[go: up one dir, main page]

RU2065835C1 - Method of purifying water from heavy metals, colloid system for water purification, and method of preparation thereof - Google Patents

Method of purifying water from heavy metals, colloid system for water purification, and method of preparation thereof Download PDF

Info

Publication number
RU2065835C1
RU2065835C1 RU95101220/26A RU95101220A RU2065835C1 RU 2065835 C1 RU2065835 C1 RU 2065835C1 RU 95101220/26 A RU95101220/26 A RU 95101220/26A RU 95101220 A RU95101220 A RU 95101220A RU 2065835 C1 RU2065835 C1 RU 2065835C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
iron
colloidal system
suspension
colloid system
Prior art date
Application number
RU95101220/26A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU95101220A (en
Inventor
Юлиюс Будиловскис
Lt]
Original Assignee
Мануйлова Ева Юльевна
Юлиюс Будиловскис
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Мануйлова Ева Юльевна, Юлиюс Будиловскис filed Critical Мануйлова Ева Юльевна
Priority to RU95101220/26A priority Critical patent/RU2065835C1/en
Priority to PCT/RU1996/000020 priority patent/WO1996022947A1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2065835C1 publication Critical patent/RU2065835C1/en
Publication of RU95101220A publication Critical patent/RU95101220A/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/5236Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents
    • C02F1/5245Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents using basic salts, e.g. of aluminium and iron

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
  • Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)

Abstract

FIELD: water purification. SUBSTANCE: invention relates to purifying water in electroplating and leather industries. Method prescribes treating water with 1-10 ml of a colloid system per 1 l of water at pH 8.0-9.2, the water-based colloid system containing 0.3-1.3 wt % ferric hydroxide, 3.2-6.4 wt % ferrous hydroxide, and 0.3-1.0 wt % alkali metal chloride. Colloid system is an electrogenerated suspension, which, when stored for a long time, may be stabilized with 0.1-1.2% of a substance selected from the group including naturally occurring or synthetic aluminosilicates, calcium ortophosphate, and also inorganic and organic polyelectrolytes. Suspension is characterized by particle size 5-15 mcm, specific surface 100-250 sq.m/g, and density 1.05-1.1 g/cu.cm. Colloid system is prepared by electrochemical dissolution of iron anodes in aqueous solution having electroconductivity no lower than 3 x 3•10-3 om-1 cm-1 under periodical blowing with air until 10-20% of dissolved iron is transferred into ferric form. EFFECT: improved procedure. 11 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области очистки воды преимущественно от ионов тяжелых металлов и может быть использовано для очистки сточных вод гальванического и кожевенного производств, предприятий цветной металлургии и других. The invention relates to the field of water purification mainly from heavy metal ions and can be used for wastewater treatment of galvanic and leather production, non-ferrous metallurgy enterprises and others.

Известен способ удаления загрязняющих ионов из водной среды, предусматривающий использование растворимых железных анодов для электрохимического генерирования ионов железа в отдельной водной среде с рН не выше 2,8 и последующее смешение этой водной среды с очищаемыми стоками [1]
Недостатком данного способа является необходимость использования довольно больших объемов электрогенерированного раствора для очистки стоков, а также недостаточная степень очистки от таких тяжелых металлов как кобальт, марганец и некоторых других.
A known method of removing contaminating ions from an aqueous medium, involving the use of soluble iron anodes for the electrochemical generation of iron ions in a separate aqueous medium with a pH of not higher than 2.8 and subsequent mixing of this aqueous medium with treated effluents [1]
The disadvantage of this method is the need to use quite large volumes of an electro-generated solution for wastewater treatment, as well as an insufficient degree of purification from heavy metals such as cobalt, manganese and some others.

Известен способ очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов, включающий последовательную обработку стоков сначала гидроксидом железа (III), а затем гидроксидом железа (II) [2] Способ позволяет очистить сточные воды от ионов различных тяжелых металлов, но требует отдельного приготовления двух очищающих реагентов, причем гидроксид железа (II) неустойчив во времени и постепенно окисляется до гидроксида железа (III). Кроме того способ не эффективен по отношению к комплексным соединениям тяжелых металлов. A known method of treating wastewater from heavy metal ions, including sequential treatment of the effluent first with iron (III) hydroxide and then with iron (II) hydroxide [2] The method allows wastewater to be purified from ions of various heavy metals, but requires separate preparation of two cleaning reagents, moreover, iron (II) hydroxide is unstable in time and is gradually oxidized to iron (III) hydroxide. In addition, the method is not effective in relation to complex compounds of heavy metals.

Известен способ получения электрогенерированного коагулянта для очистки сточных вод путем электролиза водного раствора хлорида натрия электропроводностью не ниже 3•10-3 ом-1 см-1 с использованием растворимых стружечных железных анодов [3]
Способ предусматривает этапы промывки и уплотнения хлопьев коагулянта и не предусматривает контроль за соотношением железа (II) и железа (III).
A known method of producing an electrically generated coagulant for wastewater treatment by electrolysis of an aqueous solution of sodium chloride with an electrical conductivity of at least 3 • 10 -3 ohm -1 cm -1 using soluble chip iron anodes [3]
The method involves the steps of washing and densifying the flakes of the coagulant and does not provide for controlling the ratio of iron (II) and iron (III).

В способе согласно предлагаемому изобретению указанные недостатки устраняются тем, что в качестве реагента для очистки воды от тяжелых металлов используется коллоидно-дисперсная система (далее коллоидная система), представляющая собой суспензию гидроксидов железа (II) и (III) с добавкой хлорида щелочного металла, содержащего в мас. In the method according to the invention, these disadvantages are eliminated by the fact that as a reagent for purifying water from heavy metals, a colloid-dispersed system (hereinafter colloidal system) is used, which is a suspension of iron (II) and (III) hydroxides with the addition of alkali metal chloride containing in wt.

Fe(OH)3 0,3-1,3
Fe(OH)2 3,2-6,4
Хлорид щелочного металла 0,3-1,0
вода остальное
Конечно, представление коллоидной системы как смеси четырех компонентов является весьма условным. Только часть воды в указанном составе может рассматриваться как находящаяся в свободном виде. Другая ее часть, и весьма значительная, в коллоидной системе находится в связанном виде. Более точно состав частиц может быть описан условной формулой
Fe2+4,0-4,5Fe3+1,0-0,5Ox(OH)y•nH2O,
где 2х + y 10,5-11; n 65-70.
Fe (OH) 3 0.3-1.3
Fe (OH) 2 3.2-6.4
Alkali metal chloride 0.3-1.0
water rest
Of course, the presentation of the colloidal system as a mixture of four components is very conditional. Only part of the water in this composition can be considered as being in free form. Its other part, and very significant, in the colloidal system is in a bound form. More precisely, the composition of the particles can be described by the conditional formula
Fe 2+ 4.0-4.5 Fe 3+ 1.0-0.5 O x (OH) y • nH 2 O,
where 2x + y 10.5-11; n 65-70.

Основным процессом получения суспензии, как и в известном способе, является электрохимическое генерирование, но возможно также получать суспензию и другими путями, например, с использованием лазерного излучения. The main process for producing a suspension, as in the known method, is electrochemical generation, but it is also possible to obtain a suspension in other ways, for example, using laser radiation.

Коллоидная система для очистки сточных вод согласно предлагаемому изобретению превосходит по эффективности очистки коагулянт, полученный известным способом. Частицы суспензии гидроксидов железа в коллоидной системе имеют размеры 5-15 мкм, удельную поверхность 100-250 м2/г, а плотность суспензии составляет 1,05-1,1 г/см3. Такие характеристики позволяют достигать необходимой степени очистки сточных вод при использовании 1-10 мл электрогенерированной суспензии гидроксидов железа на 1 литр стока при рН 8,0-9,2.The colloidal system for wastewater treatment according to the invention is superior in cleaning efficiency to the coagulant obtained in a known manner. Particles of a suspension of iron hydroxides in a colloidal system have sizes of 5-15 μm, a specific surface area of 100-250 m 2 / g, and the density of the suspension is 1.05-1.1 g / cm 3 . Such characteristics make it possible to achieve the required degree of wastewater treatment when using 1-10 ml of an electro-generated suspension of iron hydroxides per 1 liter of effluent at pH 8.0-9.2.

Достигаются указанные характеристики за счет того, что при электрохимическом растворении железных анодов осуществляют периодическую продувку образующейся суспензии воздухом до перехода 10-20% растворившегося анодного железа в трехвалентное состояние. Выход за указанные пределы заметно ухудшает удельную поверхность частиц коагулянта и, соответственно, снижает эффективность очистки стоков. Периодическая продувка воздухом способствует также механическому разрыхлению образующейся суспензии. These characteristics are achieved due to the fact that during the electrochemical dissolution of the iron anodes, the suspension is periodically purged with air until 10-20% of the dissolved anode iron goes into the trivalent state. Going beyond these limits noticeably worsens the specific surface area of the coagulant particles and, accordingly, reduces the effluent treatment efficiency. Periodic air purging also contributes to the mechanical loosening of the resulting suspension.

Кроме того в предлагаемом способе получения коллоидной системы хлорид щелочного металла (преимущественно хлорид натрия), добавляемый к раствору перед началом электролиза для повышения электропроводности, остается в коллоидной системе, что замедляет процессы ее старения. In addition, in the proposed method for producing a colloidal system, an alkali metal chloride (mainly sodium chloride), added to the solution before electrolysis to increase electrical conductivity, remains in the colloidal system, which slows down the aging process.

Очистка концентрированных сточных вод с помощью указанной коллоидной системы может проводиться в две ступени. При этом сточные воды после обработки суспензией гидроксидов железа и отделения образовавшегося осадка (первая ступень), а образовавшийся на второй ступени осадок используют для обработки последующего объема сточных вод на первой ступени. Purification of concentrated wastewater using the specified colloidal system can be carried out in two stages. In this case, the wastewater after treatment with a suspension of iron hydroxides and separation of the precipitate formed (first stage), and the precipitate formed in the second stage is used to treat the subsequent volume of wastewater in the first stage.

В случае необходимости очистки малообъемных стоков нескольких различных производств электрогенерированная суспензия может быть приготовлена заблаговременно и централизовано, а затем доставлена на каждое из производств. При этом для стабилизации коллоидной системы в нее добавляют 0,1-1,2 мас. вещества, выбранного из группы, включающей природные или искусственные алюмосиликаты, ортофосфат кальция, неорганические и органические полиэлектролиты. If it is necessary to purify low-volume effluents from several different plants, the electro-generated suspension can be prepared in advance and centralized, and then delivered to each of the plants. Moreover, to stabilize the colloidal system, 0.1-1.2 wt. a substance selected from the group comprising natural or artificial aluminosilicates, calcium orthophosphate, inorganic and organic polyelectrolytes.

После стабилизации коллоидная система сохраняет эффективность очистки не менее 12 месяцев. After stabilization, the colloidal system maintains a cleaning efficiency of at least 12 months.

Изобретение иллюстрируется сравнительными примерами, сведенными для наглядности в таблицу. Первые четыре примера были проведены в соответствии с известным способом, последующие примеры в соответствии с предлагаемым изобретением. The invention is illustrated by comparative examples, summarized for clarity in a table. The first four examples were carried out in accordance with a known method, the following examples in accordance with the invention.

Во всех представленных случаях опыты проводили в лабораторных условиях, добавляя по 5 мл коллоидной системы на один литр сточных вод, причем концентрация твердой фазы в коллоидной системе составляла 60 мг/л в пересчете на железо. Время контакта сточных вод с коллоидной системой составляло 10 минут. Анализы по определению остаточных концентраций тяжелых металлов в воде проводились методом атомно-абсорбционной спектроскопии. In all the cases presented, the experiments were carried out in laboratory conditions, adding 5 ml of the colloidal system per liter of wastewater, and the concentration of the solid phase in the colloidal system was 60 mg / l in terms of iron. The contact time of the wastewater with the colloidal system was 10 minutes. Analyzes to determine the residual concentrations of heavy metals in water were carried out by atomic absorption spectroscopy.

Проверка предложенного способа очистки в промышленных условиях полностью подтвердила результаты, полученные в лабораторных опытах. Кроме того, помимо очистки от тяжелых металлов, способ позволяет снизить концентрацию содержащихся в воде органических загрязнений. Verification of the proposed cleaning method in an industrial environment fully confirmed the results obtained in laboratory experiments. In addition, in addition to purification from heavy metals, the method allows to reduce the concentration of organic impurities contained in water.

Достижение высокой степени очистки воды позволяет использовать предложенный способ при подготовке воды для технических и бытовых нужд, по крайней мере для предварительной очистки. ТТТ1 Achieving a high degree of water purification allows the use of the proposed method in the preparation of water for technical and domestic needs, at least for preliminary treatment. TTT1

Claims (9)

1. Способ очистки воды от тяжелых металлов, включающий обработку гидроксидами железа (III) и железа (II), осаждение и отделение осадка, отличающийся тем, что гидроксиды железа вводят в обрабатываемую воду одновременно в виде коллоидной системы, содержащей, мас. 1. The method of purification of water from heavy metals, including treatment with hydroxides of iron (III) and iron (II), precipitation and separation of the precipitate, characterized in that the hydroxides of iron are introduced into the treated water simultaneously in the form of a colloidal system containing, by weight. Fe(OH)3 0,3 1,3
Fe(OH)2 3,2 6,4
Хлорид щелочного металла 0,3 1,0
Вода Остальное
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что коллоидная система представляет собой электрогенерированную суспензию, стабилизированную добавлением 0,1 - 1,2% вещества, выбранного из группы, включающей природные или искусственные алюмосиликаты, ортофосфат кальция, а также неорганические и органические полиэлектролиты.
Fe (OH) 3 0.3 1.3
Fe (OH) 2 3.2 6.4
Alkali metal chloride 0.3 1.0
Water Else
2. The method according to claim 1, characterized in that the colloidal system is an electrically generated suspension stabilized by adding 0.1 to 1.2% of a substance selected from the group comprising natural or artificial aluminosilicates, calcium orthophosphate, as well as inorganic and organic polyelectrolytes .
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что коллоидную систему вводят в количестве 1 10 мл на 1 литр обрабатываемой воды при рН 8,0 9,2. 3. The method according to claim 2, characterized in that the colloidal system is administered in an amount of 1 10 ml per 1 liter of treated water at a pH of 8.0 to 9.2. 4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что очистку воды проводят в две ступени, причем воду после отделения осадка, образовавшегося на первой ступени, обрабатывают свежей порцией электрогенерированной суспензии, а осадок, образовавшийся на второй ступени, используют для обработки воды на первой ступени. 4. The method according to p. 3, characterized in that the water purification is carried out in two stages, moreover, the water after separation of the precipitate formed in the first stage is treated with a fresh portion of the electro-generated suspension, and the precipitate formed in the second stage is used to treat water in the first steps. 5. Коллоидная система для очистки воды, включающая электрогенерированную суспензию гидроксидов железа в воде, отличающаяся тем, что она содержит, мас. 5. A colloidal system for water purification, comprising an electrically generated suspension of iron hydroxides in water, characterized in that it contains, by weight. Fe(OH)3 0,3 1,3
Fe(OH)2 3,2 6,4
Хлорид щелочного металла 0,3 1,0
Вода Остальное
6. Коллоидная система по п.5, отличающаяся тем, что частицы суспензии имеют размеры 5 15 мкм, удельную поверхность 100 250 м2/г, а плотность суспензии составляет 1,05 1,1 г/см3.
Fe (OH) 3 0.3 1.3
Fe (OH) 2 3.2 6.4
Alkali metal chloride 0.3 1.0
Water Else
6. The colloidal system according to claim 5, characterized in that the particles of the suspension have a size of 5 to 15 μm, a specific surface of 100 to 250 m 2 / g, and the density of the suspension is 1.05 1.1 g / cm 3 .
7. Коллоидная система по п.6, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит 0,1 1,2% вещества стабилизатора, выбранного из группы, включающей природные или искусственные алюмосиликаты, ортофосфат кальция, а также неорганические и органические полиэлектролиты. 7. The colloidal system according to claim 6, characterized in that it additionally contains 0.1 1.2% of a stabilizer substance selected from the group comprising natural or artificial aluminosilicates, calcium orthophosphate, as well as inorganic and organic polyelectrolytes. 8. Способ получения коллоидной системы для очистки воды, включающий электрохимическое растворение железных анодов в водном растворе электропроводностью не ниже 3 • 10-3 Ом-1см-1, отличающийся тем, что образующуюся при электрохимическом растворении коллоидную систему периодически продувают воздухом.8. A method for producing a colloidal system for water purification, including the electrochemical dissolution of iron anodes in an aqueous solution with an electrical conductivity of at least 3 • 10 - 3 Ohm - 1 cm - 1 , characterized in that the colloidal system formed during electrochemical dissolution is periodically blown with air. 9. Способ по п.8, отличающийся тем, что продувку воздухом ведут до перехода 10 20% растворившегося анодного железа в трехвалентное состояние. 9. The method according to claim 8, characterized in that the air is blown until 10 20% of the dissolved anode iron is transferred to the trivalent state. 10. Способ по п.9, отличающийся тем, что коллоидную систему стабилизируют добавлением 0,1 1,2% вещества, выбранного из группы, включающей природные или искусственные алюмосиликаты, ортофосфат кальция, а также неорганические и органические полиэлектролиты. 10. The method according to claim 9, characterized in that the colloidal system is stabilized by adding 0.1 1.2% of a substance selected from the group comprising natural or artificial aluminosilicates, calcium orthophosphate, as well as inorganic and organic polyelectrolytes. 11. Способ по п.8, отличающийся тем, что в качестве железных анодов используют отходы металла. 11. The method according to claim 8, characterized in that metal wastes are used as iron anodes.
RU95101220/26A 1995-01-27 1995-01-27 Method of purifying water from heavy metals, colloid system for water purification, and method of preparation thereof RU2065835C1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95101220/26A RU2065835C1 (en) 1995-01-27 1995-01-27 Method of purifying water from heavy metals, colloid system for water purification, and method of preparation thereof
PCT/RU1996/000020 WO1996022947A1 (en) 1995-01-27 1996-01-26 Method of removing heavy metals from water, a colloidal system for purifying water and a method of producing the said system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95101220/26A RU2065835C1 (en) 1995-01-27 1995-01-27 Method of purifying water from heavy metals, colloid system for water purification, and method of preparation thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2065835C1 true RU2065835C1 (en) 1996-08-27
RU95101220A RU95101220A (en) 1997-01-10

Family

ID=20164337

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU95101220/26A RU2065835C1 (en) 1995-01-27 1995-01-27 Method of purifying water from heavy metals, colloid system for water purification, and method of preparation thereof

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2065835C1 (en)
WO (1) WO1996022947A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100431986C (en) * 2004-12-31 2008-11-12 浙江卡森实业有限公司 Tanning technology for treatment and reuse of waste chrome liquor of bate without discharge and its treatment device

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2177656B1 (en) * 1972-03-31 1979-02-16 Lewandowski Raymond
AU2436177A (en) * 1976-04-27 1978-10-26 Permutit Co Inc Colloid-free precipitation of heavy metal sulfides
US5122279A (en) * 1991-04-08 1992-06-16 Romar Technologies Inc. Ferrous dithionite process and compositions for removing dissolved heavy metals from water
RU2013380C1 (en) * 1991-06-03 1994-05-30 Научно-исследовательский институт высоких напряжений при Томском политехническом университете Method of purifying sewage against metal ions
RU2019521C1 (en) * 1991-08-27 1994-09-15 Фоминский Леонид Павлович Method of water purification

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Патент США N 4693798, C 02F 1/46, 1987. 2. Авторское свидетельство СССР N 778181, C 02F 1/62, 1983-прототип. 3. Авторское свидетельство СССР N 675089, C 02F 1/46, 1979 - прототип. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU95101220A (en) 1997-01-10
WO1996022947A1 (en) 1996-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4772307A (en) Process for preparing an agricultural fertilizer from sewage
CN113003846B (en) Zero discharge treatment process and system for sewage with high salt content and high COD
JPH09187778A (en) Treatment of flue gas desulfurization wastewater
US20130118985A1 (en) Heavy metal removal from waste streams
US4207152A (en) Process for the purification of alkali metal chloride brines
US4210530A (en) Treatment of metal plating wastes with an unexpanded vermiculite cation exchange column
CN113003845B (en) Zero-emission treatment process and system for sewage with high sulfate content and high COD (chemical oxygen demand)
CN107176726A (en) Desulphurization for Coal-fired Power Plant waste water integrates defluorination method
US4481112A (en) Process of treating gas condensate
RU2065835C1 (en) Method of purifying water from heavy metals, colloid system for water purification, and method of preparation thereof
JP2002205077A (en) Method and apparatus for treating organic sewage
Hencl et al. Utilization of ferrites for water treatment
JPS5815193B2 (en) How to treat boron-containing water
RU2078052C1 (en) Method of purifying waste water from arsenic
JPH10277307A (en) Adsorption flocculant and water treating method
RU93027671A (en) METHOD OF CLEANING WASTE WATER AND SOLUTIONS OF ALKALINE METAL SALTS FROM ARZYAK
JP3999299B2 (en) Solid liquid mixture for activated sludge treatment
JP2004512930A (en) Water treatment processes and compositions
LT4109B (en) Process for the water purificarion from heavy metals and other contaminants, colloidal system for water purification and method for the preparing thereof
KR20040110352A (en) Preparation method of fine spherical granule for water treatment containing magnetite powder and adsorbent of eutrophicating substance and organic matters, and ultra-high speed water treatment process using fine spherical granule
JPS61230785A (en) Removal of mercury in waste water
LT3619B (en) Method for treatment of waste water, hidrodispersion for treatment of waste water and method for its preparation
JPH0227040B2 (en)
FI95561C (en) Procedure for reducing the aluminum content in drinking water
SU812754A1 (en) Method of waste water purification from mercury

Legal Events

Date Code Title Description
NF4A Reinstatement of patent
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090128