Промышленная очистка сточной воды машиностроительного предприятия

Введение. 8

Глава 1. Литературный обзор. 10

1.1. Методы удаления растворимых примесей сточных вод. 10

1.3. Ионообменная сорбция, механизм ионного обмена. 20

1.5. Регенерация ионитов. 33

Глава 2. Методика эксперимента. 39

2.1. Подготовка ионитов и модельной хромсодержащей сточной воды.. 39

2.1.2. Подготовка модельного раствора хромсодержащей сточной воды 39

2.2. Определение содержания хрома (VI) фотоколориметрическим методом 40

2.3. Очистка сточной воды на анионите. 42

2.4. Регенерация СrО2- ₄ 42

2.5. Нейтрализация стоков, содержащих цианиды.. 42

2.6. Определение содержания цианидов в сточных водах. 43

Глава 3. Результаты и их обсуждение. 45

3.1. Очистка сточных вод от хромат–ионов. 45

3.1.2. Определение концентраций хромат - ионов в промывных растворах. 50

3.1.3. Определение величины адсорбции. 50

3.2. Очистка сточных вод от цианид - ионов. 55

Глава 4. Экономическая часть. 56

Выводы.. 62

Библиографический список. 63

Введение

Рост городов, развитие промышленности и сельского хозяйства привели к тому, что располагая гигантскими водными ресурсами, Россия уже испытывает в ряде регионов дефицит воды, а там где его еще нет, качество воды крайне низкое.

Гальванотехника - одно из производств, серьезно влияющих на загрязнение окружающей среды, в частности ионами тяжелых металлов, наиболее опасных для биосферы. Главным поставщиком токсикантов в гальванике (в то же время и основным потребителем воды и главным источником сточных вод) являются промывные воды. Объем сточных вод очень велик из-за несовершенного способа промывки деталей, который требует большого расхода воды (до 2 м3 и более на 1 м2 поверхности деталей).

Сточные воды многих гальванических цехов содержат в своем составе токсические вещества такие, как циан, хром, медь, свинец, кислоту, щелочи и др.

Превышение ПДК может вызвать прямое или косвенное вредное влияние на человека, животных, рыб. Действие хрома (VI), например, выражается в токсическом и канцерогенном проявлении.

Поэтому необходимо максимально уменьшить концентрацию токсикантов в промывных водах.

На машиностроительном предприятии обезвреживание сточных вод в том числе и от хромат-и цианид-ионов производят реагентным методом. Так, Сr (VI) восстанавливают до Cr(III), который менее токсичен, затем производят осаждение. Однако у этого метода есть недостатки. Основным недостатком этого метода является большое количество шламов, содержащих токсичные соединения тяжелых металлов. Утилизация и переработка образующихся шламов - очень сложное и дорогостоящее производство, а в некоторых случаях шламы не поддаются переработке. Основным методом обезвреживания таких отходов является захоронение их на специальных площадках, если таковые предусматриваются. Таким образом, возврат химреактивов и металлов в цикл производства практически исключен.

С учетом этого целью данной работы явилась оценка возможности обезвреживания цианидов реагентным способом и хром содержащих сточных вод методом ионообменной сорбции с последующей регенерацией хромат - ионов.

Глава 1. Литературный обзор

1.1. Методы удаления растворимых примесей сточных вод

Удаление растворимых примесей осуществляется экстракцией, сорбцией, нейтрализацией, электорокоагуляцией, эвапорацией, ионным обменом, озонированием и т.п.

Экстракция - процесс перераспределение примесей сточных вод в смеси двух взаимно нерастворимых жидкостей(сточной воды и экстрагента) в соответствии с коэффициентом экстракции. На машиностроительных предприятиях экстракцию применяют для очистки сточных вод от фенола. Для интенсификации процесса экстракции перемешивание смеси сточных вод с экстрагентом осуществляют в экстракционных колоннах, заполненных насадками типа колец Рашига.

Сорбция наряду с использованием в процессах очистки газа широко применяется для очистки сточных вод от растворимых примесей. В качестве сорбента используют практически любые мелкодисперсные вещества (зола, торф, опилки, шлаки, глина), наиболее эффективным сорбентом является активированный уголь.

Электрокоагуляцию применяют для очистки сточных вод гальванических и травильных отделений от хрома и других тяжелых металлов, а также от цианов.

Ионообменные методы очистки сточных вод находят применение практически в любых отраслях промышленности для очистки от многих примесей, в том числе и шестивалентного хрома. Эти методы позволяют обеспечить высокую эффективность очистки, а также получить выделенные из сточной воды металлы в виде относительно чистых и концентрированных солей. Вредность хрома в сточной воде уничтожается переводом хрома шестивалентного в трехвалентный солями сульфатом железа (II) в кислой среде:[19]

Сr+6 +3Fе+2 —2Сr+3 +3Fе+3

Например для хромового ангидрида и хромпика:

2СrО₃ +6FеSО₄ +6Н₂ SО₄ Сr₂ (SО₄ )₃ +3Fе₂ (SО₄ )₃ +6Н₂ О

К₂ Cr₂ О₇ +6FеSО₄ +7Н₂ SО₄ → К₂ SО₄ +Сr₂ (SО₄ )₃ +3Fе₂