способ очистки сточных вод от хрома (vi)

Формула изобретения

Способ очистки сточных вод от хрома (VI), включающий взаимодействие хрома (VI) с древесными опилками, отличающийся тем, что удаление хрома (VI) из раствора древесными опилками осуществляют сорбцией при 2 < pH < 6.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к очистке сточных вод промышленных предприятий от хрома (VI) и может быть использовано в производствах, применяющих хромирование, пассивацию и т.п.

Известен способ очистки сточных вод от хрома (патент РФ N 1763387, кл. C 02 F 1/58, опубл. БИ N 35-92 г) путем пропускания их через сорбент, в качестве которого используют совместно осажденные гидроксиды железа (III) и никеля при массовом соотношении 50 - 98 : 50 - 2.

Недостатком данного способа является использование дорогостоящих сорбентов, для получения которых требуются значительные затраты реагентов.

Наиболее близким техническим решением является способ очистки водных растворов от примесей соединений хрома (VI) (патент СССР N 1623974, кл. C 02 F 1/68, опубл. N 4-91 г.) путем восстановления хрома (VI) в кислой среде древесными опилками, при этом при содержании в исходном растворе хрома (VI) от 150 до 200 г/л процесс ведут при pH 0,48 - 0,64 и расходе опилок 150 - 170 г/л.

Недостатком данного способа являются большие расходы опилок и реагентов (восстановление проводят в кислой среде) для полного удаления хрома (VI) из сточных вод.

Задачей изобретения является оптимизация процесса очистки сточных вод от хрома (VI).

Технический результат заключается в снижении расхода реагентов и опилок.

Данный технический результат достигается тем, что в известном способе очистки сточных вод от хрома (VI), включающем взаимодействие хрома (VI) с древесными опилками, последнее осуществляют адсорбцией хрома (VI) при 2 < pH < 6 и сорбционной обменной емкости 2,5 - 3,0 мг хрома на 1 г опилок, причем pH регулируют непрерывной нейтрализацией раствора до оптимальных значений, и/или до восстановления хрома (VI) при pH < 2 и расходе опилок более 40 г на 1 г хрома.

Использование данного способа позволит оптимизировать процесс очистки сточных вод от хрома (VI) за счет снижения расхода реагентов и опилок.

Сущность способа поясняется чертежами , где на фиг. 1-3 даны результаты сорбции и восстановления хрома (VI) древесными опилками во времени 1-4 суток для опилок в SO²₄^-- форме (фиг. 1), в OH^- - форме (фиг. 2) и H₂O - форме (фиг. 3).

Показатели сорбции представлены в виде C, в мг/л по Cr - концентрации хрома в данный момент времени от начала сорбции для хрома окисленного Cr(VI), восстановленного Cr_в. и общего Cr_общ., pH_адс. - постоянном pH в растворе в процессе сорбции, COE, в мг/л - сорбционной обменной емкости опилок в мг адсорбата на 1 г адсорбента.

Сорбцию осуществляли из 200 мл исходного раствора K₂Cr₂O₇ с концентрацией 50 мг/л по Cr . Исходный раствор готовили растворением в воде соли K₂Cr₂O₇ марки х.ч., концентрацию хрома определяли на фотокалориметре КФК-3, кислотно-основные характеристики раствора контролировали pH - метром.

Сорбент весом 2 г заряжали противоионами насыщением из 0,1 н растворов H₂SO₄ или NaOH (SO²₄^--, OH^- - формы) или выдерживали в дистиллированной воде (H₂O - форма).

Пример 1 (фиг. 1).

Древесные опилки обрабатывали зарядкой в SO²₄^-- форму. Постоянную величину pH_адс. в процессе адсорбции поддерживали нейтрализацией раствора щелочью NaOH.

Из графика фиг. 1 следует, что при pH < 2 происходит полное восстановление хрома (VI) при расходе древесных опилок 40 г на 1 г хрома в растворе. Восстановленный хром удаляли из раствора в виде гидроксида при нейтрализации кислого раствора. При 2 < pH < 6 за время более 3 суток происходила адсорбция хрома (VI), максимальная COE при pH 3 и времени более суток составила 3,012 мг/л. При 6 < pH < 9 концентрация исходного раствора хрома (VI) не изменяется, т.е. не происходят ни восстановление, ни адсорбция хрома (VI). При pH > 9 происходит заметное восстановление хрома (VI) с частичным удалением восстановленного хрома из раствора.

Пример 2 (фиг. 2).

Сорбент обрабатывали зарядкой в OH^- - форму.

Постоянную величину pH_адс. в процессе адсорбции поддерживали нейтрализацией раствора кислотой H₂SO₄.

Из графика фиг. 2 следует, что данные для pH 2 и pH > 6 аналогичны примеру 1 (фиг. 1). При 2 < pH < 6 за время более 3 суток происходила адсорбция хрома (VI), максимальная COE при pH 3 - 4 и времени более 3 суток составила 2,6 мг/л.

Пример 3 (фиг. 3).

Древесные опилки обрабатывали дистиллированной водой (H₂O - форма). Постоянную величину pH_адс. в процессе адсорбции поддерживали нейтрализацией раствора кислотой H₂SO₄, если в начальный момент сорбции раствор имел щелочную реакцию, или щелочью NaOH, если раствор имел кислую реакцию, pH 7, не требовало регулирования.

Из графика фиг. 3 следует, что полученные данные аналогичны примеру 2 (фиг. 2).

Использование предлагаемого способа по сравнению с прототипом позволит сократить расход реагентов и опилок и, таким образом, удешевить процесс очистки сточных вод от хрома (VI), к тому же очищенный раствор можно использовать для технических целей.