Спосіб очистки хромовмісних стічних вод

Изобретение относится к области очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов, в частности от ионов шестивалентного хрома, и может быть использовано при очистке хромсодержащих сточных вод машиностроительных заводов, гальванических, кожевенных производств. Известен способ очистки сточных вод от ионов Cr/VI/ путем восстановления их в кислой среде до Сr3+ и последующего осаждения гидроксида трехвалентного хрома при рН 8-9 [1]. Недостатком способа является недостаточная полнота очистки и нетехнологичность процесса, связанная с необходимостью подкисления больших объемов воды до рН 2-4 и последующим подщелачиванием до рН 8-9. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов, в частности Сr /VI/ [2]. Согласно этому способу, сточные воды обрабатывают щелочью до рН 8,75-9,25 и дополнительно вводят гидрозакись железа - гидроксид железа /II/ с последующим отделением осадка и нейтрализацией стоков до рН 8,5. При этом доза гидроксида железа /II/ выбирается в пределах 50-250 мг/л в пересчете на металл. Количество реагента выбирают с уче том концентрации, в частности Cr/VI/: нижний предел выбирают при малых концентрациях загрязнений, верхний предел - при больших. Данный способ позволяет удалять из сточных вод Cr/VI/ при сравнительно невысокой концентрации общего хрома (Смакс.=62,4 мг/л). Как показали наши исследования, при обработке воды, содержащей 140 мг/л Cr/VI/, при рН 9,0 гидроксидом железа /II/ в дозе 560 мг/л (здесь и далее в пересчете на металл) остаточная концентрация ионов железа и хрома в обработанной воде составляла 1,2 мг/л и 0,8 мг/л. Расход гидроксида железа /II/ выбран в связи с ростом концентрации хрома в исходном растворе с 62,4 до 140 мг и соответствующим, согласно [2], увеличением количества гидрозакиси с 250 мг/л до 560 мг/л. Таким образом, недостатками известного способа являются недостаточная степень очистки концентрированных вод от Cr/VI/, а также вторичное загрязнение очищаемой воды ионами железа, которое в приведенном примере в 2.4 раза превысило ПДК, допустимое для водоемов /0,5 мг/л/. Задачей изобретения является создание способа очистки хромсодержащих сточных вод железосодержащим реагентом, обеспечивающего высокую глубин у удаления ионов хрома /до норм ПДК/ и исключение вторичного загрязнения очищаемой воды ионами железа приочистке высококонцентрированных вод путем их одноступенчатой обработки при Определенных соотношениях извлекаемых ионов тяжелых металлов, в частности Cr/VI/, и осадительных реагентов. Поставленная задача решается способом очистки хромсодержащих сточных вод, включающим обработку гидроксидом железа /II/ в щелочной среде, в котором, согласно изобретению, процесс ведут при рН 9,4-10,3 и массовом соотношении гидроксида железа /II/ к хрому /VI/ /5,8-8,0/:1. Заявляемое сочетание осадительных реагентов и извлекаемого компонента обеспечивает, с одной стороны, практически полное восстановление Cr/VI/ до Cr/III/, а с другой - окисление части Fe/ІІ/ до Fe/ІІІ/ таким образом, что количество полученного Fe/ІІІ/ в ~ 2 раза превышает концентрацию неокисленного Fe/II/, что в совокупности и создает условия для практически полного осаждения как ионов железа, так и ионов хрома. Этим достигается высокая глубина очистки сточной воды от ионов хрома, а также исключается вторичное загрязнение очищаемой воды ионами железа. Способ реализуется следующим образом; ряд растворов, содержащих Cr/VI/ в широком диапазоне концентраций /70-700 мг/л/, при рН 9,4-10,3 обрабатывали гидроксидом железа /II/ при массовом соотношении гидроксида железа /II/ /в пересчете на металл/ к Cr/VI/ (5,8-8,0):1. Гидроксид железа /II/ готовят п утем смешения железа /II/ сернокислого 7-водного /ГОСТ 4148-78/ и гидроксида натрия /ГОСТ 2263-71/. Длительность процесса обработки воды - 0,5 часа. После отделения осадка воду анализировали на содержание Cr/VI/ колориметрическим методом с дифенилкарбазидом, а на содержание общего железа - с сульфосалициловой кислотой. Пример конкретного выполнения: В 1 л раствора, содержащего 300 мг Cr/VI/ при рН 10,0, вводят при перемешивании гид роксид железа /II/ в количестве 2100 мг /в пересчете на Fe/II/. Через 0,5 часа отделяют осадок путем фильтрования через бумажный фильтр "желтая лента" и анализируют очищенную воду на содержание Cr/VI/ и железа, концентрация которых составляет соответственно 0,01 мг/л и 0,2 мг/л. /Пример 3/. Идентично вышеописанному были проведены опыты, результаты которых приведены в таблице. При осуществлении способа в интервале значений рН 9,4-10,3 и массовом соотношении гидроксида железа II /в пересчете на железо/ к хрому /VI/ (5,8-8,0):1 остаточное содержание обоих компонентов не превышает предельно допустимые концентрации /0,01 мг/л для хрома и 0,5 мг/л для железа/. При рН системы менее 9,4 не обеспечивается требуемая степень извлечения хрома, а остаточное содержание железа превышает ПДК. Повышение рН больше 10,3 нетехнологично, так как приводит к неоправданному повышению расхода реагентов. При уменьшении соотношения железа /II/ к хрому /VI/ ниже 5,8:1 остаточное содержание ионов хрома превышает ПДК /0,01 мг/л/. При увеличении соотношения железа /II/ к хрому /VI/ выше 8,0:1 оста точное содержание ионов железа превышает ПДК/0,5 мг/л/. Предложенный способ способствует решению задач охраны окружающей среды, так как обеспечивает уменьшение вторичного загрязнения очищенной воды ионами железа в среднем на 65% и повышение степени извлечения Сr из высококонцентрированных растворов до его практически полного отсутствия. Это позволяет сбрасывать очищенные воды в водоем или повторно использовать в основном технологическом процессе.