Способ очистки хромсодержащих сточных вод

 

Использование: очистка хромсодержащих сточных вод от хрома (VI) (III) в производстве хромированных изделий и получении электролитического хрома. Сущность изобретения: сточные воды обрабатывают гидроксидом бария до pH 12,5 и, после отделения осадка, нейтрализуют кислотой до pH 6,5-8,5. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к технологии очистки сточных вод от хрома (VI и III) и может быть использовано в производстве хромированных изделий и получении электролитического хрома.

Цель изобретения повышение степени очистки при переменной исходной концентрации хрома и возврат очищенных сточных вод для технологических нужд. Известен способ очистки сточных вод (СВ) от хрома с использованием гидроксида бария [1] При всех его экономических достоинствах получить содержание хрома в очищенных стоках на уровне предельно допустимых концентраций (0,02 мг/л) не удается (см. описание изобретения), а введение в технологию гидрооксида кальция приводит к получению в осадке, и особенно в растворе, гипса, обладающего способностью к образованию пересыщенных растворов. Такие растворы с большим трудом поддаются разделению, выпадение гипса в осадок идет очень медленно и приводит к зарастанию и выходу из строя технологического оборудования. Стремление к удешевлению используемых реагентов оборачивается потерями на оборудовании.

Описанная ситуация легко объяснима теоретически. Все хромсодержащие сточные воды получаются из электролитов, содержащих серную кислоту. Обработка хромсодержащих стоков гидроксидов кальция приводит к получению CaCrO₄ и CaSO₄, для которых произведение растворимостей (ПР) равно соответственно 7,1·10^-1 и 6,62·10^-5, в то время как при обработке стоков соединениями бария получают BaCrO₄ и BaSO₄ с ПР 1,2 · 10^-10 и 9,9 · 10^-11 соответственно. (См. А. П. Крешков, А. А. Ярославлев. Курс аналитической химии. М. Химия, 1975). Поэтому все соединения бария полностью и быстро оказываются в осадке, а соединения кальция перевести в осадок и отделить удается с трудом. Еще одним недостатком способа [1] является сложность нейтрализации получаемых щелочных растворов из-за образования растворимых соединений кальция.

Предлагаемое техническое решение позволит надежно удалить из сточных вод как трех-, так и шестивалентный хром, и получить после удаления осадка раствор, легко поддающийся нейтрализации, например, серной кислотой. Низкое ПР для BaSO₄ позволит очистить раствор от бария и вернуть очищенные стоки для технологических нужд.

Для экспериментальной проверки заявляемого предложения были взяты СВ процессов производства электролитического хрома и хромирования. Содержание в них хрома колебалось от 2 до 90 гр/л (в пересчете на CrO₃) и содержание аниона SO₄ от 0,5 до 7 г/л. Взятые стоки обрабатывали гидроксидом бария до получения pH раствора не ниже 12,5 при тщательном перемешивании. Полученный осадок после отстоя отделяли и определяли в остаточном растворе содержание хрома и накопившегося бария. Характер изменения содержания хрома и бария по ходу обработки приведен в таблице. Выбранное для заявляемого способа граничное значение pH раствора над осадком 12,5 определяется получением содержания остаточного хрома на уровне существующих у нас значений предельно допустимых концентраций по хрому VI. Хрома III в таких растворах не будет, так как при высоких значениях pH растворов он полностью окисляется до хрома VI. Верхний предел pH не ограничивается и будет определяться условиями производства. Однако его превышение над указанным граничным значением приводит к насыщению раствора барием.

При обработке щелочного раствора, отделенного от осадка, серной кислотой идет выпадение в осадок сернокислого бария и при достижении pH раствора в пределах 6,5-8,5 содержание бария в растворе снижается до уровня менее 2 мг/л, что укладывается в допустимый уровень ПДК по барию для морской воды. После отделения сернокислого бария известным способом очищенные стоки возвращаются в технологический цикл.

Высокая основность растворов и наличие в них несвязанного бария позволяет использовать их повторно при обработке очередной порции хром содержащих стоков, увеличивая тем самым коэффициент использования бариевого реагента.

Вывод. Из вышеперечисленного следует, что предлагаемый способ может быть использован для глубокой очистки хромсодержащих сточных вод от бария.

Эффективность заявляемого предложения авторы видят в возможности организации оборотного цикла очищенных стоков и снижении расходов воды на технологические нужды.

Полученные хромат бария и сульфат бария могут быть использованы известным способом. (См. Химический энциклопедический словарь. М. СЭ, 1983.

Формула изобретения

1. Способ очистки хромсодержащих сточных вод путем их обработки гидроксидом бария с последующим отделением образующегося осадка, отличающийся тем, что обработку ведут до достижения pH сточных вод не менее 12,5.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после отделения осадка проводят нейтрализацию сточных вод кислотой до pH 6,5 8,5.

РИСУНКИ

Рисунок 1