Спосіб каскадного очищення стічних вод

Реферат: UA 94243 U UA 94243 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі очищення, знешкодження та нейтралізації побутових стоків, що утворюються від господарсько-побутової діяльності та виробничих стічних вод гальванічних відділень промислових підприємств. Відомий спосіб обробки стічних вод гальванічного виробництва промислових підприємств (Патент України на корисну модель № 9877, МПК С02F 1/46. Опубл. 17. 10. 2005. Бюл. № 10). Обробка стічних вод гальванічного виробництва відбувається за рахунок очищення стічної води розчином електроліту, електроліз проводиться з використанням сталевих розчинених електродів та напірною флотацією, а в стічну воду добавляють розчин електроліту, що містить у собі пірофосфат натрію (Na4Р2О7), метасилікат натрію (Na2SiО3), соду кальциновану (Na2CO3), триполіфосфат натрію (Na5P3О10) із загальною концентрацією електроліту в межах 50…100 3 3 мг/дм та питомими витратами електрики 100…600 Кл/дм - у першому випадку і 600…4000 3 Кл/дм - у другому випадку. При цьому, у якості розчину електроліту використовують відпрацьований мийний розчин процесу нанесення гальванічного покриття у кількості, що забезпечує певне співвідношення компонентів цього розчину і шестивалентного хрому, що міститься у стічних водах на рівні: 6+ Сr : Na4Р2О7: Na2SiO3: Na2CO3: Na5P3O10= 1:(0,05…0,5):(0,05…0,5):(0,25…2,5):(0,15…1,5). Недоліком зазначеного способу очищення стічних вод гальванічного виробництва промислових підприємств є низький поверхневий та міжфазовий натяг на межі розподілу фазових середовищ, мала активна здатність до змочування до різних видів забруднення, зменшення емульгуючої спроможності до масляних забруднень. Крім того, необхідно враховувати значні витрати електричного струму, які мають місце у разі очищення стічних вод з 3 питомими витратами електричного струму на рівні 600…4000 Кл/дм , що сприяє підвищенню ступеню та ефективності очищення стічних вод. Як найближчий аналог, вибрано спосіб очищення стічних вод гальванічного виробництва комплексом хімічних компонентів, які містять іони хрому та інші іони важких металів (Патент на 7 корисну модель № 64255 Україна, МПК С02F 1/46. Спосіб очищення стічних вод гальванічного виробництва комплексом хімічних компонентів /С.І. Мовчан, М.В. Морозов. - № u 2010 132249, заявл. 08.11.2010; опубл. 10.11.2011, Бюл. № 21), в якому використовуються хімічні компоненти поверхнево-активних речовин, їдкий натр (NaOH), пірофосфат натрію (Na4Р2O7), метасилікат натрію (Na2SiO3), сода кальцинована (Na2СО3), триполіфосфат натрію (Na5P3О10) із загальною 3 концентрацією електроліту в межах 50…100 мг/дм та питомими витратами електрики 100…600 3 3 Кл/дм - у першому випадку і 600…4000 Кл/дм - у другому випадку. Недоліком зазначеного способу є введення до мийного розчину ПАР, які, створюючи емульсію прямого типу, при очищенні масел і нафтопродуктів, крім рідинної фази, утворюють полідисперсні тверді частинки органічного й мінерального характеру, що призводить до утворення стійких емульсій. В основу корисної моделі каскадного очищення стічних вод гальванічного виробництва поставлена задача підвищення рівня ефективності очищення виробничих та побутових стічних вод шляхом каскадного (поступового) введення хімічних компонентів і створення умов для підвищення поверхневого і міжфазного натягу на межі розподілу фаз, спроможності активації для змочування до різних видів забруднюючих речовин й очищення від забруднення, створення умов для емульгуючої спроможності до забруднень з різним вмістом нафтопродуктів. Крім того, каскадне (поетапне) введення хімічних компонентів відпрацьованого мийного розчину підвищує вплив ПАР на стійкість прямих емульсій, різних складових масел й нафтопродуктів та умов утворення твердих частинок. Поставлена задача вирішується тим, що каскадне очищення стічних вод, яке полягає в обробленні води, згідно з чим стічну воду, що містить іони важких металів, змішують з розчином електроліту, що входить до комплексу хімічних компонентів у певному співвідношенні і 6+ шестивалентного хрому: Сr : ПАР: NaОН: Na4Р2О7: Na2SiO3: Na2CO3: Na5Р3О10, із загальною 3 концентрацією електроліту в межах 50…100 мг/дм , а електроліз проводять з використанням сталевих електродів та напірною флотацією, згідно пропонованої корисної моделі, відбувається каскадне введення хімічних компонентів з поверхнево-активними речовинами, їдким натром 6+ пірофосфатом натрію та іншими хімічними компонентами у певному їх співвідношенні і Сr (мас. ч.): ПАР 0,15…0,5 їдкий натр (NaОН) 0,05…0,5 пірофосфат натрію (Na4Р2О7) 0,15…0,5 метасилікат натрію (Na2SiO3) 0,15…0,5 сода кальцинована (Na2CO3) 0,05…0,5 1 UA 94243 U5 триполіфосфат натрію (Na5Р3О10) 0,05…0,5, а електроліз відбувається з питомими витратами електричного струму в межах 100…600 3 Кл/м . В іншій конкретній формі виконання електролізу відбувається з питомими витратами 3 електричного струму 600…4000 Кл/м . Введення хімічних компонентів відбувається в означеній послідовності, але, на відміну від відомих способів, із затриманням в часі, кожного наступного елементу, згідно даних табл. 1. Таблиця 1 Ефективність очищення стічних вод гальванічного виробництва, з використанням ПАР на початку процесу № п/п ПАР NaOH Na2CO3 Na4Р2О7 Na5P3О10 Na2SiO3 1. 2. 3. 4. 5. 6. 10 15 20 25 Реагент Час перед попереднім зведенням, хвилин 1-2 1-2 2-3 3-4 4-5 Ефективність очищення, % Іонів Завислих Масла та важких речовин нафтопродукти металів 97,0 97,0 96, 96 95 97 97,0 97,0 96,5 97,5 99,0 97,0 98,5 97,0 97,0 98,0 98,0 96,5 Час введення (роботи) реагенту, хвилин 3 4 5 5 5 5 На першому етапі вводять поверхнево-активні речовини (ПАР), потім їдкий натр (NaОН), які додають при загальній температурі 40-50 °C і вода з підвищеним рівнем жирних компонентів, утворюючи значні об'єми мильних продуктів, знижує поверхневий натяг й натяг між фазами внаслідок адсорбції і орієнтуванні молекул на поверхні розподілу, далі додають кальциновану соду (Na2CO3), які утворюють певну лужність під час гідролізу, саме під час реакції їх іонів з водою, наступним етапом є введення солей фосфорних й поліфосфорних кислот, а саме пірофосфату натрію Na4P2О7 і тринатрію фосфату (Na5Р3О10), які якісно очищають стічні води з підвищеним рівнем жорсткості, внаслідок того, що добре зв'язують солі кальцію й магнію, додавання метасилікат натрію (Na2SiO3), який застосовують для оброблення води з пониженим рівнем лужності, внаслідок того що він приймає більш колоїдну форму, посилюючи інгібуючу дію розчину при очищенні. Виконання даного способу з введенням спочатку поверхнево-активної речовини, їдкого натру, пірофосфату натрію сприяє підвищенню мийної здатності водного розчину, внаслідок того, що до їх складу входять неорганічні солі, які збільшують утворення пінної фази водного розчину, якої стає ще більше внаслідок того, що загальний об'єм забруднень збільшується. Результати введення ПАР на початку очищення стічних вод пояснюються даними лабораторних досліджень, які наведені в таблиці 2. Таблиця 2 Ефективність очищення стічних вод гальванічного виробництва, з використанням ПАР на початку процесу № п/п 1. 2. 3. 4. 5. основний ПАР ПАР ПАР ПАР ПАР Реагент допоміжний NaOH Na2CO3 Na4Р2О7 Na5Р3О10 Na2SiO3 6+ Cr 98,0 95,0 98,5 96,5 96,0 Ефективність очищення, % 3+ 3+ 3+ Cr Fe Al 97,0 96, 96,0 97,0 96,5 97,0 99,0 97,0 98,0 97,0 97,0 97,0 98,0 96,5 98,0 2+ Cu 96,0 97,0 98,0 97,0 98,0 Енергетичні показники очищення стічних вод гальванічного виробництва з використанням ПАР на початку процесу та їх поетапного введення до процесу очищення наведено в таблиці 3. 30 2 UA 94243 U Таблиця 3 Енергетичні показники очищення стічних вод гальванічного виробництва з використанням ПАР на початку процесу Реагент № п/п 1. 2. 3. 4. 5. 5 10 15 основний ПАР ПАР ПАР ПАР ПАР допоміжний NaOH Na2СО3 Na4P2O7 Na5P3O10 Na2SiO3 Об'єм Пінного продукту, % 20 25 20 30 35 Час видалення пінного продукту, хвилин 1,3 1,5 1,5 1,0 1,1 Втрати електричного струму, кВт 4,5 5,1 6,0 5,75 5,55 Примітка. 1. Об'єм пінного продукту, у %, визначається до загального об'єму води, який знаходиться в резервуарі. 2. Час видалення пінного продукту після ущільнення його в основному шарі у верхній частині накопичувальної ємкості визначається протягом 120-180 секунд. Крім того, введення синтетичних мийних розчинів на основі ПАР можливо регулюванням активними добавками неорганічних електролітів різної молекулярної ваги, а також підвищенням рівня адсорбційної спроможності, утворюючи тонкі адсорбційні шари, які різко змінюють умови взаємодії на забруднення. До того ж, ПАР значно знижують поверхневий натяг на межі розподілу водний розчин повітря, ефективно впливають на очищення забруднень, які утворили тонку плівку мінеральних забруднень, з використанням компонентів на їх основі, створюючи умови для їх ефективного знешкодження та переведення у менш безпечні форми. В таблиці 4 наведено результати досліджень по визначенню ефективності очищення стічних вод від іонів важких металів. Таблиця 4 Результати досліджень по визначенню ефективності очищення стічних вод від іонів важких металів Електричний заряд, Кл/дм 50 100 300 600 700 Співвідношення хімічних компонентів BMP до шестивалентного хрому ПАВ NaOH Na2SiO3 Na2SiO3 Na2CO3 Na3P5O10 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,05 0,05 0,05 0,05 0,25 0,15 0,05 0,05 0,05 0,10 0,25 0,15 0,05 0,05 0,05 0,10 0,25 0,15 0,25 0,25 0,25 0,25 1,20 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 1,20 0,25 0,50 0,50 0,50 0,30 2,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,30 2,50 0,50 0,60 0,80 0,80 0,50 3,20 1,80 0,60 0,80 0,80 0,50 3,20 1,80 3 20 Примітка: 1. Початкова концентрація шестивалентного хрому склала 25 мг/дм . 2. Вміст хімічних компонентів та їх кількісний склад кожної речовини зростав. Результати досліджень по визначенню ефективності очищення стічних вод від іонів важких металів наведено в таблиці 5. 3 UA 94243 U Таблиця 5 Результати досліджень по визначенню ефективності очищення стічних вод від іонів важких металів Електричний заряд, 3 Кл/дм 50 100 300 600 700 П 300 5 Ефективність очищення стічних вод від іонів важких металів, % Хром (VI) Хром (III) Залізо (III) Мідь (II) Алюміній (III) Цинк (II) 18 12,00 30,0 28 34 56,5 48 62,00 60,0 45 65 58,0 98,5 96,0 94,0 78 78 60,0 99,25 98,10 96,0 87 80 59,0 96,00 97,00 96,00 90 90 64,0 99,50 99,20 98,00 95 89 67,0 96,50 97,00 96,50 97 95 69,0 99,50 99,30 98,50 96 93 69,0 96,30 92,40 90,00 97 95 70,0 99,80 96,20 91,30 91 97 70,0 Р О Т Т И П 98 51 68 Результати експериментальних досліджень ефективності очищення від іонів важких металів (%), при обробці відпрацьованим мийним розчином, з використанням "Лабомід - 201" наведено в таблиці 6. Таблиця 6 Результати експериментальних досліджень ефективності очищення від іонів важких металів (%) при обробці відпрацьованим мийним розчином з використанням "Лабомід - 201" Питомі витрати електричного струму, 3 Кл/дм 400 450 500 550 600 650 700 Ефективність очищення стічних вод від іонів важких металів, % 6+ 3+ 3+ 3+ 2+ 2+ Сr Сr Fe Аl Сu Zn 68 66 56 68 56 55 98 95,0 98,2 95,0 99,0 98,5 98 97,0 98 97,0 98,5 99,1 92,0 95,0 95,0 89,0 80,0 48 56 44 48 46 45 98 92,0 94,0 92,0 97,0 95,0 98 91,0 98,0 91,0 94,0 97,0 90,0 85,0 85,0 89,0 80,0 33 36 41 38 46 42 100 100 98,8 100 100 99,0 100 99,0 98 99,0 98,0 99,0 95,0 90,0 90,0 90,0 85,0 31 36 42 42 45 35 100 99,5 99,5 99,0 99,5 100 99,0 98.5 99,0 98,5 99,0 96,0 88,0 88,0 93,0 85,0 38 46 40 43 46 38 93,0 86,5 99,0 86,5 79,0 83,5 91,0 92,0 92,0 88,5 84,0 90,0 78,0 78,0 83,0 81,0 43 56 52 40 36 45 93,0 86,5 86,5 79,0 77,0 91,0 92,0 92,0 88,5 84,0 90,0 78,0 78,0 83,0 81,0 58 46 54 48 51 53 93,0 85,5 99,7 85,5 79,0 83,5 90,0 91,0 99,8 91,0 88,5 84,0 89.0 77.0 77.0 83.0 81.0 Доза відпрацьованого 3 мийного розчину, мг / дм 25 50 100 150 25 50 100 150 25 50 100 150 25 50 100 150 25 50 100 150 25 50 100 150 25 50 100 150 4 UA 94243 U Результати експериментальних досліджень ефективності очищення відпрацьованого мийного розчину (%) при обробці стічних вод з використанням "Лабомід - 203" наведено в таблиці 7. Таблиця 7 Результати експериментальних досліджень ефективності очищення відпрацьованого мийного розчину (%) при обробці стічних вод з використанням "Лабомід - 203" Ефективність очищення стічних від іонів важких Доза вод Питомі витрати металів, % відпрацьованого електричного Завислі 3 мийного розчину, Іони важких струму, Кл/дм Масла Нафтопродукти ПАР Фосфати 3 мг/дм металів речовини 25 45 50 60 58,5 98,5 96,5 99,5 96,0 400 100 76 59,5 99,5 98,5 99,0 96,0 150 80 72,0 90,0 85,0 80,0 80,0 25 30 50 63 78,0 96,0 94,0 97,0 92,0 450 100 77 79,0 97,0 96,0 97,0 94,0 150 90 75,0 90,0 85,0 80,0 80,0 25 40 50 60 79,5 98,5 95,5 98,0 98,0 500 100 78 80,0 98,0 98,0 99,0 98,0 150 89 78,5 90,0 90,0 85,0 85,0 25 30 50 62 79,0 95,5 95,5 90,5 93,0 550 100 79 75,0 99,5 98,5 99,0 96,0 150 90 78,0 94,0 83,0 85,0 84,0 25 32 50 79 81,0 95,5 95,5 90,5 93,0 600 100 87 78,5 99,5 98,5 99,0 96,0 150 94 79,5 94,0 83,0 85,0 84,0 25 35 50 78 75,5 95,5 95,5 90,5 93,0 650 100 89 78,0 99,5 98,5 99,0 96,0 150 95 79,0 94,0 83,0 85,0 84,0 25 30 50 75 78,5 93,5 92,5 90,5 93,0 700 100 87 79,5 96,5 96,5 97,0 94,0 150 93 80,5 92,0 81,0 83,0 82,0 25 28 50 67 58,5 63,5 92,5 90,5 93,0 800 100 78 69,5 76,5 96,5 97,0 94,0 150 96 72.5 82.0 81.0 83.0 82.0 5 Результати експериментальних досліджень ефективності очищення стічних вод з підвищеним вмістом солей жорсткості (%) при обробці з використанням "Лабомід - 203" наведено в таблиці 8. 5 UA 94243 U Таблиця 8 Результати експериментальних досліджень ефективності очищення стічних вод з підвищеним вмістом солей жорсткості (%) при обробці з використанням "Лабомід - 203" Питомі витрати електричного струму, 3 Кл/дм 400 450 500 550 600 650 700 5 Доза відпрацьованого 3 мийного розчину, мг/дм 0 25 50 75 100 125 150 0 25 50 75 100 125 150 0 25 50 75 100 125 150 0 25 50 75 100 125 150 0 25 50 75 100 125 150 0 25 50 75 100 125 150 0 25 50 75 100 125 150 Ефективність очищення стічних вод, з підвищеним вмістом, % кальцій, мг/екв. літр магній, мг/екв. літр 15-20 20-25 25-30 15-20 20-25 25-30 58,0 60,0 55,0 45,0 60,0 50,0 55,0 65,0 56,5 48,0 65,0 55,0 58,5 98,5 96,5 99,5 98,5 96,0 58,0 98,0 97,0 99,0 98,0 97,0 59,5 99,5 98,5 99,0 99,5 96,0 59,0 99,0 99,0 99,5 99,0 98,0 72,0 90,0 85,0 80,0 90,0 80,0 75,0 65,0 56,5 48,0 65,0 55,0 78,5 65,0 56,5 48,0 65,0 55,0 78,0 96,0 94,0 97,0 96,0 92,0 79,5 98,5 96,5 99,5 98,5 97,3 79,0 97,0 96,0 97,0 97,0 94,0 80,0 99,5 98,5 99,0 99,5 96,0 75,0 90,0 85,0 80,0 90,0 80,0 78,5 78,0 98,0 97,0 99,0 98,0 97,0 79,5 98,5 95,5 98,0 98,5 98,0 79,0 80,0 98,0 98,0 99,0 98,0 98,0 75,0 78,5 90,0 90,0 85,0 90,0 85,0 78,0 79,5 93,8 97,0 99,0 93,8 97,0 79,0 95,5 95,5 90,5 95,5 93,0 76,0 75,0 99,5 98,5 99,0 99,5 96,0 78,5 96,4 97,0 99,0 96,4 97,0 78,0 94,0 83,0 85,0 94,0 84,0 79,5 79,0 95,0 94,0 90,0 95,0 92,0 81,0 95,5 95,5 90,5 95,5 93,0 75,0 98,0 97,0 96,0 98,0 95,0 78,5 99,5 98,5 99,0 99,5 96,0 78,0 98,0 97,0 99,0 98,0 97,0 79,5 94,0 83,0 85,0 94,0 84,0 79,3 80,2 97,5 95,8 96,5 97,5 92,5 75,5 95,5 95,5 90,5 95,5 93,0 77,5 78,0 99,5 98,5 99,0 99,5 96,0 97,5 79,0 94,0 83,0 85,0 94,0 84,0 80,0 75,7 9,65 93,5 93,5 9,65 91,5 78,5 93,5 92,5 90,5 93,5 93,0 78,0 93,5 94,7 95,6 93,5 93,3 79,5 96,5 96,5 97,0 96,5 94,0 79,0 92,4 93,3 96,5 93,4 99,5 80,5 92,0 81,0 83,0 95,0 82,0 Використання вище означених компонентів у такій послідовності та у їх певному співвідношенні і шестивалентного хрому пов'язано із наступними перевагами, які мають при цьому місце. 6 UA 94243 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 По-перше, утворення та накопичення значних обсягів шламів сприяє підвищенню ступеню ефективності очищення стічних вод гальванічного виробництва й видаленням іонів важких металів разом з пінним продуктом, що спрощує технологічну схему обробки стічних вод гальванічного виробництва, за рахунок механічного їх пересування в камери накопичення шламу й осадів. По-друге, використання сталевих (залізних анодів), які у воді переходять в іони двовалентного заліза, а при з'єднуванні з гідроксильними групами утворюють гідрат закислу заліза Fe (OH)2, який є добрим коагулянтом, а додаючи невеличкі домішки хімічних компонентів відпрацьованого мийного розчину, разом із збільшенням температурного режиму, підвищується транспортуюча швидкість скоагульованих забруднень до пінного шару та прискорення випаду осадів, які утворюється при цьому. В-третіх, використання компонентів відпрацьованого мийного розчину пов'язане зі збільшенням диспергуючої здатності та дії на забруднення, а також суттєвим впливом на процес обробки та нейтралізації стічних вод, які містять у собі іони важких металів. В-четвертих, розчинені сполуки, що містяться у воді, яка підлягає очищенню, взаємодіють з хімічним реагентом, що призводить до утворення малорозчинних сполук гідроксидів важких металів, карбонатів, сульфатів, сульфідів, тощо. І, нарешті, у разі збільшення диспергуючої спроможності та впливу на забруднення, відбувається суттєвий вплив на процес обробки й нейтралізації відпрацьованим мийним розчином виробничих стічних вод, які містять у собі іони хрому та інших важких металів. На величину розчинності впливають інші розчинені солі, що не мають спільних іонів з речовиною, яка осаджується. Це явище зумовлюється зменшенням коефіцієнтів активності у зв'язку зі збільшенням іонної сили розчину добавлянням сторонніх електролітів, яке має назву сольового ефекту. Таким чином, запропонований спосіб суттєво відрізняється від найближчого аналогу і вирішує поставлену задачу, яка полягає у зменшенні кількості осадів, шламів і часу обробки стічних вод, що підвищує ступень та ефективність процесу очищення та значно впливає на процес обробки й нейтралізації стічних вод, які містять у собі іони важких металів. Заявлений спосіб здійснюється наступним чином. Стічна вода, яка насичена іонами важких металів, завислими речовинами, синтетичними мийними речовинами, механічними домішками та іншими компонентами, а також з підвищеним вмістом солей жорсткості, обробляється хімічними речовинами, які вводять поступово і поетапно з затримкою у часі, до складу яких входять компоненти у певному їх співвідношенні і шестивалентного хрому. На початку процесу вводять ПАР. Використання на початку процесу поверхнево-активної речовини для очищення сильно забруднених поверхонь, пояснюється тим, що неможливо отримати високоякісні синтетичні мийні розчини без введення активних добавок. У якості високоефективних мийних розчинів застосовують з'єднання з неорганічної солі, які набувають поширення для обробки різновидів стічних вод промислових підприємств. Ефективність очищення стічних вод пояснюється тим, що складні форми фосфатів (триполіта пірофосфатів) зв'язують солі кальцію, магнію та заліза (які визначають жорсткість усього розчину) у розчинений комплекс, а це, у свою чергу, впливає на властивості відпрацьованого мийного розчину та подальше його використання. Для підвищення ступеню очищення стічних вод гальванічного виробництва, зменшенню обсягу накопичення шламу, використовують як мийний розчин відпрацьований мийний розчин, що утворився від процесу нанесення гальванічного покриття в кількості, яка забезпечує співвідношення хімічних компонентів і шестивалентного хрому в межах, які знаходяться у співвідношенні та визначеній кількості, що визначається наступною умовою: 6+ Cr : ПАР: NaOH: Na2SiO3: Na4P2O7: Na2CO3: Na5P3О10= 1:(0,15…0,5):(0,05…0,5):(0,15…0,5):(0,15…0,5):(0,05…0,5):(0,05…0,5). Диспергуюча здатність відпрацьованого мийного розчину пов'язана з його можливістю утримувати забруднення за рахунок використання складних форм фосфатів. При обробці стічних вод, які містять у собі невеличкі домішки поверхнево-активних речовин (ПАР), метасилікату натрію (Na2SiO3), триполіфосфату натрію (Na5Р3О10), пірофосфату натрію (Na4P2О7) та кальцинованої соди (Na2CO3), разом зі збільшенням температури підвищується транспортуюча швидкість скоагульованних забруднень до пінного шару, з якою сюди потрапляють завислі речовини, що знаходяться у верхньому пінному шарі. Склад відпрацьованого мийного розчину неоднаково впливає на диспергуючу дію внаслідок нерівномірної можливості утримувати забруднення, що пов'язано з підвищенням забруднення самого водного розчину. 7 UA 94243 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Складні форми фосфатів, маючи валентність аніонів, впливають на міцелярну структуру та інші властивості водних розчинів, а це призводить до підвищення очищувальної дії відпрацьованого мийного розчину. Введення невеличких домішок: ПАР, їдкого натру (NaOH), метасилікат натрію (Na2SiO3), пірофосфат натрію (Na4Р2О7), соди кальцинованої (Na2СО3) та триполіфосфат натрію (Na5P3О10), зв'язує солі кальцію, магнію та заліза, які визначають загальну жорсткість розчину, в розчинений комплекс. Піптезуючи та диспергуючи у водних розчинах частинки твердих забруднень, зазначені компоненти призводять до зменшення пасивації електродної системи твердими частинками гідроксидів хрому та заліза, що підвищує ступень очищення стічних вод та ефективність процесу нейтралізації стічних вод. Це також призводить до зменшення використання води у зворотних системах промислових підприємств та раціональне застосування електрохімічних способів обробки стічних вод в локальних схемах їх очищення та знешкодження. Добавки комплексу хімічних компонентів, що використовують у якості реагенту, сорбуються та руйнуються у разі коагуляції трьохвалентного хрому, заліза та інших іонів важких металів. Найбільший ефект досягається при застосуванні як мийного розчину на основі "Лабомід 101", котрий дозволяє очищати стічні води з підвищеним вмістом іонів важких металів, шести та тривалетного хрому, заліза, міді, цинку, тощо. Пояснюється це тим, що суттєво підвищується якість очищення водних розчинів з більшим вмістом забруднень на відміну від того, коли можливо застосування лише одного їдкого натру. Підвищенню ступеню та ефективності очищення стічних вод гальванічного виробництва сприяє використання хімічних компонентів реагенту, в основу яких було покладено водний розчин на основі синтетичних мийних розчинів "Лабомід - 203" та "Лабомід - 101", які містять у собі іони важких металів, створює умови для підвищення ефективності процесу флотації, котра досягається зменшенням розмірів пухирців газового середовища, підвищенням швидкості їх транспортування, збільшенням концентрації газової фази за рахунок розкладання кальцинованої соди, підвищення гідрофобності поверхні гідроксидів та іншими ознаками. Загальна концентрація компонентів, які вводять в стічну воду, що обробляється, і містять у собі ПАР, їдкий натр (NaOH), триполіфосфат натрію (Na5Р3О10), пірофосфат натрію (Na4Р2О7), метасилікат натрію (Na2SiO3) та соду кальциновану (Na2СО3), повинна знаходитись у межах 3 50…100 мг/дм . 3 При обробці стічних вод гальванічного виробництва розчином менш ніж 50 мг/дм спосіб не дозволяє отримати високу ступінь очищення від іонів важких металів, хрому та заліза, тому, що зменшується ефективність процесу флотації гідроксидів, знижується показник рН утворення гідратів гідроксидів, збільшується кількість пухирців великого розміру газового середовища. Крім того, у стічні води, які містять у собі іони важких металів, дозується відпрацьований мийний розчин, що використовується вдруге і може технологічно утворюватися на цьому ж підприємстві. Його використання сприяє підвищенню ступеню очистки, а також руйнуванню утворених гідроксидів заліза, хрому та інших іонів важких металів. При обробці стічних вод гальванічних ділянок промислового виробництва, які містять у собі 3 іони важких металів із загальною концентрацією більш ніж 100 мг/дм , відбувається збільшення обсягу пінного продукту при флотаційному освітленні стічних вод за рахунок потрапляння до пінного шару завислих речовин, а також неповне руйнування відпрацьованого мийного розчину при електрохімічній обробці стічних вод, що призводить до збільшення часу їх обробки. Крім того, збільшення часу обробки стічних вод в міжелектродному просторі призводить до нераціонального використання електричного струму, яке полягає не тільки у збільшенні його кількості, айв зменшенні його ефективності при обробці іонів важких металів, завислих речовин, солей жорсткості. В результаті проведених лабораторних досліджень, коли до складу стічних вод гальванічного виробництва входять іони важких металів: хром шести - та тривалентний, залізо, мідь, цинк та інші, що змішувалися з відпрацьованим мийним розчином, основу якого складав синтетичний мийний розчин марки "Лабомід - 203", потім їх обробляли у просторі між електродами зі сталевих пластин із питомими витратами електричного струму 400, 450, 500 та 3 550 Кл/дм . Використання значного діапазону електричного струму дозволило більш менш точно встановити раціональні та ефективні режими роботи водоочисного обладнання. Стічні води гальванічного виробництва, які містять у собі іони важких металів, змішували з миючим розчином процесу нанесення гальванічного покриття марки "Лабомид - 203" і "Лабомид - 201". При цьому доза відпрацьованого мийного розчину склала наступні значення 40, 50, 60, 3 80, 100, 125 та 120 мг/дм . 8 UA 94243 U 5 10 15 Ступень очищення стічних вод гальванічного виробництва, які містять у собі іони важких металів, залежить від питомих витрат електричного струму, що визначається переведенням шестивалентного хрому до трьохвалентного, за рахунок флотаційного вилучення утворених гідроксидів важких металів до пінного шару, руйнування відпрацьованого мийного розчину. Робочу суміш стічних вод, які містять у собі хром і мийний розчин у складі: ПАР, їдкий натр (NaОН), пірофосфат натрію (Na4P2О7), кальцинованої соди (Na2CO3) та триполіфосфат натрію (Na5P3О10), обробляли електролізом зі сталевими електродами протягом 2-5 хвилин, а потім відбувався процес флотації протягом 30-45 хвилин. В освітленій воді визначали концентрацію іонів важких металів та ефективність їх очищення. При інших значеннях компонентів реагенту має місце зниження ступеню очищення та ефективності обробки, тому що зменшується швидкість процесу флотації або має місце пасивація електродної системи за рахунок утворення великого обсягу шламу та осадів. Утворення осадів відбувається з пересичених розчинів стічних вод гальванічного виробництва. У зв'язку з цим, чим більший ступень їх перенасичення, тим більше утворюється осередків, тим дрібніше в їх складі кристали. Тому можливе створення умов для осаджування аморфних осадів. В процесі осаджування, з розбавлених розчинів утворюється менше центрів кристалізації і випадають осади з високим вмістом кристалів. Це позитивно впливає на його зневоднення й подальшу утилізацію, а також зменшує загальні витрати, які пов'язані із очищенням, знешкодженням та нейтралізацією стічних вод гальванічного виробництва. 20 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 35 1. Спосіб каскадного очищення стічних вод, згідно з яким стічну воду, що містить іони важких металів, змішують з розчином електроліту, що входить до комплексу хімічних компонентів у певному їх співвідношенні і шестивалентного хрому: 6+ Сr :ПАР:NaОН:Na4Р2О7:Na2SiO3:Na2СО3:Na5Р3О10, при цьому відпрацьований мийний розчин містить невеличкі домішки хімічних компонентів, які поступово перемішують, із загальною 3 концентрацією електроліту 50…100 мг/дм , а електроліз проводять з використанням сталевих електродів та напірною флотацією, як електроліт використовують відпрацьований мийний розчин в процесі нанесення гальванопокриття, який відрізняється тим, що на початку процесу додають поверхнево-активні речовини, їдкий натр (NaOH) і пірофосфат натрію (Na4Р2О7), потім 6+ вводять метасилікат натрію (Na2SiO3) у співвідношенні хімічних компонентів і Сr (мас. ч.): ПАР 0,15…0,5 їдкий натр (NaОН) 0,05…0,5 пірофосфат натрію (Na4P2O7) 0,15…0,5 метасилікат натрію (Na2SiO3) 0,15…0,5 сода кальцинована (Na2CO3) 0,05…0,5 триполіфосфат натрію (Na5P3О10) 0,05…0,5, причому електроліз відбувається з питомими витратами електричного струму в межах 100…600 3 Кл/м . 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що електроліз відбувається з питомими витратами 3 електричного струму в межах 600…4000 Кл/м . Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 9