При щелочной обработке в первую очередь происходит нейтрализация свободных кислот:
Cr3+ + 3OH- à Cr(OH)3
Fe2+ + 2OH- à Fe(OH)2
При обработке сточных вод кальценированной содой выпадают гидроксиды, карбонаты и оксикарбонаты тяжелых металлов:
CuSO4+ Na2CO3 à CuCO3 + 2NaSO4
часть солей гидролизуется
СuCO3 + 2H2O à Cu(OH)2 +H2O + CO2
СuCO3 + Cu(OH)2à Cu2(OH)2CO3
При обработке сточных вод кальценированной содой наблюдается выделение углекислого газа в отстойнике, что приводит к увеличению выноса взвешенных веществ из отстойника. Кроме того расход кальценированной соды в 2-7 раз превышает расход известкового молока.
Гидроксиды тяжелых металлов обладают амфотерными свойствами, они способны расворяться как в кислотах, так и щелочах. При этом образуются соли, растворимость которых больше растворимости гидроокислов этих металлов. Например, осаждение цинка из сульфатных растворов при рН 7,0 осаждается ZnSO4*3Zn(OH)2 при pH 8,8 образуется ZnSO4*5Zn(OH)2, при рН 10 - Zn(OH)2, а при рН 11 и выше происходит растворение образовавшегося осадка с образованием цинкатов [Zn(OH)4]2-. Оптимальным рН для осаждения цинка является 8 – 9.
Осаждение хрома Cr3+ производится известковым молоком в интервале рН = 8,0 – 9,5. Выше и ниже этих пределов растворимость гидроксида хрома возрастает.
Гидроксид меди обладает амфотерными свойствами и поэтому может растворяться в кислоте и щелочи. Практически полное выпадение гидроксида меди происходит при рН=8 – 10, а с увеличением рН возможно образование растворимых купритов (NaHCuO2 или NaCuCO2).
Очистка сточных вод от ионов кадмия производится путем подщелачивания до рН = 10,5. Образующиеся мелкодисперсные частицы Cd(OH)2 могут быть выделены в осадок коагуляцией сульфатами алюминия или железа.
При совместном осаждении нескольких металлов при одной и той же величине рН достигаются лучшие результаты, чем при осаждении каждого из металлов в отдельности. Это связано с образованием смешанных кристаллов и адсорбцией ионов металлов на поверхности твердой фазы.
Гидравлическая крупность частиц, образующихся в процессе нейтрализации составляет 0,1-0,4 мм/с.
Значительно меньшей, чем гидроокиси, растворимостью обладают сулифиды тяжелых металлов. Они образуются при обработке сточных вод раствором сульфида натрия.
Ni 2++ 2S2-à NiS2
Технические трудности сдерживают применение сульфидного метода из-за остаточной концентрации сульфида в очищенных стоках, превышающая предельно допустимую концентрацию. Избыток сульфидных реагентов удается снизить за счет регулирования с помощью ион-селективных датчиков, установленных в реакторах. Кроме того, снизить остаточную концентрацию сульфидов в очищенных стоках позволяет использование в качестве реагента умеренно растворимого сульфида железа. Сульфид железа диссоциирует на катион железа и анион сульфида. В связи с очень малой растворимостью сульфидов тяжелых металлов анионы сульфидов поглощаются при осаждении сульфидов тяжелых металлов. Равновесная концентрация поддерживается за счет освобождения дополнительных сульфидов. Когда все тяжелые металлы осаждены, в растворе остается только небольшое количество растворенных сульфидов.
Повышение степени очистки сточных вод, прошедших реагентную обработку и осветление, возможно достичь обработкой силикатом натрия Na2SiO3
Доза силиката натрия превышает стехиометрическое количество в 5 раз.
Для доочистки осветленных сточных вод в ряде случаев используется кальценированная сода. При этом происходит соосаждение карбонатов и гидрокарбонатов тяжелых металлов и карбоната кальция. Одновременно происходит умягчение очищенной воды, что делает возможным использование ее в системах оборотного водоснабжения или подавать на мембранные установки для обессоливания сточных вод.
Смешение сточных вод со щелочным реагентом следует осуществлять во всех типа реакторах-смесителях:
вихревых смесителя;
напорных гидроциклонах;
смесителях с механическим перемешиванием жидкости;
смесителях с пневматическим перемешиванием жидкости.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.