Методы очистки сточных вод

Степень загрязненности ионообменной смолы определяют с помощью индикаторов.

На заводе "Почвомаш" (Киров) внедрен процесс очистки промстоков гальванических производств от ионов хрома волокнистыми материалами. Для сорбции анионов хрома используют материал ВИОН АС-1, имеющий в своем составе сильноосновные винилпиридиниевые группы с СОЕ 1.1 - 1.2 мг*экв/г. Изготовлены две сорбционных колонны из коррозионно-стойкой стали объемом 50 л каждая. Сорбция хрома зависит от его концентрации в исходном растворе. Так, если концентрация составляет до 10 мг/л, то в фильтрате его не обнаруживают. Однако при концентрации аниона хрома 75 мг/л и выше содержание его в фильтрате 0.04 - 0.01 мг/л, что вполне допустимо при замкнутом цикле. Влияние исходной концентрации раствора хрома на его содержание в фильтрате обусловлено высоким ионным радиусом Cr2O72-, вызывающим стерические затруднения при сорбции на волокнистом хемосорбенте. При высоком содержании хрома следует уменьшить скорость подачи раствора на сорбционную колонну. В этом случае возрастает степень очистки. При достижении насыщения сорбционных колонн их снимают со стенда и транспортируют в отделение гальванохимической переработки для регенерации хемосорбционного материала и утилизации элюата. Регенерацию ВИОН АС-1 проводят раствором Na2CO3 . При этом в каждую колонну заливают по 50 л раствора и оставляют его на 3 часа. Последующая операция заключается в промывке фильтра водой [1].

Было проведено исследование 8 волокнистых сорбентов, применяемых для очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов (Ag, Hg, Cr, Cd, Fe).Установлено, что волокнистые сорбенты ПАН-ПЭА, ПАН-ТТО-МКХК и угольное волокно эффективно очищают сточную воду от ионов тяжелых металлов. Они легко регенерируются путем обработки кислотами и могут многократно использоваться для очистки. Из раствора, полученного после регенерации волокон, можно выделять металлы и использовать их повторно.

Синтезированы ионообменные материалы на основе отходов швейного и трикотажного производства, содержащие полиэфирное, полиакрилонитрильное волокно.

Установлено, что синтезированные ионообменные волокна проявляют селективные ионообменные свойства.

В лабораторных условиях исследовано выделение хрома из промывных сточных вод гальванических цехов с помощью ионообменных смол (ионообменные смолы в ОН-форме типа "Wolfatit" (Германия) марок SWB, SZ, SL, SBK, АД-41 и активированного угля марки AS)и углеродистых сорбентов [5].

Система mod-ix фирмы "Krebs & Co.AG" (Германия) включает предварительный фильтр, вентили, трубопроводы, насосы, приборы для контроля качества воды по ее электросопротивлению и две интегрированные в нее ионообменные колонки с пропускной способностью 1.5 - 4 м ³ /ч. Одна из колонок используется по прямому назначению, другая в это время регенерируется. Описанная система состоит из отдельных модулей и поэтому легко монтируется и демонтируется [5].

Достоинства метода

1) Возможность очистки до требований ПДК.

2) Возврат очищенной воды до 95% в оборот.

3) Возможность утилизации тяжелых металлов.

4) Возможность очистки в присутствии эффективных лигандов.

Недостатки метода

1) Необходимость предварительной очистки сточных вод от масел, ПАВ, растворителей, органики, взвешенных веществ.

2) Большой расход реагентов для регенерации ионитов и обработки смол.

3) Необходимость предварительного разделения промывных вод от концентратов.

4) Громоздкость оборудования, высокая стоимость смол

5) Образование вторичных отходов-элюатов, требующих дополнительной переработки.

1.6 Комбинированные методы

Наиболее распространенным из всех разновидностей сорбционного метода является комбинированный метод, который заключается в использовании и угля, и ионитов одновременно для извлечения хрома. Суть его такова: сточные воды подаются на угольный фильтр, затем последовательно на катионит и анионит.

Например ООО "Гальванотехника" г. Саратов для сокращения вредного воздействия гальванического производства на окружающую среду и снижения затрат на покрытия производит установки очистки воды

ОВ-100 и ОВ-300. Эти установки позволяют существенно сократить затраты на воду для промывки деталей после технологических операций и уменьшить количество утилизируемых вредных веществ с гальванического производства. Технические характеристики установок приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1. Технические характеристики установок очистки воды ОВ-100 и ОВ-300

Возможная схема использования установок приведена на рис.2.5. Производительность установок может быть изменена по техническому заданию заказчика [2].

Рис 2.5. Схема локальной очистки промывной воды.

После прохождения хромосодержащих промывных вод через ионообменные колонны, вода имеет высокую степень чистоты и может использоваться повторно. Извлеченный хром может быть направлен в кожевенную промышленность для дубления кож и в другие отрасли промышленности.

Вывод

Таким образом, в настоящее время имеется достаточно широкий ассортимент методов, позволяющих перерабатывать сточные воды с получением пригодного для дальнейшего использования продукта и оборотной воды. Однако ни один метод нельзя считать универсальным, т.е. эффективным и дешевым, поэтому наиболее целесообразно применять комбинированные методы.

Используемая литература

1. Аксенов В.И. ред. Водное хозяйство промышленных предприятий. Книга 1. Книга 2. М.: "Теплотехник", 2005.

2. Интернет-ресурсы.

3. Хенце М., Армоэс П., Ля-Кур-Янсен Й., Арван Э. ред. С.В. Калюжного М.: "Мир", 2004.

4. Колесников В.П., Вильсон Е.В. Современное развитие технологических процессов очистки сточных вод в комбинированных сооружениях: Под ред. Академика ЖКХ РФ В.К. Гордеева-Гаврикова. - Ростов-на Дону: "Изд-во "Юг", 2005.

5. Яковлев С.В., Карелин Я.А., Ласков Ю.М. Очистка производственных сточных вод. М.: Стройиздат, 1985.

6. P. Bottari, C. Preux, Galvano-Organo, 2001, №717, Р.845.

7. Replacement hexavalent chromium in automotive industry for ELV Directive, Harris A. Bhatt, technical paper, Sur/Fin, 6/2002, Chicago

8. Гарднер А., Шарф Д., Гальванотехника и обработка поверхности, Москва, 2002, том Х, №4, С.39.

9. Ксензенко В.И., Кунин В.С., Немцова В.Г., Соловьева Г.Ю. Химическая технология неорганических веществ. Методические указания к выполнению дипломных проектов и дипломных работ. М. МГОУ, 2000.

10. Фомичева Е.В. Экономика природопользования. М.: "Дашков и К", 2004.

11. Арустамов Э.А., Левакова И.В., Баркалова Н.В. Экологические основы природопользования М.:"Дашков и К", 2004.

12. Беличенко Ю.П. и др. Замкнутые системы водообеспечения химических производств. М.: "Химия", 1996.

13. Гирусов Э.В. Экология и экономика природопользования. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2007.

14. Белов С.В. Безопасность жизнедеятельности. М.: В. шк., 2007.

15. Русак О.Н. и др. Безопасность жизнедеятельности. С-Пб.: "Лань", 2006.

16. Мастрюков Б.С. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. М.: В. шк., 2006.

17. Николайкин Н.И. и др. Экология. М.: МГУИЭ, 2006.

18. Лазарев Н.В., Гадаскина И.Д. Вредные вещества в промышленности. Справочник для химиков, инженеров и врачей. Изд. 7-е, том 3-й. Л.: "Химия", 1977.

Размещено на Allbest.ru