RU2233245C2

RU2233245C2 - Method for treatment of sewage polluted with cr (vi)

Info

Publication number: RU2233245C2
Application number: RU2001133993/15A
Authority: RU
Inventors: Ю.С. Плышевский (RU); Ю.С. Плышевский; А.А. Солошенко (RU); А.А. Солошенко; К.В. Ткачев (RU); К.В. Ткачев; А.И. Исаев (RU); А.И. Исаев; В.М. Шамриков (RU); В.М. Шамриков
Priority date: 2001-12-13
Filing date: 2001-12-13
Publication date: 2004-07-27

Abstract

FIELD: sewage treatment.

SUBSTANCE: invention relates to a method for treatment of sewage polluted with Cr (VI) compounds, in particular, cloudburst, drainage waters and waters from industrial platforms, and can be used in plants where treatment from Cr (VI) is carried out. Method involves reduction of Cr (VI) with ferrous (II) sulfate, neutralization of acid excess and settling followed by carbonization of condensed pulp with free carbon dioxide as a component of foam gases or with bound carbon dioxide, for example, sodium hydrocarbonate and with simultaneous heating to temperature 40-95 C. Method provides elevating the rate of deposits filtration by 4.3-6.5 due to formation of good filtering deposit.

EFFECT: improved treatment method.

3 cl, 1 tbl, 3 ex

Description

Изобретение относится к очистке сточных вод, загрязненных соединениями Cr (VI), в частности ливневых, дренажных и вод с производственных площадок.The invention relates to the treatment of wastewater contaminated with Cr (VI) compounds, in particular storm, drainage and water from production sites.

Известен способ количественного восстановления Сr (VI) сульфатом железа (II) или солью Мора, который лежит в основе аналитического определения содержания Cr (VI). [Лурье Ю.Ю., Рыбникова А.И. Химический анализ производственных сточных вод. - М.: Химия, 1974, с.184]. Недостатком способа является то, что несмотря на полное восстановление Cr (IV) раствор остается загрязненным соединениями Сr (III).A known method for the quantitative reduction of Cr (VI) with iron (II) sulfate or Mohr's salt, which underlies the analytical determination of the content of Cr (VI). [Lurie Yu.Yu., Rybnikova A.I. Chemical analysis of industrial wastewater. - M .: Chemistry, 1974, p.184]. The disadvantage of this method is that despite the complete reduction of Cr (IV), the solution remains contaminated with Cr (III) compounds.

Известен способ очистки сточных вод путем восстановления Сr (VI) сульфатом железа (II) (железным купоросом) по уравнениюA known method of wastewater treatment by reducing Cr (VI) with sulfate of iron (II) (iron sulfate) according to the equation

СrО₃+3FeSO₄+9Н₂O=Cr(ОН)₃+3Fe(OH)₃+3H₂SO₄ CrO ₃ + 3FeSO ₄ + 9H ₂ O = Cr (OH) ₃ + 3Fe (OH) ₃ + 3H ₂ SO ₄

с последующей нейтрализацией избыточной кислотности известковым молоком или кальцинированной содой. Количество добавляемого сульфата железа определяется в зависимости от содержания Сr (VI), а подача известкового молока регулируется по рН в интервале 6,5-8,0.followed by neutralization of excess acidity with milk of lime or soda ash. The amount of added iron sulfate is determined depending on the content of Cr (VI), and the flow of milk of lime is regulated by pH in the range of 6.5-8.0.

К недостаткам метода относится плохая фильтруемость получаемого аморфного осадка, что препятствует его использованию. Даже после сгущения суспензии отделить осадок на фильтровальном оборудовании затруднительно и ее откачивают в шламовый пруд хроматного производства. [Авербух Т.Д., Лавлов П.Г. Технология соединений хрома. Л.: Химия, 1973, с.270].The disadvantages of the method include poor filterability of the resulting amorphous precipitate, which prevents its use. Even after thickening the suspension, it is difficult to separate the sediment on the filtering equipment and it is pumped into the slurry pond of chromate production. [Averbukh TD, Lavlov P.G. Chromium Compound Technology. L .: Chemistry, 1973, p.270].

Техническая задача предполагаемого изобретения - получение хорошо фильтрующихся осадков с целью интенсификации метода.The technical task of the proposed invention is to obtain well-filtered precipitates in order to intensify the method.

Она решается путем восстановления Сr (VI) сульфатом железа (II), нейтрализации избыточной кислоты и отстаивания с дальнейшей карбонизацией сгущенной суспензии с одновременным нагреванием до температуры 40-95°С.It is solved by reducing Cr (VI) with iron (II) sulfate, neutralizing excess acid and settling with further carbonization of the thickened suspension while heating to a temperature of 40-95 ° C.

Процесс может осуществляться путем карбонизации суспензии дымовыми газами, содержащими углекислоту (например, газами прокалочных печей хроматного производства, известковых печей, котельных и т.д.) или связанной углекислотой, например бикарбонатом натрия. В последнем случае процессы нейтрализации и карбонизации проводят одновременно. При этом при нагревании в интервале 40-95°С образуются хорошо фильтрующиеся осадки, что обеспечивает возможность их использования в основном производстве хромовых соединений после сушки вместо части руды, так как прокаленный осадок состоит из приблизительно 80% Fe₂O₃ и 20% Сr₂О₃. Осадок может использоваться в качестве сырья для производства хромсодержащих пигментов и абразивов.The process can be carried out by carbonizing the slurry with flue gases containing carbon dioxide (for example, gases from calcination furnaces, calcareous furnaces, boiler houses, etc.) or bound carbon dioxide, for example sodium bicarbonate. In the latter case, the processes of neutralization and carbonization are carried out simultaneously. Moreover, when heated in the range of 40-95 ° C, well-formed precipitates form, which makes it possible to use them in the main production of chromium compounds after drying instead of a part of the ore, since the calcined precipitate consists of approximately 80% Fe ₂ O ₃ and 20% Cr ₂ About ₃ . Sludge can be used as raw material for the production of chromium-containing pigments and abrasives.

Нагревание ниже 40°С не дает положительного эффекта, а выше 95°С нецелесообразно, так как приводит к дополнительному расходу тепла на испарение.Heating below 40 ° C does not give a positive effect, and above 95 ° C is impractical, since it leads to an additional heat consumption for evaporation.

В отличие от прототипа совместное использование карбонизации и нагревания по предполагаемому изобретению позволяет получить хорошо фильтрующиеся суспензии, скорость фильтрации которых в 4,3-6,5 раз выше, чем в известном способе, что подтверждается примерами (см. таблицу).Unlike the prototype, the combined use of carbonization and heating according to the proposed invention allows to obtain well-filtered suspensions, the filtration rate of which is 4.3-6.5 times higher than in the known method, as evidenced by the examples (see table).

Пример 1 (по прототипу)Example 1 (prototype)

К 100 вес.ч. ливневых вод, содержащих 329 мг/дм³ СrО₃ и имеющих рН 10,9, добавляют при перемешивании 0,0412 вес.ч. FeSO₄, получают раствор с рН 3,2, который нейтрализуют 0,273 вес.ч. известкового молока (10% СаО) до рН 7,5.To 100 parts by weight storm water containing 329 mg / dm ³ CrO ₃ and having a pH of 10.9 is added while stirring 0.0412 parts by weight FeSO ₄ , get a solution with a pH of 3.2, which neutralize 0.273 parts by weight milk of lime (10% CaO) to a pH of 7.5.

После отстаивания получают осветленную воду, не содержащую СrО₃, и сгущенную суспензию Ж:Т=4:1. Состав отфильтрованного осадка, %: 8,1 Fe₂О₃, 2,1 Сr₂O₃, 1,0 СаО, 84,8 п.п.п.After settling, clarified water is obtained that does not contain CrO ₃ and a thickened suspension W: T = 4: 1. The composition of the filtered precipitate,%: 8.1 Fe ₂ O ₃ , 2.1 Cr ₂ O ₃ , 1.0 CaO, 84.8 pp

Скорость фильтрации при разрежении 400 мм рт. ст. составила 35 кг/м²·ч сухого осадка.Filtration rate with a vacuum of 400 mm RT. Art. amounted to 35 kg / m ² · h of dry sediment.

Пример 2Example 2

0,5 вес.ч. сгущенной пульпы по п.1 подвергают карбонизации дымовыми газами, содержащими 8-10% СO₂ в количестве, обеспечивающем 10 кратный избыток СО₂ на нейтрализацию ОН^- до образования основных карбонатов Сr и Fe, при одновременном нагреве до температуры 40, 60 и 95°С (фильтруют при разрежении 400 мм рт. ст.). Скорость фильтрации составляет 50, 200, 230 кг/м²·ч соответственно.0.5 parts by weight the thickened pulp according to claim 1 is subjected to carbonization by flue gases containing 8-10% CO ₂ in an amount providing a 10-fold excess of CO ₂ to neutralize OH ^- until the formation of basic carbonates Cr and Fe, while heating to a temperature of 40, 60 and 95 ° C (filtered at a vacuum of 400 mm RT. Art.). The filtration rate is 50, 200, 230 kg / m ² · h, respectively.

Получают осадок следующего состава, %: 13,5 Fе₂О₃, 3,5 Сr₂О₃, 1,67 СаО, 81,33 п.п.п.A precipitate of the following composition is obtained,%: 13.5 Fe ₂ O ₃ , 3.5 Cr ₂ O ₃ , 1.67 CaO, 81.33 pp

Прокаленный осадок содержит 18,7% Сr₂O₃ и может быть использован в шихте хроматного производства.The calcined precipitate contains 18.7% Cr ₂ O ₃ and can be used in a mixture of chromate production.

Пример 3Example 3

100 вес.ч. ливневых вод обрабатывают FeSO₄ по примеру 1. Получают раствор с рН 3,2, который нейтрализуют 0,164 вес.ч. NaHCO₃ до рН 7,5. После слива осветленной воды получают сгущенную суспензию Ж:Т=6:1, которую нагревают до температуры 75°С, отфильтровывают при разрежении 400 мм рт. cт.100 parts by weight storm water is treated with FeSO ₄ according to example 1. Get a solution with a pH of 3.2, which neutralize 0.164 parts by weight NaHCO ₃ to pH 7.5. After draining the clarified water, a thickened suspension of W: T = 6: 1 is obtained, which is heated to a temperature of 75 ° C, filtered off with a vacuum of 400 mm Hg. ct

Состав осадка, %: 13,7 Fe₂O₃, 3,0 Сr₂O₃, 83,3 п.п.п.Sediment composition,%: 13.7 Fe ₂ O ₃ , 3.0 Cr ₂ O ₃ , 83.3 pp

Скорость фильтрации по сухому осадку составила 150 кг/м²·ч, что в 4,3 раза больше чем в прототипе.The rate of filtration by dry sediment was 150 kg / m ² · h, which is 4.3 times more than in the prototype.

Claims

1. The method of purification of wastewater contaminated with hexavalent chromium by reducing Cr (VI) with iron (II) sulfate, followed by neutralization and sedimentation, characterized in that the thickened suspension is subjected to carbonization while heating the suspension to a temperature in the range of 40-95 ° C.

2. The method according to claim 1, characterized in that for carbonization using free carbon dioxide contained in the flue gas, or bound carbon dioxide, such as sodium bicarbonate.

3. The method according to claim 1, characterized in that when used to neutralize sodium bicarbonate, the processes of neutralization and carbonization are carried out simultaneously.