СПОСОБ ОЧИСТКИ КИСЛЫХ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ЦИНКА

СПОСОБ ОЧИСТКИ КИСЛЫХ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ЦИНКА


RU (11) 2294316 (13) C1

(51) МПК
C02F 1/62 (2006.01)
C01G 9/02 (2006.01)
C02F 103/16 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 15.01.2008 - действует 

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

Документ: В формате PDF 
(21) Заявка: 2005117671/15 
(22) Дата подачи заявки: 2005.06.07 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2005.06.07 
(45) Опубликовано: 2007.02.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2010013 C1, 30.03.1994. RU 2143997 C1, 10.01.2000. ВАССЕРМАН И.М. Химическое осаждение из растворов, Ленинград, Химия, 1980, с.104, 107-108. RU 2108301 C1, 10.04.1998. RU 2191750 С2, 27.10.2002. US 6896815 В2, 24.05.2005. US 6132621 A, 17.10.2000. JP 11-188208 A, 13.07.1999. JP 58-163492 A, 28.09.1983. 
(72) Автор(ы): Куценко Станислав Алексеевич (RU); Хрулева Жанна Викторовна (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) (RU) 
Адрес для переписки: 302020, г.Орел, Наугорское ш., 29, ОрелГТУ 

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ КИСЛЫХ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ЦИНКА
Изобретение относится к области переработки водных растворов, содержащих тяжелые металлы, и может быть использовано в машиностроении для очистки кислых сточных вод, загрязненных соединениями тяжелых металлов, в частности цинка. Для осуществления заявленного способа очистки кислых сточных вод от цинка проводят двухстадийное осаждение с использованием на первой стадии гидроксида кальция и на второй стадии карбоната натрия, причем на первой стадии в процессе очистки совместно вводят растворы гидроксида натрия и хлорида кальция до конечного значения рН от более 7 до 8, а количество карбоната натрия определяют мольным отношением к хлориду кальция, близким к единице. Предлагаемый способ позволяет очистить сточные воды от цинка до тысячных долей мг/л. Совместное введение растворов гидроксида натрия и хлорида кальция позволяет отказаться от традиционного использования известкового молока, а дозированный расход карбоната натрия позволяет точно регулировать рН осаждения, добиваясь наибольшей полноты осаждения. 1 табл.




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для очистки кислых сточных вод, загрязненных соединениями тяжелых металлов, в частности цинка.

Известен способ, предусматривающий обработку едким натром, затем хлорсодержащими неорганическими соединениями кальция, причем в качестве хлорсодержащих неорганических соединений кальция используют хлорид кальция и гипохлорит кальция, а мольное соотношение реагентов NaOH:CaCl2 :Ca(ClO)2 составляет 1:(0,20-0,26):(0,10-0,13), при этом едкий натр берут в количестве 0,04-0,29 мас.%. [1]

Недостатком данного способа является использование гипохлорита кальция, а также недостаточная полнота осаждения цинка.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту к предлагаемому изобретению является способ очистки промышленных сточных вод от тяжелых металлов (меди, железа и марганца). Осаждение тяжелых металлов из кислых сточных вод осуществляется в две стадии: вначале раствором гидроксида кальция, а затем раствором карбоната натрия. Гидроксидом кальция сточную воду нейтрализуют до рН 6,5-7,0. далее тяжелые металлы осаждаются раствором карбоната натрия, вводимым до рН 9,0-9,5. [2]

Недостатком данного способа является неполное осаждение цинка при снижении рН осаждения первой стадии ниже 7,0 и увеличение рН второй стадии осаждения выше 9,5, а также необходимостью приготовления гидроксида кальция.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в повышении эффективности очистки за счет увеличения степени осаждения цинка и упрощении процесса за счет устранения гидроксида кальция. Это достигается тем, что в способе очистки кислых сточных вод, включающем двухстадийное осаждение с использованием на первой стадии гидроксида кальция и на второй карбоната натрия, на первой стадии в процессе очистки совместно вводят растворы гидроксида натрия и хлорида кальция до конечного значения рН от более 7 до 8, а количество карбоната натрия определяется мольным отношением к хлориду кальция, близким к единице.

В заявляемом способе осаждение цинка из кислых сточных вод осуществляется в две стадии. Вначале сточные воды обрабатываются растворами гидроксида натрия и хлорида кальция, затем раствором карбоната натрия. Совместное использование растворов гидроксида натрия и хлорида кальция позволяет отказаться от использования гидроксида кальция, а дозированный расход карбоната натрия, близкий к эквимолярному расходу хлористого кальция, на первой стадии позволяет точно регулировать рН осаждения, добиваясь наибольшей полноты осаждения цинка при рН 9,2-9,5.

Пример конкретного выполнения способа. Осаждение цинка проводили при комнатной температуре из кислого раствора, содержащего 100мг/л Zn2+, pH 3,0. Количество очищаемого раствора во всех опытах брали равным 3000 мл, температура осаждения 20°С Ориентировочные расходы реагентов определялись в соответствии со стехиометрией протекаемых при очистке реакций. На первой стадии очистки при перемешивании вводили совместно раствор 20% хлористого кальция в количестве от 1,5 до 2,6 мл и 10% раствор гидроксида натрия в количестве 0,5-0,7 мл и замеряли рН. Через три минуты для второй стадии очистки дополнительно в каждом опыте вводили 10% раствор карбоната натрия в количестве 1,5-2,7 мл и замеряли конечное значение рН. Растворы после каждого опыта отфильтровывали. Остаточное содержание цинка в очищенных растворах определяли атомно-абсорбционной спектроскопией. Данные о расходах реагентов на очистку и результаты анализа по содержанию цинка для разных опытов представлены в таблице.


номер

опыта 10% р-р

NaOH, мл 20% р-р

CaCl2 , мл рН р-ра

после

первой

стадии

очистки 10% р-р

Na2CO3,

мл рН р-ра

после

второй

стадии

очистки содержание

Zn2+ после

очистки

мг/л 
1 0,7 2,6 8,0 2,7 9,8 0,018 
2 0,5 1,5 7,1 1,5 9,0 0,012 
3 0,6 2,0 7,6 2,1 9,5 0,005 
4 0,6 1,5 7,4 1,5 9,2 0,008 


Данный способ позволяет повысить эффективность очистки за счет увеличения степени осаждения цинка и упростить процесс за счет устранения гидроксида кальция. Совместное использование растворов гидроксида натрия и хлорида кальция позволяет отказаться от использования гидроксида кальция, а дозированный расход карбоната натрия, близкий к эквимолярному расходу хлористого кальция, на первой стадии позволяет точно регулировать рН осаждения, добиваясь наибольшей полноты осаждения цинка при рН 9,2-9,5.

Источники информации

1. Балуев В.А. Способ очистки сточных вод. Патент РФ №2003100148, 7С 02 F 1/62, 1/58, 2004.

2. Попик В.П., Заманский В.Я., Павилайнен Ю.В., Трубицин М.Б., Федотов А.К., Богданов А.Е., Сидоров А.П. Способ очистки кислых сточных вод от ионов тяжелых металлов. Патент РФ №2010013 C1, 7C 02 F 1/62, 1/66, 1994.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Способ очистки кислых сточных вод от цинка, включающий двухстадийное осаждение с использованием на первой стадии гидроксида кальция и на второй стадии карбоната натрия, отличающийся тем, что на первой стадии в процессе очистки совместно вводят растворы гидроксида натрия и хлорида кальция до конечного значения рН от более 7 до 8, а количество карбоната натрия определяют мольным отношением к хлориду кальция, близким к единице.




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