Источники образования тяжелых металлов
Источниками поступления загрязнений в виде солей тяжелых металлов в окружающую среду являются машиностроительные и гальванические производства, предприятия горно-металлургической отрасли, в частности обработка цветных металлов, топливно-энергетические и химические производства. Все они в той или иной мере образуют загрязненные стоки, которые редко содержат только один вид катионов. Состав загрязнителей сточных вод зависит от технологического процесса производства.
Гальванические и машиностроительные предприятия
Основой гальванотехники является нанесение на изделие или основу слоя металла, который выделяется из раствора его соли под действием электрического тока. Это происходит посредством погружения изделия в водный раствор электролита. Таким способом проводят цинкование, никелирование, хромирование, меднение, кадмирование, серебрение, золочение.
В результате нанесения гальванических покрытий образуется две категории стоков: концентрированные отработанные растворы и разбавленные промывные воды. Способ промывки требует больших объемов воды, поэтому промывные воды служат главным источником поступления токсичных веществ. Концентрированные растворы также способны попадать в сточные воды. В этом случае происходят залповые выбросы, что нарушает технологическую схему очистки.
Сточные воды гальванических и машиностроительных цехов подразделяют на группы по качественному составу загрязнителей и способу их образования:
- цианистые (содержат цианиды калия или натрия, образуются при промывании изделий после нанесения покрытий из цианистых растворов);
- хромсодержащие (промывка изделий после хромирования и пассирования в растворах бихроматов K и Na);
- кислотно-щелочные (содержат ионы тяжелых металлов (Cu, Zn, Ni, Fe), образуются при промывании изделий после травления, покрытия кислыми или щелочными растворами).
В химическом составе загрязненных сточных вод машиностроительного или гальванического производства присутствуют высокотоксичные соединения и соли тяжелых металлов, причем на сточные воды, которые содержат хром, приходится до 40% общего объема стоков.
Обработка цветных металлов
Обработку цветных металлов проводят на заводах по первичной (прокат тяжелых цветных металлов, сложных сплавов, алюминиевой фольги) и вторичной (алюминиевое и бронзолатунное литье) обработки. На этих предприятиях образуются сточные воды с содержанием примесей тяжелых металлов (Cu, Zn, Ni, Cr), серная и азотная кислота, масла.
| Наименование | Отработанные травильные растворы, г/л | Промывные воды, г/л |
| Cu | 35 - 50 | 0,05 - 0,9 |
| Zn | 35 - 50 | 0,02 - 4,7 |
| Cr | 25 - 45 | 0,07 - 0,3 |
| Ni | 10 - 15 | 0,007 - 0,01 |
Электрохимическая промышленность
Наибольшее содержание тяжелых металлов в сточных водах электрохимической промышленности наблюдается при производстве химических источников тока: кислотных и щелочных аккумуляторов и гальванических элементов. К загрязнителям относятся: железо, свинец, никель, кадмий.
При производстве кислотных аккумуляторов применяется свинец, щелочных - никель, гальванические элементы изготавливаются из угольного электрода, литиевого или кадмиевого.
