Эколого-химические аспекты гальванокоагуляционного метода очистки производственных сточных вод, содержащих ионы тяжелых металлов

• Автор: Нещадин, Сергей Витальевич
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 141 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ И ПРОЦЕССЫ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ.

1.1. Экологохимические проблемы гальванического производства.

1.1.1. Влияние ионов тяжелых металлов на окружающую среду

1.1.2. Специфика воздействия гальванических производств на качество воды.

1.1.3. Требования к качеству технологической вода

1.1.4. Химический состав рабочих растворов электролитов

1.1.5. Особенности химических процессов протекающих в

стоках до очистки

1.2. Виды стоков гальванических производств

1.3. Основные физикохимические методы очистки сточных вод.
1.2.1. Реагентная очистка
1.2.2. Ионообменный метод доочистки
1.2.3. Электрохимическая очистка.
1.4. Химические основы процесса гальванокоагуляции.
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
2.1. Характеристика объектов исследования
2.2. Титриметрические и фотометрические методы определения ионов тяжелых металлов в сточных водах.
2.3. Исследование химического состава сточных вод гальванических
ГЛАВА 3. ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕТОДА ГАЛЬВАНОКОАГУЛЯЦИОННОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
3.1. Термодинамический анализ окислительновосстановительных реакций, протекающих при гальванокоагуляционной очистке стоков
3.2. Расчет константы скорости реакции цементации
3.3. Моделирование гетерогенного процесса цементации, протекающего на поверхности металлического железа
Выводы к главе 3
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ОЧИСТКИ СТОКОВ ГАЛЬВАНОКОАГУЛЯЦИОННЫМ МЕТОДОМ
4.1. Исследование степени очистки стоков гальванокоагуляционным методом .
4.2. Совершенствование технологической схемы гальванокоагуляционной очистки промывных стоков.
4.3. Разработка ресурсосберегающей схемы гальванического производства
4.4. Комплексная оценка эффективности физикохимических методов очистки гальванических стоков от ионов тяжелых металлов.
Выводы к главе 4.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Токсичность соединений хрома находится в прямой зависимости от его валентности наиболее ядовиты соединения хрома VI, высокотоксичными являются также соединения хрохма П1, тогда как металлический хром менее токсичен. Медь относится к группе высокотоксичных металлов, обладающих широким спектром токсического действия с хмяогообразными проявлениями. Решающую роль в механизме токсического действия меди играет способность ее ионов блокировать БНгруппы белков, в особенности ферментов 4,5. Свинец вызывает хроническое отравление с весьма разнообразными клиническими проявлениями обладает способностью поражать центральную и периферическую нервную систему, костный мозг и кровь, сосуды, нарушает синтез белка и работу генетического аппарата клетки. В природной воде концентрация кобальта 0,1 мгл является угнетающей. Имеются данные о том, что токсическое влияние кобальта суммируется при одновременном воздействии с никелем 6. Во многих странах разработаны специальные положения и санитарные правила, обязывающие специалистов водного хозяйства и гигиенистов применять универсальные технологические методы очистки вод и контролировать состояние водоемов, не допускать их загрязнения выше ГЩК табл. Машиностроение и металлообработка потребляют из водных источников около свежей воды от общего расхода промышленностью страны. Около половины этого количества расходуется на нужды гальванических производств. По данным работ 8,9,, в гальванотехнике, в среднем, полезно используется только цветных металлов, от 5 до кислот и щелочей и 23 воды, неиспользованные вещества уходят в отходы. Это свидетельствует о серьезном загрязнении природной среды и расточительном отношении к ресурсам. Гальванические производства выбрасывают много токсичных шламов, образующихся при частичном обезвреживании сточных вод, переработка которых требует значительных затрат. По этой причине в каждом конкретном случае необходимо разрабатывать и внедрять адекватные технологические решения проблемы очистки воды с целью ее комплексного и эффективного использования 8,9. Таблица 1. Наиболее рациональным решением проблемы очистки сточных вод является ограничение их образования. Снижение объемов сточных вод и количества поступающих в них примесей достигается в результате совершенствования технологического уровня основного производства путем анализа затрат на отдельные стадии или процессы. Например, анализ стоимости нанесения гальванопокрытий показывает, что затраты, идущие непосредственно на технологический процесс, составляют не более . В то же время, затраты, связанные с подготовкой и подачей воды, регенерацией отработанных растворов и очисткой промывной воды составляют соответственно , и , т. Совершенствование технологии нанесения гальванопокрытий оказывает существенное влияние на объем сточных вод и концентрацию в них захрязняющих веществ 9. К числу элементов основного технологического процесса, воздействующих на параметры оптимизации, следует отнести сокращение уноса электролита за счет рационального опускания, подъема, переноса и встряхивания деталей использование электролитов низкой концентрации и с меньшим поверхностным натяжением поддержание в гальванической ванне высокой температуры при возможности работы в некотором интервале температур обязательное использование ваннуловителей и противоточной каскадной промывки. Важной операцией в гальваническом процессе является межоперационная промывка деталей. При извлечении деталей из раствора на поверхности остается тонкая пленка раствора. При погружении детали, покрытой пленкой, в следующий раствор, происходит растворение и загрязнение посторонними компонентами предыдущего раствора табл. Таблица 1. Поэтому после каждой операции должна производиться промывка изделий, при этом возможно использование технологической воды из оборотного цикла с частичной подпиткой свежей водой 8. Качество технологической воды при нанесении гальванических покрытий должно соответствовать требованиям, показанным в табл. На выходе из гальванического цеха технологическая вода бывает часто загрязнена различными примесями, а также ионами тяжелых металлов табл.