Спосіб очищення стічних вод від іонів нікелю (іі)

Реферат: Спосіб очищення стічних вод від іонів нікелю (II) здійснюється шляхом введення солей заліза лугу та перемішування в постійному або змінному магнітному полі. В стічні води водять 2+ 2+ двовалентне залізо з мольним співвідношенням іонів Fe :Ni -1,9:1. Обробляють воду аерацією повітрям. UA 95723 U (12) UA 95723 U UA 95723 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до способів очищення стічних вод від іонів важких металів, 2+ зокрема від іонів нікелю Ni , і може бути використана на підприємствах машинобудування, приладобудування, чорної і кольорової металургії, радіоелектроніки, електротехнічної галузі, які мають гальванічне виробництво для створення локальних систем водоочистки та оборотного водопостачання. Відомий аналог є спосіб очищення стічних вод від іонів металів, що включає введення двовалентного заліза, лужного реагенту, газу-окислювача, нагрівання системи з наступним відділенням осаду. Для скорочення часу та підвищення ступеня очищення, стічні води після введення двовалентного заліза нагрівають до 60-80 °C з одночасним безперервним введенням газу-окислювача (кисню повітря) і змішують з нагрітим до 60-80 °C лужним реагентом, що містить іони амонію і гідрокарбонату. Суміш витримують при даній температурі і рН=7-9 протягом 6-12 хв., при безперервному введенні газу-окислювача. Введення двовалентного заліза і змішування з лужним реагентом проводять при таких співвідношеннях: 3 3 - іон важкого металу: залізо - 1 мг/дм :(2-2,75 мг/дм ); 3 3 3 - іон заліза: іон амонію: гідрокарбонат іон - 1 мг/дм :(0,4-0,9 мг/дм ):(0,7-1,5 мг/дм ) [а.с. СРСР 1065352, CO2F1/62, 1984]. Недоліком аналога є необхідність нагріву реакційної суміші до 60-80 °C, що призводить до подорожчання способу очищення через додаткові енергетичні та технологічні витрати. Крім того, необхідно при здійснені цього процесу підтримувати і контролювати співвідношення декількох компонентів, які утворюються в системі що ускладнює і здорожує технологічний процес очищення. Для очищення стічних вод від важких металів та зокрема від іонів нікелю перспективним є застосування магнітних полів, які дозволяють значно інтенсифікувати процес очищення, скоротити тривалість технологічного циклу, відмовитися від будівництва об'ємних споруд. Використання електромагнітних імпульсаторів дозволяє регулювати процес очищення в залежності від вихідних концентрацій металів в оброблюваних стічних водах. Найбільш близьким аналогом до корисної моделі є спосіб очищення стічних вод від іонів важких металів, що полягає в тому, що в відпрацьовану воду, яка вміщує іони важких металів, вводять суміш солей дво- і тривалентного заліза при їх співвідношенні в г-іон 1:2 і додатково надлишок солі двовалентного заліза  0,5 г-екв на 1 г-екв сумарного вмісту важких металів, введення лугу до рН=9,5-10,5 і перемішування здійснюють в постійному або змінному магнітному полі. [Патент України 19216, МКП CO2F1/62. Опуб. 25.12.1997, бюл. № 6]. Недоліком найближчого аналога є необхідність використання значної кількості хімічно чистих реактивів - сульфатів заліза (II) і (III), які додаються в мольному співвідношенні Fe:Ni2,6:1, що робить цей спосіб очистки води економічно невигідним. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення способу очистки стічних вод, що містять іони нікелю (II), шляхом проведення процесу феритизації в постійному або змінному магнітному полі з додаванням солей двовалентного заліза при певному мольному співвідношенні іонів важких металів із залученням аерації. Це дозволить забезпечити високу глибину видалення іонів нікелю (до норм 1 кат. ГОСТ 9.314-90) та мінімізує споживання необхідних реагентів для проведення процесу. Поставлена задача вирішується тим, що очищення стічних вод від іонів нікелю (II) здійснюється шляхом введення солей заліза і розчину лугу та перемішування в постійному або змінному магнітному полі, для мінімізації споживання на процес необхідних реагентів в стічні води, згідно з корисною моделлю, замість суміші іонів дво- і тривалентного заліза вводять 2+ 2+ двовалентне залізо з мольним співвідношенням іонів Fe :Ni -1,9:1, та обробляють суміш аерацією повітрям. Корисна модель дозволяє отримати практично нерозчинний осад внаслідок співосадження 2+ 2+ іонів Ni та Fe лужним реагентом та подальшого часткового окислення Fe (II) в (III) киснем повітря. При цьому досягається тісний контакт частинок гідроксидів, що сприяє утворенню упорядкованої структури феритного осаду (сполук типу NixFe3-хO4): 2+ 2+ хNi +(3-x)Fe +6ОН +0,5О2=NixFe3-xO4+3H2O Корисну модель виконують наступним чином. 3 2+ В ємність, яку налито 200 мл розчину, що вміщує 1,64г/дм Ni , додають 200 мл розчину 2+ 3 сульфату заліза (II), що має концентрацію Fe -3,28 г/дм . Для одержання вказаної концентрації 2+ 2+ Fe потрібно розчинити в 200 мл води 3,26 г FeSO47H2O. При цьому співвідношення іонів Fe 2+ до Ni становить 1,9:1. Потім в ємність добавляють 10 % розчин NaOH до досягнення значення рН=9,5 при безперервному перемішування протягом 30 с. Після перемішування на отриману суспензію діють електромагнітними імпульсними розрядами з одночасною безперервною аерацією протягом 5 хв. Амплітуда магнітної індукції в робочій зоні становить від 0,23-0,43 Тл з 1 UA 95723 U 5 10 діапазоном генеруючих частот до 0,9 кГц. Після відстоювання одержаної суспензії в ємності утворюється абсолютно прозора рідина і осад чорного кольору, який має магнітні властивості та щільну структуру. Залишкові концентрації іонів заліза і нікелю в отриманій очищеній воді визначали на атомноабсорбційному полум'яному спектрофотометрі "Сатурн-2". Іони заліза і нікелю виявлені в 3 2+ 3 кількості (Fe=0,24 мг/дм , Ni =3,9 мг/дм ), що не перевищують норм ГДК для промивної води 3 2+ 3 гальванічних виробництв 1 кат. згідно ГОСТ 9.314-90 (Fe=0,3 мг/дм , Ni =5,0 мг/дм ). 3 Корисна модель вимагає незначних витрат електроенергії, а саме 7 кВтгод./м . В той же час, використання корисної моделі дозволяє скоротити кількість витрат більш дешевих хімічних реагентів на 10-15 % в порівнянні з найближчим аналогом і знизити вартість самого процесу в 22,5 разу. При використанні відходів гальванічних виробництв - відпрацьованих технологічних 2+ розчинів, які містять іони Fe , витрати на здійснення процесу будуть складатися із спожитої електроенергії та використання лужного реагенту. 15 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 Спосіб очищення стічних вод від іонів нікелю (II) здійснюється шляхом введення солей заліза лугу та перемішування в постійному або змінному магнітному полі, який відрізняється тим, що 2+ 2+ в стічні води водять двовалентне залізо з мольним співвідношенням іонів Fe :Ni -1,9:1 та обробляють воду аерацією повітрям. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2