Нейтралізація стічних вод

де V - об'єм 0,1N розчину НС1, необхідний для нейтралізації 1 л стічної води, мл;

Vте-об'єм 0,1 N розчину НС1 у точці еквівалентності, мл.

Очищення промислових стоків гальвановодств

Гальванічне виробництво є невід'ємною частиною практично кожного машинобудівного підприємства, друкарні та іншої металообробки. Тільки при використанні гальванічного процесу можна надати виробам товарного вигляду та наділити їх особливими властивостями.

Стічні води гальванічних виробництв є небезпечними з погляду токсичності, оскільки у складі містять високотоксичні інгредієнти як важких металів. Для очищення стічних вод гальванічних виробництв розроблено безліч технологічних схем очищення, що базуються на різних методах.

чисті від охолодження технологічного обладнання (50-80 % загальної кількості);

забруднені механічними домішками та оліями (10-15 %);

забруднені кислотами, лугами, солями, сполуками хрому, цинку, міді, нікелю, ціану та іншими хімічними речовинами (50-80 %);

відпрацьовані мастильно-охолодні рідини (СОЖ) або емульсії (1-2 %);

забруднені пилом вентиляційних систем та горілою землею ливарних цехів (10-20 %);

поверхневі (дощові, талі, поливально-мийні).

Хімічні та електрохімічні процеси обробки виробів є основними джерелами забруднень стічних вод гальванічних виробництв. Вода забруднюється в процесі охолодження та миття обладнання та тари на основних та допоміжних технологічних операціях. Витрата стічних вод досягає 500 м 3 /сут. з 1000 м2 виробничих площ. Стічні води, як правило, поділяються на промивні води та відпрацьовані концентровані розчини. Найскладнішупроблему при очищенні цих вод є очищенням від солей шестивалентного хрому, іонів важких металів і органічних сполук.

Для очищення промислових стоків гальвоноводств використовується установка очищення гальванічних стоків, яка призначена для демонстрації технології очищення хромовмісних та інших стоків, що містять Сu, Ni, Zn, Fе, що утворюються в процесі промивання деталей від ванн покриття електрохімічним способом. Продуктивність установки становить до 5 л за годину промивних вод.

Коротке обґрунтування застосовуваної технології

У технологічній схемі використовуються такі методи очищення:

Видалення іонів металів Сr 6+ ,Сu 2+ , Zn 2+ , Ni 2+ , Fе 3+ відбувається за рахунок наступних процесів. При розчиненні залізного скрапу в скидній воді залізо (II) перетворюється на розчин, віддаючи свої електрони відновлення деяких іонів металів. При цьому відбувається утворення магнітних форм оксидних сполук заліза, більшу частину яких становлять магнетит, гетит, лапідокрокіт. При обертанні корпусу барабана феритизатора відбувається постійна зміна стану короткозамкнутих мікроелементів та перемішування всієї маси завантаження, що забезпечує високу реакційну здатність та ефективність процесу. Хром (VI) відновлюється до хрому (III) при розчиненні металевих стружок. Мідь піддається відновленню до металевого стану та у присутності кисню повітря окислюється до Сu2О. При цьому цинк, хром (III), нікель утворюють з магнетитом сполуки типу феритів ZnFe2O4·Cr2(Fe2O4)·NiFe2O4.

Після обробки в феритизаторі скидні води обробляються 5% вапняним молоком. Саме вапняне молоко сприяє утворенню змішаних важкорозчинних сполук з основою СаSO4, Са3(РО4)2.Осад, що утворюється, володіє високими сорбційними властивостями і сприяє більш повному співосадженню важких металів Осадження переважно вести до значень рН 9-9,5. Після освітлення проводиться освітлювально-сорбційна фільтрація, яка є контрольною і потрібна для видалення тонких завислих частинок гідроксидів металів.

Фільтри можуть бути заповнені будь-яким інертним завантаженням. Ступінь очищення скидних вод від металів становить 980-995%.

Використання цієї установки призводить до таких результатів:

феритизація забезпечує відновлення хрому;

за допомогою реагентної коагуляції, фільтрації та сорбції відбувається виведення інших іонів металів та органічних сполук з води.

Склад, пристрій та принцип роботи демонстраційної установки для очищення гальванічних стічних вод

Установка складається із складальних одиниць, представлених на малюнку 2:

приймальна ємність вихідних гальванічних стічних вод ємністю 5 л з нержавіючої сталі (1);

феритизатор (2) – апарат для відновлення іонів важких металів з нержавіючої сталі з електроприводом (21) та пультом управління (20). Завантаження феритизатора - залізна тирса. Феритизатор (2) встановлюється на рамі з ухилом 5-7 º щодо горизонту;

мірник для реагенту коригування рН середовища з нержавіючої сталі ємністю 1,5 л (3);

приймальна воронка (4) з нержавіючої сталі для прийому оброблених стоків з феритизатора (2) та реагентного розчину з мірника (3);

лабіринтний змішувач (5) з нержавіючої сталі, службовець для перемішування та усереднення оброблених стоків з реагентним розчином;

трисекційний відстійник із нержавіючої сталі (6) з робочою ємністю 7,5 л, що служить для освітлення обробленихстоків після коригування рН;

фільтр з нержавіючої сталі (7) із зернистим завантаженням, службовець для тонкого очищення стоків від суспензій, що видаляються в осад з'єднань металів;

ємність для збору очищених стоків (8) з нержавіючої сталі ємністю 1,5 літра.

Всі вищеописані одиниці встановлюються послідовно на рамі згідно з малюнком 2 і з'єднуються між собою полімерними трубопроводами (шлангами) із запірно-регулюючою арматурою (гвинтовими затискачами).

Гальванічні стічні води, що очищаються, подаються за зібраною замкнутою технологічною схемою установки самопливом. Шлами періодично випускаються з конусного днища трьох секцій відстійника, фільтр знімається та промивається зворотним струмом, чистої води. Очищена вода з ємності (8) спрямовується на скидання в каналізацію. Процес очищення відбувається у безперервному режимі.

нейтралізація

Рисунок 2 – Демонстраційне встановлення для очищення гальванічних стічних вод

Порядок роботи на установці

Перекрити всі затискачі: (10), (15), (13), (16), (14), (17), (18), (19);

Залити в бачок вихідної води (1) металовмісні стічні води. Величина рН вихідної води має бути від 3 до 7;

Залити 5% вапняне молоко в мірник для реагенту (3);

Відкрити повністю затискачі (10), (13) та (14);

Запустити ферритизатор (2). Для цього підключити пульт керування (20) у мережу змінного струму, потім включити тумблер на пульті керування (20), тим самим здійснити обертання феритизатора (2) через електропривод (21). Розчин, що очищається, безперервно подається в феритизатор (2) по шлангу через спеціальний отвір в торці феритизатора. Феритизатор обертається зі швидкістю 8 об/хв.;

Відкрити затискач (15) і їм відрегулювати подачу вихідного розчинуферитизатор зі швидкістю 1-2 л/год;

Відкрити затискач (16) і відрегулювати подачу лужного агента в такій кількості, щоб у першій камері відстійника (6) величина рН досягала 9-9,5. Величина рН визначається за універсальним індикаторним папером. Кількість лужного агента, що подається, визначається по мірному пристрою (12);

Початкове змішування потоків вихідної води та лужного агента відбувається у вирві (4), потім у лабіринтному змішувачі (5). Отримана суспензія надходить у першу секцію відстійника (6) та поступово заповнює весь його обсяг. У міру просування суспензії до останньої камери відстійника відбувається освітлення води, яка, проходячи знизу вгору через фільтр (7), збирається в ємності для збору очищеної води. У конічних днищах відстійника (6) накопичується шлам (гідрокси металів), який у міру його накопичення виводиться з процесу. Для виведення шламу необхідно відкрити затискачі (17), (18), (19).

Завдання виконання роботи

Визначити концентрацію сполук Fe(III) та Cr(VI) у гальванічній стічній воді;

Очистити стічні води на установці для очищення стічних вод гальванічних;

Визначити концентрацію сполук Fe(III) та Cr(VI) у стічній воді після очищення на установці;

Розрахувати ефективність даного методу за формулою (2)