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

2Cr03 f 3Na,S03-L3H2S0.1->Cr2(SO,)3-b3NaoS0.1-!-3H30, (4)

Проведенные исследования позволили определить оп­ тимальные значения величины pH для обработки суль­ фитом натрия, которые составляют для концентрации

50 мг/л). В-связи с этим прежде чем добавлять в хромо­ вый сток сульфит натрия, сток подкислялся H2SO4. При обработке железным купоросом pH не влияет на восста­ новление хрома [1,5].-

Изменение доз железного купороса и сульфита натрия показано на рис. 1. Они значительно уменьшаются с ростом концентрации шестпвалентного хрома от 50 до 200 мг/л, а затем практически стабилизируются. Осаж­ дение трехвалентного хрома осуществляли известковым молоком (10% по СаО).

Согласно уравнениям (3) и (5), на одну весовую часть хрома требуется соответственно 4,1 и 2,1 в. ч.

Са(О Н )2. Практически (рис. 2) этого не наблюдается, так как при обработке сульфитом натрия требуются до­ полнительные количества извести на нейтрализацию добавленной кислоты. Расход кислоты резко зависит от концентрации хрома в стоке и составляет в исследован­

Рис. 2. Потребные количества кислоты и извести при обезвреживании

показали проведенные исследования, разница в объемах

162

работке железным купоросом значительно меньше, чем при обработке сульфитом натрия (рис. 4), так как не требуется подкисление сточных вод.

Таким образом, в случаях, когда величина pH сточ­ ных вод, содержащих хромовые соединения, значительно превышает оптимально необходимые значения для удов-

Г. А. АРЧАКОВА

(ЦНИИ комплексного использования водных ресурсов)

ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО МЕТОДА ДЛЯ ОЧИСТКИ ХРОМСОДЕРЖАЩИХ

СТОЧНЫХ в о д

/\ЛЛЛАЛАЛЛА/,\АЛЛЛАЛААЛ/\/\/\АЛАЛАЛЛАЛ/\АЛАЛАЛЛ^\<^У\АЛЛЛАЛЛ/\ЛЛАЛАЛЛААЛЛЛЛЛ

Среди мероприятий по охране водоемов от загрязне­ ния важное значение.имеет разработка новых, более экономичных и совершенных методов очистки и обезвре­ живания сточных вод. В настоящее время электрохими­ ческие методы очистки и, в частности, методы с исполь­ зованием процессов электрохмического растворения металлов получают все более широкое признание [4—7].

В настоящей работе приводятся результаты исследо­ ваний по очистке хромсодержащих стоков цехов гальва­ нопокрытий машиностроительных предприятий электро­ химическим методом, принцип которого заключается в восстановлении шестивалентного хрома нонами двух­ валентного железа, образующимися в процессе анодного растворения стальных электродов. В результате окис­ лительно-восстановительных реакций образуются трех­ валентные железо и хром, которые осаждаются затем в виде соответствующих гидроокисей.

Проводимые в ЦНИИКИВР наблюдения за качест­ вом хромсодержащнх сточных вод ряда машинострои­ тельных предприятий г. Минска показали, что модаль­ ный интервал концентраций шестнвалентного хрома составляет 20—40 мг/л, в то время как среднеарифмети­ ческие значения концентраций достигают в некоторых случаях 70 мг/л. Это свидетельствует об имеющихся на предприятиях случаях залпового сброса отработанных растворов и электролитов в промывные воды. Наиболее вероятные значения концентраций шестивалентного хро­ ма в промывных водах находятся в пределах 10—70

мг/л и pH 4—6 [3].

Оценка эффективности восстановления хрома (VI) исследовалась при pH промывных вод 2—6 и концентра-

165

днях хрома (VI) 15— 120 мг/л. Опыты проводились в ла­ бораторных и полупроизводственных условиях [2].

Исследования показали, что эффект очистки достига­ ет 100%, так как при соблюдении всех условий проведе­ ния реакции (плотности тока и продолжительности элек­ тролиза) происходит количественное восстановление шестивалентного хрома до трехвалентного.

Плотность тока — один из основных технологических

0,03 а/дм2). При повышении плотности тока до 0,2 а/дм2 эффект очистки увеличивается, позволяя уменьшить раз­ меры электродных пластин и увеличить производитель­ ность установки. Однако повышение плотностей тока не может быть безграничным. Использование плотностей тока выше 1 а/дм2 нецелесообразно, так как значительно возрастают напряжение п расход электроэнергии.

Плотность тока играет значительную .роль в процессе электрохимического растворения электродов, которое включает две основные группы процессов: анодное рас­ творение за счет внешнего тока и самопроизвольное в результате взаимодействия с окружающей средой [1]. Исследования показали, что наиболее интенсивное рас­ творение железа происходит при pH = 2, когда большую роль играют процессы химического растворения. Выход железа по току при рН = 2 и 3 был выше 100%- В этих условиях на растворение железа большое влияние оказы­ вает п концентрация шестивалентного хрома, являюще­ гося сильным окислителем. С повышением pH скорость растворения железа уменьшается, концентрация шести­ валентного хрома уже мало влияет на процесс анодного растворения электродов, соответственно снижается и вы­ ход железа по току, достигая при рН = 6 45—50%.

Эффект очистки промывных вод от хрома находится в непосредственной зависимости от расхода железа. Ис­ следования показали, что расход его на восстановление одной весовой части хрома■ (VI) является величиной постоянной •— составляет в среднем 3 мг Fe2+ на 1 мг хрома.

166