Очистка хромосодержащих сточных вод

План:

1. Теоретическая часть.

1.1 Введение.

1.2 Очистка хромосодержащих сточных вод химическими и физико-химическими методами.

1.3 Очистка стачных вод после процесса хромового дубления.

2. Объекты и методы исследования

2.1 Объекты исследования

2.2 Необходимое оборудование и растворы.

2.3 Методы исследования

а) Определение дозы коагулянта.

б) Определение оптимального способа очистки хромосодержащих сточных вод.

3 Форма записи результатов.

4 Приложение №1

5 Приложение №2

Введение

Химические и физикохимические методы очистки сточных вод многообразны .При

их определенном сочетании можно очищать воду любой загрязненности до любой

желаемой степени чистоты. Ограничение использования этих методов очистки вызывается

преимущественно экономическими соображениями.

Эти методы используют для удаления из сточных вод тонкодисперсных взвешенных

частиц (твердых и жидких), растворенных газов, минеральных и органических веществ.

Использование физико-химических методов для отчистки сточных вод по сравнению

с биохимическими имеет ряд преимуществ :

1) возможность удаления из сточных вод токсичных, биохимически не окисляемых органиче-ских загрязнений ;

2) достижение более глубокой и стабильной степени отчистки ;

3) меньшие размеры сооружений ;

4) возможность рекуперации различных веществ и т.д.

Выбор того или иного метода очистки (или нескольких методов производят с учетом сани-тарных и технологических требований, предъявляемых к очищенным производственным сточным водам с целью дальнейшего их использования на производстве, руководствуясь «Правилами приема сточных вод в городские канализации» , в случае, если сточные воды поступают в городскую канализационную систему, или «Правилами охраны поверхностных вод от загрязнений сточными водами» - если их направляют на очистные сооружения с по-следующим выпуском в водоем.

Очистка хромосодержащих сточных вод химическими и

физико-химическими методами.

Кожевенно-меховая промышленность потребляет на технологические нужды гораздо больше воды, чем другие отрасли легкой промышленности. Это связано с тем, что все процессы пере-работки кожевенно-мехового сырья происходят в водной среде, что приводит к образованию большого количества сточных вод, содержащих в основном растворимые протеины и излишки используемых химических материалов.

Одним из важнейших технологических процессов, определяющих эффективность работы кожевенных и меховых предприятий, является дубление. Свойства и назначение кожевенно-меховой продукции зависят от вида сырья и природы применяемых дубителей и методов дуб-ления. Самое широкое распространение в практике кожевенного производства получило дубле-ние комплексными соединениями хрома(III). Для хромового дубления характерны длитель-ность производственного цикла, большое потребление воды, дубителя и других химических ма-териалов, а сточные воды кожевенных заводов представляют опасность для окружающей сре-ды. И все же более чем столетний использования соединений хрома(III) в кожевенной и мехо-вой практике свидетельствует о том, что полноценной замены хромовому дублению в настоя-щие время нет.

Исследование последних 20-ти лет направлены на модификацию хромового дубления с це-лью сокращения расхода хрома(III) и уменьшения его потерь при выработке кож. Тем не менее, до сих пор, от 25 до 40 % хромового дубителя переходит в сточные воды. В действительности общие потери хрома еще больше, если учитывать хромосодержащие отходы: стружку, обрезь и вырубку.

Особенно важна экологическая сторона данной проблемы, так как соединения хрома(III) и особенно хрома(VI) оказывают на организм человека общетоксическое, аллергенное, концеро-генное мутагенное действие. При биохимической очистке сточных вод неиспользованный хро-мовый дубитель при повышенных концентрациях оказывает токсичное действие на микрофло-ру. В связи с этим для соединений хрома в России и за рубежом установлены следующие зна-чения ПДК (мг/л по хрому), представленные в таблице.

Таблица №1

Нормативы ПДК (мг/л, по хрому)

Характеристика воды Предельно допустимая концентрация, мг/л

Трехвалентный хром Шестивалентный хром

1.Вода санитарно-бытового назначения

2.Сточные воды, направ-ляемые на биологическую очистку

3.Сточные воды, сбрасы-ваемые в водоемы после очистки

4.Вода для орошения сельскохозяйственных культур

5.Питьевая вода 0.5

2.5

0.1

5.0

< 0.01 0.1

0.1

Должны отсутствовать

Нет данных

Должны отсутствовать

С целью выполнения ПДК хромосодержащие сточные воды необходимо подвергать очистке на локальных сооружениях. В настоящее время для удаления трех- и шестивалентного хрома, в основном применяют химические и физико-химические методы, такие как реагентная обработ-ка, взаимная нейтрализация, коагулирование и ионообменный метод. Кроме того, возможно ис-пользование биологических методов очистки сточных вод содержащих соединения хрома. Сущность этого метода заключается в том, что адаптированный к хромату активный ил при от-сутствии свободного кислорода использует химически связанный кислород хромата для окис-ления органических загрязнений, содержащихся в сточных водах. Последовательное примене-ние вышеперечисленных методов позволяет очистить хромосодержащие сточные воды до кон-центраций, не превышающих нормативы ПДК.

Очистка сточных вод после процесса хромового дубления.

Цель работы - ознакомление с методикой очистки хромсодержащих сточных вод после про-цесса дубления с применением методов коагулирования и взаимной нейтрализации.

Коагулированием называется процесс обработки воды химическими реактивами, приводящий к агрегации частиц присутствующих в воде примесей, в результате чего образуются относительно крупные хлопья, легко выделяющиеся из водной среды. При очистке промышленных сточных вод коагулирование может с успехом применятся как для интенсификации процесса механиче-ской очистки от тонкодисперсной взвеси, так и для обесцвечивания сточных вод, содержащих окрашенные высокомолекулярные вещества. В качестве коагулянтов применяются гидроли-зующиеся минеральные соли многовалентных катионов. В отечественной и, особенно, в зару-бежной практике применяют соли железа преимущественно хлорное железо и железный купорос FeSO4*7H2O. Наряду с солями железа обычно используют алюминийсодержащие коагулянты и чаще всего – очищенный или технический сернокислый алюминий, легко растворимый в воде.

Соли железа, как коагулянты, имеют ряд преимуществ перед солями алюминия: лучшее дей-ствие при низких температурах воды; более широкая область оптимальных значений pH среды; большая прочность и гидравлическая крупность хлопьев; возможность использовать для вод с более широким диапазоном солевого состава и т. д.

Эффект коагулирования обусловлен воздействием коагулянта на нерастворимые примеси (кол-лоидные и грубодисперсные частицы), от которых зависит в основном мутность и цветность во-ды.

При добавке в воду коагулянта, происходит диссоциация реагента с последующим гидролизом металла.

Me3+ + KOH = Me(OH)2+ + H+

Me(OH)2+ + KOH =Me(OH)2+ + H+

Me(OH)2+ + KOH =Me(OH)3 + H+

___________________________________

Me3+ + KOH =Me(OH)3 + 3H+

Образующийся гидроксид металла является коллоидом, малорастворимым веществом. Коллои-ды коагулируют, образуя микрохлопья. Данный кратковременный процесс происходит в смеси-телях, и этим заканчивается первая фаза коагуляции. Во второй фазе, которая в свободном объе-ме воды может длится до 60 мин, происходит коагуляция микрохлопьев. При этом микрохлопья адсорбируют на свою поверхность загрязняющие воду коллоидные частицы и могут сами адсор-бироваться на поверхность грубодисперсных примесей ( взвешенных веществ). Процесс проис-ходит в камерах хлопьеобразования в условиях умеренного перемешивания воды и заканчивает-ся образованием крупных хлопьев. Устранение хлопьев из воды происходит в отстойниках или флотационных установках.

Данный метод очистки сточных вод нашел широкое применение на предприятиях кожевен-но-меховой промышленности, в частности при очистке хромсодержащих сточных вод после процесса хромового дубления и содержащих соединения хрома (III).

Очистка сточных