Разработка комплексной технологии очистки хромсодержащих сточных вод

• Автор: Гошу Йилкал Вассихун
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 180 с. : ил. + Прил.(с.181-310 : ил.)

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Общие сведения

1.4. Применение хрома и его соединений

1.5. Сточные воды содержащие соединения хрома после различных производств.

1.6. Методы очистки сточных вод от соединений хрома.

1.6.1. Методы восстановления СгУ1, как способ снижения токсичности сточных вод.

1.6.2. Реагентные методы очистки сточных вод

1.6.3. Совмещенные методы очистки сточных вод

1.6.4. Ионообменные методы очистки сточных вод

1.6.5 Способы осаждения и выделение СгШ из восстановленных

растворов.
1.7. Технологии и аппаратурное оформление процесса очистки от соединений хрома
2. МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТА, МАТЕРИАЛЫ И ОБОРУДОВАНИЕ.
2.1. Объекты исследований.
2.2. Используемые химические реактивы.
2.3. Оборудование и материалы.
2.4. Методика определения хрома VI
2.5. Методика определения хрома III.
2.6. Методика определения и потенциометрическое титрование исследуемого раствора.
2.7. Термостатирование растворов
2.8. Методика определения качественного состава осадка после процесса восстановления хрома шестивалентного
2.9. Методики приготовления модельных растворов.
2.9.1. Приготовление модельного раствора на основе хромового ангидрида.
2.9.2. Приготовление модельного раствора на основе бихромата калия.
2.9.3. Приготовление модельного раствора на основе бихромата натрия
2.9.4. Приготовление модельного раствора на основе бихромата аммония
2.9.5. Приготовление раствора сульфита натрия.
2.9.6. Приготовление модельного раствора Сг1П.
2 Методика препарирования осадка после процесса восстановления для ИКспсктроскопии
2 Методика восстановления хрома VI сульфитом натрия.
2 Методика восстановления хрома VI сульфитом натрия в присутствие гомогенных катализаторов
2 Электрохимическое восстановление хрома
2 Проведение процесса осаждения хрома трехвалентного
2 Методика изучения адсорбции соединений хрома из модельных растворов.
2 Методика определения влагоемкости сорбентов.
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ И ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.
3.1. Исследование восстановления хрома VI сульфитом натрия
3.1.1. Изучение восстановления хрома VI сульфитом натрия в нейтральной и щелочной среде
3.1.2. Изучение процесса восстановления хрома VI сульфитом натрия в кислой среде
3.2. Влияние добавок ионов переходных металлов на степень восстановления хрома VI.
3.3. Исследование осаждения хрома III из растворов.
3.3.1. Изучение двухстадийного процесса осаждения хрома III с применением соды и гидроксида натрия.
3.3.2. Исследование осаждения хрома III для растворов восстановленных с применением добавок растворов солей меди и железа .
3.3.3. Исследование состава осадка для модельных сточных вод различного состава с помощью ИК спектроскопии.
3.4. Исследование адсорбционной очистки модельных сточных вод от шестивалентного хрома
3.4.1. Изучение процесса адсорбции хрома VI на оксиде железа III
3.4.2. Изучение кинетики адсорбции хрома VI из модельного раствора на оксиде железа III.
3.4.3. Изучение процесса адсорбции хрома из модельного раствора на активированном угле, каолине и оксиде железа III.
3.5. Исследование электрохимического способа извлечения хрома VI из сточных вод
3.5.1. Изучение восстановления хрома VI при наложение на слой адсорбента постоянного электрического поля.
3.5.2 Изучение кинетики электрохимического восстановления хрома
3.5.3 Расчет числа электронов участвующих в реакции на электроде.
4.1. Предлагаемые способы очистки данной технологией.
4.2. Функциональные схемы предлагаемой технологии
4.2.1. Функциональная схема с использованием серной кислоты
4.2.2. Функциональная схема с использованием добавок солей металлов .
4.3. Экономическое обоснование используемых реагентов в предложенной технологии.
ВЫВОДЫ.
ВВЕДЕНИЕ


По другому способу процесс восстановления осуществляется под действием постоянного тока в диафрагменном электролизере, состоящим из цилиндрического сосуда, в котором концентрически располагаются титановый или свинцовый катод, пористая керамическая диафрагма и свинцовый анод. В катодном пространстве находится раствор хрома VI с серной кислотой рН , а в анодном щелочной рН 8. При плотности тока Адм и температуре С на катоде происходит процесс восстановления. Достоинство способа высокая скорость восстановления и управляемость процессом. Изучены также закономерности восстановления СгУ1 из промывных сточных вод и отработанных растворов гальванического производства, в котором в качестве реагента использованы жидкие отходы производства антибиотиков, содержащие органические вещества. Результаты исследований свидетельствуют о возможности использования данных отходов для снижения концентрации СгУ1 в сточной воде до значений ПДК и менее . В практике очистки сточных вод, содержащих шестивалентный хром, применяется предварительное восстановление шестивалентного хрома до трехвалентного по последующим осаждением в виде гидроксида в щелочной среде. В качестве восстановителей могут быть использованы активный уголь, сульфат железа закисного, бисульфат натрия, водород, диоксид серы, отходы органических веществ например, газетная бумага, пиритный огарок, гидразин 2 и др. Для этих целей обычно используют ные растворы серной кислоты. Для очистки сточных вод от шестивалентного хрома используют установки непрерывного или периодического действия. СгУ1, который основан на выделении ионов СгУ1 в виде трудно растворимых соединений, например в виде бихромата свинца. Ионы СгУ1 взаимодействуют с ионами РЬ в эквимолярных количествах, и полученный бихромат свинца используют в дальнейшем для приготовления красок. Исследовано коагуляционное действие оксихлорида алюминия в широком интервале расходов коагулянта и . Показано, что добавление активной кремниевой кислоты позволяет значительно расширить интервал , в котором может быть получено эффективное выделение хрома из его водных растворов. В статье сообщается, что СВ от выделки кожи в значительных количествах содержат ионы СгШ и различение органические соединения . С целью деструкции органических соединений эти стоки обрабатываются в окислительном процессе с использованием гипохлорита натрия, при этом хромШ окисляется до высокотоксичного хромУ1. А1 , Со з, а также ионы хлора и др. КГТ гидротальцит нагревается при 3 К в течение ч. Установлено, что на стадии окисления величина БГПС уменьшилась с 4 до 0 мгл, концентрация СгУ1 состави
ла 0,x ммол, конечное содержание после обработки ГТ 0,x ммол, и КГТ 0, х 3 ммол. Для удаления СгУ1 из модельных растворов сточных вод производства хромовых покрытий использовался новый материал , представляющий сплав чистого алюминия с микроколичествами металлов Бп 0,5 ва 0,8 В 0,0. Этот композит является сильным восстановителем. При его добавлении в воду, содержащую СгУ1 образуются А1ОН3, СгОН3 и металлический хром. Начальное значение ,в конце обработки достигает 9. Результаты экспериментальных исследований показали , что образование гидроксидов хрома и кобальта в значительной степени зависит от кислотности среды и протекает при 4, для хрома и ,5 для кобальта присутствие в растворе ионов железа оказывает существенное влияние на образование гидроксида хрома, т. Величина остаточной концентрации хрома и кобальта зависит главным образом от произведения растворимости образующихся гидроксидов и снижается по мере увеличения . При конца гидроксообразования остаточная концентрация кобальта, составляющая 0, мгл соответствует ПДК для водных объектов хозяйственно литьевого и культурно бытового назначения, но превышает ПДК для водоемов рыбохозяйственного назначения. При гидроксообразования остаточная концентрация хрома составляла 0, мгл, что гораздо меньше ПДК хрома для водных объектов хозяйственнопитьевого и культурнобытового водопользования, которая составляет 0,5 мгл. При оптимизации условий осаждения результаты проведенных исследований показали , что очистка сточных вод от СгШ реагентным методом до значений ПДК и ниже возможна только при относительных высоких значениях 7,,3.