Модифицированный глауконитовый песок помещают в аппарат - фильтр колонного типа методом прямой загрузки. Высота загрузки фильтра - до промывки 21 см. Объем загруженного в фильтр сорбента составляет 2400 см3, что в массовом эквиваленте равно 3 кг при плотности его загрузки 0,08-0,16 кг/л.
Затем через сорбент пропускали чистую воду (речную, природную, техническую, т.е. условно-чистую), осуществляя промывку от органических остатков, осевших на минеральных частицах в виде пыли, до их отсутствия в прошедшей через фильтр воде, и одновременно уплотняя слой сорбента по всему диаметру фильтра.
После чего через слой сорбента - модифицированного глауконита пропускали ртутьсодержащую сточную воду. Объем исследуемой сточной воды составил 6 дм3, которую тремя порциями последовательно по 2 дм3 пропускали через аппарат колонного типа диаметром 12 см, с расходом 200 см3/час. Степень очистки определяли по количеству ртути в очищенной воде.
В качестве исследуемого объекта использовали ртутьсодержащую сточную воду, полученную с действующего химического производства соды каустической ртутным методом, в которой предварительно определяли количество присутствующей ртути.
Очистку ртутьсодержащих сточных вод осуществляли при pH 4-6, причем сорбцию проводили при линейной скорости фильтрации 200-400 см/ч и температуре 15-35°C до полного насыщения сорбента ртутью.
Затем сорбент с накопленной ртутью направляют на регенерацию, а именно на восстановление всех форм сорбированной ртути до металлического состояния (или нулевой валентности), отделения ее от сорбента, и с возвратом металлической ртути в производство.
Результаты фильтрования приведены в таблице.
п/п
Концентрация ртути в исходной сточной воде, мг/дм3
Концентрация ртути в очищенной сточной воде, мг/дм3
Эффективность удаления ртути, %
26,1
0,0028,
99,989
28,1
0,0012
99,995
44,5
0,0046
99,989
В исходном глауконитовом песке ртуть отсутствовала.
После прохождения ртутьсодержащих сточных вод через сорбент содержание ртути в глауконитовом песке составило 197,2 мг ртути на кг сорбента-глауконита в пересчете на сухое вещество.
Баланс по ртути при пропускании через фильтр представлен следующим видом:
Потери ртути связаны с потерями при подготовке проб и выполнении измерения.
Формула изобретения
Способ очистки сточных вод от ртути, включающий фильтрацию через природный глауконитсодержащий материал, отличающийся тем, что в качестве природного материала используют глауконитовый песок, предварительно сепарированный и промытый до содержания минеральной части с размером частиц 1-3 мм в количестве 99%, который насыпают в аппарат-фильтр колонного типа плотностью 0,08-0,16 кг/л, и очистку проводят при линейной скорости фильтрации 200-400 см/ч при температуре 15-35°С и рН 4-6.
::::ЖЖЖ
Бебелин И.Н.; Беляева Л.Б.; Данилкин В.И.; Пузанова Н.В.; Семенов И.Ю. Пат РФ 2083709 Класс C22B43/00 Дата публикации 10.07.1997
???Название
Научно-производственное объединение "ЭНЭКО"
Изобретение относится к технологии переработки и утилизации изделий, содержащих ртуть или ее пары, а именно к демеркуризации ртутьсодержащих осветительных ламп.
Наиболее распространенным способом демеркуризации ртути и ее паров является химический способ, включающий перевод ртути в нетоксичное соединение, например в сульфид ртути. Известен способ удаления ртути из жидкости при хлорщелочном производстве, в котором используются ртутные катоды, при электролитическом процессе для получения хлора и каустической соды. Удаление ртути из потока щелочных растворов осуществляется осаждением солей сульфида ртути, которые образуются за счет введения в поток растворимых солей сульфида натрия, сульфида калия или полисульфидов кальция (см. Kirk Othmer. "Sncyclopedia of Chemical Technology". Thirol Edition, v. 15, r. 168 170, 1978).
При использовании данного способа существуют сложности осуществления данного процесса демеркуризации ртути, так как присутствие избытка щелочи, что неизбежно в данном процессе, способствует растворимости сульфида ртути в воде, что существенно снижает качество дезактивации ртути. Кроме того, размер осажденных частиц очень мал при данном способе, поэтому вводят флокулянты, например хлорид железа или сульфат железа. Известен способ удаления ртути из промышленных стоков, при котором обработка сточных вод производится сульфидом или гидросульфидом натрия в присутствии флокулянта (см. Заявку Великобритании N 2089335, кл. C 02 F 1/62, 1982). Осажденный после фильтрации шлам, состоящий из сульфида ртути и флокулирующего вещества, обрабатывают промышленным стоком, переводя его из щелочного (pH 8) в кислотный (pH 2,2 2,5). При этом 80 нерастворенного материала растворяется. В нерастворенной форме остается осадок сульфида ртути, который собирают на фильтре.
Указанные способы обладают существенными недостатками: они основаны на????
???7водных сред, им присущи небольшие скорости реакции и постоянно существует необходимость очистки сточных вод от использующихся в технологическом процессе детергентов. Кроме того, сложность проведения технологического процесса демеркуризации промышленных стоков не позволяет использовать его при утилизации изделий, содержащих ртуть. Известен способ демеркуризации стеклоотходов электро(радио)ламп, включающий промывку стеклоотходов люминесцентных ламп водой при перемешивании. Затем оставшуюся ртуть на стенках стеклоотходов промывают серной кислотой и повторно обрабатывают водой (см. Заявку Японии N 52-48577, кл. C 22 B 43/00, 1977). После обработки стеклоотходы складируются, а отработанные вода и кислота после придания pH нейтрального значения и отфильтровки проходят очистку методом ионной абсорбции, для повторного использования. Для данного способа также характерны небольшие скорости реакции и сложность очистки сточных вод для повторного использования.
Наиболее близким по технической сущности, принятым за ближайший аналог, является способ демеркуризации изделий, содержащих ртуть или пары ртути (см. Заявку RCT N 92-13976, кл. C 22 B 43/00, 1992). Изделия, содержащие ртуть, загружаются в контейнер, заполненный демеркуризационной жидкостью, которая преобразует ртуть и ее пары в менее токсичное соединение, например в сульфид ртути. В контейнере изделия разбивают под слоем демеркуризационной жидкости, которая обеспечивает захват ртути. Затем контейнер освобождают. Содержимое контейнера подают в центральное устройство, в котором жидкость отделяют от преобразованной ртути и остатков изделий. После отвода жидкости содержимое центрального устройства промывают промывочной жидкостью, представляющей кислую среду, содержащую биологические очищающий агент pH 6. Из отведенных демеркуризационной и промывной жидкостей отделяют преобразованную ртуть фильтрованием. Промытые отходы подаются на утилизацию. Указанный способ обладает следующими существенными недостатками: раздельность обработки демеркуризационной и промывочной жидкостями, использование дополнительного, вспомогательного оборудования для демеркуризационной жидкости и промывочной жидкости, наличие линий сброса. Указанные недостатки усложняют технологию обработки изделий, содержащих ртуть. Кроме того, технологическая линия не замкнута, что увеличивает вероятность вредных выбросов в атмосферу и сточные воды.
Техническим результатом, достигаемым при реализации изобретения, является повышение эффективности процесса утилизации ртутьсодержащих изделий без нарушения экологического аспекта.
Сущность изобретения заключается в следующем: при демеркуризации изделий, содержащих ртуть, разрушение и обработку изделий проводят под слоем водного раствора полисульфидов кальция с содержанием серы 50 90 г/л при температуре 20 45oС, а промывку отходов проводят водным раствором полисульфидов кальция с содержанием серы 20 40 г/л при комнатной температуре.
Преимущество предложенного способа в том, что разрушение и обработка изделий, содержащих ртуть, под слоем водного раствора полисульфидов кальция с содержанием серы 50 90 г/л при температуре 20 45oC позволяет после разрушения изделия мгновенно преобразовать ртуть в сульфид ртути, при этом образуется практически нерастворимый осадок, который удаляется из раствора для последующей утилизации. Промывка отходов водным раствором полисульфидов кальция с содержанием серы 20 40 г/л при комнатной температуре позволяет получить практически чистые отходы, а именно на стенках отходов содержание ртути в несколько раз ниже предельно допустимых концентраций (ПДК) (см. таблицу). В данном способе демеркуризации изделий, содержащих ртуть, в качестве промывочной жидкости используется отработанный раствор демеркуризационной жидкости (водный раствор полисульфидов кальция), предварительно очищенный от сульфида ртути, что позволяет осуществлять замкнутый технологический цикл работы без выбросов в атмосферу и стоков в канализацию (см. таблицу).
Способ демеркуризации изделий, содержащих ртуть, осуществляется следующим образом. В демеркуризатор, заполненный водным раствором полисульфидов кальция с содержанием серы 50 90 г/л, при температуре 20 45oC последовательно загружаются изделия, содержащие ртуть или ее пары, например люминесцентные лампы. Под слоем демеркуризационного раствора проводится разрушение изделий и их обработка. Процесс демеркуризации изделий обрабатываемым раствором завершается через 3 5 мин после разрушения последнего изделия обрабатываемой партии. Отработанный демеркуризационный раствор сливается из демеркуризатора, очищается от сульфида ртути и поступает в накопительную емкость, из которой подается на приготовление промывочной жидкости и частично для приготовления нового демеркуризационного
Образовавшиеся отходы изделий обрабатывают промывочной жидкостью в том же демеркуризаторе. В качестве промывочной жидкости используется водный раствор полисульфидов кальция с содержанием серы 20 40 г/л. Промывка отходов изделий проводится в демеркуризаторе до полного удаления остатков сульфида ртути при комнатной температуре. Обработанные отходы после удаления промывочного раствора просушиваются и сортируются. Отработанный промывочный раствор из демеркуризатора подается на фильтрующее устройство и после очистки поступает в накопительную емкость. Полученные отходы: стекло, металл, сульфид ртути или смесь сульфида ртути с люминофором складируется и могут быть использованы для вторичного производства. Предложенный способ демеркуризации изделий, содержащих ртуть, осуществляют на установке НПО "ЭНЭКО".
В таблице приведены режимы работы установки и результаты проведенных анализов воздушной среды и отходов обрабатываемых изделий с помощью прибора АГП-01.
Эти результаты показывают высокую эффективность предложенного способа демеркуризации. Низкие значения содержания ртути на поверхности отходов стеклобоя и металлических колпачков позволяют использовать их в качестве вторичного сырья. Предложенный способ позволяет осуществлять замкнутый цикл работы без выбросов в атмосферу и стоков в канализацию.
п/п
