Спосіб вилучення сульфатів із стічних вод при їх пом’якшенні

Реферат: Спосіб пом'якшення та очищення стічних вод від сульфат іонів включає обробку стічної води вапном, при доведенні рН до 12,7-13,0, з додаванням аморфного гідроксиду алюмінію, вилученого із кислого розчину алюмінієвої солі, та нейтралізації води на заключній стадії барботажем через воду СО2 чи повітря. Після обробки води вапном в неї додають розраховану кількість алюмінату натрію чи магнезиту. UA 104287 U (12) UA 104287 U UA 104287 U 5 10 15 20 25 30 35 40 Корисна модель належить до методів очищення води від іонів жорсткості та сульфат-іонів і може бути використана в гірничорудній, хімічній та нафтохімічній промисловості, металургії та машинобудуванні при очищенні мінералізованих сульфатвмісних стічних вод з високою жорсткістю. Відомі методи очищення води від сульфатів основані на обробці вапном та алюмінієвими коагулянтами (Выбор осадителя при очистке сточных вод от сульфатов кальция/ Ε.О. Сальникова, О.Г. Передерни// Цв. металлы. - 1983. - № 12. - С. 22-24). До недоліків таких методів слід віднести вторинне забруднення води хлоридами або лугом, велику витрату реагентів, необхідну для вилучення сульфатів, що вносяться з гідроксосульфатом алюмінію, високу лужність та високі значення рН очищеної води. Найближчим за технічною суттю до корисної моделі є спосіб очищення води від сульфатів з допомогою вапна та аморфного гідроксиду алюмінію (Патент России 2322398, ΜΠΚ CO2F1/66 (2006.01), C02F1/57 (2006.01) опубл. 20.04.1008). До недоліків цього методу слід віднести те, що в процесі можна використовувати лише свіжевисаджений при гідролізі солей гідроксид алюмінію. При гідролізі солей алюмінію утворюються сольові відходи, які складно утилізувати. Крім того, нейтралізація лужного середовища в обробленій воді при продуванні через неї повітря або СО 2 суттєво ускладнює технологію. В основу корисної моделі поставлена задача ефективного очищення водних розчинів від сульфатів з одночасним їх пом'якшенням, що забезпечить суттєве зниження мінералізації води. Поставлена задача вирішується тим, що в способі пом'якшення та очищення стічних вод від сульфатів, який включає обробку води вапном та алюміній містким реагентом і вуглекислотою, згідно з корисною моделлю, після обробки води вапном у неї додають розраховану кількість алюмінату натрію та магнезиту. Суть способу полягає в тому, що при додаванні в воду вапна утворюється сульфат алюмінію, який частково випадає в осад. Розчинний сульфат алюмінію переходить в нерозчинний сульфогідроксоалюмінат кальцію при додаванні алюмінату натрію. При цьому в воду переходить гідроксид натрію, що призводить до її підлужнення. При додаванні магнезиту відбувається взаємодія останнього з лугом з утворенням карбонату натрію та гідроксиду магнію, що сприяє нейтралізації води та висадженню іонів кальцію у вигляді карбонату кальцію. Гідроксид магнію випадає у осад. При цьому знижується як рН середовища, так ї лужність очищеної води. Спосіб реалізується наступним чином. В воду при перемішуванні додавали розраховану кількість алюмінату натрію та магнезиту. Розчин перемішували протягом години та відстоювали протягом 2-3 годин. Осад відділяли відстоюванням. Для глибокого освітлення воду доочищали фільтруванням. Визначали залишкову жорсткість, лужність, концентрацію сульфат аніонів. Про ефективність очищення води запропонованим методом та ефективність її пом'якшення можна судити з наведено прикладу. 3 2+ Приклад. До стічної води (шахта "Кремінна" Донецької області) (Ж=42 мг-екв/дм , [Са ]=25,0 3 2+ 3 3 23 3 мг-екв/дм , [Mg ]=17,0 мг-екв/дм , Л=16,5 мг-екв/дм , [SO4 ]=1300 мг/дм ) об'ємом 1 дм добавили при перемішуванні розраховані кількості вапна, алюмінату натрію та магнезиту. Суміш перемішували 1 годину. Після відстоювання протягом 2-3 годин освітлену воду відділяли від осаду та фільтрували. В очищеній воді визначали вміст сульфатів, жорсткість та лужність. Результати приведені в таблиці. 45 1 UA 104287 U Таблиця Залежність ефективності очищення води від сульфатів, її пом'якшення від доз реагентів при обробці води вапном, алюмінатом натрію та магнезитом Доза Доза Доля № Na[Al(OH)4] 23 Ж, мгСаО, мгмагнезиту, SO4 ,мг/дм 3 3 п/п ммоль/дм екв/дм 3 3 екв/дм мг/дм (по Аl2О3) 1 116 4,5 410 550,0 4,5 2 116 5,0 410 400,3 1,6 3 116 5,5 410 98,7 0,8 4 116 4,5 630 302,1 2,6 5 116 5,0 630 182,5 2,5 6 116 5,5 630 98,7 1,3 7 116 4,5 410* 322,0 2,3 8 116 5,0 410* 145,3 3,4 9 116 5,5 410* 50,3 3,0 10 116 4,5 630* 162,5 4,2 11 116 5,0 630* 150,0 2,1 12 116 5,5 630* 46,7 1,7 1З 127 4,5 410 210,1 5,3 14 127 5,0 410 156,2 2,6 15 127 5,5 410 91,0 1,4 16 127 4,5 630 171,4 4,0 17 127 5,0 630 87,6 2,3 18 127 5,5 630 64,7 0,9 Лужність Ступінь Ступінь (гідратна; пом'якшення, очищення загальна), 2Z, % SO4 , A, % 3 мг-экв/дм 0,00; 22,00 89,0 57,7 0,00; 21,30 96,1 69,2 0,00; 23,15 98,0 92,4 0,00; 24,00 93,7 76,8 0,00; 22,50 93,9 86,0 0,00; 22,5, 96,8 92,4 0,00; 24,70 94,4 75,2 0,00; 23,80 91,7 88,8 0,00; 25,11 92,7 96,1 0,00; 21,00 89,8 87,5 0,00; 23,20 94,9 88,5 0,00; 22,70 95,9 96,4 0.12; 27,50 87,1 83,8 0.08; 27,00 93,7 88,0 0,10; 28,50 96,6 93,0 0,00; 24,75 90,2 86,8 0,00; 25,90 94,4 93,3 0.09; 27,53 97,8 95,0 Примітка. * - магнезит добавляли після відділення осаду ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 Спосіб пом'якшення та очищення стічних вод від сульфат іонів, що включає обробку стічної води вапном, при доведенні рН до 12,7-13,0, з додаванням аморфного гідроксиду алюмінію, вилученого із кислого розчину алюмінієвої солі, та нейтралізації води на заключній стадії барботажем через воду СО2 чи повітря, який відрізняється тим, що після обробки води вапном у неї додають розраховану кількість алюмінату натрію чи магнезиту. 10 Комп’ютерна верстка О. Гергіль Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2