Очистка хромосодержащих сточных вод
выполнена за счет применения химических методов, например, взаимная
нейтрализация, т.е. использование щелочности сточных вод после процесса
золения для осаждения соединений трехвалентного хрома. Предварительно
смешивают кислые хромосодержащие сточные воды с наиболее загрязненными
щелочными водами после золения и обеззоливания. Смешанный сток при этом
имеет pH 8.5, однако, это не обеспечивает качественного выбеления в осадок
гидроокиси хрома. Поэтому смешанный сток необходимо дополнительно
подщелачивать 5 %-ным известковым молоком до pH 9-10. Подщелоченная
жидкость отстаивается 1,5 ч., по истечении которых осветленную воду с
содержанием трехвалентного хрома 3-5 мг/л сифонируют и смешивают со
сточными водами после других технологических операций. Общая загрязненность
сточных вод, сводимых по рекомендуемой схеме, значительно уменьшается.
Объясняется это тем, что при смешивании кислых и щелочных сточных вод
выделяется свежеосажденная гидроокись хромаадсорбирует на своей поверхности
тонкодисперсные органические примеси сточных вод, удаляя их в осадок.
Эффект очистки сточных вод от соединений трехвалентного хрома
по данному методу в среднем составляет 65-70 %.
Однако применение данных методов имеет ряд недостатков: а
именно, в первом случае наблюдается значительный расход коагулянтов, а при
нейтрализации – процесс седиментации идет продолжительное время. В связи с
этим наиболее простым и эффективным является совместное применение методов
коагулирования и нейтрализации, с использованием сернокислого железа
(железный купорос FeSO4*7H2O) и извести.
При взаимодействии сернокислого закислого железа с известью (при
pH-10) образуется гидрат закиси железа Fe(OH)2, который при доступе
кислорода воздуха постепенно окисляется в гидрат окиси железа Fe(OH)3. В
первый момент эти вещества образуют с водой коллоидный раствор. Затем под
влиянием электролитов и нескольких других факторов коллоидные частицы
гидрозакиси и гидроокиси коагулируют и образуют рыхлый, пористый,
хлопьевидный осадок. Коллоидные частицы, а также хлопья коагулянтов
обладают высокой сорбционной способностью к основным органическим
загрязнениям сточной воды. Поэтому вследствие коагуляции вода осветляется,
а из ее состава устраняются грубовзвешанные, коллоидные и истинно
растворенные загрязнения.
Расход железного коагулянта составляет 500 мг/л в расчете на
безводный продукт, при этом, в зависимости от степени загрязнения сточной
воды эта доза может колебаться от 200 до 1000 мг/л, доза извести – от 150
до 300 мг/л в расчете на CaO (pH обрабатываемой воды должен быть равен 10).
Эффект очистки промстоков кожевенных и меховых предприятий
методом коагуляции очень высок. Наиболее полно устраняются ХПК (74 % ),
ионы хрома (96 %), сульфиды (95 %), анионактивные ПАВ (77 %) и т.д. Важно
отметить, что коагуляцией устраняются в основном загрязнения,
трудноокисляемые с помощью микроорганизмов. Способность к биохимическому
окислению возрастает после коагуляции в 2.5 раза.
Таким образом, совместное применение различных методов,
нейтрализации и коагуляции, является важным средством предочистки
промстоков кожевенных заводов перед их биологической очисткой. С помощью
данного метода можно интенсифицировать процессы биологической и
механической очистки.
2. Объекты и
методы исследования
2.1 Объекты исследования
Объектом исследования была вода, взятая у УНПК «Эком» ВСГТУ.
2.2 Необходимое оборудование и растворы.
1 Фотоколориметр.
2 Секундомер.
3 Химические стаканы (V-0.5л.) – 3 шт.
4 Стеклянные палочки с резиновыми наконечниками – 3 шт.
5 pH метр.
6 10 % раствор FeSO4*7H2O.
7 Раствор Ca(OH)2
8 Магнитная мешалка.
9 Химический стакан (V – 1л.).
10 Отработанный раствор после дубления.
11 1H р-р едкого натрия.
12 1Н р-р серной кислоты.
13 Стандартный раствор для определения цветности.
14 Дистиллированная вода.
15 Смешанный индикатор.
2.3 Методы исследования.
а) Определение дозы коагулянта.
К числу факторов, оказывающих влияния на процесс коагулирования как
в отношении полноты удаления примесей, так и в отношении свойств
образующегося осадка, относится набор коагулянта, их дозы, значение pH воды
до и после введения реагентов и др.
Определение ориентировочной дозы железного коагулянта начинается с
ориентировочного расчета дозы сернокислого алюминия, но предварительно
необходимо определить содержание взвешенных веществ или цветность исходного
раствора (в градусах платиново-кобальтовой или хромово-кобальтовой шкалы).
Для ориентировочного расчета дозы сернокислого алюминия можно
использовать эмпирические формулы:
Дк=4*(Ц
Дк=4*(710=106,5933 мг/л
где Дк – доза коагулянта безводного сернокислого алюминия, мг/л;
Ц – цветность исходного раствора, в градусах платиново-кобальтовой
или хромово-кобальтовой шкалы.
Определение цветности исследуемого раствора, в градусах платиново-
кобальтовой или хромово-кобальтовой шкалы, проводят согласно приложению №1.
Ориентировочную дозу закислого железа можно рассчитать по
формуле:
Д,к=Дк*(Е,к/57)
Д,к=284,222 мг/л
где Дк – доза безводного сернокислого алюминия, мг/л.
Д,к – доза безводного закислого железа, мг/л.
Ек – 57 – эквивалентная масса A12(SO4)3.
Е,к - эквивалентная масса FeSO4.
б) Определение оптимального метода очистки хромосодержащих сточных вод.
Предварительно определяем величину pH, концентрации хрома (III) по
известной методике (приложение №2) в исследуемой воде.
В каждый из 3-х химических стаканов вливаем по 300 мл. сточной воды
после процесса хромового дубления.
В первый сосуд вводим коагулянт, согласно пункту №2.
Во второй сосуд вводим концентрированный раствор гидроксида
кальция до достижения pH-10 промстока.
В третьем химическом стакане удаления хрома (III) проводят путем
совместной обработке исследуемого раствора гидроксидом кальция и
коагулянтом. Для этого в сточную воду предварительно вводим
концентрированный раствор извести до достижения pH-10, и коагулянт.
Во всех трех случаях, после введения реагента и/или коагулянта,
содержимое всех стаканов перемешиваем на магнитных мешалках или с помощью
стеклянных палочек в течение 2-5 минут.
По окончании перемешивания палочки вынимаем, а стаканы оставляют в
покое на 20-30 минут и ведем визуальное наблюдение за образованием и
осаждением хлопьев. После этого производим измерение объема осадка в
стаканах и отбираем пробы для определения pH и остаточной концентрации
хрома (III).
Результаты измерений и наблюдений представляем в виде таблицы.
Относительный объем осадка (А0) вычисляем по формуле:
А0=(a/300)*100 %,
где a- объем осадка, мл;
300- общий объем содержимого стакана, мл.
На основе полученных данных определяется эффективность осветления и
удаление ингредиентов по следующим формулам:
Ц0-Ц1 100 %
Эц=
Ц0 *
где Ц0- цветность сточной воды до обработки;
Ц1- цветность сточной воды после обработки.
Эс=((С0-С1)/С0)*100 %
где С0 – концентрации примеси в исходном растворе, мг/л;
С1 – концентрации примеси в очищенном растворе, мг/л.
Таблица №2
Форма записи результатов.
1
2
3
|
3 0
20
3 20 |
5 4
5 10
5 7 |
1,29 0,5
1,29 0,24
1,29 0,165 | |
0
74,18
75,36 |
61
81
87 | | | |
Приложение №1
Стандартный раствор для приготовления бихроматно-кабальтовой
шкалы цветности готовится по следующей прописи.
Реактив А: 0.5 г K2Cr2O7 растворяют в дистиллированной воде при
добавлении 2 мл концентрированной серной кислоты и доводят дистиллированной
водой до 1 л.
Реактив Б: 10 г CaSO4*7H2O растворяют в дистиллированной воде при
добавлении 1 мл концентрированной серной кислоты и доводят дистиллированной
водой до 0.5 л.
Реактив В: 20 мл концентрированной H2SO4 растворяют в
дистиллированной воде, объем доводят до 1 л.
Примечание. Приготовляя растворы, необходимо соблюдать
осторожность и не забывать известное правило разбавления H2SO4.
Для приготовления 1 л стандартного раствора, имеющего цветность
1000, смешивают 350 мл. раствора А;20 мл. раствора В мл. 450 мл. раствора
В.
Шкала цветности приготавливается путем разбавления исходных
стандартных растворов дистиллированной водой; рекомендуется применять
разбавление в 2; 5; 10; 20; 50; 100 раз.
По приготовленной серии эталонных растворов цветности строят
градуировочную кривую Д-f (C), выражающую зависимость оптической плотности
окрашенного раствора от его концентрации. В качестве нулевого раствора
используют дистиллированную воду. Измерения оптической плотности проводят
на фотоколориметре ФЭК-М с синим светофильтром, имеющим область
максимального пропускания 400-480 нм.
Приложение№2
| |  скачать работу |
Очистка хромосодержащих сточных вод |
