 |
На предприятиях металлургической и машиностроительной промышленности одной из основных категорий сточных вод являются маслосодержащие стоки.
|
|
|
|
По концентрации основного загрязнения (масла) они делятся на малоконцентрированные и концентрированные. Малоконцентрированные стоки образуются при промывке металлических изделий после их термической обработки и после расконсервирования.
Концентрированные сточные воды содержат масел до 50 г/л. Это отработанные смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ), а также отработанные моющие растворы, представляющие собой стойкие эмульсии типа “масло в воде”.
На многих предприятиях концентрированные маслосодержащие стоки разбавляются большим количеством условно чистых вод и превращаштся в малоконцентрированные. Содержание в них масел обычно колеблется от 10 до 500 мг/л. Объем этих сточных вод достигает 5-10 тыс. м3/сут.
Технологические схемы очистки маслосодержащих сточных вод в нашей стране и за рубежом предусматривают
- смешивание всех видов маслосодержащих сточных вод,
- их отстаивание для удаления грубодисперсных и всплывающих примесей,
- обработку коагулянтами,
- обезвоживание образующихся осадков.
Основным недостатком таких схем очистки являются большие затраты коагулянтов и образование значительных количеств осадков, для обезвоживания которых требуется дополнительный расход коагулянтов с целью снижения содержания в них масел. Практика показывает, что раздельная обработка коагулянтами мало концентрированных и концентрированных сточных вод требует меньших затрат коагулянтов и сопровождается образованием меньших объемов осадков.
Для очистки отработанных смазочно-охлаждающих жидкостей применяют следующие методы:
1. реагентные (обработка минеральными солями и кислотами, коагулянтами и флокулянтами);
|
|
|
2. физико-химические (электрокоагуляция, ультрафильтрация).
Метод деэмульгирования масляных эмульсий путем коагуляции дисперсной фазы неорганическими электролитами получил широкое распространение в практике очистки сточных вод. По литературным данным, для очистки маслоэмульсионных сточных вод могут быть использованы NaCl, H2S04, FеS04, Fе2(S04)3, FeCl3, СаО, А12(S04)3, взятые в отдельности или в комбинации друг с другом.
Наиболее эффективным коагулянтом для очистку отработанных СОЖ, содержащих ионогепные эмульгаторы, является сернокислый алюминий.
В настоящее время особое внимание уделяется cокращению и максимальному использованию различных производственных отходов, а также созданию в промышленности безотходной технологии производства. Для очистки отработанных СОЖ можно использовать отходы ацетиленовых станций, содержащие гидроксид кальция, а также отработанные травильные растворы, содержащие H2SO4 и FeSO4, или HCl и FeCl2.
Очищенная вода представляет собой прозрачную бесцветную жидкость, имеющую величину рН =6,5-7,5, величину ХПК 0,5-0,6 г/л, содержащую нефтепродуктов 25 мг/л и хлоридов 1,5 г/л (общее содержание растворенных минеральных солей 2,5 - 3 г/л).
Одним из перспективных методов очистки этих сточных вод является метод ультрафильтрации.
Очищенные маслосодержащие сточные воды вместе с другими сточными водами предприятия поступают обычно на городские очистные сооружения.
Экспериментальная часть.
Опыт 4.1. Очистка промышленных сточных вод электролизом.
Цель. Определение оптимальных условий (силы тока, времени) для очистки сточной воды электролизом.
Ход работы.
Определите концентрацию ионов меди в растворе.
Отберите пипеткой (V)10,00 мл анализируемого раствора меди в колбу для титрования ёмкостью 100 мл, мерным цилиндром прибавьте 20 мл дистиллированной воды, 5 мл ацетатного буферного раствора, на кончике шпателя добавьте 20-30 мг металлоиндикатора - мурексида, растворите его и полученный раствор титруйте 0,1 н. раствором трилона Б до изменения окраски в чисто фиолетовую.
|
|
|
Измерьте объем израсходованного на титрование раствора трилона Б, после чего в колбу для титрования введите 1-2 мл ацетатного буферного. Если цвет раствора остается фиолетовым, титрование прекращают; если же после добавления буферного раствора окраска изменилась в желтую или желто-зеленую, продолжают титрование раствором трилона Б до устойчивой фиолетовой окраски.
Рассчитайте концентрацию ионов меди в растворе:
VТБ* СТБ
CnCu = * 32,
V
Где VТБ – объём трилона Б, пошедшего на титрование, мл;
СТБ – нормальная концентрация трилона Б, г-экв\л;
CnCu - концентрация Cu2+ в растворе, г\л;
V– аликвота раствора, мл;
32 – молярная масса-эквивалента Cu2+, г-экв\моль.
Определите pH раствора с помощью универсальной индикаторной бумаги. Результаты запишите в таблицу 2.
Соберите установку для электролиза.
Подготовьте стальные катоды к электролизу: отшлифуйте наждачной бумагой, промойте в дистиллированной воде, просушите. Определите площадь (S, см2) рабочей поверхности катода. Осмотрите свинцовый анод. Покрытые слоем PbO2 бурого цвета аноды должны быть цельными и плотными.
Поместите электроды в электролизёр, залейте заданный объём раствора (Vра-ра). Установите на источнике постоянного тока HY – 3000 силу тока, указанную в таблице (табл.1).
Таблица 1.
| вариант | |||||
| In, А | |||||
| τ, мин | |||||
Проводите электролиз в заданном режиме. Через τ мин. отключите источник тока. Определите pH раствора с помощью универсальной индикаторной бумаги. Отберите 10,0 мл раствора из электролизёра в колбу для титрования, определите концентрацию ионов меди (Cn Cu). Результаты запишите в таблицу 2.
Затем выньте катоды из электролизёра, промойте и просушите.
В отчёте:
- рассчитайте степень извлечения ионов меди из раствора (η, %) по уравнению:
C1Cu-СnCu
η = * 100%,
C1Cu
- экспериментальные данные занесите в таблицу 2;
Таблица 2. Результаты эксперимента.
| Проба № n | CnCu, г/л | pH | τ, мин. | In, А | η, % |
| 1(исходный раствор) | |||||
| n |
- постройте график зависимости концентрации ионов меди в растворе CnCu от силы тока (In, А);
|
|
|
- постройте график зависимости степени извлечения ионов меди (η, %) от времени электролиза (τ, мин).
- сделайте вывод об оптимальных условиях очистки электролизом промышленных сточных вод, содержащих ионы меди.
|
|
|
