способ очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов

Формула изобретения

СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ИОНОВ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ, включающий флотацию флотореагентом, отличающийся тем, что перед флотацией сточные воды подвергают электрохимической коагуляции, а в качестве флотореагента используют состав, содержащий, мас.

Соли синтетических жирных кислот с длиной углеводородного радикала более С₂₁ 85 95

Смесь спиртов пиранового и диоксанового ряда 5 15

который вводят в сточные воды в виде 2 5%-ного водного раствора.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к очистке промышленных сточных вод, например, гальванических производств и может быть использовано для очистки воды от ионов токсичных металлов: железа, никеля, меди, цинка. Известны способы очистки сточных вод гальванических производств электрохимическими, химическими и другими способами и их комбинацией. При нанесении двухслойного никель-хромового покрытия на латунные детали образуются сточные воды, для очистки которых используется метод электрокоагуляции, обеспечивающий очистку до предельно допустимых концентраций (ПДК) только по хрому и не обеспечивающий по железу, никелю, меди и цинку.

Наиболее близким по технической сущности является способ флотационной очистки сточных вод гальванических продуктов от ионов никеля, меди, железа и цинка, включающий двухстадийную флотацию в механической и пневматической флотомашинах и применение в щелочной среде флотореагента в основном синтетических жирных кислот фракции С₁₀-С₁₆, С₁₇-С₂₀ при рН 8-8,5. Недостатком способа является осуществление его в две стадии флотации, длительность процесса и применение дефицитных реагентов.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в снижении вредного воздействия сточных вод гальванопроизводства на окружующую среду за счет обеспечения в сбросах содержания ионов тяжелых металлов не выше ПДК.

Результат достигается тем, что в способе очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов путем флотации последнюю осуществляют в одну стадию с использованием в качестве флотореагента 2-5%-ного водного раствора смеси веществ следующего состава, мас. Na мыла синтетических жирных кислот с длиной углеводородного радикала выше С₂₁ 85-95, спирты пиранового и диоксанового ряда 5-15. Применение во флотореагенте Na-мыл кислот фракции выше С₂₁ приводит к образованию в воде труднорастворимых мыл тяжелых металлов, что обеспечивает высокую степень очистки воды, а введение спиртов пиранового и диоксанового ряда способствует снижению мицеллообразования Na-мыл СЖК, повышает их флотоактивность по отношению к ионам тяжелых металлов, увеличивает дисперсность и устойчивость воздушных пузырьков при флотации.

Для осуществления способа очистку сточной воды гальванопроизводств проводят сочетанием электрохимического и флотационного методов. Флотационной очистке подвергают слив электро- или гальванокоагуляторов. Процесс флотационной очистки проводят в пневматической флотационной колонне, например в пневматическом колонном аппарате с пульсационным аэратором, разработанным институтом ИПКОН РАН. Флотация осуществляется пузырьками воздуха диаметром (на 90% ) менее 0,8 мм при количестве диспергируемого воздуха 1 м³/мин на 1 м³ объема камеры. В качестве флотационного реагента используют 2-5%-ные водные растворы флотореагента, содержащего натриевые мыла синтетических высших жирных кислот с длиной радикала выше С₂₁ (мыла алифатических, дикарбоновых окси- и изокислот, ТУ 38.302-30-51-92), а также смесь одно- и многоатомных спиртов пиранового и диоксанового ряда (флотореагент НК-82 ТУ 38.303028-90) с содержанием спиртов 55-80% при следующем соотношении компонентов, мас. Na-мыла СЖК фракции выше С₂₁ 85-95 и НК-82 5-15.

Воду после очистки коагуляцией с величиной рН 6,0-6,5 и флотореагент подают одновременно для перемешивания в течение 1-2 мин в бак с мешалкой типа КЧ и далее в камеру пневматического колонного аппарата.

Способ иллюстрируется следующими примерами.

П р и м е р 1. В механическую мешалку одновременно подают воду, предварительно очищенную коагуляцией и содержащую, мг/л: железо 180,0, никель 40,0, медь 11,0, цинк 10,0, и 6 л/м³ водного 2%-ного раствора флотореагента, содержащего, мас. Na-мыла СЖК 85 и НК-82 15. После 1-2 мин перемешивания вода поступает на флотацию. Время флотации в пневматической машине 2,5-3 мин. Пенный продукт самотеком идет на фильтрационную установку, а очищенную воду сбрасывают через отстойник-буфер в горколлектор. Результаты химического анализа воды, очищенной предварительно в электрокоагуляторах и далее флотацией по предлагаемому способу, представлены в табл.1, а степень извлечения основных ингредиентов в табл.2.

П р и м е р 2. В механическую мешалку одновременно подают воду, предварительно очищенную электрокоагуляцией и содержащую, мг/л: железо 60,0, никель 44,0, медь 2,7, и 5,6 л/м³ водного 2%-ного раствора флотореагента, содержащего, мас. Na-мыла СЖК 85 и НК-82 15. Время перемешивания 1-2 мин. После кондиционирования с реагентом вода поступает на флотацию в механическую флотомашину. Время флотации 2,5-3 мин. Продукты флотации далее разделяют, как в примере 1. Результаты химического анализа представлены в табл.1, а извлечение ингредиентов в табл.2.

П р и м е р 3. В механическую мешалку одновременно подают воду, предварительно очищенную электрокоагуляцией и содержащую, мг/л: железо 60,0, никель 44,0, медь 2,7, цинк 5,0, и 5 л/м³ водного 5%-ного раствора флотореагента, содержащего, мас. Nа-мыла СЖК 9,5 и НК-82 5. Время перемешивания 1-2 мин, после кондиционирования с реагентом вода поступает на флотацию в пневматическую машину. Время флотации 2,5-3 мин. Продукты флотации далее разделяют как в примере 1.

Использование предлагаемого способа очистки сточных вод гальванических цехов позволяет:

повысить скорость процесса флотационной очистки (время флотации сокращается с 10 до 2,5-3 мин);

использовать недефицитный нетоксичный реагент, приготовленный омылением кубовых остатков СЖК, при снижении его расхода в 1,5-3,0 раза;

обеспечить высокую степень очистки от токсичных металлов, что позволяет сбрасывать очищенную воду в горколлектор или использовать как оборотную.