СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ХРОМА

СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ХРОМА


RU (11) 2183589 (13) C2

(51) 7 C02F1/461, C02F1/461, C02F101:22, C02F103:16, C02F103:24, C02F103:34 

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

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

(21) Заявка: 2000114532/12 
(22) Дата подачи заявки: 2000.06.06 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2000.06.06 
(45) Опубликовано: 2002.06.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: SU 1293112 А1, 28.02.1987. SU 1393798 А1, 07.05.1988. SU 1730046 А1, 30.04.1992. RU 2025467 С1, 30.12.1994. DE 3705956 А1, 08.09.1988. US 4857159 А, 15.08.1989. 
(71) Заявитель(и): Уфимский государственный нефтяной технический университет 
(72) Автор(ы): Быковский Н.А.; Пучкова Л.Н.; Шулаев Н.С.; Абрамов В.Ф.; Рыскулов Р.Г. 
(73) Патентообладатель(и): Уфимский государственный нефтяной технический университет 
Адрес для переписки: 450062, г.Уфа, ул. Космонавтов, 1, Уфимский государственный нефтяной технический университет 

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ХРОМА 

Изобретение относится к области очистки сточных вод от хрома, образующихся на химических, кожевенных и других предприятиях. Образование осадка гидроокиси хрома осуществляют электрохимической обработкой сточной воды в катодном отделении диафрагменного электролизера при электродной плотности тока 50. . . 500 А/м2 и затратах электричества 8...10 МКл/м3. Сточную воду, полученную после выделения гидроокиси хрома, прокачивают через анодное отделение электролизера. Процесс электрохимической обработки сточной воды проводят в электролизере с нерастворимыми электродами. Технический эффект - сокращение объема сточных вод и исключение из них дополнительных примесей, вносимых с реагентами, используемыми в процессе водоочистки. 1 табл., 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области очистки сточных вод от хрома, образующихся на кожевенных предприятиях, в гальванических и других химических производствах, использующих хромсодержащие растворы, электролиты и катализаторы.

Известен способ очистки сточных вод от хрома, включающий восстановление и выделение трехвалентного хрома в виде гидроокиси. Восстановление хрома от шести до трехвалентного и его осаждение проводят реагентами - растворами серы и гидроокиси. В качестве гидроокисей используют гидроокиси аммония, натрия, кальция или бария (а.с. 812752 СССР, МКИ C 02 F 1/62. Способ очистки сточных вод от хрома. / А.П. Сериков, А.Д. Михнев, С.Е. Петров (СССР). - 2726153/29-26; заявлено 12.02.79). К недостаткам данного способа следует отнести использование таких реагентов, как растворы серы и гидроокисей аммония, натрия, кальция или бария.

Известен способ очистки сточных вод от хрома, включающий обработку реагентами с последующим отстаиванием. Обработку ведут сначала минином до pH 3, а затем зольной жидкостью до pH 8 - 9 (пат. 2088541 Россия, МКИ C 02 F 1/62. Способ очистки сточных вод от хрома /Н.В. Жулин, Н.П. Мурзин, А.И. Ермолаев (Россия); Канский кожевенный завод (Россия). - 94030397/25; заявлено 05.08.94). К недостаткам этого способа можно отнести использование таких реагентов как минин и зольная жидкость.

Наиболее близким к заявляемому, т.е. прототипом, является способ очистки сточных вод от хрома путем их электрохимической обработки. Электрохимическую обработку проводят в однокамерном электролизере со свинцовым анодом и катодом из нержавеющей стали при катодной плотности тока 1,50 - 2,5 А/дм2, отношении площади анода к площади катода, равным 1,85 - 2,0, и времени обработки 2,5 мин. При указанных режимах обработки преимущественной реакцией выделения хрома является образование хроматов свинца в результате растворения материала анода и взаимодействия свинца с ионами хрома (а.с. 1293112 СССР, МКИ C 02 F 1/46. Способ очистки сточных вод от хрома./ Ю.И. Бланк, А.Б. Аврашкова, В. В. Дябло, В.М. Таран, В.Е. Казаринов, B.C. Вилинская (СССР). - 3560955/23-26; заявлено 28.12.82).

К основным недостаткам прототипа относится использование в процессе очистки растворимого свинцового анода. Это приводит к образованию соединений свинца, находящегося в растворенном состоянии, что обуславливает появление в сточной воде дополнительно довольно токсичных примесей. При этом для процесса очистки используется дорогостоящий цветной металл - свинец.

Предлагаемое изобретение решает техническую задачу - обеспечение высокой степени очистки за счет предотвращения попадания в сточные воды дополнительных примесей, вносимых в нее с материалами и реагентами, используемыми в процессе очистки.

Сущность изобретения заключается в том, что в известном способе очистки сточных вод от хрома путем их электрохимической обработки с использованием свинцового анода, согласно изобретению электрохимическую обработку проводят в катодной камере диафрагменного электролизера при электродной плотности тока 50 - 500 А/м2 и затратах электричества 8 - 10 МКл/м3, а через анодное отделение электролизера прокачивают сточную воду, полученную после отделения гидроокиси хрома, причем процесс электрохимической обработки сточной воды проводят в электролизере с нерастворимыми электродами.

При электролизной обработке сточной воды, содержащей ионы трехвалентного хрома, в катодном отделении диафрагменного электролизера происходит разложение воды с образованием ионов гидроксила 2Н2O+2е=H2+2OН-.

Увеличение количества электричества, пропущенного через электролизер, приводит к росту pH стока, находящегося в катодной камере. При достижении pH 7 - 8,5 весь хром, находящийся в сточной воде, связывается в трудно растворимый осадок гидроокиси хрома Cr(ОН)3. Увеличение pH сточной воды выше 8,5 приводит к растворению осадка, обусловленному амфотерными свойствами гидроокиси хрома. Поэтому количество электричества, необходимое для высадки хрома при обработке стока в катодном отделении диафрагменного электролизера не должно превышать 10 МКл/м3.

Способ очистки сточных вод от трехвалентного хрома осуществляется следующим образом. Сточная вода, содержащая ионы трехвалентного хрома, из усреднителя 1 (см. фиг.1) насосом 2 прокачивается через катодное отделение диафрагменного электролизера 3. Из катодного отделения электролизера сточная вода поступает в отстойник 6, в который из емкости 8 насосом 7 подается раствор полиакриламида, необходимый для интенсификации процесса осаждения гидроокиси хрома. По окончании процесса осаждения надосадочная жидкость насосом 5 прокачивается через анодную камеру электролизера, а осадок насосом 9 подается на обезвоживание на вакуум-фильтр 10. Фильтрат с вакуум-фильтра объединяется с надосадочной жидкостью из отстойника 6. Полученный осадок может быть использован для получения дубильного раствора. Очищенный сток из анодной камеры электролизера поступает в заводскую канализацию.

Пример. Проводят электрохимическую обработку модельного раствора стока, содержащего 4 г/л сернокислого хрома, считая на металл, в диафрагменном двухкамерном электролизере с объемом каждой камеры 240 см3 и мембраной из бельтинга. В качестве электродов используют титановые пластины, покрытые окисью рутения. В катодную камеру электролизера заливают 200 см3 модельного раствора стока, а в анодную камеру - 200 см3 1%-ного раствора сульфата натрия. После пропускания через электролизер необходимого количества электричества, раствор из катодной камеры сливают в цилиндр и выдерживают в нем до полного осаждения гидроокиси хрома. Осветленную часть анализируют на содержание в ней хрома. Результаты опытов представлены в таблице.

Из результатов, приведенных в таблице, видно, что содержание хрома в сточной воде зависит как от плотности тока, так и от количества электричества, пропущенного через раствор. Увеличение плотности тока на электролизере приводит к росту скорости извлечения хрома из стока. Так при плотности тока, равной 50 А/м2, скорость извлечения составляет 3,6 кг/(м3ч), а при плотности тока 500 А/м2 скорость извлечения равна 40,2 кг/(м3ч). Увеличение токовой нагрузки более 500 А/м2 приводит к сильному разогреву растворов вплоть до их закипания. Повышение количества электричества, пропущенного через сточную воду, неоднозначно влияет на процесс извлечения хрома. При увеличении количества пропущенного электричества до 8 - 10 МКл/м3 происходит уменьшение концентрации хрома в стоке вследствие образования осадка гидроокиси хрома. При этом остаточная концентрация хрома составляет величину около 1 мг/л в расчете на металл. Увеличение количества пропущенного электричества более 10 МКл/м3 приводит к росту концентрации хрома в стоке. Это происходит из-за растворения гидроокиси хрома вследствие ее амфотерных свойств.

Использование предлагаемого способа очистки сточных вод от хрома по сравнению с существующими имеет следующие преимущества:

а) исключает появление в сточной воде дополнительных примесей, проступающих в нее с реагентами, используемыми для высадки гидроокиси хрома;

б) исключает увеличение объема сточных вод, обусловленного использованием реагентов для высадки хрома в виде водных растворов.

Предлагаемый способ очистки сточных вод от хрома может быть использован на химических, кожевенных и других предприятиях, где возможно образование хромсодержащих сточных вод. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Способ очистки сточных вод от хрома путем их электрохимической обработки, отличающийся тем, что электрохимическую обработку проводят в катодном отделении диафрагменного электролизера с нерастворимыми электродами при электродной плотности тока 50-500 А/м2 и затратах электричества 8-10 МКл/м3, а полученную после выделения гидроокиси хрома сточную воду прокачивают через анодное отделение электролизера.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Воздухо- и водоочистка. Опреснительные установки






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "очистка воды" будет найдено словосочетание "очистка воды". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("очистка" или "воды").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+очистка -воды".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "сток" будут найдены слова "стоков", "стоки" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "сток!".


Устройства и способы водоочистки | Опреснительные установки. Дистилляторы | Устройства и способы воздухоочистки


Рейтинг@Mail.ru