СПОСОБ ОЧИСТКИ ПРОМЫВНЫХ ВОД ГАЛЬВАНИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА

СПОСОБ ОЧИСТКИ ПРОМЫВНЫХ ВОД ГАЛЬВАНИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА


RU (11) 2288185 (13) C2

(51) МПК
C02F 1/66 (2006.01)
C02F 1/42 (2006.01)
C02F 101/20 (2006.01)
C02F 101/22 (2006.01)
C02F 103/16 (2006.01) 

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

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

Документ: В формате PDF 
(21) Заявка: 2004130527/15 
(22) Дата подачи заявки: 2004.10.18 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2004.10.18 
(43) Дата публикации заявки: 2006.03.27 
(45) Опубликовано: 2006.11.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2075455 C1, 20.03.1997. RU 2186736 C1, 10.08.2002. SU 1323537 A1, 15.07.1987. RU 2209776 C1, 10.08.2003. EP 1215176 A1, 19.06.2002. US 5330658 A, 19.07.1994. 
(72) Автор(ы): Кольчевский Александр Карпович (RU); Хон Афанасий Вонирович (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский технологический институт "НИТИ-ТЕСАР" (ОАО "НИТИ-ТЕСАР") (RU) 
Адрес для переписки: 410071, г.Саратов, ул. Шелковичная, 186, ОАО "НИТИ-ТЕСАР", Генеральному директору М.В. Антипину 

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ПРОМЫВНЫХ ВОД ГАЛЬВАНИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА
Изобретение относится к области очистки промывных вод электрохимического и химического производства реагентным методом с доочисткой ионным обменом с целью возврата их в замкнутый цикл для повторного применения. Способ может быть использован в гальванических производствах, цветной металлургии, теплоэнергетике и других отраслях промышленности. Для осуществления способа промывные воды гальванического производства при нанесении двухслойного никель-хромового покрытия проводят осаждение катионов и анионов с помощью насыщенного при комнатной температуре раствора гидроокиси бария с последующим отделением осадка отстаиванием и доочистку осветленной воды, причем гидроокись бария добавляют в количестве, обеспечивающем остаточную концентрацию катионов металлов и анионов кислот менее 30 мг/л, в том числе катионов бария в количестве 0,8-1,0 мг/л, а доочистку осветленной воды проводят последовательно на катионите КУ-2, а затем на анионите АВ-17. Способ обеспечивает повышение степени очистки промывной воды, увеличение периода работы смол до их регенерации, оптимизацию структуры осадка для последующего отделения, сокращение расхода реагентов, упрощение технологии. 1 табл.




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к области очистки промывных вод электрохимического и химического производств, в частности к технологии получения обессоленной воды реагентным методом с доочисткой ионным обменом с целью возврата ее для повторного применения, и может быть использовано в гальванических производствах, цветной металлургии, теплоэнергетике и других отраслях промышленности.

Известен способ обработки морской воды по А.С. №1724605 C 02 F 5/02, 1992, Б.И. №13, включающий реагентную обработку (добавление гидроокиси кальция), отделение осадка (осветление) и Na-катионирование.

Недостатком данного способа является то, что после реагентной обработки в осветленной воде остается много катионов кальция и анионов SO4 2.

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения воды по патенту РФ №2186736 кл. C 02 F 1/42; C 02 F 103/02, опубликованному 10.08.2002 г. (прототип) включающему реагентную обработку исходной воды известью или содой до рН 8,5÷11,6, отделение выпавшего осадка и пропускание осветленной воды через ионообменный фильтр с загрузкой карбоксильным катионитом.

Недостатком данного способа является то, что он имеет узкий диапазон технологических возможностей, в основном для умягчения воды, когда удаляются только катионы металлов.

Реагентная обработка известью промывных вод гальванических производств, содержащих катионы тяжелых металлов (никель, железо, медь) и анионы сильных кислот (серной, хромовой, фосфорной), не удаляет из воды анионы этих кислот и тем самым не снижает нагрузку на ионообменные смолы, что не увеличивает период работы до их регенерации. Кроме того, образующиеся гидроокиси никеля, железа, меди имеют структуру коллоидов и трудно отделяются от воды, что требует применения специального оборудования (фильтры, центрифуги).

Технический эффект изобретения - расширение технологических возможностей способа, увеличение периода работы смол до их регенерации, оптимизация структуры осадка для последующего отделения, сокращение расхода реагентов, упрощение технологии.

Указанный технический эффект достигается тем, что в способе очистки промывных вод гальванического производства, включающем осаждение реагентами катионов и анионов, отделение осадка и доочистку фильтрата ионообменными смолами, согласно заявляемому техническому решению в качестве реагента для осаждения используют насыщенный при комнатной температуре раствор гидроокиси бария в количестве, обеспечивающем значение рН промывных вод в интервале рН 7,8÷8,4, а отделение осадка производят отстаиванием.

Нами установлено, что при реагентной обработке промывной воды, содержащей катионы металлов Ni 2+, Cu2+, Fe2+ и анионы SO4 2-, CrO4 2-, PO4 3-, насыщенным при комнатной температуре раствором гидроокиси бария до значения рН в интервале 7,8÷8,4 практически полностью удаляются из воды катионы металлов в виде осадков гидроокисей и анионы сильных кислот в виде осадка труднорастворимых солей бария. При этом соли бария (сульфат, хромат, фосфат) имеют кристаллическую структуру, легко осаждаются за счет большой атомной массы бария (137) и совместно с ними легко соосаждаются гидроокиси металлов. Небольшая остаточная концентрация в воде солей дочищается на ионообменных смолах, при этом нагрузка на них незначительная, и увеличение периода работы до их регенерации возрастает в 10 раз по сравнению с реагентной обработкой воды известью.

Способ реализуется следующим образом.

В промывную воду, содержащую катионы тяжелых металлов и анионы сильных кислот, добавляют насыщенный при комнатной температуре раствор гидроокиси бария в таких количествах, чтобы рН обработанной воды находился в интервале 7,8÷8,4. Из образовавшейся суспензии удаляют отстаиванием осадки гидроокисей металлов и соли бария сильных кислот (серной, фосфорной, хромовой). Осветленную воду пропускают последовательно через катионитовый фильтр с загрузкой катионита в Н форме и анионитовый фильтр с загрузкой анионита в ОН форме. В результате получают фильтрат - обессоленную воду с сопротивлением 1 МОм, которую можно повторно использовать для промывки деталей после всех операций технологического процесса нанесения покрытий.

В процессе фильтрации на катионите адсорбируются катионы бария, натрия и следы катионов тяжелых металлов, а на анионите - анионы соляной кислоты, борной и следы анионов серной, хромовой и фосфорной кислот. В связи с тем, что концентрация в промывной воде катионов бария, натрия и анионов соляной и борной кислот незначительны (менее 30 мг/л), цикл насыщения ионообменных смол длительный, и их регенерация производится редко, что сокращает расход реагентов и объем элюатов.

Пример.

Промывную воду с линии нанесения никелевого и хромового покрытия, содержащую Ni2+ 0,2 г/л, SO4 2- 0,3 г/л, CrO4 2- 0,3 г/л, Fe2+ 0,01 г/л, Cl- 0,02 г/л с рН 2, обрабатывают насыщенным при комнатной температуре раствором гидроокиси бария (ГОСТ 4107-78) до значения рН 8,4. При этом доза гидроокиси бария составила 1 г на 1л исходной воды. Выделившийся осадок отделяют от жидкой фазы отстаиванием в течение 60 мин и получают осветленную воду следующего состава: Ni2+ 0,1 мг/л, SO4 2- 1,0 мг/л, Ва2+ 1,0 мг/л, CrO4 2- 0,5 мг/л, Fe2+ 1,0 мг/л, Cl- 0,02 г/л. Осветленную воду пропускают последовательно через стеклянные колонки, в первую из которых загружен катионит КУ2-8 в Н- форме в количестве 100 см3, а во вторую - анионит АВ-17 в ОН- форме в количестве 100 см 3.

Пропускание воды прекратили, когда сопротивление ее снизилось до 10 кОм. За это время через колонки было пропущено 130 л осветленной воды.

В случае реагентной обработки промывной воды гидроокисью бария до значения рН меньше 7,8 не происходит полноты осаждения гидроокисей металлов (никеля, железа), а при достижении рН более 8,4 в воде остается избыток катионов бария, что также увеличивает нагрузку на ионообменные смолы (см. таблицу 1).

Таблица 1. 
Компонентный состав раствора Исходная концентрация, Содержание компонентов после обработки при различных рН, мг/л 
г/л 8,7 8,4 8,0 7,8 7,4 
Ва2+ - 2,0 1,0 0,9 0,8 0,7 
Ni2+ 0,2 0,1 0,1 0,15 0,2 0,4 
Na+ 0,01 1,0 10 10 10 10 
Fe2+ 0,05 0,1 0,1 0,1 0,1 0,2 
SO4 2- 0,3 0,9 1,0 1,0 1,2 1,5 
Cl - 0,02 20 20 20 20 20 
CrO 4 2- 0,3 0,5 0,5 0,5 0,7 0,8 
Количество пропущенной воды, м 3/л до регенерации смол 0,1 1,0 1,3 1,2 1,1 0,9 


Таким образом, использование в качестве реагента для осаждения насыщенного при комнатной температуре раствора гидроокиси бария в количестве, обеспечивающем значение рН промывных вод в интервале рН 7,8÷8,4, позволяет осаждать не только катионы металлов, но и анионы сильных кислот (SO4 -2, PO4 -3 , CrO4 -2), что значительно расширяет технологические возможности способа, увеличивает период работы смол до их регенерации; при этом образующийся осадок гидроокисей металлов и солей бария вследствие кристаллического строения имеет оптимальную структуру, благодаря чему не требуется дорогостоящего оборудования для его осаждения, сокращается расход реагентов и упрощается технология.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Способ очистки промывных вод гальванического производства при нанесении двухслойного никель-хромового покрытия, включающий осаждение катионов и анионов с помощью раствора гидроокиси бария с последующим отделением осадка отстаиванием и доочистку осветленной воды, отличающийся тем, что гидроокись бария добавляют в виде насыщенного при комнатной температуре раствора в количестве, обеспечивающем остаточную концентрацию катионов металлов и анионов кислот менее 30 мг/л, в том числе катионов бария в количестве 0,8-1,0 мг/л, а доочистку осветленной воды проводят последовательно на катионите КУ-2, а затем на анионите АВ-17.




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