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
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