СНИЖЕНИЕ ОТРИЦАТЕЛЬНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ СТОЧНЫХ ВОД ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ > Полезные советы
Тысяча полезных мелочей    

СНИЖЕНИЕ ОТРИЦАТЕЛЬНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ СТОЧНЫХ ВОД ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ

СНИЖЕНИЕ ОТРИЦАТЕЛЬНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ СТОЧНЫХ ВОД ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ

Пестриков С.В. Сапожникова Е.Н. Красногорская Н.Н. Статья в формате PDF 132 KB Ухудшение состояния природной среды происходит под воздействием выбросов вредных веществ промышленностью в воздух, воду и почву. Гальваническое производство играет значительную роль в антропогенном воздействии на живую природу. Действующие в стране 5000 цехов и участков построены по одной технологии и решают только задачу нанесения покрытий или обработки поверхности металла, пpaктически не учитывая процессов удаления ионов тяжелых металлов из сточных вод, утилизации гальванических отходов и защиты окружающей среды.

Таблица 1. Хаpaктеристика сточных вод цехов гальванопокрытий

№ п/п

Показатели

Промывные воды

Отработанные растворы

Состав

ЭО

Состав

ЭО

1

рН

3-11

-

3-11

-

2

Механические примеси, г/л

≤0,05

-

≤0,3

-

3

Нефтепродукты, г/л

≤0,002

-

≤0,05

-

4

Общее солесодержание, г/л

0,5-1,0

-

10-300

-

5

Железо, г/л

0,02-0,2

(0,2-2)∙103

40-80

(0,4-0,8)∙106

6

Хром (VI), г/л

0,01-0,08

(0,5-4)∙103

50-250

(0,3-1,3)∙107

7

Медь, г/л

0,01-0,05

(1-5)∙104

10-150

(1-5)∙107

8

Никель, г/л

0,01-0,05

(1-5)∙103

50-200

(0,5-2)∙107

9

Цинк, г/л

0,01-0,06

(1-6)∙103

10-100

(0,1-1)∙107

10

Кадмий, г/л

0,005-0,03

(1-6)∙103

5-50

(0,1-1)∙107

11

Цианиды, г/л

0,01-0,06

(0,2-1,2)∙103

10-150

(0,2-3)∙106

12

ИТОГО

-

(0,1-0,7)∙103

-

(0,2-1,1)∙108

Сточные воды гальванического производства делят на следующие группы: кислотно-щелочные, хромсодержащие и циансодержащие. В процессе гальванического производства сточные воды разделяются на промывные и отработанные концентрированные растворы гальванических ванн. Их хаpaктеристики для типичного гальванического цеха крупного машиностроительного предприятия приведены в таблице.

В настоящее время существует способ количественной оценки экологической опасности растворов, содержащих токсичные вещества:

,

где С0 - концентрация данного вещества в растворе, мг/л;

ПДКр.х. - предельно допустимая концентрация вещества в воде рыбохозяйственных водоемов.

Показатель ЭО хаpaктеризует кратность превышения концентрации токсичного вещества в растворе над его ПДК в воде рыбохозяйственных водоемов, т.е. ту степень разбавления сточных вод чистой водой, не содержащей тяжелых металлов, при которой достигаются требования ПДКр.х.. Приведенные в таблице результаты расчета экологической опасности сточных вод гальванического цеха, показывают, что промывные воды должны быть разбавлены в 105 раз, а отработанные растворы - в 108 раз, что пpaктически нереально. Кроме того, анализ показателей экологической опасности, рассчитанных по содержанию тяжелых металлов в сточных водах ряда гальванических предприятий г.Уфы, сбрасываемых в городскую канализацию на протяжении последних 9 лет, также показал, что необходимая кратность разбавления для соответствия требованиям ПДКр.х достигает нескольких сотен. Этот результат свидетельствует о низкой эффективности существующих технологий очистки сточных вод гальванического производства.

Наиболее распространенной технологией удаления ионов тяжелых металлов является их удаление в форме гидроксидов (или основных солей) обработкой сточных вод гидроксидами натрия или кальция.

В данной работе на основе анализа большого массива отечественных и зарубежных данных и экспериментальных исследований была оценена эффективность двух методов очистки сточных вод, которые могут являться альтернативой существующей технологии. Оба метода являются реагентными и могут быть пущены в эксплуатацию после реконструкции существующей гидроксидной очистки сточных вод, т.е. не требуется строительства новых очистных сооружений, что существенно снижает затраты на внедрение.

Одним из исследованных методов является, так называемый, усовершенствованный гидроксидный метод, который подразумевает собой отдельное обезвреживание циансодержащего стока с помощью гипохлорита кальция в щелочной среде (рН контролируется добавлением извести). Обезвреженный циансодержащий сток смешивается с кислотно-щелочным и хромсодержащим, предварительно прошедшим процесс обезвреживания хроматов. В объединенный сток добавляется известь для осаждения тяжелых металлов в форме гидроксидов.

Другим изучаемым методом является сульфидно-гидроксидный метод, основанный на осаждении сульфидом натрия, что устраняет недостатки метода осаждения биогенным сероводородом (необходимость в герметизации технологического оборудования и улавливании избытка сероводорода, доочистки сточных вод озонированием для обезвреживания сульфид-ионов), привлекающего большое внимание в последнее время. Анализ экспериментальных рН-метрических кривых сульфидного осаждения показал, что процесс осаждения сульфидов пpaктически заканчивается при рН 8,5. Чтобы исключить необходимость в обезвреживании избытка сульфид-ионов целесообразно осуществлять процесс осаждения не при стехиометрическом количестве сульфид-ионов (S2/M = 1), а при меньшем, например, при S2/M = 0,8 ÷0,9, а необходимое значение рН = 8,5 может быть достигнуто добавлением гидроксида натрия. Поэтому, разpaбатываемый процесс носит название сульфидно-гидроксидного метода. Отличие его технологической схемы от схемы усовершенствованного гидроксидного метода заключается лишь в замене узла гидроксидного осаждения узлом сульфидно-гидроксидного осаждения, в котором происходит добавление не только щелочи, но и сульфида натрия.

Анализ эффективности обоих методов показал, что как с помощью усовершенствованной схемы гидроксидного осаждения, так и с помощью сульфидно-гидроксидного метода не удается достигнуть норм ПДК для рыбохозяйственных водоемов по всем металлам, кроме железа; для водоемов хозяйственно-питьевого водопользования значения ПДКхпв достигнуты для всех металлов, кроме никеля и кадмия.

В качестве доочистки до норм ПДКр.х. предлагается адсорбционный метод. Ряд экспериментальных исследований показал - одним из наиболее предпочтительных адсорбентов ионов тяжелых металлов является гидроксид железа (III), с высокой удельной поверхностью, что достигается при использовании его во момент образования.

Из трех методов получения гидроксида железа как адсорбента, известны в настоящее время в пpaктике очистки сточных вод, ферритизационного, электрокоагуляционного и гальванокоагуляционного наиболее благоприятные условия получения адсорбционно-активного железа (III) реализуются в последнем. При гальванокоагуляционной очистке очищаемую воду пропускают через железные стружки, смешанные с коксом в соотношении 4:1 или с медной стружкой в соотношении 2,5:1. В результате контакта железо-кокс или железо-медь образуется гальванопара, в которой железо является анодом. За счет разности потенциалов железо переходит в раствор без наложения тока от внешнего источника. Гальваногенерированный оксигидрат железа, представляющий собой смесь рентгеноаморфной и кристаллических фаз, состоит из двух модификаций гидроксида железа (III) и гетита с преимущественным преобладанием гидролепидокрокита. Осаждение металлов из растворов в основном происходит вследствие гидролитического осаждения и сорбции на оксигидрате железа.

Таким образом, для доочистки сточных вод можно использовать гальванокоагулятор небольшой производительности, т.к. он будет исполнять лишь роль поставщика гальваногенерированного сорбента в раствор воды, подвергаемой очистке. Так, для гальванического производства с расходом воды 25 м3/ч вполне достаточно гальванокоагулятора с производительностью по воде 5 м3/ч. Через такой гальванокоагулятор проходит всего 1/5 часть очищаемого стока, которая смешивается с остальным стоком в отдельной емкости (необходимо иметь 2 емкости, работающие попеременно), где при рН 9 происходит дальнейшая адсорбция ионов тяжелых металлов.

Анализ эффективности показал, что после адсорбции на гальваногенерированном гидроксиде железа степень очистки от ионов тяжелых металлов до норм ПДКр.х. возможна для всех металлов в случае предварительной очистки гидроксидным методом с отдельным обезвреживанием цианистого стока. Для сточных вод, предварительно очищенных сульфидно-гидроксидным методом, нормы ПДКр.х. не достигаются для цинка. Т.е. предложенный в настоящей работе адсорбционный метод доочистки сточных вод достаточно эффективен и приводит к получению относительно небольшого количества шлама (гидроксида железа) со степенью загрязнения тяжелыми металлами на уровне 0,9 % масс.

Достигнутая в настоящей работе высокая степень очистки воды от тяжелых металлов дает возможность сброса воды в систему канализации без нанесения какого-либо ущерба окружающей среде. В то же время это открывает возможность использования воды непосредственно на предприятии, что снижает потрeбление питьевой воды. Очищенная вода может быть использована для приготовления смaзoчно-охлаждающих жидкостей, использована на противопожарные нужды, для мойки оборудования, полов, первичной промывки деталей после нанесения гальванопокрытий, а также при приготовлении технологических растворов травления и обезжиривания сталей, малочувствительных к избыточному содержанию Cl- и SO4- - ионов.

Что касается утилизации образующихся шламов, следует прежде всего отметить недостаточный опыт утилизации сульфидных шламов. Гидроксидный шлам, образующийся после обезвреживания цианидов, который представлен главным образом гидроксидом кадмия (~75%), можно использовать на специализированных предприятиях по получению солей кадмия. Остальное количество гидроксидного шлама и железоокисный шлам могут быть переработаны как раздельно, так и совместно. При раздельной переработке гидроксидный шлам, обычно содержащий ~ 60% воды, должен быть высушен и может найти применение в качестве замены минерального порошка при производстве асфальтобетонных смесей для строительства дорог. Железоокисный шлам с небольшим количеством гидроксидов тяжелых металлов может быть использован для получения железоокисного пигмента желтого цвета. Гидроксидный шлам, смешанный с железоокисным шламом (влажность ~ 60%) является хорошей вспучивающей добавкой при производстве керамзита.

Таким образом, повышение эффективности очистки воды оптимизацией гидроксидного метода и адсорбцией на гидроксиде железа (III) снижает отрицательное воздействие на окружающую среду, уменьшает водопотрeбление и позволяет получить ряд продуктов, имеющих большое значение в промышленности.



ПРОКОПЬЕВ МИХАИЛ НИКОЛАЕВИЧ

ПРОКОПЬЕВ МИХАИЛ НИКОЛАЕВИЧ Статья в формате PDF 312 KB...

01 07 2022 13:34:12

АНАЛИЗ РАЗВИТИЯ СТРАХОВАНИЯ В СССР

АНАЛИЗ РАЗВИТИЯ СТРАХОВАНИЯ В СССР Статья в формате PDF 310 KB...

28 06 2022 16:50:42

АТОМНАЯ ЭНЕРГЕТИКА В РОССИИ СЕГОДНЯ

АТОМНАЯ ЭНЕРГЕТИКА В РОССИИ СЕГОДНЯ Статья в формате PDF 87 KB...

27 06 2022 2:52:45

Проблемы здорового питания населения отдельных регионов России

Проблемы здорового питания населения отдельных регионов России Рассматриваются проблемы поступления минеральных веществ в организм человека, суточное потрeбление и хаpaктерные симптомы дефицита химических элементов. Подчеркивается особая роль йода и селена в питании человека. Отмечается, что ряд дикорастущих растений может быть использован в качестве источников микро- и макроэлементов. ...

26 06 2022 12:44:13

СПОСОБ ЛЕЧЕНИЯ ГИПЕРТРОФИЧЕСКИХ РУБЦОВ

СПОСОБ ЛЕЧЕНИЯ  ГИПЕРТРОФИЧЕСКИХ РУБЦОВ Статья в формате PDF 111 KB...

25 06 2022 8:31:46

АНАЛИЗ ПОНЯТИЯ «СИСТЕМЫ» С ЦЕЛЬЮ ПОИСКА «ЦЕЛОГО»

АНАЛИЗ ПОНЯТИЯ «СИСТЕМЫ» С ЦЕЛЬЮ ПОИСКА «ЦЕЛОГО» Любая научная дисциплина строится на основных понятиях, которые, являясь фундаментальными, имеют философский исток. В биологических науках среди прочих таковыми являются понятия «системы» и «целого». В настоящее время возникла необходимость по-новому взглянуть на их роль в решении вопроса о функционировании живого организма, на их взаимоотношения и структурно-функциональное наполнение. Первый шаг в таком рассмотрении сделан авторами настоящей статьи, в которой определено место этих понятий в описании функций живого, как в теоретическом, так и в пpaктическом плане. ...

23 06 2022 17:33:39

Американский студенческий сленг начала 21 века

Американский студенческий сленг начала 21 века Статья в формате PDF 249 KB...

22 06 2022 4:49:45

Технолого-экологическая оценка выемки междупластья по бестрaнcпортной технологии на Кангаласском угольном разрезе

Технолого-экологическая оценка выемки междупластья по бестрaнcпортной технологии на Кангаласском угольном разрезе Изложены результаты технолого-экологической оценки выемки междупластья по бестрaнcпортной технологии на Кангаласском угольном разрезе. ...

17 06 2022 7:32:45

КОНФЛИКТОЛОГИЯ КАК НАУЧНАЯ И УЧЕБНАЯ ДИСЦИПЛИНА

КОНФЛИКТОЛОГИЯ КАК НАУЧНАЯ И УЧЕБНАЯ ДИСЦИПЛИНА Статья в формате PDF 297 KB...

15 06 2022 2:29:31

МЕХАНИЗМЫ РЕАЛИЗАЦИИ РАЗЛИЧНЫХ МЕТОДИК САМОУПРАВЛЕНИЯ С БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ

МЕХАНИЗМЫ РЕАЛИЗАЦИИ РАЗЛИЧНЫХ МЕТОДИК САМОУПРАВЛЕНИЯ С БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ Проводился анализ изменений биоэлектрической активности головного мозга и сверхмедленной активности в нервной, дыхательной и сердечно-сосудистой системах в процессе адаптивного биоуправления с биологической обратной связью по параметрам церебральной гемодинамики и медитации. Осуществлялась регистрация сверхмедленной активности нервной и сердечно-сосудистой систем и локализация биоэлектрической активности нервной системы. Выявлено вовлечение различных мозговых структур в реализацию поведенческих стратегий в группах обучившихся различным видам самоуправления, что говорит о различии механизмов достижения конечного результата. Полученные результаты свидетельствуют о вовлечении кардиореспираторной синхронизации в изменение биоэлектрической активности только при релаксации с помощью адаптивного биоуправления. Осуществлена проверка резонансной гипотезы релаксации, согласно которой при совпадении частот изменения дыхания, биоэлектрической активности мозга, сердечного ритма и сосудистого тонуса происходит усиление активности в вовлекаемых в резонансный ответ структурах. ...

09 06 2022 5:23:34

НОВАЯ ПАРАДИГМА ДЛЯ ПЕДАГОГИКИ

НОВАЯ ПАРАДИГМА ДЛЯ ПЕДАГОГИКИ Статья в формате PDF 154 KB...

08 06 2022 5:57:18

КОМПЕТЕНТНОСТИ – РЕЗУЛЬТАТИВНО-ЦЕЛЕВАЯ ОСНОВА ОБУЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ В КОНТЕКСТЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТНОГО ПОДХОДА

КОМПЕТЕНТНОСТИ – РЕЗУЛЬТАТИВНО-ЦЕЛЕВАЯ ОСНОВА ОБУЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ В КОНТЕКСТЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТНОГО ПОДХОДА Обобщаются понятия «компетентность». Формулируются компетентности, необходимые для решения проблем безопасности жизнедеятельности в пpaктической работе инженера. Предлагается направление целевого развития компетентностей выпускника технического вуза в процессе его обучения. ...

03 06 2022 3:37:23

ПРОБЛЕМА УГЛЕКИСЛОТЫ

ПРОБЛЕМА УГЛЕКИСЛОТЫ Статья в формате PDF 93 KB...

26 05 2022 16:46:27

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПЛАТЕЖИ В ОАО «АЛМАЗЫ АНАБАРА»

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПЛАТЕЖИ В ОАО «АЛМАЗЫ АНАБАРА» Статья в формате PDF 244 KB...

23 05 2022 21:58:47

Семейные традиции в представлениях подростков

Семейные традиции в представлениях подростков Статья в формате PDF 275 KB...

21 05 2022 13:20:29

СКОРОСТНОЕ ФОРМООБРАЗОВАНИЕ МЕТАЛЛА

СКОРОСТНОЕ ФОРМООБРАЗОВАНИЕ МЕТАЛЛА Статья в формате PDF 138 KB...

19 05 2022 16:19:27

ЕВРАЗИЙСКИЙ ДИСКУРС ФИЛОСОФИИ (учебное пособие)

ЕВРАЗИЙСКИЙ ДИСКУРС ФИЛОСОФИИ (учебное пособие) Статья в формате PDF 137 KB...

18 05 2022 11:50:33

Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::