Спосіб обробки осадів стічних вод

Корисна модель відноситься до сфери обробки осадів стічних вод, які утворюються на очисних спорудах (зокрема текстильних підприємств) у результаті очищення коагулянтами стічних вод, що містять залишки текстильних барвників і поверхнево-активні речовини. У промисловості після обробки осаду зневоднюючими реагентами і його фільтрування отриманий шлам вивозять у спеціальні місця (відвали), що, природно, негативно впливає на навколишнє середовище, тому основним завданням обробки осаду є вилучення коагулянту з утвореного осаду з метою його повторного використання. Запропонований спосіб обробки осаду очищення стічних вод вирішує це завдання. Відомий спосіб, що рекомендований для утилізації кислих залізовмісних розчинів, описаний у [патенті РФ №2110488 «Спосіб утилізації кислих залізовмісних розчинів» [1] (аналог)], у якому відпрацьовані кислі залізовмісні розчини обробляють відходами металообробки, у нейтралізований у такий спосіб розчин додають осаджувач фосфа т-іонвмісну сполуку при рН 6,0-8,0 і стехіометричному співвідношенні фосфат-іонів і катіонів осаджуваного металу, і відокремлюють отриманий осад. Фільтрат може бути повернутий у виробництво. Спосіб дозволяє досить повно видаляти іони заліза з розчинів, що переробляють, і використати надалі утворені при цьому тверді осади як пігментні пасти. Недоліком цього способу є те, що він застосовний до вузької категорії стічних вод, а осад, що утворюється, повинен піддаватися витратним процесам сушіння, термообробки та ін. Найбільш близьким до запропонованого способу є спосіб, в якому використовується осад у якості адсорбента для очищення міських стічних вод, описаний у [статті Xu G.R., Zhang W.T., Li G.B. Adsorbent obtained from CEPT sludge in wastewater chemically enhanced treatment // J. Harbin Inst. Techn. - 2005. - Vol.12, №3. - P.271-274 [2] (прототип)], у якому сирий осад висушували до постійної ваги, подрібнювали (0,5-1,0мм), обробляли сульфатною кислотою, а потім нагрівали при високій температурі протягом 30 хвилин. Отриманий осад використали як адсорбент для очищення стічних вод. Суттєвими недоліками цього способу є наявність енергоємних процедур висушування, здрібнювання, термообробки осаду, що при високій вихідній вологості осаду спричиняє істотні економічні витрати. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалити відомий спосіб обробки осадів стічних вод сульфатною кислотою шляхом повторного використання утвореного продукту, що сприяє значному зменшенню об'єму осаду і його частковій утилізації. Поставлена задача вирішується тим, що в способі обробки осадів стічних вод, що включає розчинення осаду сульфатною кислотою та повернення отриманого продукту в якості реагенту для очистки нових порцій стічних вод, новим є те, що розчинення проводять при співвідношенні маси осаду до маси кислоти не нижче ніж 1:5. Для проведення кислотного розчинення осаду запропонованим способом необхідно до сирого осаду додати розрахункову кількість 12%-вого розчину сульфатної кислоти при відношенні маси осаду до маси кислоти 1:10 та переміщувати суміш 10 хвилин для взаємодії. Вплив зміни відношення маси осаду до маси кислоти наведено в таблиці. Сирий осад являє собою залізоорганічний комплекс, що утворюється з аквакомплексу в процесі коагуляції з FeSО4*7H2О у якості коагулянту в присутності лугу NaOH для підтримання рН у діапазоні 9,0-9,5 за реакціями: FeSО4+хН2О=[Fe(H 2О) х]SО4 4[Fe(H2О)x]SО 4+О2+4 xPa v+8NaOH=4[Fе(Раv) у](ОН)3+4Na2SО 4+(4х-2)Н2О, де Pav - суміш поверхнево-активних речовин (ПАР) і текстильних барвників. Кислотне розчинення осаду здійснюється по реакції: 4[Fe(Pav) y](OH) 3+3H2SО4=2[Fе(Ра v)m](ОН)3+Fе2(SO 4)3+6Н2O+(4 y-2m)Pav. Таблиця. Вплив відношення "маса осаду / маса кислоти" на ступінь вилучення заліза у розчин Відношення маси осаду : Ступінь вилучення маси кислоти заліза, % 2:1 0 1:1 49,7 1:2 49,9 1:3 55,5 1:4 55,9 1:5 62,1 1:10 71,6 1:15 70,8 Таким чином, запропонований спосіб обробки осадів стічних вод дозволяє вилучати іони заліза не менше 70 % для повторного використання як регенерованого коагулянту, що сприяє зменшенню об'ємів осаду і його частковій утилізації по маловитратній технології.