Разработка технологии очистки производственных стоков с утилизацией соединений меди и цинка

• Автор: Чубенко, Мария Николаевна
• Шифр специальности: 05.17.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 165 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ОБОСНОВАНИЕ И ВЫБОР НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Классификация сточных вод,содержащих тяжелые цветные металлы

1.2. Методы очистки сточных вод от ТЦМ 1 о

1.2.1. РЕЛГЕНТНЫЕ МЕТОДЫ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТСОЕДИНЕНИЙ МЕДИ, ЦИНКА, ХРОМА, НИКЕЛЯ, СВИНЦА

1.2.2. Сорбционные методы очистки сточных вод

1.2.3. Электрохимические методы очистки сточных вод

1.2.4. Очистка сточ 1ых вод методом мембранного разделеия

1.2.5. Очистка сточных вод флотацией и другими методами

. Цель и постановка задачи исследования

2. ИССЛЕДОВАНИЕ СОСТАВА И СВОЙСТВ ШЛАКА ПРОИЗВОДСТВА ЦИНКОВЫХ БЕЛИЛ
2.1. Состав и свойства шла ка
2.2. Исследование процесса фильтрования на подложке из шлака
2.2.1. Характеристика сточных вод производства вискозного волокна
2.2.2. Исследования очистки сточных вод производства вискозного волокна
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЫДЕЛЕНИЯ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ СТОЧНЫХ ВОДМ
3.1. Описание объекта исследования
3.2. Описание схем экспериментальных установок, методов анализа, методов обработки экспериментальных данных
3.3. исследования очистки сточных вод производства цианистой меди
3.3.1. ИССЛЕДОВА 1ИЕ ВЛИЯНИЯ РАЗМЕРОВ ЧАСТИЦ ШЛАКА НА ПОКАЗАТЕЛИ ПРОЦЕССА ОЧИСТКИ
3.3.2. ИССЛЕДОВАНИЕ СТАТИКИ И ДИНАМИКИ ПРОЦЕССА ОЧИСТКИ РЕАЛЬНЫХ МАТОЧНЫХ РАСТВОРОВ
ПРОИЗВОДСТВА ЦИАНИСТОЙ МЕДИ
3.3.3. Исследование окисления цианидионов методом озонирования
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ЦИНКА И МЕДИ АММИАЧНОАММОНИЙНЫМИ РАСТВОРАМИ
4.1. Исследование растворимости оксидов меди и цинка в аммиачноаммонийных
РАСТВОРАХ
4.2. ОСНОВЫ РЕГЕНЕРАЦИИ ОТРАБОТАННОГО ШЛАКА И ИЗВЛЕЧЕНИЕ ИЗ НЕГО МЕДИ
4.3. Извлечение цинка из шламов вискозного производства
5. РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ ОЧИСТКИ
СТОЧНЫХ вод
выводы
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Для железа это значение находится, как установлено [8], между 4 и 5. Аналитически определяемая остаточная концентрация примеси железа после очистки составляет 2-'6+ 1. Ре]=[Ре3*]+[Ре(ОН)2+]+[РеОН2*]+[Ре(ОН)3] (1. Расчетная концентрация железа, определяемая с учетом полной диссоциации труднорастворимого соединения в воде, при этих же значениях pH составляет 3-'8+3*', что на несколько порядков ниже реальной концентрации. В связи с этим становится понятным, почему не достигается полное осаждение ионов металлов в процессе нейтрализации. КМе(ОН)1:, > КМе(ОПУ;_, > кМе(ОН). Си] 5. ПДКв (Си) - 1. О*6 2. ПДКв (гп)-5. РЬ] 1. ПДКв (РЬ) - 0. ПДКв (N1) - 0. Ю 7. Ю' 7. О* 7. Сг] то* 1. ПДКв (Сг) - 0. Таким образом, pH предельно полного осаждения ионов металлов находится: для меди - между 7 и 8, для цинка — между 8 и 9, для свинца - между и , для никеля - между 9 и , для хрома - между и , и обеспечивает достижение ПДК в воде после осаждения. Для достижения установленных пределов pH при очистке сточных вод от цветных металлов можно использовать различные кальцийсодержащие осадители: СаО, Са(ОН)2, СаСОз, Са4-2Н, Са3(Р)2 [-]. Взаимозаменяемость используемых осадитслей даст возможность дифферетгцированного отделения образующихся твердых фаз []. В работе [] достигнута степень очистки - . Са3(Р)2. Преимуществом данного метода является простота регенерации осадителя, но добиться 0%-ной степени очистки, не удается. Наличие остаточного содержания примесей в растворе связано с частичным переходом осадка в коллоидное состояние. Для снижения содержания в сточных водах меди, шестивалентного хрома, марганца, цинка и их соединений предлагается использовать пероксид кальция [-], который смешивается с водным раствором, в течение мин, а затем фильтруется. Остаточная концентрация металлов при этом на 2 - 3 порядка ниже, чем при осаждении известью. Так, водный раствор Си4. Си2+, перемешивали с 5% Са и фильтровали. Фильтрат содержал 0. Си2* (. Водный раствор Аб3 (0/0) после обработки пероксидом кальция содержал 0. Для очистки сточных вод применяются отходы электрометаллургического производства (известковая пыль от электрофильтров, известковая пыль от циклонов, феррохромовый шлак). Применение этих отходов позволяет эффективно удалять железо и фтор []. Описаны методы осаждения цветных металлов с помощью карбонатов щелочных металлов [, ]. При обработке сточных вод содой достигается высокая степень удаления из них тяжелых металлов в виде карбонатов и гидроксидов. Но эффективность очистки медьсодержащих сточных вод с помощью щелочных реагентов в присутствии ионов аммония очень мала []. Наибольший эффект достигается при применении известкового молока [, , ], так как его использование приводит к значительному возрастанию жесткости сточных вод и более полному осаждению металлов. Указанные методы очистки воды связаны с образованием большого количества рыхлого, плохо отдающего влагу осадка, отделение которого основано на использовании силы гравитации, либо на силе взаимодействия между частицами шлама []. Доочистка сточных вод фильтрованием - один из наиболее распространенных способов удаления из них примесей. Предполагают [], что этим способом можно очищать до % сточных вод от грубодисперсных примесей и до % от тонкодисперсных взвешенных веществ и эмульсий. Техникоэкономические показатели фильтрующих устройств значительно выше, чем у отстойников. Для горизонтальных отстойников нагрузка составляет 2. К недостаткам фильтров относятся: большой расход промывной воды, необходимость ее дополнительной очистки. Осадки, получаемые после промывки, обладают высокой влажностью, обезвоживание их связано со значительными затратами энергоресурсов. В качестве фильтров для очистки воды используют медленные и скорые, напорные и безнапорные, одно и многопоточные с песчано-гравийной и плавающей загрузкой, каркасно-засыпные, контактные, вакуум-фильтры, фильтр-прессы, микрофильтры, барабанные сетки и др. Основные направления в области разработок фильтров с загрузкой сводятся к увеличению грязеёмкости и скорости фильтрования.