СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ИОНОВ МЕТАЛЛОВ

Изобретение относится к технологии очистки сточных вод производства крепежа (гальваностоков), загрязненных ионами цинка, железа, меди, и может быть использовано в процессах водоподготовки для технических целей коагуляционным методом.

Известен способ очистки сточных вод [1], включающий введение флотореагента с последующей флотацией. В качестве флотореагента используется полиэтиленгликольтерефталат, который предварительно растворяли в этиленгликоле в соотношении 1:2-1:4 (в количестве 0,3-0,5 л/м³) и перемешивали сточные воды. В данном способе флотация проводится в две стадии – при рН 2-3 и рН 7-8. На первой стадии отделяют ионы цинка, на второй стадии – ионы меди.

Однако, при значительных концентрациях ионов металлов в очищаемой сточной воды такой способ не приводит к улучшению качества воды до уровня технической воды.

Наиболее близким аналогом является способ очистки гальваностоков от ионов тяжелых металлов [2], включающий смешение гальваностоков, содержащих ионы тяжелых металлов, с реагентом-осадителем, содержащим жирные кислоты. В качестве реагента-осадителя используют сточные воды рыбоперерабатывающих и мясоперерабатывающих пищевых производств с содержанием жира 200-700 мг/л, предварительно доведенные до pH 9,0 кальцинированной содой. Смесь отстаивают для коагуляции до полного осаждения при комнатной температуре и отделяют осадок .

К недостаткам ближайшего аналога относится высокий расход на приобретение кальцинированной соды при корректировке рН сточной воды до 9,0 и предоставление жиросодержащих промышленных стоков пищевых производств. Кроме того, с ростом концентрации ионов металлов в исходном гальваностоке степень очистки от них резко падает, о чем свидетельствуют табличные данные данного патента.

Целью изобретения является очистка сточных вод производства крепежа от ионов металлов до уровня технической воды и повышение экологической безопасности окружающей среды, в частности – водных ресурсов.

Поставленная цель достигается многоступенчатым процессом очистки сточных вод от ионов цинка, железа и меди коагуляционным методом с применением сульфата алюминия в качестве коагулянта, полиакриламида в качестве флокулянта, оксида кальция для корректировки рН сточной воды и красной глины в качестве замутнителя.

Сущность изобретение заключается в том, что предварительно готовят 10%-ный раствор сульфата алюминия, полиакриламида и оксида кальция с дистиллированной водой. Приготовленные растворы коагулянта и флокулянта добавляют к обрабатываемой сточной воде в дозировке 10 г/л и 5 г/л соответственно, и запускают программу флокулятора в режиме быстрого перемешивания в течение 1 минуты, с последовательным добавлением замутнителя в количестве 4 г/л. Далее процесс протекает в режиме медленного перемешивания в течение 53 минут. При этом рН раствора постоянно корректируется при помощи 10%-ного раствора оксида кальция до достижения значений 6-6,5. Далее проводят седиментацию в течение 50 минут для осаждения скоагулированных примесей, затем раствор разделяют на очищенную воду и шламы.

Суть процесса коагуляции заключается в притягивании свободных ионов загрязнителей, содержащихся в очищаемой сточной воде производства крепежа, к ионам коагулянта и флокулянта, в результате чего образуются хлопья, которые, в свою очередь, проявляют схожие свойства на большей поверхности и, тем самым, притягивают к себе ещё большее количество свободных ионов тяжёлых металлов и других загрязнителей. При корректировке рН раствора до 6-6,5 образовавшиеся гидроксиды алюминия являются нерастворимыми. Применение замутнителя позволяет повысить мутность обрабатываемой воды, что приводит к повышению степени хлопьеобразования и поглощения органических загрязнителей.

В результате проведённых исследований по зависимости степени очистки сточной воды гальванического производства от параметров процесса коагуляции было установлено, что наиболее оптимальными условиями для очистки вод от ионов цинка, железа и меди (таблица 1) являются: доза сульфат алюминия 10 г/л; доза флокулянта 5 г/л; количество замутнителя 4 г/л; температура в интервале 15-30°С; рН среды 6-6,5; 54 минуты продолжительности процесса. Схема очистки сточных вод производства крепежа показана на фиг. 1.

Состав исходной сточной воды производства крепежа

Таблица 1.

Предложенный способ очистки сточных вод от ионов металлов включает приготовление и добавление растворов коагулянта и флокулянта в обрабатываемую воду, добавление необходимого количества замутнителя, коагуляцию в режимах быстрого и медленного перемешивания, седиментацию и разделение шлама и очищенной воды.

Предлагаемый способ позволяет очистить воду от ионов металлов до уровня технической воды, снизить концентрации органических загрязнителей, мутности и взвешенных веществ до требуемой нормы по технической воде, чтобы можно было использовать эту воду повторно для приготовления растворов или сбросить её в канализационную систему.

В целом, предложенный способ очистки сточных вод обеспечивает условия, сочетающие достаточную полноту очистки вод от ионов цинка, железа, меди и соответственно, минимальные удельные затраты на применение коагуляционного метода очистки воды, а также способствует уничтожению в очищаемой воде органических примесей.

Суть предлагаемого изобретения поясняется примером.

Для проведения лабораторных опытов был отобран отработанный раствор гальванического цеха по производстве крепежа ООО «Точфилиз» в г. Бустон, составы исходного и очищенного растворов (сточной воды) приведены в таблице №2.

Составы исходного и очищенного растворов гальванического цеха по

 производству крепежа ООО «Точфилиз»

Таблица 2.