Спосіб очистки стічних вод від іонів шестивалентного хрому

Изобретение относится к очистке сточных вод от шестивалентного хрома и может быть использовано на предприятиях, имеющих в своем составе производства по нанесению гальванопокрытий. Известен способ очистки сточных вод от ионов шестивалентного хрома, включающий их электролиз с использованием пористого катода при катодной плотности тока 0,05-0,30 А/дм 2 и рН раствора 2-5 с последующей фильтрацией вод через катод в направлении от анода к катоду со скоростью 1,6-2л/ч.дм 2 [1]. Недостатками указанного способа являются низкая удельная производительность процесса (1,6-2 л/дм 2 ч), длительное время выхода электролизера на установившийся режим работы (2,5 часа), необходимость периодической промывки катода подкисленным или подщелочным раствором для удаления осадка гидроксида трехвалентного хрома или при значительном его накоплении в объеме. Наиболее близким к заявленному является способ очистки сточных вод от ионов шестивалентного хрома путем электрохимической обработки с использованием пористого углеродистого катода при фильтрации очищаемой воды через катод в направлении от катода к аноду и габаритной плотности тока на катоде 5-20 А/дм 2 (2). Недостатком указанного способа являются очень большие трудности при достижении предельно допустимой концентрации шестивалентного хрома в очищенной воде. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования способа очистки сточных вод от ионов шестивалентного хрома путем электрохимической обработки их при сохранении качества очистки, позволяющей получить предельно допустимую концентрацию, шестивалентного хрома в очищенной воде, а также повысить производительность процесса. Поставленная задача решается в способе очистки сточных вод от ионов шестивалентного хрома путем электрохимической обработки с использованием пористого углеграфитового катода при фильтрации очищаемой воды через катод в направлении от катода к аноду и габаритной плотности тока на катоде 5-20 А/дм 2, в котором, согласно - изобретению, электрохимическую обработку ведут при рН 0,5-1,5, скорости фильтрации сточных вод 10-400 л/ч.дм 2 и соотношении электропроводностей катода и сточных вод 0,5-20. Способ осуществляют следующим образом. В проточный электролизер с катодом из пористых углеродных материалов и нерастворимым свинцовым анодом подают хромосодержащие сточные воды. На катоде поддерживают габаритную плотность тока 5-20 А/дм 2 и рН раствора 0,5-1,5. Сточные воды фильтруют через катод со скоростью 10-400 л/ч.дм 2. фильтрацию раствора осуществляют в направлении от катода к аноду. При этом соотношение электропроводности катода и сточных вод поддерживают в пределах 0,5-20. В этих условия х электролизер практически мгновенно выходит на установившийся режим работы, Пример. Восстановление шестивалентного хрома в трехвалентный осуществляют с помощью электролиза сточных вод гальванического производства в электролизере с проточными углеродными волокни-стыми катодами и нерастворимым свинцовым анодом. Концентрация шестивалентного хрома в исходном растворе - 30 мг/л, рН раствора - 1,25, габаритная плотность тока - 7 А/дм , скорость протока раствора через электролизер 102 л/ч.дм 2 и соотношение электропроводности катода и сточных вод равно 2. Концентрация шестивалентного хрома на выходе из электролизера составила 0,003 мг/л (ПДК Cr+6 = 0,1 мг/л). Другие примеры осуществления способа представлены в таблице. Как следует из таблицы, в заявляемом способе по сравнению с прототипом достигается предельно допустимая концентрация шестивалентного хрома в очищенной сточной воде. Нижний заявляемый предел рН = 0,5 обусловлен составом сточных вод и определен технологией их образования. Верхний предел рН = 1,5 обусловлен замедлением скорости восстановления шестивалентного хрома, в результате чего предельно допустимые концентрации по шестивалентному хрому не достигаются. При значениях габаритной плотности тока меньше нижнего заявляемого предела (5 А/дм 2) скорость восстановления шестивалентного хрома становится недостаточной для достижения предельно допустимой концентрации (0,1 мг/л), а при значениях габаритной плотности тока выше верхнего заявляемого предела (20 А/дм 2) значительно возрастают затраты на восстановление хрома, а производительность процесса при этом не увеличивается. При увеличении скорости фильтрации выше верхнего заявляемого предела невозможно достижение предельно допустимой концентрации из-за превышения скорости поступления шестивалентного хрома со сточными водами над максимально достижимой скоростью его восстановления, величина которой зависит от распределения потенциала по глубине катода. При скорости фильтрации меньше нижнего заявляемого предела, хотя и достигается предельно допустимая концентрация по шестивалентного хрому, но общая скорость процесса становится невысокой, и для ее увеличения необходимо значительно увеличить габаритные размеры оборудования. При превышении верхнего предела отношения электропроводностей катода и сточных вод, равного 20, распределение потенциала по глубине электрода таково, что процесс восстановления шестивалентного хрома локализуется у фронтальной по отношению к аноду стороны катода, в результате чего работает только часть поверхности катода и предельно допустимая концентрация не достигается. В случае же, когда отношение электропроводностей ниже 0,5, процесс восстановления шестивалентного хрома смещается к тыльной по отношению к аноду стороне катода, т.е. и в этом случае работает только часть поверхности катода, в результате чего предельно допустимая концентрация не достигается. Ведение процесса фильтрации обрабатываемого раствора в направлении от катода к аноду обусловлено тем, что выделение молекулярного водорода, сопровождающее восстановление шестивалентного хрома, происходит на наиболее поляризуемых участках катода, расположенных на фронтальной по отношению к аноду стороне пористого углеродного катода, то есть расположенной около анода. Благодаря этому водород не проходит сквозь .всю толщин у катода, не экранирует его поверхность и не снижает эффективность восстановления шестивалентного хрома. В противном случае, то есть при фильтрации обрабатываемого раствора в направлении от анода к катоду, выделяющийся на фронтальной по отношению к аноду стороне катода молекулярный водород увлекается протекающими сточными водами и проходит практически через весь катод, экранирует часть его поверхности и тем самым снижает эффективность восстановления шестивалентного хрома. В этом случае предельно допустимая концентрация шестивалентного хрома не достигается.