Решение проблем экологической безопасности гальванического производства



страница11/11
Дата13.03.2018
Размер0.73 Mb.
ТипРешение
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11
восстановление сульфитом натрия

Сr2 О72- + 3SО32- + 8Н+ → 2Сr3+ + 3S042- + 4Н20;



восстановление бисульфитом натрия

Сr2О72- + 3HSO3- + 5Н+ → 2Сr3+ + 3S042- + 4Н20;



восстановление пиросульфитом натрия

2Сr2О72- + 3S2О52- + 10Н+ → 4Сr3+ + 6S042- + 5Н20;



восстановление дитионитом натрия

Сr2О72- + S2О42- + 6Н+ → 2Сr3+ + 2S042- + ЗН2О.

Теоретические дозы реагентов-восстановителей составляют (мг/1мг Сг6+): для сульфита 3,63, бисульфита 3,0, пиросульфита 2,88, дитионита натрия 1,67.

Соли сернистой кислоты добавляют к сточным водам в виде 10 % – ных водных растворов. Доза восстановителя зависит от исходной концентрации Сr6+ до Сr3+ в большой степени также зависит от величины рН реакционной смеси. Наибольшая скорость реакций восстановления достигается в кислой среде при рН = 2 – 2,5, что обычно требует дополнительного подкисления сточных вод 10 – 15 % – ным раствором серной кислоты (возможно использование растворов других минеральных кислот. В табл. 3.2 приведены удельные расходы натриевых солей сернистой кислоты, необходимые для восстановления одной весовой части шестивалентного хрома при обработке сточных вод с различной исходной концентрацией Сr6+ и различной величиной рН.

Передозирование восстановителя недопустимо; перерасход реагента даже на 10 % приводит к образованию комплексных солей трехвалентного хрома и серной кислоты, которые не полностью разрушаются при последующей нейтрализации сточных вод.

В качестве реагентов – восстановителей можно также использовать отходы металлического железа (в виде стальной стружки, скрапа и т.п.), или сульфат двухвалентного железа. В первом случае подкисленные до рН = 2 сточные воды фильтруют через находящийся в реакторе слой железной стружки при постоянном барбатировании воздуха. Во втором случае раствор сульфата железа (в виде 10 % – ного водного раствора) вводят в реактор, в который поступают сточные воды. В отличие от солей сернистой кислоты восстановление Сr6+ до Сr3+ солями двухвалентного железа протекает с достаточно высокой скоростью не только в кислой, но и в нейтральной и щелочной средах по реакциям:

Сr2О72- + 6Fe2+ + 14Н+ → 6Fe3+ + 2Сr3+ + 7Н2О;

Сr2О72- + 3Fe(OH)2 + 4H2О → Сr(ОН)3 ↓ + 3Fe(OH)3 + 2ОН-

Поэтому в случае применения сульфата железа (II) в качестве реагента-восстановителя предварительное подкисление сточных вод не требуется, а для полного восстановления Сr6+ до Сr3+ необходим лишь незначительный избыток реагента (около 5 % от стехиометрического количества) независимо от исходной концентрации Сr6+ в сточных водах и величины рН.

В качестве реагентов для восстановления Сr6+ до Сr3+ можно также применять пероксид водорода (в кислой среде), сернистый газ, гидразин (в нейтральной или слабощелочной среде).


Таблица 3.2

Необходимые дозы (мг на 1 мг Сr6+ ) сульфита натрия (А), бисульфита натрия (Б), пиросульфита и дитионита натрия (В) при обработке сточных вод, содержащих соединения шестивалентного хрома

Кон-

цент-


рация Cr6+, мг/л

рН 1

рН 2

рН 3

рН 4

А

Б

В

А

Б

В

А

Б

В

А

Б



В

10

15

8,0

4,4

20

9,0

5,0

25

9,3

5,2

40

10,6

5,9

20

10

6,5

3,6

16

8,0

4,4

20

8,4

4,7

25

9,3

5,2

30

9

6,25

3,47

13

7,75

4,3

16

8,25

4,6

20

8,85

4,9

40

8

6,1

3,4

9

7,2

4,0

13

8,0

4,4

16

8,5

4,7

50

7,5

5,7

3,16

8,2

6,95

3,9

9,5

7,5

4,16

11,5

8,2

4,55

60

7,25

5,5

3,1

7,9

6,5

3,6

9,3

7,3

4,05

10,3

8,0

4,4

75

7,0

5,25

2,92

7,5

6,15

3,42

8,0

6,9

3,8

9.0

7,6

4,2

80

6,7

5,2

2,9

7,1

6,2

3,4

7,8

7,0

3,9

8,7

7,4

4,1

100

6,5

5,0

2,8

6,7

5,6

3,1

7,3

6,5

3,6

8,0

7,2

4,0

150

6,0

4,5

2,5

6,2

5,2

2,9

6,7

5,8

3,2

7,3

6,55

3,6

200

5,5

4,0

2,2

5,8

5,0

2,8

6,3

5,5

3,05

6,8

6,2

3,44

250

5,25

4,0

2,2

5,6

5,0

2,8

6,0

5,45

3,03

6,6

6,15

3,42

300

5,0

4,0

2,2

5,4

5,0

2,8

5,8

5,4

3,0

6,4

6,1

3,39

400

4,8

4,0

2,2

5,3

4,6

2,55

5,6

5,35

2,97

6.1

6,0

3,33

500

4,7

4,0

2,2

5,2

4,5

2,5

5,5

5,3

2,94

6,0

5,6

3,1

600

4,5

4,0

2,2

5,2

4,45

2,47

5,5

5,3

2,94

6,0

5,55

3,08

При обработке хромсодержащих сточных вод на установках периодического действия рекомендуется использовать два реактора, причем полезный объем каждого из реакторов следует принимать равным расчетному часовому расходу сточных вод. При обработке стоков на установках непрерывного действия полезную емкость реактора рекомендуется принимать равной 30 – ти минутному расчетному расходу.

После окончания реакции восстановления Сr6+ в кислой среде сточные воды подвергают нейтрализации с целью осаждения Сr3+в виде гидроксида по реакции:

Сr3+ + 3ОН- → Сr(ОН)3↓.

На установках непрерывного действия нейтрализацию кислых вод, содержащих Сr3+ , проводят после их предварительного смешивания с другими кислыми и щелочными сточными водами гальванопроизводства.

На установках периодического действия иногда хромсодержащие сточные воды нейтрализуют отдельно от сточных вод других видов. Для нейтрализации обычно используют известковое молоко, в более редких случаях – соду и едкий натр. Оптимальная величина рН для осаждения Cr(OH)3 составляет 8,5 – 9, при выходе за эти приделы растворимость Cr(OH)3 увеличивается и, как следствие, ухудшается полнота извлечения гидроокиси хрома из сточных вод. При рН >12 амфотерная гидроокись Сr3+ в избытке щелочи образует растворимые хромиты:

Сr(ОН)3 + 3NaOH → Na3[Сr(ОН)6],



или

Сr(ОН)3 + 3ОН- → [Сr(ОН)6 ]3-.



Принципиальная схема очистки хромсодержащих сточных начальной концентрацией ионов хрома (VI) до 600 мг/л реагентным методом представлена на рис.3.2.



Рис.3.2. Принципиальная схема очистки хромсодержащих сточных вод реагентным методом: 1– реактор-накопитель хромовых стоков, 2– дозатор кислоты, 3 – дозатор восстановителя (Na2SO3, NaHSО3, FeSO4, Fe(OH)2 и др.), 4 – дозатор щелочи, 5 – реактор-нейтрализатор, 6 – отстойник, 7 – механический фильтр



Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11


База данных защищена авторским правом ©dogmon.org 2017
обратиться к администрации

    Главная страница