Результат интеллектуальной деятельности: СОСТАВ ДЛЯ ОЧИСТКИ ОТРАБОТАННЫХ ВОД

Изобретение относится к очистке отработанных вод и может быть применено для очистки отработанных вод, содержащих ионы металлов и нефтепродукты.

Известен состав для очистки воды от взвешенных частиц, стабилизированных введением коагулянтов - солей алюминия и железа, извести [Справочник по обогащению руд. М., «Недра», 1974, т.2. ч.II.].

Недостатками данного способа являются большое количество образующегося шлама, низкая степень очистки отработанных вод от повышенного содержания ионов тяжелых металлов и взвешенных частиц, а также большая длительность процесса.

Наиболее близким к заявленному составу является состав адсорбционно-коагулируюшей смеси [RU 2004104005 А, 27.07.2005, формула], в который могут входить сорбенты из ряда углеродистых (активированный уголь, графит и др.) или алюмосиликатных (например, бентонит), соли щелочных металлов (калия, натрия и др.) и коагулянт (хлорид железа(III), хлорид алюминия и др.).

Недостатком данного способа является низкая степень очистки в результате резкого снижения рН в процессе очистки, что уменьшает сорбцию ионов металлов, взвешенных частиц и нефтепродуктов на сорбенте и продуктов коагуляции.

Задачей изобретения является повышение эффективности очистки от повышенного содержания ионов металлов и нефтепродуктов.

Достигается это тем, что состав для очистки отработанных вод, содержащих ионы металлов и нефтепродукты, включающий сорбент, коагулянт на основе хлоридов железа, алюминия, минеральный комплекс на основе щелочных зол, он дополнительно содержит полиакриламид, а содержание смеси оксидов щелочноземельных металлов СаО+MgO в минеральном комплексе составляет не менее 40%, при этом в качестве сорбента используют окисленный или расширенный кристаллический или скрытокристаллический графит при следующем содержании компонентов, мас.%:

Сорбент 10-20

Коагулянт 15-30

Полиакриламид 1-5

Минеральный комплекс на основе щелочных зол - остальное, при смеси оксидов в нем СаО+MgO не менее 40%.

Соотношение смеси оксидов щелочноземельных металлов СаО и MgO в минеральном комплексе составляет 3:1.

Предложенный состав коагуляционно-сорбционной смеси нетоксичен при использовании и обладает возможностью сохранения функциональных свойств при длительном хранении.

Использование в составе коагуляционно-сорбционной смеси окисленного, расширенного кристаллического или скрытокристаллического графита, менее указанного количества, не способствует эффективной очистке отработанных вод. Использование в составе смеси графитов в количестве более указанного количества не является экономически целесообразным, так как дальнейшего увеличения степени очистки отработанных вод не происходит.

В качестве минерального комплекса используется смесь щелочных зол, получаемых в результате сжигания каменных углей или древесных опилок с суммарным содержанием щелочноземельных оксидов СаО+MgO в их составе не менее 40%. Химический состав зол был оценен рентгеноспектральным способом.

Минеральный комплекс вводится в состав смеси для корректировки щелочности отработанных вод в ходе очистки. Во время совместного перемешивания коагуляционно-сорбционной смеси и отработанных вод происходит ряд физико-химических реакций: диссоциация хлорида железа(III), гидролиз железа, процессы перехода ионов щелочноземельных металлов из минерального комплекса, процессы сорбции и другие, которые способствуют эффективной очистке воды. Эффективный гидролиз коагулянтов существенно зависит от щелочности отработанных вод. Переход ионов щелочноземельных металлов в процессе очистки будет увеличивать щелочность воды и таким образом интенсифицировать процесс очистки.

Полиакриламид объединяет мелкие частицы дисперсной системы в более крупные под влиянием сил сцепления с образованием коагуляционных структур, что ведет к выпадению из коллоидного раствора хлопьевидного осадка, что способствует повышению эффективности очистки отработанных вод.

Преимущества использования состава на основе минерального комплекса состоит в том, что в его составе применяются промышленные отходы (например, золы ТЭЦ), что в значительной степени снижает стоимость самого состава и улучшает экологическую обстановку вокруг предприятий ТЭЦ.

Эффективность очистки оценивалась по содержанию шлама, а также по содержанию ионов тяжелых металлов и нефтепродуктов.

Содержание взвешенных частиц в воде определялось гравиметрическим методом, нефтепродуктов - спектрометрическим методом на приборе КН-2. Определение содержания металлов в фоновом растворе технической воды до и после очистки осуществлялось атомно-адсорбционным методом на однолучевом спектрофотометре модели С-115.

В табл.2 и 3 приведены результаты конкретных примеров.

Для очистки использовались отработанные воды моечной машины ММД-12. Температура отработанных вод составляла 70-80°С, рН=12-14, цвет темно-коричневый.

После очистки отработанные воды при оптимальных режимах имели рН=6-7 (что соответствует нейтральной среде), их температура составляла 20°С, цвет - прозрачный. Во всех остальных случаях цвет воды изменялся от светло-желтого до светло-коричневого, рН - от 5 (что характерно для кислых вод) до 9 (что характерно для щелочных вод).

Предложенный метод исключает использование классической для подобной очистки аппаратуры - гидроциклонов, электрокоагуляторов, отстойников. Метод проводится в одну операцию в имеющихся рабочих баках или отстойниках и позволяет использовать отходы собственного производства, что существенно снижает стоимость процесса очистки. Коагуляционно-сорбционную смесь без дополнительной регенерации в зависимости от степени загрязненности можно использована до 5 раз.