RU2339584C1 - Method of waste water purification from ions of heavy metals in production of ballistic powder - Google Patents
Method of waste water purification from ions of heavy metals in production of ballistic powder Download PDFInfo
- Publication number
- RU2339584C1 RU2339584C1 RU2007121111/15A RU2007121111A RU2339584C1 RU 2339584 C1 RU2339584 C1 RU 2339584C1 RU 2007121111/15 A RU2007121111/15 A RU 2007121111/15A RU 2007121111 A RU2007121111 A RU 2007121111A RU 2339584 C1 RU2339584 C1 RU 2339584C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- waste
- heavy metals
- production
- polyacrylamide
- Prior art date
Links
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 title claims abstract description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 title claims abstract description 7
- 238000000746 purification Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 239000000843 powder Substances 0.000 title abstract 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 19
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 claims abstract description 8
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000008213 purified water Substances 0.000 claims abstract 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 claims description 5
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 claims description 5
- 239000003721 gunpowder Substances 0.000 claims description 4
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 claims description 3
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 9
- 239000013049 sediment Substances 0.000 abstract description 7
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 abstract 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 abstract 2
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 abstract 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 11
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 4
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 4
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 description 4
- JYIBXUUINYLWLR-UHFFFAOYSA-N aluminum;calcium;potassium;silicon;sodium;trihydrate Chemical compound O.O.O.[Na].[Al].[Si].[K].[Ca] JYIBXUUINYLWLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 3
- 229910001603 clinoptilolite Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 3
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 description 2
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 2
- TVEXGJYMHHTVKP-UHFFFAOYSA-N 6-oxabicyclo[3.2.1]oct-3-en-7-one Chemical compound C1C2C(=O)OC1C=CC2 TVEXGJYMHHTVKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000020 Nitrocellulose Substances 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229920001220 nitrocellulos Polymers 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Water Treatment By Sorption (AREA)
- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области очистки отработанной производственной воды и защиты окружающей среды от промышленных выбросов.The invention relates to the field of purification of waste industrial water and environmental protection from industrial emissions.
Способ предназначен для очистки отработанной производственной воды от ионов тяжелых металлов в производстве баллиститного пороха.The method is intended for purification of waste industrial water from heavy metal ions in the production of ballistic gunpowder.
В литературе приводится значительное количество публикаций по способам очистки производственной воды от тяжелых металлов в различных промышленных областях. Применяются методы реагентной обработки - «Способ очистки сточных вод от соединений тяжелых металлов» SU 1386584 А1 (Челябинский филиал ВОДГЕО), опубликованный 07.04.88 - обработка неорганическим коагулянтом в щелочной среде. В качестве неорганического коагулянта используют сточные воды гальванического производства, содержащие водорастворимые соли Fe, Zn, Cu и Ni с последующим введением полиакриламида. Указанные методы экономически невыгодны и требуют применения сложного в изготовлении и обслуживании оборудования.The literature contains a significant number of publications on methods for purifying industrial water from heavy metals in various industrial fields. Reagent treatment methods are applied - “A method for treating wastewater from heavy metal compounds” SU 1386584 A1 (Chelyabinsk branch of VODGEO), published 07.04.88 - treatment with an inorganic coagulant in an alkaline medium. As an inorganic coagulant, galvanic wastewater containing water-soluble salts of Fe, Zn, Cu and Ni is used, followed by the introduction of polyacrylamide. These methods are economically disadvantageous and require the use of equipment that is difficult to manufacture and maintain.
РЖ Химия №6, 2006, 19H380-D1 (Separ and Purif. Technol, 2004, 39, №3, с.181-188) «Удаление никеля из сточных вод гальванических производств комбинацией ионного обмена и осаждения». Результаты проведенных опытов показали, что применение ионного обмена позволяет удалить 74,8% никеля из сточных вод. Добавление стадии осаждения позволяет удалить 94,2-98,3%. Последовательными стадиями являются установление рН 10,5, ионный обмен с использованием клиноптилолита, осаждение в течение 2-х часов. Недостатком данного способа является недостаточная эффективность очистки и использование дефицитного клиноптилолита, а также то, что процесс является периодичным. Недостатком следует считать и то, что осадок не выводится из технологического процесса, что приводит к снижению поглотительной способности клиноптилолита, и остается открытым вопрос о его дальнейшем использовании или сбросе осадка в окружающую среду.RJ Chemistry No. 6, 2006, 19H380-D1 (Separ and Purif. Technol, 2004, 39, No. 3, pp. 181-188) “Removing Nickel from Wastewater from Galvanic Plants by Combination of Ion Exchange and Deposition”. The results of the experiments showed that the use of ion exchange allows you to remove 74.8% of Nickel from wastewater. The addition of a precipitation step allows the removal of 94.2-98.3%. The subsequent stages are the establishment of a pH of 10.5, ion exchange using clinoptilolite, and deposition for 2 hours. The disadvantage of this method is the lack of cleaning efficiency and the use of scarce clinoptilolite, as well as the fact that the process is periodic. A disadvantage should be considered that the sediment is not removed from the process, which leads to a decrease in the absorption capacity of clinoptilolite, and the question remains of its further use or discharge of sediment into the environment.
Задачей данного изобретения является создание более эффективного, безотходного, экологически чистого способа очистки отработанной производственной воды от ионов тяжелых металлов в производстве баллиститного пороха.The objective of the invention is to provide a more efficient, waste-free, environmentally friendly method of purification of waste industrial water from heavy metal ions in the production of ballistic gunpowder.
Поставленная задача достигается за счет организации двухстадийного технологического процесса:The task is achieved by organizing a two-stage process:
- отработанную производственную воду обрабатывают в присутствии полиакриламида при нагревании карбонатом натрия до рН 9-10 с целью получения нерастворимых карбонатов тяжелых металлов и отфильтровывают;- waste industrial water is treated in the presence of polyacrylamide when heated with sodium carbonate to a pH of 9-10 in order to obtain insoluble carbonates of heavy metals and filtered off;
- осветленную воду пропускают через адсорбер, заполненный по секциям древесной стружкой, активированным углем, ионообменными смолами и направляют на очистные сооружения.- clarified water is passed through an adsorber filled in sections with wood shavings, activated carbon, ion-exchange resins and sent to wastewater treatment plants.
Отфильтрованный осадок прожигают в печах и утилизируют в цементно-гравийных смесях при ремонте полов в промышленных зданиях, дорог на территории предприятия и других не несущих нагрузки конструкциях, что исключает попадание его в окружающую среду.The filtered sediment is burned in furnaces and disposed of in cement-gravel mixtures when repairing floors in industrial buildings, roads on the premises and other load-bearing structures, which eliminates its ingress into the environment.
На фиг.1 приведена «Принципиальная технологическая схема отработанной воды в производстве баллиститного пороха». Отработанную воду, загрязненную тяжелыми металлами, подают в бак-нейтрализатор (1), туда же подают карбонат натрия (кальцинированную соду) для связывания ионов тяжелых металлов в нерастворимые карбонаты и 1%-ный раствор полиакриламида в колиичестве 0,015-0,030% для ускорения осаждения осадка. Смесь подогревают с помощью подачи острого пара в бак в течение 25-35 минут. После этого раствор отстаивают, осветленную верхнюю часть насосом (2) подают в адсорбер (3). Вода, проходя через адсорбер, очищается от механических примесей (секция а, заполнение древесной стружкой), возможных остатков органических веществ (секция б, заполнение углем БАУ и АГ-3), остатков катионов растворимых солей и тяжелых металлов (секции в, г, заполнение катионитом КУ-2-8), остатков анионов растворенных солей тяжелых металлов (секция д, е, заполнение анионитом АН-31). Суспензию карбонатов тяжелых металлов из нижней части бака-нейтрализатора этим же насосом подают на нутч-фильтр (4), фильтрат с помощью вакуум-насоса (5) собирают в сборнике (6) и направляют в адсорбер (3). Осадок периодически выгружают в тару и направляют на прожигание от остатков нитроцеллюлозы на установку уничтожения спецтехнологических отходов (7) или любую другую печь. Полученный прожженный осадок отправляют на бетономешалку (8) для ввода в цементно-гравийные смеси.Figure 1 shows the "Schematic diagram of the wastewater in the production of ballistic gunpowder." Wastewater contaminated with heavy metals is fed to a neutralization tank (1), sodium carbonate (soda ash) is also fed there to bind heavy metal ions to insoluble carbonates and a 1% solution of polyacrylamide in an amount of 0.015-0.030% to accelerate precipitation . The mixture is heated by supplying hot steam to the tank for 25-35 minutes. After this, the solution is settled, the clarified upper part is pumped (2) to the adsorber (3). Water passing through the adsorber is purified from mechanical impurities (section a, filling with wood shavings), possible residues of organic substances (section b, coal filling BAU and AG-3), residues of cations of soluble salts and heavy metals (sections c, d, filling KU-2-8 cation exchanger), residues of anions of dissolved salts of heavy metals (section d, e, filling with AN-31 anion exchanger). A suspension of heavy metal carbonates from the lower part of the neutralization tank is fed to the suction filter (4) with the same pump, the filtrate is collected in a collector (6) using a vacuum pump (5) and sent to an adsorber (3). The precipitate is periodically unloaded in a container and sent for burning from the residues of nitrocellulose to the installation for the destruction of special technological waste (7) or any other furnace. The obtained calcined sludge is sent to a concrete mixer (8) for introduction into cement-gravel mixtures.
Примеры результатов экспериментальной проверки в опытных условиях приведены в таблицах 1, 2.Examples of experimental verification results under experimental conditions are given in tables 1, 2.
Из табл.1 следует, что оптимальный эффект очистки 95,4% достигается при рН 10,27 и расходе 1% ПАА 0,025%, при этом концентрация тяжелых металлов в очищаемой воде уменьшается с 6,56 до 0,3 мг/л. Исходя из полученных результатов, необходимо в обрабатываемую воду добавлять 1% раствор полиакриламида в количестве 0,015-0,030%.From table 1 it follows that the optimal cleaning effect of 95.4% is achieved at a pH of 10.27 and a flow rate of 1% PAA 0.025%, while the concentration of heavy metals in the treated water decreases from 6.56 to 0.3 mg / L. Based on the results obtained, it is necessary to add 1% polyacrylamide solution in the amount of 0.015-0.030% to the treated water.
Из табл.2 следует, что на первой стадии очистки - только обработкой карбонатом натрия - не удается получить стабильных результатов и требуемой эффективности. На второй стадии - прохождение воды через ионообменные смолы - достигается полное извлечение остатков ионов растворимых солей тяжелых металлов. Применение двухстадийной очистки позволяет значительно повысить эффективность очистки и увеличить срок службы ионообменных смол в адсорбере.From table 2 it follows that in the first stage of purification - only by treatment with sodium carbonate - it is not possible to obtain stable results and the required efficiency. At the second stage - the passage of water through ion-exchange resins - complete extraction of the remains of ions of soluble salts of heavy metals is achieved. The use of two-stage cleaning can significantly increase the cleaning efficiency and increase the life of ion-exchange resins in the adsorber.
В таблице 3 и на фигуре 2 представлена зависимость предела прочности строительных материалов от содержания прожженного осадка, откуда видно, что количество вводимого прожженного осадка должно быть в пределах 0,1-0,5%, что не сказывается существенно на прочностных характеристиках строительных материалов. Однако целесообразно осадок применять в не несущих нагрузки конструкциях. Это диктуется требованиями защиты окружающей среды: осадок не сбрасывается на почву, а закрывается в нерастворимых бетонных материалах.Table 3 and figure 2 shows the dependence of the tensile strength of building materials on the content of calcined sludge, which shows that the amount of injected sludge should be in the range of 0.1-0.5%, which does not significantly affect the strength characteristics of building materials. However, it is advisable to use sediment in non-load bearing structures. This is dictated by environmental protection requirements: the sediment is not discharged to the soil, but is closed in insoluble concrete materials.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007121111/15A RU2339584C1 (en) | 2007-06-05 | 2007-06-05 | Method of waste water purification from ions of heavy metals in production of ballistic powder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007121111/15A RU2339584C1 (en) | 2007-06-05 | 2007-06-05 | Method of waste water purification from ions of heavy metals in production of ballistic powder |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2339584C1 true RU2339584C1 (en) | 2008-11-27 |
Family
ID=40193131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007121111/15A RU2339584C1 (en) | 2007-06-05 | 2007-06-05 | Method of waste water purification from ions of heavy metals in production of ballistic powder |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2339584C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2485055C1 (en) * | 2012-04-18 | 2013-06-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" | Method of purifying waste water from nitroesters |
| RU2610601C1 (en) * | 2015-11-06 | 2017-02-14 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" | Method for treatment of waste water produced in manufacture of solid propellant components |
| RU2622120C1 (en) * | 2016-07-08 | 2017-06-13 | Акционерное общество "Научно-исследовательский, проектный и конструкторский институт горного дела и металлургии цветных металлов" (АО "Гипроцветмет") | Method of producing impregnated sorbent |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1386584A1 (en) * | 1985-10-01 | 1988-04-07 | Челябинский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского Института Водоснабжения,Канализации,Гидротехнических Сооружений И Инженерной Гидрогеологии "Водгео" | Method of purifying waste water of heavy metal compounds |
| US5855793A (en) * | 1996-04-19 | 1999-01-05 | Nec Corporation | Method of treating waste water to remove harmful ion by coagulating sedimentation |
| RU2299866C2 (en) * | 2005-02-21 | 2007-05-27 | Открытое акционерное общество "Элеконд" | Method of the local reactant purification of the spent concentrated solutions from ions of the heavy metals and manganese |
-
2007
- 2007-06-05 RU RU2007121111/15A patent/RU2339584C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1386584A1 (en) * | 1985-10-01 | 1988-04-07 | Челябинский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского Института Водоснабжения,Канализации,Гидротехнических Сооружений И Инженерной Гидрогеологии "Водгео" | Method of purifying waste water of heavy metal compounds |
| US5855793A (en) * | 1996-04-19 | 1999-01-05 | Nec Corporation | Method of treating waste water to remove harmful ion by coagulating sedimentation |
| RU2299866C2 (en) * | 2005-02-21 | 2007-05-27 | Открытое акционерное общество "Элеконд" | Method of the local reactant purification of the spent concentrated solutions from ions of the heavy metals and manganese |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| РЖ Химия 19И380, №6, 2006, Удаление никеля из сточных вод гальванических производств комбинацией ионного обмена и осаждения, Papodopulos A. and others, Separ. and Purif. Technol. №3, 2004, т.39, s.181-188. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2485055C1 (en) * | 2012-04-18 | 2013-06-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" | Method of purifying waste water from nitroesters |
| RU2610601C1 (en) * | 2015-11-06 | 2017-02-14 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" | Method for treatment of waste water produced in manufacture of solid propellant components |
| RU2622120C1 (en) * | 2016-07-08 | 2017-06-13 | Акционерное общество "Научно-исследовательский, проектный и конструкторский институт горного дела и металлургии цветных металлов" (АО "Гипроцветмет") | Method of producing impregnated sorbent |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105254084B (en) | Bipolar membrane electrodialysis treatment method and device for desulfurization wastewater | |
| CN102718363B (en) | Coking wastewater comprehensive treatment method and system thereof | |
| CN101544431B (en) | Process for treating mine water in high efficiency | |
| US8663480B2 (en) | Heavy metal removal from waste streams | |
| CN207596652U (en) | A kind of highly mineralized mine water near-zero release comprehensive resource PDCES processing systems | |
| CN105126749A (en) | Domestic sludge-based charcoal preparation method, and application of charcoal | |
| CN107235609A (en) | A kind of deep treatment method of compound sewage | |
| CN113003846A (en) | Zero-emission treatment process and system for sewage with high salt content and high COD (chemical oxygen demand) | |
| CN101565247A (en) | Zero-discharge purifying treatment method for mine wastewater and mine domestic sewage | |
| CN107176726A (en) | Desulphurization for Coal-fired Power Plant waste water integrates defluorination method | |
| CN110282783A (en) | A kind of processing system and processing method of phosphorus ammonium wastewater from chemical industry | |
| Stepanov et al. | Removal of heavy metals from wastewater with natural and modified sorbents | |
| RU2339584C1 (en) | Method of waste water purification from ions of heavy metals in production of ballistic powder | |
| JP4440323B1 (en) | Leached water purification method and purification device | |
| CN113003845A (en) | Zero-emission treatment process and system for sewage with high sulfate content and high COD (chemical oxygen demand) | |
| RU2360868C1 (en) | Method of sewage water purification from copper ions | |
| KR101334861B1 (en) | Method for manufacturing porous pellet type water treatment agent | |
| Shah et al. | Waste water treatment-bed of coal fly ash for dyes and pigments industry | |
| CN113443756A (en) | Zero discharge process for treating desulfurization wastewater in slag water system | |
| CN115626733A (en) | Method for purification and regeneration of aquaculture wastewater | |
| Żoczek et al. | Types and valorization of sludge generated in water treatment processes | |
| CN118026473A (en) | Sewage zero discharge treatment method and device for filter production line | |
| CN101209884B (en) | Method and device for comprehensive processing zero discharge and reusing commonly industrial wastewater | |
| CN1817803A (en) | Safety and ecological natural built-up flocculant, its production and use | |
| CN210559894U (en) | Zero release and resource utilization system of whole factory of power plant waste water |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20140425 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180606 |