СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ИОНОВ МЕТАЛЛОВ

СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ИОНОВ МЕТАЛЛОВ


RU (11) 2152360 (13) C1

(51) 7 C02F1/62, C02F1/28, C02F1/52 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 98116012/12 
(22) Дата подачи заявки: 1998.08.24 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 1998.08.24 
(45) Опубликовано: 2000.07.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: SU 473679 A, 18.09.1975. SU 1560483 A, 30.04.1990. US 4530765 A, 23.07.1985. EP 0541586 A1, 19.05.1993. GB 2003129 A, 07.03.1979. JP 51-12357 B, 19.04.1976. 
(71) Заявитель(и): Санкт-Петербургский государственный университет путей сообщения 
(72) Автор(ы): Сватовская Л.Б.; Шершнева М.В.; Панин А.В.; Тарасов А.В.; Смирнова Т.В.; Смирнов А.В. 
(73) Патентообладатель(и): Санкт-Петербургский государственный университет путей сообщения 
Адрес для переписки: 190031, Санкт-Петербург, Московский пр. 9, Санкт- Петербургский государственный университет путей сообщения, патентный отдел 

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ИОНОВ МЕТАЛЛОВ 

Изобретение может быть использовано для очистки стоков металлургических предприятий от ионов тяжелых металлов. Для очистки сточных вод используют мелкодисперсные материалы с отношением СаO:SiO2>2, например шлаки, шламы и клинкера, в которых эти оксиды содержатся в виде минералов C2S (2 CaO SiO2) и C3S (3 СаО SiO2). Эффект от использования изобретения состоит в более полной очистке сточных вод от ионов тяжелых металлов. 1 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение может быть использовано для очистки стоков металлургических предприятий.

Известны способы очистки сточных вод от ионов металлов путем связывания их в труднорастворимые соединения, где в качестве реагентов используют такие материалы как известь, Ca-силикагель, каменноугольную золу гидрозолоудаления Балхашской ТЭЦ, но применение извести при избытке реагента вызывает растворение амфотерных гидроксидов ряда металлов, чем ухудшают очистку. Ca-силикагель требует специальной технологии изготовления, каменноугольная зола обладает меньшей эффективностью по отношению к извлекаемым ионам (В.Б.Алексеевский, А.П. Душина "Силикагель", изд. ЛТИ им. Ленсовета, 1972 г.).

Наиболее близким к предлагаемому решению является способ очистки сточных вод по a.c.N473679, опубликованному в Б.И. N22, дата опубликования 18.09.75. Он заключается в использовании мелкодисперсных материалов с соотношением CaO: SiO2 = 1,4... 1,9. В процессе очистки происходит взаимодействие силикатной составляющей с ионами металлов и осаждение силикатов этих металлов на поверхности золы. Однако при этом способе не достигается такая степень очистки, которая не превышала бы ПДК.

Задача данного изобретения - повысить степень очистки сточных вод. Это достигается тем, что в качестве мелкодисперсных материалов используется вещества с отношением CaO:SiO2 > 2. В качестве таких веществ применяют, например шлаки, шламы и клинкера, в которых содержатся такие соединения как 2CaOSiO2 (белит) (CaO:SiO2=2) и 3CaOSiO2 (алит) (CaO: SiO2=3).

Пример конкретного выполнения.

В нормальных условиях процесс очистки стоков идет не в статических, а в динамических условиях, т.е. путем фильтрации через слой адсорбента. Поэтому для исследования использовался метод фильтрации через загрузку, предполагая, что при изменении некоторых условий фильтрации, в определенных пределах, сущность явлений не изменится. Работа проводилась при различной скорости фильтрования и крупности зерен.

Опытная установка состоит из фильтровальной колонки диаметром 30 мм, высотой 400 мм, укрепленной на штативе, и зажима для регулирования скорости фильтрации. Колонка заполняется адсорбентом толщиной 70 мм и раствором соли, содержащим ионы одного из металлов. Опыты проводились с различными фракциями: 0,144-0,315 мм, 0,315-0,65 мм, 0,65-1,25 мм и 1,25-2,5 мм. Скорость фильтрования принималась от 0,6 м/ч до 8 м/ч. Отбор проб проводился в конце времени фильтрования. Определялась концентрация ионов Mn, Ni, Fe. Контроль за степенью очистки воды от ионов тяжелых металлов проводился на атомно-абсорбционном спектрометре.

В таблице приведены полученные результаты по качеству очистки сточных вод для фракции 0,65-1,25 мм. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Способ очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов обработкой мелкодисперсными материалами, содержащими оксид кальция и двуокись кремния, отличающийся тем, что используют мелкодисперсные вещества с соотношением CaO : SiO2 > 2, содержащие эти оксиды в виде минералов силикатов кальция C2S и C3S.