НПЦ СКЭ - центр практической экологии
Особенности очистки СВ от катионов меди
Особенности очистки СВ от катионов цинка
Реагентные методы очистки стоков
По материалам сайта http://duplo-sova.narod.ru
Наибольшее распространение в практике очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов (ИТМ) получил реагентный метод. Этот метод включает в себя процессы нейтрализации, окислительно-восстановительные реакции, осаждение и обезвоживание образующегося осадка, и позволяет довольно полно удалять из стоков ИТМ.
При этом методе ионы тяжелых металлов переводятся, как правило, в гидроксидные соединения путем повышения рН усредненных стоков до рН их гидратообразования с последующим осаждением, фильтрацией. В необходимых случаях до достижения рН очищенных стоков регламентируемого для сброса.
Гидроокись |
рН | |||
Начало осаждения |
Полное осаждение |
Начало растворения осадка |
Полное растворение осадка | |
| Fe(OH)3 | 2.3 | 4.1 |
|
14.0 |
| Al(OH)3 | 4.0 | 5.2 | 7,8 |
7.8 |
| Cu(ОН)2 | 5,3 | 8,0 |
|
|
| Zn(OH)2 | 6.4 | 8.0 | 10,5 |
12-13 |
| Fe(OH)2 | 7.5 | 9.7 |
|
13.5 |
| Pb(OH)2 | 7.8 | 9.3 | 10,0 |
|
| Cd(OH)2 | 8.2 | 9.7 |
|
|
Теоретический расход реагентов на осаждение из растворов ионов некоторых металлов (без учета нейтрализации кислотности растворов) приведен в таблице
Кислота |
Расход реагента в граммах на 1г кислоты | |||
СаО |
Са(ОН)2 |
NаОН |
Nа2СО3 | |
H2SO4 |
0,57 |
0,75 |
0,82 |
1,09 |
HCl |
0,77 |
1,01 |
1,09 |
1,45 |
HNO3 |
0,44 |
0,59 |
0,63 |
0,84 |
H3PO4 |
0,86 |
1,13 |
1,22 |
1,62 |
CH3COOH |
0,47 |
0,62 |
0,67 |
0,89 |
HF |
1,4 |
1,85 |
2,0 |
2,65 |
Ион |
Расход реагента в граммах на 1г иона металла, | |||
СаО |
Са(ОН)2 |
NаОН |
Nа2СО3 | |
Fe3+ |
1,51 |
1,99 |
2,15 |
2,85 |
Al3+ |
3,11 |
4,11 |
4,45 |
4,89 |
Cu2+ |
0,88 |
1,16 |
1,26 |
1,67 |
Zn2+ |
0,86 |
1,13 |
1,22 |
1,62 |
Fe2+ |
1,00 |
1,32 |
1,43 |
1,90 |
Pb2+ |
0,27 |
0,36 |
0,39 |
0,51 |
Cd2+ |
0,50 |
0,66 |
0,71 |
0,94 |
Ni2+ |
0,95 |
1,26 |
1,36 |
1,81 |
Cr3+ |
1,61 |
1,13 |
2,31 |
3,06 |
В связи с необходимостью, в большинстве случаев, осаждение ИТМ вести из кислых растворов, реагентов расходуется значительно больше, чем указано в таблице.
Особенности очистки СВ от катионов меди
Произведение растворимости гидроокиси меди равно 5,0 х 10-20, в то время, когда растворимость основного карбоната меди практически равна нулю. Поэтому медь выгодно осаждать в виде основного карбоната:
Для этого в растворе нейтрализующего реагента необходимо иметь одновременно как гидроксильные ионы (ОН)-, так и карбонатные (СО32-). Таким образом, для осаждения из растворов ионов меди нерационально применение только едких щелочей и извести высшего сорта, так же только соды, мела, мрамора, доломита и известняка, дающих в раствор в основном карбонат – ионы.
В связи с изложенным, лучшим реагентом для очистки сточных вод от катионов меди является недожженная известь III-его сорта, содержащая СаСО3.
Особенности очистки СВ от катионов цинка
При осаждении цинка из сульфатных растворов едкой щелочью и известью образуются в основном осадки в виде основных солей цинка: ZnSO4 . nZn(ОН)2, причем число n возрастает с увеличением рН. Так, при рН 7 осаждается основной сульфат цинка, соответствующий формуле ZnSO4 . 3Zn(ОН)2, а повышение рН до 8,8 приводит к образованию осадка, состав которого выражается формулой - ZnSO4 . 5Zn(ОН)2.
При осаждении цинка из сульфатных растворов недожженной известью III-его сорта, содержащей СаСО3 состав основных карбонатов в осадке зависит от условий реакции – температуры, исходной концентрации цинка и известкового раствора, величины рН раствора и т.п. По литературным данным, при рН = 7-9,5 образуется основной карбонат цинка состава 2 ZnСO3 . 3 Zn(ОН)2.
Основное достоинство реагентного метода – возможность применения его для обезвреживания кислотно-щелочных сточных вод различных объемов с различной концентрацией ионов тяжелых металлов.
Его недостатки:
- значительное повышение солесодержания очищенных от ИТМ стоков за счет внесения реагентов, что вызывает необходимость дополнительной доочистки;
- большой расход реагентов;
- получение трудно обезвоживаемого и неутилизируемого осадка;
- большие трудозатраты по эксплуатации;
- необходимость организации и содержания реагентного хозяйства со специальным коррозионноустойчивым оборудованием и дозирующими устройствами и т.п.
Особо следует отметить, что при реагентных методах очистки и выполнении технологических регламентов остаточные концентрации основных ионов тяжелых и цветных металлов в очищенных стоках достигают следующих минимальных величин, мг/л:
Fe(OH)2 - 0,3-1,0
Zn(OH)2 - 0,05
Cu(OH)2 -0,1-0,15,
и представлены, в основном, в виде их гидроксидов, легко диссоциируемых и растворимых в слабокислых водных растворах.
По материалам сайта http://duplo-sova.narod.ru
