способ обезвреживания кислых сточных вод от соединений шестивалентного хрома

Формула изобретения

1. СПОСОБ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ КИСЛЫХ СТОЧНЫХ ВОД ОТ СОЕДИНЕНИЙ ШЕСТИВАЛЕНТНОГО ХРОМА, включающий фильтрацию сточных вод через комбинированный материал, содержащий алюминий, отличающийся тем, что процесс ведут на металлизированных алюминием стекловолокнах, цементированных медью.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что фильтрацию ведут с объемной скоростью 1-10 объемов колонки/ч при pH < 2 и соотношении массы алюминированных волокон к меди (1 500) 1.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технологии обезвреживания промышленных сточных вод от ионов шестивалентного хрома и может быть использовано для глубокой очистки и доочистки хромсодержащих стоков, а также стоков, в которых совместно присутствуют ионы Cr (VI) и остаточные концентрации ионов меди.

Известен способ очистки сточных вод от ионов шестивалентного хрома, заключающийся в восстановлении его ионов бисульфатом натрия в кислой среде, нейтрализации раствора до рН выпадения гидрооксида Cr (VI) и отделения осадка [1]

Недостатками этого метода являются необходимость введения избытка восстановителя и, как следствие, загрязнение вод сульфат-ионами, трудности в разделении осадка и очищенной воды.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ очистки сточных вод от соединений хрома фильтрованием воды через смесь алюминиевой стружки и порошка железа, в результате чего происходит восстановление хрома (VI) до трехвалентного состояния [2]

Способ характеризуется недостаточной степенью очистки, неэффективным использованием алюминия вследствие недостаточно большой реакционной поверхности по отношению к его массе, необходимость предварительного нагрева сточной воды до температуры 40-80^оС.

Задача предлагаемого изобретения увеличение эффективности обезвреживания, снижение загрязнения минеральными солями при одновременном увеличении скорости.

Для этого в способе обезвреживания кислых сточных вод от соединений шестивалентного хрома, включающем фильтрацию сточных вод через комбинированный материал, содержащий алюминий, процесс ведут на металлизированных алюминием стекловолокнах, цементированных медью.

Фильтрацию ведут с объемной скоростью 1-10 объемов колонки/ч при рН < 2 и соотношении массы алюминированных волокон и меди (1-500):1.

Исходный материал является отходом специального производства и представляет собой стеклянные нити диаметром 50-60 мкм, покрытые слоем алюминия толщиной 15-20 мкм. Материал образуется на стадии нанесения алюминиевого покрытия на стекловолокна горячим способом. Состав алюминиевого покрытия, медь 0,005; магний 0,01; кремний 0,01.

Перед заполнением колонки сформированные в жгуты однонаправленные алюминированные волокна предварительно измельчают до длины 4-5 см. После заполнения материалом колонки волокна цементируют медью фильтрацией раствора, содержащего ионы меди.

Цементация может происходить и в течение процесса обезвреживания, если в стоках совместно присутствуют ионы меди и хрома (VI).

Обезвреживание хрома (VI) заключается в его восстановлении до трехвалентного состояния при помощи микрогальванических пар Cu-Al, которые образуются после осаждения металлической меди, при этом на катоде (Cu) протекает следующая реакция:

Cr⁶⁺ + 3 Cr³+ (1)

Увеличению эффекта и скорости обезвреживания способствует большой коэффициент массопередачи и развитaя поверхность волокна.

Предлагаемый способ обезвреживания кислых сточных вод от ионов хрома (VI) апробирован на модельных растворах.

П р и м е р 1. Через колонку объемом 200 см³, заполненную алюминированными стекловолокнами с включениями металлической меди, пропускают раствор кислых сточных вод, содержащих ионы Cr (VI), скорость фильтрования 1,20 объемов колонки/ч, рН 1,2, соотношение массы волокон и меди 500:1.

П р и м е р 2. То же самое, но отношение массы волокон к меди 100:1.

П р и м е р 3. То же самое, но отношение массы волокон к меди 5:1.

П р и м е р 4. То же самое, но отношение массы волокон к меди 1:1.

В таблице приведены результаты апробирования предлагаемого способа в сравнении с прототипом.

Анализ на ионы Cr (VI) проводили методом фотоколориметрии, точность измерения при этом составляла 0,01 мг/л.

Результаты апробирования показали, что способ позволяет очищать воду до значений ПДК, прост в осуществлении и не требует специального оборудования.