УДК 628.543 Реагентное обезвреживание хромсодержащих сточных вод гальванического производства НИКОЛАЕВА Р.Д. БОГАТЫРЕВА А.В. научный руководитель канд. хим. наук, профессор Халтурина Т.И. ФГАОУ ВПО СФУ ИСИ Подавляющее большинство металлообрабатывающих предприятий в своем составе имеют гальванические цеха или технологические участки нанесения гальванопокрытий. Одним из самых токсичных компонентов гальванического производства является Cr6+. Для обезвреживания Сr+6 используется реагентная обработка сульфатом Fе+2[1,2]. Целью данной работы являлось изучение процесса реагентного обезвреживания хромсодержащих сточных вод для выбора оптимальных режимов обработки. На ОАО Красноярском металлургическом заводе, реакцию восстановления ионов шестивалентного хрома проводят в щелочной среде при рН=10. Установка работает следующим образом: хромсодержащие сточные воды от агрегата предварительной подготовки поверхности алюминиевых изделий подают в камеру реакции, где рН доводится до 10 путем автоматического дозирования щелочного реагента. В качестве щелочного реагента используется раствор соды. Одновременно с подачей щелочного реагента в камеру реакции насосом-дозатором подается раствор сульфата железа. Управление работой насоса-дозатора автоматическое от датчика redox-потенциала. После окончания реакции восстановления Сг+6 обезвреженные растворы поступают в промежуточную емкость и далее в реактор для нейтрализации кислотно-щелочных стоков. Таким образом перевод Сг+6 в Сг+3 производится ионами Fе+2 в щелочной среде в соответствии с уравнением реакции: CrO4-2 +ЗFe+2 +40Н-+4Н20=Сг(ОН)з+ЗFе(ОН)3 Остаточная концентрация хрома мг/дм3 Для определения оптимальных режимов обработки были проведены экспериментальные исследования на натурных хромсодержащих стоках процесса реагентной обработки в щелочной среде рН=10. Взятых из ванны хроматирования Сисх Сr6 + =397 мг/дм3.Данные исследований приведены на рисунке 1. 5.5 4.5 3.5 2.5 1.5 0.5 -0.5 1900 y = 5E-05x2 - 0,2188x + 243,69 2000 2100 2200 2300 Доза реагента мг/дм3 2400 Рисунок 1– Процесс реагентной обработки в щелочной среде рН = 10 Как видно из рисунка 1, оптимальная доза FеS04 составляет 2335 мг/дм3 для концентрации ионов хрома СисхCr6+ =397 мг/дм3. т.е. на 1г ионов хрома требуется 5,9г ионов двух валентного железа Процесс обезвреживания хромсодержащих сточных вод может так же проводиться и в кислой среде (Сисх Cr6+=397 мг/дм3, рН=2,3). Химизм процесса может быть выражен с помощью уравнений: 6FeSO4 + K2Cr2O7 + 7H2SO4 = Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3+K2SO4+7H2O Cr2(SO4)3 + 3Ca(OH)2 = 2Cr(OH)3 + 3CaSO4 Fe2(SO4)3 + 3Ca(OH)2 = 2Fe(OH)3 + 3CaSO4 Остаточная концентрация хрома мг/дм3 Данные экспериментальных исследований представлены на рисунке 2. 9 7 y = 0,0001x2 - 0,477x + 529,14 5 3 1 -11900 1950 2000 2050 2100 2150 2200 2250 2300 2350 Доза реагента мг/дм3 Рисунок 2 – Процесс обезвреживания хромстоков в кислой среде рН = 2,3 Как видно из рисунка 2, оптимальная доза FеS04 составляет 2200 мг/дм3 для концентрации ионов хрома СисхCr6+ =397 мг/дм3. т.е. на 1г ионов хрома требуется 5,5г ионов двух валентного железа. Установлено что, для проведения процесса обезвреживания хромсодержащих сточных вод в щелочной среде требуется и расход NаОН примерно в 1,7 раза больше, чем в кислой среде. Кроме того, для нейтрализации при щелочной обработке требуется расход Н2SО4 (0,9 г/дм3) для нейтрализации,что приведет к дополнительному содержанию SО42- в сточной воде. Таким образом при реагентном обезвреживании хромсодержащих сточных вод более предпочтительно является проведение процесса в кислой среде при pH=2,3 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Измерова Н. Ф. Научные обзоры литературы по токсичности и опасности химических веществ. Программа ООН по окружающей среде / Под редакцией Н.Ф. Измеровой. –.М:, -1989, с 225. 2. Урецкий Е. А. Ресурсосберегающие технологии в водном хозяйстве промышленных предприятий. Монография, Брест. из-во, -2007, с 396.