СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ИОНОВ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ

 СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ИОНОВ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ 


RU (11) 2201900 (13) C1

(51) 7 C02F1/62, C02F1/62, C02F1:28, C02F1:70, C02F1/62, C02F103:16, C02F103:28 

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

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

(21) Заявка: 2001132603/12 
(22) Дата подачи заявки: 2001.12.04 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2001.12.04 
(45) Опубликовано: 2003.04.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2070546 С1, 20.12.1996. RU 2140476 С1, 27.10.1999. RU 2163505 С1, 27.02.2001. JP 54-117385 В, 12.09.1979. US 4361493 A, 30.11.1982. EP 0547716 В1, 23.06.1993. DE 19753196 А1, 08.07.1999. 
(71) Заявитель(и): Открытое акционерное общество "Всероссийский научно- исследовательский институт целлюлозно-бумажной промышленности" 
(72) Автор(ы): Ахмедов Артык; Галкина Л.А.; Осипов П.С.; Ефимов С.Б.; Гущин А.Е. 
(73) Патентообладатель(и): Открытое акционерное общество "Всероссийский научно- исследовательский институт целлюлозно-бумажной промышленности" 
Адрес для переписки: 195276, Санкт-Петербург, ул. Демьяна Бедного, 26, корп.3, кв.39, Л.А. Галкиной 

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ИОНОВ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ 

Изобретение относится к очистке сточных вод от ионов тяжелых металлов, преимущественно ионов цинка, в металлургии, гальванотехнике, электротехнике, полиграфии, а также в целлюлозно-бумажном производстве. Для осуществления способа сточные воды обрабатывают восстановителем - борогидридом натрия в количестве 10-50 мг/л очищаемой воды. Затем в зону обработки вводят целлюлозосодержащий измельченный гидрофильный сорбент - продукт измельчения отходов газетной или типографской бумаги в воздушной среде молотковой дробилки, имеющий следующий фракционный состав в мас.%: мелкая фракция размером 0,5-0,9 мм - 15-25, крупная фракция размером 1,0-1,5 мм - 75-85, в количестве 1-5 г/л очищаемой воды. Способ обеспечивает возможность направленного выделения из сточных вод не только ионов железа, но и других металлов, преимущественно цинка. 1 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к очистке сточных вод, в частности выделения из сточных вод ионов тяжелых металлов, и касается металлургии, гальванотехники, электротехники, полиграфии, а также целлюлозно-бумажного производства.

Известен способ очистки сточных вод одновременно от нефти, меди и цинка.

Сущность способа состоит в обработке воды смешанным сорбентом, включающим измельченный целлюлозосодержащий продукт и минеральный компонент - смесь золы и шлака (см. SU 1527176 А1, МПК C 02 F 1/28, опубл. 07.12.1989).

Недостатком способа является присутствие в композиции сорбента мелкодисперсного компонента - золы, способной к выделению мелких фракций в очищаемую воду.

Кроме того, использование смешанного сорбента может быть оправдано лишь в случае комплексной очистки воды от таких разнородных примесей, как нефть и тяжелые металлы, и нецелесообразно при целенаправленном выделении из сточных вод тяжелых металлов.

Ближайшим аналогом описываемого изобретения является способ извлечения железа из водных растворов путем контактирования раствора с измельченным целлюлозосодержащим гидрофобным продуктом (измельченной рулонной бумагой) с предварительной обработкой восстановителем - раствором пергидроля (RU 2070546 С1, МПК C 02 F 1/62, 1/28, опубл. 20.12.1996).

Такой способ обеспечивает лишь селективную сорбцию ионов железа (трехвалентного).

Новым техническим результатом от использования описываемого изобретения является возможность направленного выделения из сточных вод не только ионов трехвалентного железа, но и ионов других металлов преимущественно цинка, который является очень распространенным загрязнителем производственных стоков во многих отраслях производства и техники.

Указанный новый технический результат достигается тем, что в способе очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов путем обработки сточных вод восстановителем при перемешивании и последующего введения в зону обработки целлюлозосодержащего измельченного гидрофильного сорбента в качестве восстановителя используют сухой порошкообразный борогидрид натрия в количестве 10-50 мг/л очищаемой воды, а в качестве измельченного гидрофильного сорбента - продукт измельчения отходов газетной и типографской бумаги в воздушной среде молотковой дробилки, имеющий следующий фракционный состав, мас.%: мелкая фракция размером 0,5-0,9 мм - 15-25; крупная фракция размером 1,0-1,5 мм - 75-85, в количестве 1-5 г/л очищаемой воды.

Авторами настоящего изобретения установлена способность ионов цинка, а также других тяжелых металлов под действием сильного восстановителя, например борогидрида натрия, переходить в нерастворимые формы с образованием комплексных соединений, способных к коагуляции. Также установлена способность продукта измельчения отходов бумаги в воздушной среде молотковой дробилки адсорбировать частицы, образовавшиеся в результате коагуляции, и достаточно быстро осаждаться, обеспечивая этим возможность извлечения ионов металлов, в частности цинка, из очищаемой воды. Определено, что оптимальную гидрофильность и соответственно скорость осаждения в воде имеют продукты измельчения отходов газетной и типографской бумаги.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами его осуществления.

Пример 1.

Очищаемую воду, содержащую 1-26 мг/л цинка, подают в контактный резервуар. При перемешивании вводят борогидрид натрия в количестве 10 мг/л, затем вводят сорбент - продукт измельчения отходов газетной бумаги в воздушной среде молотковой дробилки в количестве 5 г/л с содержанием крупной фракции 75%, мелкой - 25%. После осаждения отработанного сорбента образовавшийся осадок, состоящий из продукта измельчения отходов бумаги и адсорбированного на нем комплексного соединения цинка, отправляют на утилизацию, а очищенную воду - на фильтры и далее возвращают в производство или сбрасывают в водоем. Концентрация цинка в очищенной воде 0,018 мг/л, степень очистки - 98,6%.

Пример 2.

Способ осуществляют аналогично примеру 1, но борогидрид натрия вводят в количестве 50 мг/л. В качестве сорбента используют продукт измельчения отходов типографской бумаги в количестве 2,5 г/л с соотношением крупной и мелкой фракций 80:20. Присутствие цинка в очищенной воде не обнаружено. Степень очистки 100%.

Пример 3.

Способ осуществляют аналогично примеру 1, но борогидрид натрия вводят в количестве 25 мг/л. В качестве сорбента используют продукт измельчения смеси отходов газетной и типографской бумаги в количестве 1 г/л с соотношением крупной и мелкой фракций 85:15. Концентрация цинка в очищенной воде 0,012 мг/л, степень очистки - 99,0%.

Условия процессов очистки воды от ионов цинка и их результаты, описанные в примерах, представлены в таблице.

Из таблицы видно, что предложенный способ обеспечивает высокую степень очистки воды от ионов цинка не менее 98,6%, при этом максимальная концентрация ионов цинка в очищенной воде 0,018 мг/л в 4 раза ниже предельно допустимой концентрации (ПДК) для воды, подлежащей сбросу в канализацию (ПДК цинка 0,07 мг/л) и в 3 раза ниже ПДК для воды, подлежащей сбросу в морские водоемы (ПДК цинка 0,05 мг/л).

В результате воспроизведенного примера по прототипу выявлено, что известный способ практически не обеспечивает извлечения ионов цинка, при этом степень очистки воды от ионов железа составляет не более 45%. Предлагаемый же способ позволяет извлечь цинк со степенью очистки 98,6-100%, а железо - 70-72%. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Способ очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов путем обработки сточных вод восстановителем при перемешивании и последующего введения в зону обработки целлюлозосодержащего измельченного гидрофильного сорбента, отличающийся тем, что в качестве восстановителя используют сухой порошкообразный борогидрид натрия в количестве 10-50 мг/л очищаемой воды, а в качестве измельченного гидрофильного сорбента - продукт измельчения отходов газетной или типографской бумаги в воздушной среде молотковой дробилки, имеющий следующий фракционный состав в мас. %: мелкая фракция размером 0,5-0,9 мм - 15-25, крупная фракция размером 1,0-1,5 мм - 75-85, в количестве 1-5 г/л очищаемой воды.




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