Реагенты комплексного действия

В зависимости от того, какая из вышеперечисленных проблем в котельной особо опасна, соотно-шение реагентов для обработки котельной воды варьируется, дозировки каждого из реагентов оптимизируются. Вместе с тем, для небольших котельных использование трех типов реагентов может быть затруднено. Специально для таких котельных разработаны реагенты комплексной обработки котельной воды, состоящие из оптимально подобранных смесей реагентов ингибито-ров отложений, редукторов кислорода и нейтрализаторов конденсата. Дозирование таких реаген-тов осуществляется из одной емкости, реагент комплексно защищает всю систему производства пара.

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ

— удаление из сточных вод свободных минер. к-т и щелочей, цианистых соединений, хромат-ионов, ионов тяжелых металлов (меди, никеля, кадмия, цинка, свинца и др.), органич. в-в. По концентрации содержащихся в них растворенных в-в все сточные воды гальванич. производств можно разделить на две осн. группы: мало-концентриров., образующиеся в разл. промывочных операциях; высококонцентри-ров., представляющие собой отработ. технологам. растворы и электролиты. По хим. составу их подразделяют на три осн. группы: содержащие цианистые соединения (цианиды); содержащие соединения шестивалентного хрома (хроматы); содержащие свободные минер, к-ты или щелочи, а также соли тяжелых металлов. Сточные воды каждой из этих групп должны отводиться отдельно.

Для очистки сточных вод гальванических производств применяют реагентные, электрохимические, ионообменные способы, преимущественно реагентные, осуществляемые на установках непрерывного и периодич. действия и основанные на хим. окислении, восстановлении и осаждении растворенных в-в, а также на нейтрализации свободных минер, к-т и щелочей. Для обезвреживания циансодержащих сточных вод применяют в осн. реагенты-окислители, содержащие активный хлор (хлорная известь, гинохлориты натрия и кальция, хлорная вода). Хим. реакции окисления простых цианидов и комплексных цианидов цинка, меди, кадмия и серебра с образованием цианатов активным хлором протекают с большей скоростью в щелочной среде (рН-10,5...12), всвязисчем обычно требуется предварит, подщелачивание сточных вод раствором едкого натра или известковым молоком. Необходимое время контакта сточных вод с реагентами при интенсивном перемешивании реакцион. смеси составляет 3—5 мин. Для обработки сточных вод могут использоваться растворы гипохлорита натрия, получаемые на месте электролизом растворов хлорида натрия.

Комплексные цианиды железа (гек-сацианоферраты) окисляются активным хлором только при нагревании сточных вод до 70 С в присутствии катализаторов или без них. Значит, меньшее применение нашли способы очистки циансодержащих сточных вод с помощью др. реагентовт окислителей — озона и пероксида водорода.

Существует высокоэффективный способ обезвреживания циансодержащих сточных вод с помощью техн. кислорода в присутствии катализаторов. Применение этого способа целесообразно при содержании цианидов в очищ. воде до 30 мг/л. Электрохим. способ очистки циансодержащих сточных вод заключается в их электролизе с использованием анодных материалов, не подвергающихся электролитическому растворению (см. Электрохимическая очистка сточных вод). Электрохим. окисление цианидов на аноде интенсифицируется в случае предварит, добавления к очищ. воде хлоридов, напр. хлорида натрия. Этот способ целесообразно применять для очистки сточных вод при исходной концентрации в них цианид-ионов более 200 мг/л.

Обезвреживание сточных вод, содержащих соединения шестивалентного хрома (хроматы), с помощью хим. реагентов обычно осуществляется в две ступени. На первой происходит перевод (хим. восстановление) шестивалентного хрома в его трехвалентную форму; на второй производят хим. осаждение Сг +-иона в виде гид-роксида трехвалентного хрома.

Нейтрализация свободных минер, к-т и хим. осаждение ионов тяжелых металлов (железо, цинк, никель, медь и др.) в виде соответствующих гидроксидов, а также осн. карбонатов производятся с помощью щелочных реагентов. В нашей стране для этой цели чаще всего применяют водную суспензию гидроксида кальция, содержащую нек-рое кол-во карбоната кальция (известковое молоко). Нейтрализацию кислых сточных вод щелочными реагентами проводят обычно до рН -- 8,5...9. Автоматическое дозирование щелочного реагента производится по заданному значению рН обработанной воды. При наличии в сточных водах комплексо-образующих в-в (винная, лимонная и нек-рые др. органич. к-ты, аммиак) для обеспечения полноты осаждения ионов тяжелых металлов требуется предварит, удаление из воды этих в-в. Для нейтрализации щелочных сточных вод (последние могут содержать анионы амфотерных металлов, напр., цинкат- или алюминат-ионы) применяют растворы серной или соляной к-ты.

Нейтрализованные сточные воды, содержащие взвесь гидроксидов и осн. карбонатов тяжелых металлов, сульфат и карбонат кальция и др. нерастворимые в воде примеси, подвергают механич. очистке с целью их отделения методами отстаивания, флотации, фильтрования. Известен способ очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов, основ, на образовании труднорастворимых соединений этих металлов с железом — ферритов (способ феррити-зации). Он заключается в обработке сточных вод раствором солей двух- и трехвалентного железа с последующим подщела-чиванием реакцион. смеси известковым молоком или раствором едкого натра и ее нагреванием. Образующийся при этом осадок представляет собой смесь оксигид-ратов железа, гидроксидов тяжелых металлов, магнетита и ферритов и обладает магнитными свойствами. Этот способ обеспечивает практически полное удаление ионов тяжелых металлов из сточных вод.

В нашей стране получили значит. распространение электрохим. методы О.с.в.г.п., в частности, электролиз сточных вод с использованием стальных анодов, подвергающихся электролитич. растворению с образованием переходящих в воду ионов двухвалентного железа. В этом случае достигается хим. (частично электрохим.) восстановление шестивалентного хрома до трехвалентного, а также хим. осаждение гидроксидов трехвалентных-хрома, железа и др. металлов в результате повышения значения рН обработ. воды. При этом степень очистки сточных вод от шестивалентного хрома достигает 100%, от трехвалентного — 97—100%, от др. ионов тяжелых металлов (цинк, медь, никель, кадмий) — 90—95%. Для доочист-ки сточных вод от ионов тяжелых металлов практикуется их обработка щелочными реагентами (корректирование значения рН) или дополнит электрохим. обработка в катодном пространстве диафрагменного электролизера. После отделения дополнительно образовавшихся осадков гидроксидов металлов сточную воду направляют в анодное пространство электролизера для снижения значения рН. В случае двухступенчатой электрохим. обработки часть очищ. воды повторно используется в про-из-ве.

Электрохим. способ восстановления хроматов в сточных водах осуществляется в кислой среде с использованием засыпных катодов из углеродных материалов или гранулиров. титана и анодов, не подвергающихся электролитич. растворению. Степень восстановления шестива-лентного хрома до трехвалентного достигает 100%..Обработ. воду нейтрализуют щелочным реагентом с целью хим. осажт дения гидроксида трехвалентногохрома. В настоящее время разработаны технология и оборудование для очистки сточных вод от шестивалентного хрома и ионов тяжелых металлов с помощью электрогеиери-ров. коагулянта — гидроксида двухвалентного железа, получаемого из отходов металлообработки. Суспензию коагулянта получают в отд. бездиафрагм. электролизере. Стальные отходы металлообработки (стружка, мелкие обрезки листовой стали и т.п.), играющие роль засыпного анода, помещают в дырчатые корзины, изготовл. из полипропилена. Катодами являются пластины из углеродистой стали. В качестве электролита используют 3—5%-ные растворы хлорида натрия или нек-рые виды отработавших технологич. растворов. Очистка сточных вод от шестивалеитного хрома и ионов тяжелых металлов производится в реакторе-отстойнике непрерывного или периодич. действия, куда поступают очищ. сточные воды и суспензия коагулянта (концентрация твердой фазы в суспензии в пересчете на железо — 20— 25 кг/м ) из сборника (возможно поступление суспензии коагулянта в реактор непосредственно из электролизера). При этом протекают процессы хим. восстановления шестивалентного хрома гидрокси-дом двухвалентного железа, соосаждения гидроксидов трехвалентного хрома, цинка, меди и др. тяжелых металлов с гидро-ксидами двух- и трехвалентного железа, образований смеш. кристаллов гидроксидов, сорбции ионов цинка, меди и др. тяжелых металлов гадроксидами железа. Не растворимые в воде соединения тяжелых металлов образуются также в результате обменных хим. реакций ионов этих металлов с гидроксидом двухвалентного железа. Расход суспензии коагулянта составляет обычно 4—5 л/м сточных вод (3—4 массовые части железа на I массовую часть ионов металлов, содержащихся в сточной воде). Установлено, что высокий эффект удаления ионов тяжелых металлов из сточных вод при их обработке суспензией электрогенериров. коагулянта достигается при одноврем. повышении значения рН реакцион. смеси с помощью щелочного реагента (предпочтительно едкого натра) до рН-8,5...9,5.

Гальванокоагуляц. способ очистки сточных вод от шестивалентного хрома и ионов тяжелых металлов заключается в пропускании сточных вод через смеш. загрузку из стального скрапа и медной стружки (или измельч. кокса). При этом электролитич, растворение железа происходит в результате образования множества короткозамкнутых гальванич. пар без использования внешнего источника элект-рич. тока. Очистка сточных вод осуществляется во вращающемся цилиндрич. реакторе. Обработ. сточные воды затем подвергают механич. очистке (осветлению). Степень очистки сточных вод от шестивалентного хрома достигает 100%, от др. ионов тяжелых металлов — 95—99,6%.

Высококонцентриров. сточные воды гальванич. производств (отработ. техноло-гич. растворы иэлектролиты) чаще всего очищают совместно с малоконцентриров. (промывочными) сточными водами, в частности на установках для их реагентной очистки. Сбросы высококонцентриров. сточных вод на очистные сооружения возможны только при надежном контроле и регулировании, ,не допускающем проскока через них токсичных в-в. Отработ. тех-нологич. растворы и электролиты вначале следует направлять в спец. емкости-накопители, из к-рых небольшими порциями добавлять к малоконцентриров. (промывочным) сточным водам, поступающим на очистку. Во многих случаях более целесообразна отд. обработка высококонцентриров. сточных вод как с целью их обезвреживания, так и для извлечения пенных хим. продуктов с применением реагент-ных электрохим., термич. и др. методов

обработки. Отдельная обработка высококонцентриров. сточных вод, как правило, необходима при создании замкнутых систем недоиспользования в гальванич. про-из-вах. Обработка малоконцентриров. (промывочных) сточных вод в таких системах предпочтительна реагентными, не увеличивающими солесодержание обработ. воды (пероксид водорода, озон, гидразин и др.), а также безреагентными (электрохим., ионообменные и др.) способами.