×
20.01.2014
216.012.97a3

СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ КАТИОНОВ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение может быть использовано для очистки стоков гальванических производств. Способ очистки сточных вод от катионов тяжелых металлов низкочастотным импульсным полем включает обработку в гетерогенной среде, создаваемой гидроксидом кальция в количестве не менее 12 ммоль/л, в электромагнитном аппарате с использованием энергии переменного электромагнитного поля, создаваемого магнитными элементами из магнитотвердого материала, движущимися под воздействием этого поля. Изобретение позволяет повысить эффективность очистки от катионов тяжелых металлов и сократить время очистки. 2 табл., 2 пр.
Основные результаты: Способ очистки сточных вод от катионов тяжелых металлов низкочастотным импульсным полем, отличающийся тем, что сточные воды подвергают обработке в гетерогенной среде, создаваемой гидроксидом кальция не менее 12 ммоль/л в электромагнитном аппарате с использованием энергии переменного электромагнитного поля, создаваемого магнитными элементами, изготовленными из магнитотвердого материала, движущимися под воздействием этого поля.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к способу очистки стоков гальванических производств. Основными токсичными отходами производства являются промывные воды смешанного состава, содержащие несколько видов тяжелых металлов. Увеличение эффективности очистки таких стоков - одна из самых актуальных задач настоящего времени. Анализ известных способов очистки сточных вод от катионов тяжелых металлов с использованием и без использования реагентов, как правило, не позволяет достичь конечного содержания примесей тяжелых металлов на уровне ПДК [Виноградов С.С. Экологически безопасное гальваническое производство / Под ред. Проф. В.Н. Кудрявцева. - Изд. 2-е перер. и доп., М.: “Глобус”, 2002. - с.169], если проводить очистку известными способами в одну стадию. Рекомендуемый способ может использоваться для очистки сточных вод, прошедших стадию механической очистки до значений ПДК.

Известен способ обработки сточных вод от органических примесей магнитным полем с использованием смеси перекиси водорода с сернокислым алюминием в количестве 0,03-0,05 г/л [Патент РФ №2006483 C1, C02F 1/58, авт. Харин И.К, 1994 г.]. Однако в данном способе обработки от органических примесей процесс осуществляется в аппарате с вращающимся магнитным полем с индукцией магнитного поля 1,2 Тл, создаваемой магнитомягкими магнитными элементами, что требует повышенных энергозатрат.

Существует способ очистки и обеззараживания жидких сред в электромагнитном импульсном поле низкой частоты 12,5 Гц, силой тока 500 А [Патент РФ №2131848, C1 C02F 1/48, авт. Артамонов О.В., Дубинин А.Ю., Журавлев С.Г. 1999 г.]. Недостатком данного способа является то, что указанный способ не обеспечивает очистку катионов тяжелых металлов, содержащихся в сточных водах. Кроме того, рабочий объем таких аппаратов не более 20 л при коэффициенте заполнения реактора магнитными элементами менее 10%.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению по назначению и технической сущности является способ очистки сточных вод низкочастотным электромагнитным импульсным полем безреагентным методом [Заявка №93046795 С02F 1/46, C02F 1/48, авт. Журавлев С.Г., Вятчинина Т.А., Артамонов О.В., Сергеев В.В., Дубинин А.Ю. 1996 г.]. Он характеризуется качественной очисткой сточных вод предприятий химической промышленности. Недостатком данного способа является длительность процесса, а также то, что указанный способ не обеспечивает очистку от катионов тяжелых металлов, содержащихся в сточных водах до ПДК.

Задачей изобретения является разработка более эффективного способа очистки сточных вод от катионов тяжелых металлов с использованием энергии переменного электромагнитного поля. Поставленная задача решается тем, что сточные воды подвергают обработке в гетерогенной среде, создаваемой гидроксидом кальция, соответствующая ГОСТ-9179-77 не менее 12 ммоль/л, в электромагнитном аппарате (ЭМА) с использованием энергии переменного электромагнитного поля, создаваемого магнитными элементами, изготовленными из магнитотвердого материала, движущимися под воздействием этого поля. При включении индуктора в электрическую сеть рабочие элементы, подвергаются воздействию магнитного поля и приводятся в интенсивное хаотическое движение, передавая энергию воде и находящимся в ней катионам тяжелых металлов. Передача энергии в этом случае происходит за короткое время, что в обычных условиях затруднено. Тем самым увеличивается химическая активность обрабатываемых веществ с гидроксидом кальция. В результате этого процесса катионы тяжелых металлов переходят в осадок, удаляемый последующим фильтрованием. Данный способ приводит к повышению эффективности очистки и сокращению времени на очистку.

Для изучения процесса очистки использовали электромагнитный аппарат с частотой 50 Гц, индукцией переменного магнитного поля 0,3 Тл, напряженностью магнитного поля 450 А/см, создаваемого предварительно намагниченными магнитными элементами, изготовленными из магнитотвердого материала, движущимися под воздействием этого поля.

Пример 1.

Сточная вода объемом 300 см, содержащая смесь катионов никеля, железа, меди, а также свинца в различных концентрациях (табл.1) подвергалась обработке гидроксидом кальция, соответствующая ГОСТ-9179-77 в количестве 12 ммоль/л в аппаратах: с механической мешалкой (МП) (скорость вращения 1000 об/мин) и в электромагнитном аппарате (ЭМА) с использованием энергии электромагнитного поля с частотой 50 Гц, индукцией переменного магнитного поля 0,3 Тл, напряженностью магнитного поля 450 А/см, создаваемого магнитными элементами, изготовленными из магнитотвердого материала, при коэффициенте заполнения реактора магнитными элементами 20%. Остаточные концентрации катионов металлов после очистки представлены в таблице 1. Пример 2.

Сточные воды, объемом 300 см, содержащая катионы никеля, железа, цинка и смесь катионов Ni:Fe подвергалась обработке в электромагнитном аппарате (ЭМА) с использованием энергии электромагнитного поля с частотой 50 Гц, индукцией переменного магнитного поля 0,3 Тл, напряженностью магнитного поля 450 А/см, с содержанием гидроксида кальция в количестве 0, 3, 5, 10, 16 ммоль/л, а также в электромагнитном аппарате (ЭМА) с использованием энергии электромагнитного поля с частотой 50 Гц, индукцией переменного магнитного поля 0,3 Тл, напряженностью магнитного поля 450 А/см, без использования гидроксида кальция, при коэффициенте заполнения реактора магнитными элементами от 10-50%. Остаточные концентрации катионов металлов после очистки представлены в таблице 2.

Проведенные исследования показали, что при очистке сточных вод, содержащих катионы тяжелых металлов в гетерогенной среде с использованием гашеной извести и, энергии переменного электромагнитного поля и магнитных рабочих элементов, движущихся под действием этого поля в электромагнитном аппарате, заявленным способом удается добиться высокой степени очистки воды от токсичных ионов.

Проведение предложенного способа очистки обеспечивает непрерывность процесса при высокой производительности, упрощается технологическая схема очистки сточной воды с возможностью ее автоматизации, сокращение времени на очистку.

Таблица 1
№ опыта Катионы Время опыта, мин ПДК хоз-пит (СанПиН 2.1.4.559-96), мг/л Остаточные концентрации катионов, мг/л
Исходная После МП После ЭМА
1 Fe+3 3 0,3 5,8 4,3 0,01
Ni+2 од 9,7 4,8 0,7
Cu+2 1 4,4 3,2 0,07
2 Fe+3 8 0,3 5,8 2,1 0
Ni+2 од 9,7 5,1 0,01
Cu+2 1 4,4 2,4 0,01
3
Pb+2 5 0,03 4,5 2,19 0,05
7 2,8 1,33 0,03

Таблица 2
Номер опыта Наименование катиона Сод. гидроксида кальция, ммоль/л Продолжительность опыта, мин Объем заполнения магнитными элементами, % Исходная конц. катиона, мг/л Остаточная концентрация катионов, в ЭМА с сод. гидроксида кальция ПДК хоз-пит (СанПиН 2.1.4.559-96),мг/л
1 0 7 7,8 0,1
3 7 30 8,4 3,4
5 5 1,5
10 5 0,01
16 9 0,01
2 Fe+5 0 5 5,1 0,3
3 5 50 6,3 1,2
5 8 0,01
10 8 0
16 8 0
3 Zn+2 0 6 0,85 5
3 6 10 1,2 0,5
5 6 0,1
10 6 0,05
16 7 0
4 Ni+2 0 7 0,97:10,5 0,1:0,3
Fe+3 3 7 30 1,5:14.3 0,9:2,7
5 7 0.15:0.01
10 7 0.01:0
16 7 0.01:0

Способ очистки сточных вод от катионов тяжелых металлов низкочастотным импульсным полем, отличающийся тем, что сточные воды подвергают обработке в гетерогенной среде, создаваемой гидроксидом кальция не менее 12 ммоль/л в электромагнитном аппарате с использованием энергии переменного электромагнитного поля, создаваемого магнитными элементами, изготовленными из магнитотвердого материала, движущимися под воздействием этого поля.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 92.
10.01.2013
№216.012.17a0

Смеситель

Изобретение относится к устройствам для смешивания сыпучих материалов и может быть использовано для приготовления сухих сыпучих смесей с резко различающимися физико-механическими свойствами ингредиентов. Область применения - строительное производство, производство технического углерода,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471540
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.17b4

Центробежно-ударная мельница

Изобретение предназначено для применения в химической промышленности, агропромышленном комплексе, производстве строительных материалов и других отраслях промышленности. Центробежно-ударная мельница содержит устройства загрузки и выгрузки, неподвижный цилиндрический корпус, внутри которого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471560
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.17c2

Барабанный классификатор

Изобретение относится к устройствам для разделения сыпучих материалов по крупности и может быть использовано в химической, металлургической, строительной и других отраслях промышленности. Барабанный классификатор содержит основание, расположенный на нем приводной барабан с отверстиями,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471574
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.18c6

Способ получения синего кобальт-алюминиевого пигмента

Изобретение может быть использовано в лакокрасочной промышленности. Способ получения синего кобальт-алюминиевого пигмента включает прокаливание отработанного алюмокобальтмолибденового катализатора при 500-550°C в течение 40-80 ч в среде воздуха с водяным паром и/или инертным газом, содержащим...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471834
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.18c7

Способ получения антикоррозионного пигмента

Изобретение относится к получению антикоррозионных пигментов, которые могут быть использованы для приготовления консервационных смазок. Антикоррозионный пигмент получают из смеси составляющих пигмент кислородсодержащих соединений металлов. Способ получения пигмента включает термообработку смеси...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471835
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.01.2013
№216.012.1cf1

Ливневая решетка с воротником

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано в дренажных системах. Ливневая решетка с воротником содержит раму люка с опорными выступами и решеткой. На опорных выступах рамы люка по периметру выполняются закрепляющие крюки, куда вставляется эластичный воротник....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472903
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1d5d

Центробежный распылитель жидкости

Предлагаемое изобретение предназначено для распыления жидкостей в химической, пищевой и других отраслях промышленности. Центробежный распылитель жидкости содержит устройство загрузки, распылительную насадку, на боковой поверхности которой выполнены отверстия, расположенные горизонтальными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473011
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.01.2013
№216.012.1ecf

Лабораторный модуль

Заявленное изобретение относится к лабораторному оборудованию, используемому в учебных заведениях. Лабораторный модуль содержит верхний и нижний баки, сообщаемые через каналы, соединенные между собой пьезометрами, и измерительную шкалу на одном из баков. При этом средний пьезометр на канале...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473388
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.1ef1

Способ разрезания покрышек

Изобретение относится к переработке автомобильных шин, содержащих металлокордный брекер и каркас из металлического или текстильного корда. Согласно способу, разрезают покрышки на несколько частей в окружном направлении с помощью режущего устройства, представляющего собой дорн и цилиндрический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473422
Дата охранного документа: 27.01.2013
20.04.2013
№216.012.372c

Электролит-суспензия для получения покрытий никель-фторопласт

Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано для получения никелевых композиционных покрытий. Электролит-суспензия содержит, г/л: сульфаминовокислый никель - 250-300; хлористый никель - 15-20; борную кислоту - 25-40; порошок сополимера тетрафторэтилена с этиленом -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479677
Дата охранного документа: 20.04.2013
Показаны записи 1-10 из 103.
10.01.2013
№216.012.17a0

Смеситель

Изобретение относится к устройствам для смешивания сыпучих материалов и может быть использовано для приготовления сухих сыпучих смесей с резко различающимися физико-механическими свойствами ингредиентов. Область применения - строительное производство, производство технического углерода,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471540
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.17b4

Центробежно-ударная мельница

Изобретение предназначено для применения в химической промышленности, агропромышленном комплексе, производстве строительных материалов и других отраслях промышленности. Центробежно-ударная мельница содержит устройства загрузки и выгрузки, неподвижный цилиндрический корпус, внутри которого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471560
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.17c2

Барабанный классификатор

Изобретение относится к устройствам для разделения сыпучих материалов по крупности и может быть использовано в химической, металлургической, строительной и других отраслях промышленности. Барабанный классификатор содержит основание, расположенный на нем приводной барабан с отверстиями,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471574
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.18c6

Способ получения синего кобальт-алюминиевого пигмента

Изобретение может быть использовано в лакокрасочной промышленности. Способ получения синего кобальт-алюминиевого пигмента включает прокаливание отработанного алюмокобальтмолибденового катализатора при 500-550°C в течение 40-80 ч в среде воздуха с водяным паром и/или инертным газом, содержащим...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471834
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.18c7

Способ получения антикоррозионного пигмента

Изобретение относится к получению антикоррозионных пигментов, которые могут быть использованы для приготовления консервационных смазок. Антикоррозионный пигмент получают из смеси составляющих пигмент кислородсодержащих соединений металлов. Способ получения пигмента включает термообработку смеси...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471835
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.01.2013
№216.012.1c12

Агрегат для уплотнения сыпучих материалов

Изобретение относится к химической промышленности, в частности, предназначено для уплотнения тонкодисперсных, склонных к адгезии сыпучих материалов. Агрегат содержит станину, устройства загрузки и выгрузки и деформируемую камеру, выполненную из пластин, закрытых с боков эластичными шторками, и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472680
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1cf1

Ливневая решетка с воротником

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано в дренажных системах. Ливневая решетка с воротником содержит раму люка с опорными выступами и решеткой. На опорных выступах рамы люка по периметру выполняются закрепляющие крюки, куда вставляется эластичный воротник....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472903
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1d5d

Центробежный распылитель жидкости

Предлагаемое изобретение предназначено для распыления жидкостей в химической, пищевой и других отраслях промышленности. Центробежный распылитель жидкости содержит устройство загрузки, распылительную насадку, на боковой поверхности которой выполнены отверстия, расположенные горизонтальными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473011
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.01.2013
№216.012.1ecf

Лабораторный модуль

Заявленное изобретение относится к лабораторному оборудованию, используемому в учебных заведениях. Лабораторный модуль содержит верхний и нижний баки, сообщаемые через каналы, соединенные между собой пьезометрами, и измерительную шкалу на одном из баков. При этом средний пьезометр на канале...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473388
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.1ef1

Способ разрезания покрышек

Изобретение относится к переработке автомобильных шин, содержащих металлокордный брекер и каркас из металлического или текстильного корда. Согласно способу, разрезают покрышки на несколько частей в окружном направлении с помощью режущего устройства, представляющего собой дорн и цилиндрический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473422
Дата охранного документа: 27.01.2013
+ добавить свой РИД