Практична робота №3

на тему „ МЕТОДИ ОЧИЩЕННЯ СТІЧНИХ ВОД ГАЛЬВАНІЧНОГО ВИРОБНИЦТВА ВІД СПОЛУК ХРОМУ(VI)”

Загальні положення

У різних галузях народного господарства, в першу чергу, в машинобудуванні, широко застосовується технологія нанесення гальванічних покриттів. Гальванічне виробництво є одним з найбільших споживачів води, а його стічні води – одними з найтоксичніших і шкідливіших.

Основним видом відходів в гальванічному виробництві є промивні води змішаного складу, в яких важкі метали, що містяться, взаємодіють з кислотно-лужними відпрацьованими технологічними розчинами від різних операцій.

Основні речовини, що підлягають знешкодженню, - це сполуки Хрому(VI), ціаніди (CN-), йони важких і кольорових металів: Cu²⁺, Ni²⁺, Zn²⁺, Cd²⁺, Sn²⁺, Pb²⁺.

Сполуки Хрому(III), а особливо, Хрому(VI) токсичні для людини і тварин. Смертельна доза K₂Cr₂О₇ (калій дихромат) для людини складає 0,2-0,3 г. Тому очищення стічних вод гальванічного виробництва від відходів сполук трьох- і шестивалентного Хрому є актуальним.

Джерела надходження сполук Хрому в стічні води

Джерелом надходження Сr⁶⁺ є промивні води ванн хромування, хроматування, травлення міді і латуні, анодування алюмінію. Сполуки Сr³⁺ рідше зустрічаються в промивних водах гальванотехніки і в основному є продуктом відновлення Сr⁶⁺ йонами Fe²⁺, органічними відновниками або при травленні міді. Останнім часом в практику хромування почали впроваджувати електроліти на основі сполук Сr⁶⁺.

Основним завданням знешкодження стічних вод, що містять сполуки Сr⁶⁺, є відновлення його до Сr³⁺. Сполуки Сr³⁺ більш ніж в 100 разів менш токсичні і здатні до гідролізу в лужному середовищі, що дозволяє видаляти їх у вигляді гідроксиду при подальшому очищенні.

Відомі способи відновлення Сr⁶⁺ можна умовно підрозділити на ті, що протікають в рідкій фазі (в кислотному, лужному і нейтральному середовищах) і гетерофазні (відновні, сорбційно-відновні і електрохімічні).

Хід реакції відновлення Хрому(VI) в кислому середовищі залежить від початкової концентрації Сr⁶⁺, величини рН, температури. Ці параметри впливають на повноту відновлення і необхідну величину надлишку відновника. Присутність йонів: Fe²⁺, Cd²⁺, Zn²⁺ вдвічі уповільнює процес.

З аналізу літератури виходить, що перспективними способами вирішення вказаних завдань в наший країні можуть стати електрохімічні методи і, зокрема, електрофлотація з нерозчинними електродами, електрокорекція рН, мембранний метод, електродіаліз і електроліз.

Проблема з осадженням йонів важких і кольорових металів полягає в тому, що оптимальне значення рН для різних йонів не однакове.

Так, наприклад, для йонів Fe³⁺, Cr³⁺, Al³⁺ оптимальним є рН = 6-7; для Сu²⁺, Zn²⁺ - рН = 9,0-9,5; для Ni²⁺ і Cd²⁺ - рН = 10-10,5. Для підвищення ступеня вилучення важких металів застосовують різні флокулянти, осаджувачі і коагулянти.

Використання нових фізико-хімічних методів очищення у поєднанні з реагентним дозволяють вирішити проблему зниження вмісту йонів важких металів в стічних водах до 0,01-0,05 мг/л з одночасною утилізацією відходів. Найбільш доступні на сьогоднішній день – реагентне очищення.