Файл: Проблемы охраны природных и использования сточных вод межведомственный сборник..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 21.10.2024

Просмотров: 89

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

При обработке промывных медьсодержащих серно­ кислых сточных вод указанными выше реагентами обра­ зуются следующие продукты нейтрализации: гидроокись

меди Си(ОН)2,

произведение

растворимости

которой

5,0-10-20 [3]; основной

карбонат

меди (Си2(ОН)2СОз,

практически нерастворимый в воде;

нейтральные соли

серной кислоты

Na2SC>4, K2S 04, CaSCU.

Растворимость

сернокислых натрия,

калия

и кальция

соответственно

равна 11,1, 19,4

и 2,03 г на

100 г воды при 20°

[2].

Результаты опытов по

нейтрализации

приведены в

табл. 3.

Из таблицы видно, что оптимальное значение pH при нейтрализации известковым молоком и едким натром находится в пределах 8—9, а для кальцинированной соды и поташа в этом же интервале значений pH уже наблюдается снижение эффективности осветления по взвеси и эффекта очистки по меди.

За оптимальное значение pH для всех реагентов мож­ но принять рН = 8. Минимальный объем осадка при рН = 8 получается при применении известкового молока, эффект осветления по взвеси для этого реагента нахо­ дится в пределах 98—98,5%, эффект очистки по меди

96,5—98%.

Максимальные объемы осадков получаются при при­ менении кальцинированной соды и поташа. К недостат­ кам этих реагентов относится и то, что выпадающие гид­ роокиси металлов не оседают на дно, а обволакиваются газовыми пузырьками и всплывают на поверхность. Не осевшие гидроокиси металлов сбрасываются со сточны­ ми водами в водоемы и системы канализации. Таким об­ разом, применять кальцинированную соду и поташ мож­ но только для нейтрализации кислот,. когда в сточных водах отсутствуют ионы тяжелых металлов. С солями тяжелых металлов реакции затухают на стадии образо­ вания бикарбонатов, по этой причине потребность в соде и поташе примерно вдвое больше, чем потребность в извести [ 1].

Самый высокий эффект очистки по меди и минималь­ ное количество растворенных солей в осветленной фазе получаются при применении известкового молока.

Суммарное количество солей в осветленной фазе в интервале исследуемых значений концентрации соответ­ ственно составляет: для известковогд молока — 1,17—

155


С л

CD

Состав промывных вод, г/л

H 2S 0 4

=

0,5 г/л;

C uS 04 =

0,5 г/л

 

Результаты опытов

по

нейтрализации

 

 

Т а б л и ц а 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Объем осадка, %

 

 

 

 

 

 

Применя­

Коэффициент

pH пей-

при

продолжитель­

Влажность

 

Эффект, %

запаса расхода

ности отстаивания,

осадка,

%

 

емые

реагента по

тралнзо-

 

 

час

 

 

 

 

 

 

ваиного

 

 

 

 

 

 

 

 

 

реагенты

сравнению с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

стока

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

теоретическим

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24

2 час

24 час

осветления

очистки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

по взвеси

по меди

и м

1,02

7

9 ,4

6 ,9

99,40

98 ,8 0

96

8

95

0

Е Н

1,00

 

9 ,6

6 ,9

99,75

99^60

91, 0

93 [6

К С

1,21

 

9 , 7

7 , 2

99,64

99 ,5 4

9 2 ,0

92 Л

П

1,03

 

9 ,8

8 ,7

9 9 ,5 8

99,54

8 6 ,2 '

9 0 ,5

и м

1,10

8

8 , 9

6, 3

99 ,1 0

98 ,4 0

98 ,0

96 ,5

Е Н

1,05

 

10,6

8 ,2

99 ,6 0

99 ,5 0

9 4 ,2

9 6 ,4

К С

1,38

 

10,3

8 ,3

99,62

9 9 ’52

94',2

93^6

П

1,20

 

10,4

9 ,0

99 ,6 0

99,50

8 8 ,8

9 1 ,8

И М

1,20

9

9 ,3

6 ,8

99 ,2 0

9 8 ,5 0

9 8 ,7

9 6 ,0

Е Н

1,15

 

11,5

9 , 5

9 9 ,7 0

9 9 ,6 0

9 6 ,0

9 6 , 8

КС

1,85

 

9 ,7

7 ,7

99,63

99 ,4 9

9 2 ,4

9 3 ,2

П

1,58

 

9 ,3

8 ,2

99 ,6 0

99,50

8 7 ,5

 

9 2 14

 

 

ИМ

1,30

ю

10,0

8,0

99,20

98,4

97,3

94,2

 

 

ЕН

1,20

 

11,2

9,0

99,70

99,6

94,8

96,4

 

 

КС

3,00

 

9,1

6,7

99,50

99,4

87,0

92,6

 

 

П

2,42

 

7,2

6,0

99,80

99,3

83,5

91,8

H 2S 0 4 =

1,0 г/л;

ИМ

1,02

7

11,5

8,3

99,30

98,7

97,0

96,8

C uS 04 =

1,0 г/л

ЕН

1,00

 

9,9

6,2

99,50

99,4

93,5

95,8

 

 

КС

1,21

 

16,1

13,6

99,50

99,2

91,6

95,8

 

 

П

1,03

 

16,3

12,4

99,40

99,3

90,0

95,2

 

 

ИМ

1,10

8

11,0

8,0

99,00

98,0

98,5

98,0

 

 

ЕН

1,05

 

13,3

10,0

99,50

99,4

96,0

98,4

 

 

КС

1,38

 

16,5

13,5

99,50

99,4

93,3

96,3

 

 

П

1,20

 

16,8

12,7

99,48

99,38

91,4

96,7

 

 

ИМ

1,20

9

12,3

8,2

99,20

98,4

98,8

97,6

 

 

ЕН

1,15

 

17,1

12,4

99,50’

99,4

98,2

98,9

 

 

КС

1,85

 

15,6

11,8

99,40

99,3

92,0

96,1

 

 

п

1,58

 

16,3

12,2

99,40

99,26

90,6

97,1

 

 

ИМ

1,30

10

13,6

9,2

99,20

98,50

97,2

96,8

 

 

ЕН

1,20

 

16,2

12,0

99,56

99,40

95,0

98,4

 

 

КС

3,00

 

14,7

11,5

99,40

99,30

86,0

 

 

П

2,42

 

12,2

8,5

99,13

99,08

86,0

95,2


2,13, едкого натра — 1,20—2,40, кальцинированной се­ ды — 1,5—3,0 н поташа — 1,77—3,33 кг.

Таким образом, минимальную минерализацию дает известковое молоко, а остальные реагенты превосходят его в среднем: едкий натр — в 1,1, кальцинированная сода — в 1,3 п поташ — в 1,5 раза.

Содержание меди в осветленной фазе после 2-насо- вого отстаивания составляет: для известкового моло­ к а — 7— 13, едкого натра — 4,4—16,4, кальцинированной соды — 13,6—19,0 и поташа — 11,4— 19,0 мг!л.

Влажность осадка, как видно из табл. 3, при приме­ нении всех реагентов очень высокая н находится в пре­

делах 99,8—98%. Снижение влажности за

1

и 4 сут не­

значительно и составляет 0,05— 1,0% при

 

применении

едкого натра, кальцинированной соды и поташа и 0,5— 1,0% при применении известкового молока. Уплотнение осадка в основном наблюдается в течение первых суток, изменение объема осадка в течение последующих 3—4 сут незначительно н составляет 0,25—0,5% от общего объема стоков.

Увеличение объема нейтрализованных стоков по от­ ношению к исходному объему незначительно и состав­ ляет 0,2—1,0%.

Процессы осаждения продуктов нейтрализации для всех реагентов протекают почти одинаково п заканчи­ ваются в основном в первые 2 час. Осадки легко под­ вижны и взмучиваются. По количеству применяемых ре­ агентов они располагаются в следующем порядке: мини­ мальное количество необходимо едкого натра, потом извести, поташа и максимальное количество необходи­ мо кальцинированной соды (коэффициент избытка ра­ вен 1,21—3,0).

Стоимость 1 г применяемых технических

реагентов

следующая: едкий натр — 120, поташ — 112,

кальцини­

рованная сода — 32 и известь — 20 руб.

 

При использовании промывных вод в

оборотной

системе водоснабжения и для предотвращения

отложе­

ний в коммуникациях и на промываемом металле содер­ жание сульфат-иона должно быть не выше 1400 мг/л, а взвешенных веществ — не более 60 мг/л [4]. Чтобы не вызывать коррозию и разрушение коммуникаций, стокп, используемые в обороте, должны иметь щелочную реак­ цию.

158


На основании проведенных

экспериментов

можно

 

сделать вывод, что наилучшим п наиболее дешевым реа­

 

гентом для очистки медьсодержащих сернокислых сточ­

 

ных вод является известь, так

как при

применении ее

 

получаются

минимальные

объемы

осадков — 8,9—11%

 

при рН = 8

п минимальная

влажность осадков,

которая

 

после суточного уплотнения под слоем осветленной жид­

 

кости составляет 98%. При применении

извести дости­

 

гается максимальный

эффект

осветления

по

взвеси

 

98—98,5 и очистки по меди 96,5—98%.

 

 

 

всех

 

За оптимальное значение pH при

применении

 

реагентов можно принять

рИ = 8, при

котором

 

мини­

 

мальные объемы осадков и достаточно высокий

эффект

 

осветления по взвеси и очистки по меди.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литература

 

 

 

 

 

 

 

1.

Л а й н е р В. И .

Вопросы обезвреживания сточных

вод

в

ме­

таллургии. М ., 1962.

Справочник

по аналитической

химии. М .,

1965.

2.

Л у р ь е Ю . 10.

3.

М н л о . в а и о в

Л . В.,

К р а с н оБв.

П .

Методы

химической

очистки сточных вод. М :, 1967.

 

и

использование

сточных вод

на

4.

Ш а б а л и н А.

Ф.

Очистка

предприятиях-черной металлургии.

М .,

1968.

 

 

 

 

 

 


Ж. к . ЛЫПКПНА, А. А. БУЛАТОВА

(ЦНИИ комплексного использования водных ресурсов)

И С С Л Е Д О В А Н И Я П О О Б Е З В Р Е Ж И В А Н И Ю Х Р О М С О Д Е Р Ж А Щ И Х С Т О Ч Н Ы Х В О Д Ж Е Л Е З Н Ы М

К У П О Р О С О М И С У Л Ь Ф И Т О М Н А Т Р И Я

V V \y \A A A A A A A A A A A A A /'/V N /\A Awr< / \ .^ ^ A y V \ A A A /'/ V \ A A A A /V V \A A A A A A A A A A A A /V V V V V V V \A A A /

Для восстановления в сточных водах шестпвалентного хрома используются железный купорос и сульфитсо­ держащие реагенты — сульфит и бисульфит, натрия. В нормативной литературе приведены сведения по при­

менению только одного реагента — бисульфита

натрия

[5, 6], в то время как в

реальных условиях

зачастую

используется и сульфит

натрия. Транспортировка

би­

сульфита в жидком виде

в цистернах затрудняет

его

складирование, а применение этого реагента при низких

температурах, после замерзания — оттаивания

приводит

к резкому снижению его активности с 30%

(товарный

продукт) вплоть до полного разложения. Сульфит нат­

рия поставляется в сухом виде и не теряет своей актив­ ности ( — 97%, товарный продукт) при хранении. Имею­ щиеся в литературе сведения [ 1—6] по применению этих реагентов не всегда согласуются между собой, и поэтому ими трудно пользоваться. Отсутствие сопоставимых дан­ ных не позволяет выявить эффективный реагент.

В связи с изложенным были проведены исследования по сопоставлению обезвреживания хромсодержащнх сточных вод сульфитом натрия и железным купоросом.

Искусственно приготовленный сток с концентрациями шестивалентного хрома 50, 100, 200, 500 1000 мг/л обра­ батывали растворами сернокислого железа или сульфи­ та натрия (методика проведения эксперимента описана ранее [7]).

Восстановление шестивалентного

хрома

железным

купоросом возможно как в кислой, так н в

щелочной

сред'е [ 1, 5]:

 

 

Н2Сг„0; -|-6FeSO,,+6H2S 0 4->Cr2(S04)3

 

+ 3Fe2(S04)3+ 7 H 20 ,

" '

(1)

160