Очистка от токсичных примесей
Сточные воды, содержащие токсичные примеси в виде солей тяжелых металлов, кислот и щелочей, образуются в гальванических и травильных цехах. Не смотря на то, что данные сточные воды объединены в одну группу по составу примесей, очистка стоков различается в зависимости от вида загрязнений, которые, в свою очередь, делятся на группы:
- Хромсодержащие.
- Циансодержащие.
- Содержащие кислоты.
- Содержащие щелочи.
Все эти группы промышленных стоков подвергаются реагентной обработке, в результате которой нормализуется рН и происходит коагуляция и седиментация солей тяжелых металлов. На производствах, где образуются щелочные и кислые сточные воды, как правило, осуществляется взаимная нейтрализация, что существенно снижает затраты на очистку стоков.
Нейтрализация кислых стоков осуществляется гашеной Са(ОН)₂ и негашеной СаО известью, кальцинированной Nа₂СО₃ и каустической NаОН содой с образованием воды и осадка в виде нерастворимых солей тяжелых металлов, а при нейтрализации сернокислых стоков и гипса. Для нейтрализации сточных вод используют специальные нейтрализационные установки или реагентные хозяйства. Для разного состава сточных вод время контакта с реагентом должно быть не менее 5 мин и не менее 30 мин для кислых сточных вод с растворенными в них ионами тяжелых металлов.
Нейтрализация щелочных промышленных сточных вод может осуществляться дымовыми газами, содержащими СО₂, SO₂, NO₂, что не только нейтрализует щелочь, но и очищает сами газы от вредных компонентов.
Основной загрязняющей примесью хромсодержащих стоков является шестивалентный хром (VI), который является токсичным веществом, канцерогеном. Процесс его обеззараживания представляет собой восстановление шестивалентного хрома (VI) до трехвалентного соединения (III). Для этих целей используют следующие методы:
- реагентный, где в качестве реагентов используют FeSO₄ ; растворы бисульфита или сульфита натрия; железного купороса; гидразина (N₂H₄) и др.;
- электродиализ;
- сорбцию.
Реагентный метод очистки хромсодержащих сточных вод широко используется на очистных установках. Недостатком метода является низкая производительность и высокая стоимость реагентов. Наиболее дешевым является сульфата железа (II) (FeSO₄), но при длительном хранении он легко окисляется до сульфата железа (III) (Fe₂(SO₄)₃), что затрудняет расчет дозирования, а также образует большое количество осадка в результате реакции.
Для электродиализа используются мембранные электродиализаторы, также имеющие небольшую производительность.
При рН сточных вод 1.5 - 2 используют сорбционный метод. В качестве сорбента используют древесные активированный угли. Процесс очистки заключается в переходе ионов шестивалентного хрома(VI) в трехвалентный (III) на поверхности сорбента.
Цианиды, как и хром весьма токсичны. Очистка стоков, содержащих данные вещества должна происходить при строгом соблюдении технологии. Для извлечения цианистых загрязнений необходимо окисление токсичных цианидов до менее токсичных цианатов. Процесс осуществляется в два этапа. Обязательным условием успешного протекания процесса является превышение скорости второй реакции над скоростью первой. Это связано с тем, что продуктом первой реакции является токсичный газ хлорциан.
Для нейтрализации цианидов используют газообразный хлор, хлорную известь или гипохлорит натрия. Реакция протекает в основной среде при рН более 8.5, температуре около 50оС. При этом содержание цианидов в поступающей на очистку сточной воде не должно превышать 1 г/л.
При использовании в качестве реагента гипохлорита натрия концентрация цианидов не должна превышать 1 - 2 г/л, в противном случае необходимо разбавление сточных вод до указанных показателей.
