Спосіб обробки стічних вод, що містять іони важких металів

Винахід відноситься до технології знешкодження і очистки стічних вод, які вміщують Іони важких металів методом феритизації і може знайти використання при очистці стічних вод гальванічного виробництва. Відомий спосіб обробки стічних вод, що вміщують Іони важких металів, який включає введення солі двовалентного заліза, лугу, перемішування і виділення осаду [1]. Однак відомий спосіб зумовлює невелику швидкість окислення і протікання процесу феритизації, а також споживає велику кількість енергії. В основу винаходу поставлене завдання вдосконалення способу обробки стічних вод, що містять іони важких металів, шляхом проведення реакцій в постійному або змінному магнітному полях, що приведе до збільшення швидкості окислення, внаслідок чого скорочується час обробки і зменшується споживання енергії. Поставлене завдання вирішується тим, що в способі обробки стічних вод, що містять іони важких металів, який включає введення солі двовалентного заліза, лугу, перемішування і відділення осаду, згідно з винаходом, в стічні води вводять суміш солей дво- і тривалентного заліза при їх співвідношенні в г-іон 1:2 і додатково надлишок солі двовалентного заліза ³0,5 г-екв на 1 г-екв сумарного вмісту важких металів, введення лугу і перемішування здійснюють в постійному або змінному магнітному полях. Спосіб обробки стічних вод оснований на осаджуванні важких металів з кристалами магнетиту, що утворюється при взаємодії g-FeOOH з Іонами двовалентного заліза. Надлишок солі двовалентного заліза приводить до утворення кристалів магнетиту, які сорбують Іони важких металів, тобто до утворення феритів важких металів (з'єднання типу MeO×FeO; MeO×Fе2О 3). Магнітне поле руйнує гідратну оболонку гідроокислу і відбувається утворення кристалів шпінелі, що значно прискорює реакцію феритизації. Спосіб реалізується наступним чином. В відпрацьовану воду, яка вміщує Іони важких металів, вводять суміш солей дво- і тривалентного заліза при їх співвідношенні 1 г-іон Fe+2:г-іон Fe+3 і додатково - надлишок двовалентного заліза в кількості ³0,5 г-екв сумарного вмісту важких металів Із наступним осаджуванням важких металів лугом в постійному або змінному електромагнітному полі, При наявності у складі стічних вод Іонів шестивалентного хрому необхідне співвідношення Іонів дво- і тривалентного ! заліза досягають шляхом введення двовалентного заліза у співвідношенні 4,5 г-Іон Fe+2 на 1 гІон Сr+6. Приклад 1. В ємкість, в яку налито 1000 мл модельного розчину, що вміщує: 1000 мг/л нікелю і 1100 мг/л міді, додають 500 мл підкисленого розчину суміші солей дво- і тривалентного заліза FeSO4 ×7Н2О і Fe2(SO4) 3, що має Fe+3 - 3360 мг і Fe+2 - 2660 мг. : Розрахунок співвідношення компонентів позволять наступним чином: Для одержання вказаної кількості Fe+3 і Fe+2 розчиняють в 500 мл підкисленої води 13,3 г FeSO 4 × 7Н2О і 12 г Fe2(SO4)3 . Потім на розчин діють змінним магнітним полем шляхом занурення в розчин котушки, яка під'ємна до джерела струму і одночасно вводять 40%-ний розчин лугу до рН 9,5,..10,5, перемішують на протязі 1 хвилини і фільтрують. Напруженість магнітного поля не перевищує 1 А/м. Осад чорного кольору з яскраво вираженими магнітними властивостями легко фільтрується через тканинний фільтр. Фільтрат перевіряють на присутність Сu+2 реакцією із змішаним Індикатором ПАН з метиленовим синім (чутливість реакції 0,05 мкг/6 мл), Ν+2i - реакцією з диметилгліоксимом (чутливість реакції 0,01 мкг/6 мл) і Fe +3 реакцією з сульфосаліциловою кислотою. Іони Сu+2 і Ni+2 не виявлені. Іони Fe+3 виявлені в кількості 0,2 мг/л/ГДК Fе+3 - 0.5 мг/л/. В деяких випадках в стічних водах присутні іони шестивалентного хрому, який являється сильним окислювачем і немає необхідності вводити солі тривалентного заліза, бо вони утворюються внаслідок відновлення шестивалентного хрому іонами двовалентного заліза. Для відновлення 1 мг-й Сг+6 необхідно ввести 3 мг-й Fe+2. Ці 3 мг-й Fe+2, окислюючись Іонами Сг+6 перейдуть в Іони Fe+3. Надлишок Іонів двовалентного заліза ³0,5 г-екв на 1 г-екв важких металів необхідний для утворення феритів важких металів (з'єднань типу MeO×FeO: MeO × Fе2 О3). Приклад 2. 1000 мл модельного стоку містить: В ємкість додають 500 мл підкисленого розчину, який вміщує 15 г FeSO4 ×7H2O/Fe+2 ~5,7 г). Потім на розчин діють змінним магнітним полем шляхом шляхом занурення. в ємкість котушки, що підключена до джерела струму і одночасно вводять 40%-ний розчин лугу до рН 9,5...10,5, перемішують на протязі 1 хвилини і фільтрують. Напруженість магнітного поля не перевищує 1 А/м. Необхідна кількість двовалентного заліза для одержання співвідношення Fe+2:Fe+3 1:2 з врахуванням відновлення Іонів Сr+6 Іонами Fe+2 складає 4680 мг/л. Іони двовалентного заліза потрібні для двох випадків відновлення Сr+6 в Сr+3 з досягненням необхідного співвідношення Fe+2: Fe+3 і для проведення феритизації 1073,8 мг,л. Всього 5753 мг/л ~5,7 г/л Fe+2. Це складає 15 г/л FeSO 4 ×7Н2О. Після 10 хвилин відстоювання одержаної суспензії в ємкості утворюється абсолютно прозора рідина і осад чорного кольору з яскраво вираженими магнітними властивостями, який легко фільтрується через тканиннй фільтр. Фільтрат перевіряють на присутність Сr+6 реакцією з дифенілкарбазидом (чутливість реакцій 0,005 мкг/6 мл), Сu+2 реакцією із змішаним Індикатором ПАН з метиленовим синім (чутливість 0,05 мкг/6 мл); Ni+2 реакцією з диметилгліоксимом (чутливість 0,01 мкг/6 мл) і Fe+3 реакцією з сульфасаліцилою кислотою. Іони Сr+6, Сu+2, Ni+2 не виявлені. Іони Fe+3 виявлені в кількості 0,2 мг/л (ГДК Fe+3 - 0,5 мг/л/. Аналогічні результати одержані при впливі на розчин постійного електромагнітного або магнітного полів. Швидкість фільтрації одержаного осаду в 5-6 разів більша від швидкості фільтрації в Ідентичних умовах гідроокисів, у зв'язку з тим, що осад фериту має дрібнокристалічну структуру, а осад гідроокисів - аморфну структур у, що буде обводнюватися. В таблиці наведено порівняння найважливіших показників обробки 1 м 3 розчину для відомого і запропонованого способів. Запропонований спосіб дозволяє прискорити в 10-15 разів процес феритизації і більш повно здійснити його при однократній обробці стоку, а також одержати екологічно безпечний осад, причому процес іде без нагріву, що значно скорочує його енергоспоживання.