Метод за пречистване на отпадни води от хромови (iii) йони - Патент България 2424192 - Малцева Валентина

Изобретението може да се използва в електрическата, уредостроителната, машиностроителната и металургичната промишленост, в кожарската промишленост, където се използват съединения на хром (III). За прилагане на метода, отпадъчните води се третират с магнезий-съдържащ материал, състоящ се от магнезиев карбонат (51,62-52,84%) и магнезиев хидроксид (46,13-47,28%). Материалът се смила на зърно от 3 до 10 mm. Пълното отстраняване на хромовите (III) йони от отпадъчните води става при контакт на фазите за 20-30 минути. Методът позволява да се увеличи скоростта на процеса на пречистване на отпадъчни води от хромови (III) йони, като същевременно се поддържа висока степен на пречистване, както и да се отстранят железни (III) и медни (II) йони от водата. Изобретението също така разширява гамата от ефективни и евтини реагенти, използвани за пречистване на отпадъчни води. 3 табл.

Изобретението се отнася до методи за пречистване на отпадъчни води от хромови (III) йони и може да се използва в електрическата, уредостроителната, машиностроителната, металургичната и други индустрии, където се използват хромни съединения за приложениепокрития; в кожарската промишленост, която има отпадъчни води, съдържащи хром, както и при решаване на екологични проблеми.

Недостатъкът на тези методи е необходимостта от продължителна обработка на сорбентите с химически реагенти или облъчване с електронен лъч, което усложнява технологията за пречистване на отпадъчните води.

Недостатъците на прототипния метод са продължителността на процеса на пречистване, използването на реагенти, които първо трябва да бъдат получени чрез химическа или биологична обработка на суровините.

Техническата цел на изобретението е да се увеличи скоростта на процеса на пречистване на отпадъчни води от хромови (III) йони, като същевременно се поддържа висока степен на пречистване, разширявайки обхвата на реагентите, използвани при пречистването на отпадъчните води.

Техническият резултат се постига чрез факта, че като реагент при пречистването на отпадъчни води от хромови (III) йони се използва съдържащ магнезий материал, който се раздробява до зърна от 3 до 10 mm, времето за контакт на реагента и отпадъчните води е 20-30 минути.

Материалът, съдържащ магнезий, според анализа се състои от магнезиев карбонат (51,62-52,84%) и магнезиев хидроксид (46,13-47,28%).

Експериментите за пречистване на отпадъчни води от хромови (III) йони, както и медни (II) и железни (III) йони бяха проведени с използване на моделни разтвори и отпадъчни води от галваничния цех.

Съдържанието на хромови (III) йони се контролира с помощта на дифенилкарбазид като реагент.

Съгласно този метод за анализ, хромът се окислява до Cr 2 O 7 2- в кисела среда на амониев персулфат. Дифенилкарбазидът образува виолетово съединение с дихроматни йони. Методът е с висока чувствителност, при =540 nm моларният коефициент на поглъщане е 4,2·10 4 .

Съдържанието на мед се определя чрез спектрофотометричен метод, превръщайки Cu 2+ йона в амонячен комплекс. Желязото беше определенофотометричен сулфосалицилатен метод.

Ефективността на предложения метод за пречистване на отпадъчни води от йони на Cr 3+, Cu 2+, Fe 3+ и необходимостта от предложените условия за постигане на целта се илюстрира със следните примери.

Пример 1. В химически чаши с вместимост до 250 ml се поставят 100 ml разтвори, съдържащи хром (III) сулфат с концентрация 0,245 g/l, добавя се естествен материал, съдържащ магнезий, състоящ се от магнезиев карбонат (51,62-52,84%) и магнезиев хидроксид (46,13-47,28%), натрошени на зърна с различни размери от 3 до 10 mm, разбърква се с магнитна бъркалка, която при стайна температура. На определени интервали от време се вземат проби от разтвора за анализ. По време на експеримента се променят масата на сорбента и контактното време на фазите. Резултатите от изследването са показани в таблица 1.

Според получените данни след 10-минутно разбъркване на сместа се наблюдава пълно (100%) отстраняване на Cr3+ йони от разтворите.

Според резултатите от изследването може да се заключи, че при добавяне на магнезиев материал, състоящ се от магнезиев карбонат (51,62-52,84%) и магнезиев хидроксид (46,13-47,28%), едновременно със 100% отстраняване на хром (III) се наблюдава отстраняване на Cu 2+ и Fe 3+ йони.

Пример 3. При подобни условия се третират отпадъчни води от галваничния цех на завода JSC "Pribor" (Курск), съдържащи йони на хром (III) - 1,1 mg/l, мед - 0,037 mg/l, желязо (общо) - 4,1 mg/l.

Получените данни показват, че отстраняването на йони на хром (III), мед (II) и желязо (общо) от отпадъчните води с въвеждането на магнезий-съдържащ материал, състоящ се от магнезиев карбонат (51,62-52,84%) и магнезиев хидроксид (46,13-47,28%), се извършва до нормите, съответстващи на MPC.

Други предимства на метода са:

- намалени разходи за почистванечрез използване на естествени сорбенти;

- едновременно отстраняване с хромови (III) йони на мед (II) и желязо (III);

- висока степен на пречистване.

IPC класове:C02F1/28 Чрез сорбция B01J20/04 Съединения, съдържащи алкални метали, алкалоземни метали или магнезий C01F5/14 Получаване на магнезиев хидроксид C01F5/24 Магнезиеви карбонати C02F103/16 От металургични процеси, тези от производството, пречистването или обработката на метали, напр. отпадни води
автори):Малцева Валентина Стефановна (RU) , Будыкина Татяна Алексеевна (RU)
Патентопритежател(и):Държавна образователна институция за висше професионално образование Курск държавен технически университет (RU)
Приоритети:
Таблица 1 - Ефективност на отстраняване на хромови (III) йони (тегло на сорбента - 10 g, концентрация на Cr +3 - 0,245 g / l)
Време за фазов контакт, мин2.55.07.510.020.030,0
Концентрация на Cr +3, g/l0,1650,0980,022000
Сорбция, %32,6560.1591.07100100100

Таблица 2 - Ефективност на отстраняване на йони на хром (III), мед (II) и желязо (III) в съвместно присъствие (С Cr3+ = 24,5 mg/l, С Cu2+ = 35,6 mg/l, С Fe3+ = 22 mg/l), (тегло на сорбента 3 g, обем на разтвора - 150 ml).
Време за контакт на фазата, мин2.55.07.510.020.030,0
Хром(III) йони
Концентрация на Cr +3, mg/l17.0410.293.340,2900
Сорбция, %30.4758,0088.1798,64100100
Медни (II) йони
Концентрация на Cu +2, mg/l14.3812,8712.1111.35 ч10619,84
Сорбция, %59,5863,8365,9668.0970.2272,35
Железни (III) йони
Концентрация на Fe +3, mg/l19.5416.55 часа13.1710.559.638.7
Сорбция, %10,9524.1540.1352.0556.2560.42

Таблица 3 - Пречистване на отпадъчни води от завода на АД "Прибор" от метални йони (маса на сорбента 3 g, обем на разтвора - 150 ml, време за фазов контакт - 30 минути)
Определени количестваСъдържание на метални йониПДК, mg/l
в отпадъчни водиСлед почистване
Хром (III), mg/l1.100,9
Мед (II), mg/l0,0370,0090,01
Желязо (II), mg/l4.11.532.5

ИСК

1. Метод за пречистване на отпадъчни води от хромови (III) йони, включително тяхното третиране с реагенти, характеризиращ се с това, че като реагент се използва материал, съдържащ магнезий, състоящ се от магнезиев карбонат (51,62-52,84%) и магнезиев хидроксид (46,13-47,28%), натрошени до зърна с размери от 3 до 10 mm, контактното време на фазите е 20-3 0 минути.