Разработка схемы очистки сточных вод гальванического цеха завода, страница 2

Наличие меди в воде относительно малоопасно для человека, но губительно для большинства видов особенно простейших, и микроорганизмов уже при концентрации в несколько сотых долей мг/дм3 [4].

1.2 Цинк

Цинк (главные природные минералы - сфалерит ZnS и смитсонит ZnC03) во многом сходен с медью по распространенности в недрах, направлениям и масштабам промышленного  использования, присутствия в сточных водах предприятий и воздействия на организмы [4].

Цинк является амфотерным веществом.

Цинк обычной чистоты активно реагирует с растворами кислот:

Zn + H2SO4(разб.) = ZnSO4 + H2↑,

и растворами щелочей:

Zn + 2NaOH + 2H2O = Na2[Zn(OH)4] + H2↑.

1.3 Хлор и его производные

Хлор по распространенности в природе хлор близок к фтору–на его долю приходится 0,02% от общего числа атомов земной коры. Человеческий организм содержит 0,25% хлора по весу [5].

Первичная форма нахождения хлора в природе отвечает его чрезвычайному распылению: небольшие количества этого элемента входят в состав самых различных минеральных пород земной коры. В результате работы воды, на протяжении многих миллионов лет разрушавшей горные породы и вымывавшей из них растворимые составные части, соединения хлора скоплялись в морях. Усыхание последних привело к образованию во многих местах земного шара мощных залежей NaCl, который и служит основным исходным сырьем для получения хлора [4].

Рассмотрим предельно допустимые концентрации веществ в сточной воде (табл. 1).

Таблица 1 – ПДК цинка, меди и хлора в сточных водах гальванических цехов машиностроения [1].

Наименование иона

Концентрация веществ

в сточной воде, мг/л

ПДК, мг/л

Cu

30,0

1,0

Zn

30,4

5,0

Cl

89,0

350

Na

Определено ниже

200

рН в сточной воде

7,8

6-8

Так как в сточной воде концентрация всех загрязняющих веществ превышена, то необходима очистка.

2 Постановка задачи

Задачи данной работы:

1)   Выбрать оптимального способа очистки сточных вод машиностроения с расходом воды равным 350 м3/сутки;

2)  Предложение мероприятий по сокращению расхода воды и сброса загрязняющих веществ.

В данной работе рассматриваются сточные воды гальванических цехов предприятия ОАО «Горьковский автомобильный завод»

3 Методы химической очистки сточных вод от примесей [2]

В настоящее время существует большое разнообразие химических методов очистки сточных вод. Рассмотрим некоторые из них.

3.1 Нейтрализация

Нейтрализация сточных вод в машиностроительных предприятий предназначена для выделения из сточных вод кислот (H2SO4, HCl, HNO3, H3PO4) , щелочей (NaOH и KOH), а так же солей металлов на основе указанных кислот и щелочей. Нейтрализация основана на объединении ионов водорода Н+ и гидроксильной группы ОН- в молекулу воды, в результате чего сточная вода имеет рН примерно равную 6,7 (нейтральная среда).

3.1.1 Нейтрализация смешения

Смешение щелочных и кислых сточных вод, осуществляется в нейтрализаторах смешения. Нейтрализованную воду используют в оборотных системах.

3.1.2 Реагентная нейтрализация

В результате данного процесса образуется осадок. В реагентной нейтрализации используются: растворы кислот, негашёная известь, гашёная известь, аммиачная вода, каустическая сода и т. д.

3.2 Озонирование

Данный процесс обработки сточной воды озоном применяется для очистки от тяжёлых металлов, цианидов, сульфидов и других растворимых примесей. При подаче озона в сточную воду цианид-ионы окисляются.

3.3 Экстракция

Экстракция - процесс перераспределения примесей сточных вод в смеси двух взаимно нерастворимых жидкостей.

На машиностроительных предприятиях экстракцию применяют для очистки сточных вод от фенола. Для интенсификации процесса экстракции перемешивание смеси сточных вод с экстрагентом осуществляется в экстракционных колоннах, заполненных насадками.

3.4 Сорбция

Сорбция наряду с использованием в процессах очистки газа широко применяется для очистки сточных вод от растворимых примесей. В качестве сорбентов используют практически любые мелкодисперсные вещества (зола, торф, опилки, шлаки, глина), наиболее эффективным сорбентом является активированный уголь.