Способ очистки водных растворов

ГОСМДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫПИЯМ ПРИ ГННТ СССР(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ(57) Изобретение касается очистки проышленных и бытовых сточных вод,содержащих фосфаттионы и ионы железа(111), может быть использовано в атомной технике для обезвреживания жидких радиоактивных отходов и позволяет по Изобретение касаетсяочнстки водных. растворов н может быть использовано преимущественно при очистке промышленных и бытовых сточных вод, содержащих анионы фосфорной кислоты и катионы железа (111), а также может быть использовано в атомной технике при обезвреживании жидких радиоактивных отходов.Наиболее Етизким по технической сущности к предлагаемому является способ очистки растворов, содержащих фосфатыкоторый заключается во введеним в исходный раствор хлорида желева в концентрации 11 О 4 1 х 810 Эмоль/л и гидроксида натрия (карбоната натрия, гидрооксида кальция)в количестве 100 т 13 О 2 относительно хлорида железа. Образующийся осадок удаляют фильтрацией 1 О 92высить степень извлечения фосфат-ионов и железа (111) из водных растворов, упростнть процесс обработки сточных вод, уменьшть объем вторичных отходов и снизить расход реагентов. Ультрафильтрацню растворов, содержащих ионы железа (111) и фосфат-ионы,проводят при концентрации железа (111) в растворе 5-1 Оъ 5-192 мопь/л, рН раствора 2,253,О. Для доочистки растворов от ионов железа (111) проводят повторную ультрафипьтрацию фильтрата при более высоких значениях рН раство ра (рН 3,5-5,0). Степень очистки ра створов от фосфат ионов составляет 99,92. 3 табл.Однако, укаэанньт способ извлечения фосфата железа из раствора требует создания условий, при которых в растворе образуются крупные не растворимые в воде частицы фосфата железа Одни из этих условий является создание в растворе нейтральной, либо слабощелочной среды за счет введения в раствор гидроксида натрия (карбоната натрия, гидроксида кальция), что требует значительного расхода реагентов. Помимо этого следует отметить и недостаточно полную степень извлечения фосфата железа. Ь Остаточная концентрация фосфатов 4 д Х 1 О 5 моль/л.Целью изобретения является повышение степени очистки от фосфат-ионов и упрощение процесса обработки сточных вод.ПНСТПВЗХСННЗЯ 1195111 ЛОСТИГаеТСЯ тем,что пропопят ультрафпльтрацню раствоэов г концентрацией железа (111) 5 т 1055-101 моль/л и концентрацией5 Ьостат-ионов, не превыающей концентэахши железа (111) в интервале рН 2,25-3,0. После этого проводят ультэафильтрацию полученного фильтрата три рН раствора 3,5-5,0. 10П р и м е р 1. В 0,1 моль/л растзор азотной кислоты, содержащий фос фат-ионы (11051-1 П 3 моль/л) и же тезо (111) (5-10 ъ-5 ЧЧ 2 мопь/л) добавляют концентрированный раствор 15 едкого натра при интенсивном перемештвании до необходимого значения рН эаствора. Для наблюдения за изменением концентрации фосфатионов или жетеза (111) В растворе перед нейтрали-20 зацией раствора вводят радиоактивную детку 92 Р или 59 Ре соответственно. Толученные таким образом растворы подзергают ультрафильтрации через целлорановые мембраны с размером пор 3,53,5 нм. Концентрацию фосфат-ионов в эастворе контролируютгпэр-излучениюторцевой счетчик типа МСТ-17 и перезчетный прибор ПСО 1 еМ. Концентрацию 30 кепеза (111) в растворе контролируют летодом Х-спектрометрии с использоватием блока детектирования БДБС 3-1 еМВ табл. 1 представлены результаты 35 ЭПЫТОВ ПО УЛЬТРЗФНЛЬТРЗЪХИИ 50 МЛ растсодержащих фосфат-ионы в колихестве 101 О 4 моль/л и железо (111)з количестве 51 О 3 молЬ/л в зависилости от рН раствораВ табл. 2 представлены результаты эпытов по ультрафильтрации 50 мл разтворов в зависимости от соотношенияРезультаты опытов по задержанию д железа (111) в зависимости от его концентрации в растворе и значения рН раствора целлофановой мембраной приведены в табл.3.избежать образования осадков гидроокиси железа (111) в растворе и в то же время обеспечивают высокую степень очистки от фосфат-ионовза счет образования в растворе полиядерных гидроксокомплексов жег эа (111), способных к взаимодействию с фосфат-ионами и не способных проникать через полупроницаемые мембраны.Таким образом, использование предлагаемого технического решения позволит эффективно извлечь из раствора фосфат-ионы (снизить концентрацию фосфат-ионов до 1 О 6 моль/л), эффективно извлечь из раствора железо (111),уменьшить объем вторичных отходовСпособ очистки водных растворов, содержащих фосфат-ионы, включающийобработку солями железа (111) И щелочны реагентом, одт л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения степени очистки от фосфат-ионови упрощения.процесса очистки, обработку солям железа проводят до концентрации в растворе железа (111) 1-1 ОЭ 51 О 2 моль/л и проводят ультрафильтрацию растворов в интервале значений рН 2,253,5, а затем повторно проводят ультрафипьтрацию фильтрата при значениях рП раствора 3,5-5,0.- - сип-О- - Се ноль/л г 5-104 1 510-3 Т 1-1 Ч 2 Ъ 5 1 П 2 Сре/Ср 04 1 5 10 50 Ыроф 64,3 92,0 9,5 93,7 Ы, Ре 77,8 7 д 77,6 69,7 Г Т а б л и ц а 3 Сде, моль/л С) М. 1 рП 1-Г 2,0 2,5 3,0 1 3,5 ад Ъ 5,0 5 10 0 о о 30 60 100 5-104 0 0 0 60 100 1 -1 о 3 0 0 38 82 100 1 10 0 32 94 100 П р и м е ч а н и е. символ Сре обозначена концентрация железа (111) в растворе, символ Ср 04 обозначена концентрация фосфат-ионов в растворе.Заказ 972/ДСП Тираж Подписное ВНИШИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5