СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ЦИАНИДОВ И РОДАНИДОВ

СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ЦИАНИДОВ И РОДАНИДОВ


RU (11) 2013378 (13) C1

(51) 5 C02F1/461 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 20.11.2007 - прекратил действие 

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

(21) Заявка: 4713023/26 
(22) Дата подачи заявки: 1989.06.29 
(45) Опубликовано: 1994.05.30 
(71) Заявитель(и): Иркутский государственный научно-исследовательский институт редких и цветных металлов 
(72) Автор(ы): Ахметгалеев Н.М. 
(73) Патентообладатель(и): Иркутский государственный научно-исследовательский институт редких и цветных металлов 

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ЦИАНИДОВ И РОДАНИДОВ 

Использование: для очистки сточных вод. Способ очистки сточных вод от цианидов и роданидов включает введение сточной воды в электрохимический реактор, электрохимическое окисление роданидов на аноде в кислой среде с получением цианистоводородной кислоты и ее последующую нейтрализацию раствором гидроксидов щелочных или щелочноземельных металлов. Сточные воды подают в катодное пространство, отделяют от анолита анионообменной мембраной. Цианистоводородную кислоту выдувают из анолита воздухом. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области очистки сточных вод, в частности от цианидов и роданидов.

Наиболее близким по технической сущности является принятый за прототип способ очистки сточных вод от роданидов, включающий введение сточной воды в электрохимический реактор, электрохимическое окисление роданидов на аноде в кислой среде с получением цианистоводородной кислоты и последующую ее нейтрализацию раствором гидроксидов щелочных или щелочноземельных металлов.

Недостатки известного способа - невысокое качество воды после очистки, низка степень рекуперации цианид-иона, образующегося при электрохимическом окислении роданидов, и утилизации других компонентов сточной воды, например, ионов серы. Это объясняется тем, что в процессе очистки в сточной воде образуется серная кислота как продукт электрохимического окисления роданидов, для нейтрализации которой сточные воды вынуждено обрабатывают известью с последующим удалением осадков.

Кроме того, при аккумуляции цианид-ионов в сточной воде наряду с окислением роданид-ионов окисляются цианид-ионы, степень окисления которых достигает значительных величин.

Цель изобретения - повышение эффективности очистки путем повышения качества очищенной воды, степени рекуперации цианида, утилизации компонентов, присутствующих в воде и повышения скорости очистки.

Поставленная цель достигается тем, что в способе очистки сточных вод от цианидов и роданидов, включающем введение сточной воды в электрохимический реактор, электрохимическое окисление роданидов на аноде в кислой среде с получением цианистоводородной кислоты и ее последующую нейтрализацию раствором гидрооксидов щелочных или щелочноземельных металлов, сточные воды подают в катодное пространство, отделяют от анолита анионо- обменной мембраной, а цианистоводородную кислоту выдувают из анолита воздухом.

Выдувание цианистоводородной кислоты из анолита воздухом проявляет новые технические свойства, а именно исключает окисление цианид-ионов на аноде, что повышает степень рекуперации цианид-ионов, разрушает диффузионный слой жидкости на аноде, повышая тем самым скорость окисления (разрушения) роданид-ионов, повышает концентрацию серной кислоты в анолите и, как следствие, его электропроводность, уменьшая при этом энергетические затраты на очистку сточной воды и охлаждая анолит, повышает срок службы анионообменной мембраны.

Подавая сточные воды в катодное пространство реактора и отделяя их анионообменной мембраной от анолита (анодного пространства), сточные воды очищают электродиализом в катодном пространстве от роданид-ионов, переводя их под воздействием постоянного электрического тока через анионообменную мембрану в анолит (анодное пространство), и одновременно окисляют роданид-ионы на аноде до цианистоводородной и серной кислот.

Образующуюся цианистоводородную кислоту отделяют от серной, продувая воздух через анолит и нейтрализуют, барботируя через раствор гидроксидов щелочных или щелочноземельных металлов. Перед нейтрализацией цианистоводородную кислоту диспергируют, пропуская через пористую диафрагму.

При этом, поскольку анионообменная мембрана препятствует проникновению продуктов электрохимического окисления роданидов обратно в катодное пространство реактора, т. е. сточные воды не смешиваются с анолитом, исключается загрязнение очищенной от роданидов воды сульфат-ионами.

Отделение цианистоводородной кислоты от серной продувкой воздуха через анолит исключает возможность окисления цианид-ионов, способствует тем самым повышению степени рекуперации цианид-ионов и накоплению серной кислоты, которая может быть утилизирована в других технологических процессах. Диспергирование цианистоводородной кислоты в среде гидрооксида щелочных металлов повышает степень улавливания цианистоводородной кислоты и повышает степень рекуперации цианид-иона.

П р и м е р (по прототипу).

Тиоцианатный (роданистосодержащий) CNS-раствор в электрохимическом реакторе обрабатывали в прерывистом рециркуляционном режиме при температуре 24-29оС, постоянном рабочем токе и скорости протекания рециркуляционных потоков.

Промежуточная концентрация роданид и цианид-ионов в растворе соответственно составляла 37 и 950 мг/л. Через 50 мин обработки раствора концентрация компонентов снизилась CNS - до 9 мг/л, а CN - до 892 мг/л. Степень очистки от ионов составил, % : роданид-ионов 75,1, цианид-ионов - 6,1.

Степень рекуперации равна нулю, а раствор требует дополнительной обработки для очистки от сульфат-ионов и цианид-ионов.

П р и м е р 1.

Сточную воду с массовыми концентрациями цианид-иона 120 мг/л и роданид-иона 100 мг/л, рН = 11,0 подавали в катодную камеру ячейки электрохимического реактора рабочим объемом 0,011 м3 на 1 м2 катодной площади, которую предварительно отделяли от анодной камеры анионообменной мембраной МА-40 иЛ.

Анолит с исходной массой концентрацией серной кислоты 49 г/л заливали в анодную камеру. Сточную воду обрабатывали постоянным током плотностью 120 А/м2 в течение 20 мин. Одновременно анолит продували воздухом под давлением 980 Па, отдувая образующуюся при окислении роданид-ионов цианистоводородную кислоту от серной кислоты, препятствуя тем самым окислению цианид-ионов на аноде.

Отдуваемую воздухом цианистоводородную кислоту перед нейтрализацией барботированием в растворе гидрооксида натрия диспергировали, пропуская поток через пористую диафрагму.

За 20 мин обработки массовая концентрация цианид-иона снизилась до 0,3 мг/л, а роданид-иона - до 0,2 мг/л, что соответствует 99,8% степени очистки.

Степень электрохимического окисления роданид-ионов составила 98,4, а общая степень рекуперации цианид-иона - 90% .

П р и м е р 2.

Сточную воду с массовой концентрацией цианид-иона 120 мг/л и рН = 11,0 очищали аналогично условиям примера 1.

После очистки массовая концентрация цианид-иона снизилась до 0,4 мг/л, что соответствует 99,7% степени очистки. Степень рекуперации цианид-иона составила 90% .

Из примеров видно, что более высокая степень очистки от цианид- и роданид-ионов достигается в 2,5 раза быстрее, чем в известном способе. Кроме того, по сравнению с прототипом предлагаемый способ существенно повышает качество очищенной сточной воды за счет отсутствия в ней сульфат-ионов и позволяет утилизировать образующуюся серную кислоту.

Использование предлагаемого способа создает также социальный эффект, связанный с уменьшением загрязнения водоемов токсичными цианид- и роданид-ионами и менее токсичными сульфат-ионами. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ЦИАНИДОВ И РОДАНИДОВ электрохимическим окислением последних на аноде в кислой среде с получением цианистоводородной кислоты и нейтрализацией ее раствором гидрооксидов щелочных или щелочноземельных металлов, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки, электрохимическое окисление ведут в анодной камере мембранного электролизера с анионообменной мембраной при подаче сточных вод в катодную камеру и перед нейтрализацией полученную цианистоводородную кислоту отдувают воздухом.




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