Эффективные методы очистки технических вод машиностроительного производства

| Категория реферата: Рефераты по экологии
| Теги реферата: диплом государственного образца, доклад по обж
| Добавил(а) на сайт: Ксанфиппа.

Получающийся гипохлорит натрия в значительной степени диссоциирует с образованием ионов ClO- , которые способны к дальнейшему анодному окислению с образованием хлорат-иона СlO3-:

6СlO-+6OH- -6e-=6H2O +4Cl- +2ClO3- + 1,5O2

Концентрация ионов СlO- существенно влияет на дальнейший ход электролиза. Ионы ClO- разряжаются при значительно меньших потенциалах анода, чем ионы Сl-, поэтому уже при незначительных концентрациях гипохлорита натрия на аноде начинается совместный разряд ионов Сl- и СlO-.

Образование хлората может протекать и химическим путем по реакции:

2HClО+ClO- = ClO3-+2Cl- + 2H+

Получаемый раствор гипохлорита натрия достаточно стоек и может длительное время храниться без значительного разложения при соблюдении следующих факторов, влияющих на его стойкость:

1. низкая температура ( не более 200С)

2. исключение воздействия света

3. отсутствие ионов тяжелых металлов

4. значение водородного показателя рН не менее 10

Вариант подключения двух установок Аквахлор-500 на водоочистительной станции в республике Башкортостан (г. Салават). Раствор оксидантов из установок подается в накопительную емкость (справа), откуда с помощью эжекторного насоса добавляется в основной поток обрабатываемой питьевой воды. Емкость с основным объемом солевого раствора такого же объема, как и накопительная емкость (2 куб. м), размещена на высоте 1,5 м над полом, раствор соли из этой емкости автоматически подается в малую емкость для солевого раствора (синяя пластиковая бочка). Установки работают по режиму
№3 без потери эффективности раствора оксидантов, поскольку после добавления его в питьевую воду, имеющую исходное значение рН = 6,7, указанное значение рН сохраняется неизменным и хлорноватистая кислота не превращается в гипохлорит-ионы
[pic]

Режим 1. Установка производит около 500 л/ч раствора оксидантов с концентрацией 1000 мг/л и рН = 2 - 3, а также приблизительно 5 л/ч католита с концентрацией гидроксида натрия 150 - 170 г/л.
При работе в данном режиме обеспечивается получение высокоэффективного раствора оксидантов, являющегося с технологической точки зрения аналогом хлорной воды, образующейся в хлораторе при использовании жидкого хлора, а также раствора гидроксида натрия, который можно использовать для регулирования рН воды, или как моющее средство (необходимо разбавление).
Раствор оксидантов при работе в режиме 1 рекомендуется вводить непосредственно в основной поток обрабатываемой воды, учитывая при этом, что для обеспечения оптимальных значений гидродинамических параметров работы встроенного эжекторного насоса установки А-500, давление на выходе раствора оксидантов из установки А-500 не должно превышать 0,5 кгс/см2.
Если давление воды в точке ввода превышает 0,5 кгс/см2, требуется использование герметичной (с абсорбционным поглотителем газообразного хлора) накопительной емкости и химически стойкого дозировочного насоса для ввода раствора оксидантов в обрабатываемую воду. Кроме того, требуется система автоматического управления уровнем раствора оксидантов в накопительной емкости.
Режим 2. Установка А-500 производит около 500 л/ч раствора оксидантов с концентрацией 1000 мг/л и рН в диапазоне 5 - 7, а также 1 - 3 л/ч католита с концентрацией гидроксида натрия 150 - 170 г/л. Отсутствие запаха хлора или весьма слабо выраженный запах хлора у раствора оксидантов (в отличие от раствора с низким значением рН, имеющего отчетливо выраженный запах хлора) позволяет накапливать и сохранять его в емкостях различного объема (от 1000 литров и более до 10 - 20 литров). Все функциональные свойства раствора оксидантов с рН = 5 - 7 полностью соответствуют свойствам раствора оксидантов с низким значением рН. Условия непосредственного ввода раствора оксидантов с рН = 5 - 7 непосредственно в поток обрабатываемой воды являются полностью идентичными изложенным в описании режима 1.
Режим 3. Установка А-500 производит 500 грамм в час газообразной смеси оксидантов, которая напрямую, минуя встроенный эжекторный насос установки, подается в эжекторный смеситель хлораторной станции. Одновременно, установка производит около 5 литров в час католита с содержанием гидроксида натрия 150 - 170 г/л. Вода в установку подается только для охлаждения циркулирующего через теплообменник католита и после выхода из установки может быть направлена в резервуар чистой воды.
При работе в режиме 3 отсутствует необходимость использования промежуточной накопительной емкости для раствора оксидантов, дозирующего насоса для ввода этого раствора в обрабатываемую воду. Регулировка количества вводимых в воду оксидантов осуществляется изменением силы тока, протекающего через электрохимический реактор установки.

Переносные установки

|[pic] |С-5-30 - производительность 30 г. |
| |активного хлора в час |
| |С-5-120 - производительность 120 г. |
| |активного хлора в час |
| |С-5-400 - производительность 400 г. |
| |активного хлора в час |

Эти переносные автономные мини-генераторы предназначены для получения на месте потребления дезинфицирующего раствора гипохлорита натрия с фиксированной концентрацией активного хлора (8 г/л) путем электролиза 4% раствора поваренной соли. Для целей отбеливания применяется 0,1% раствор гипохлорита. Себестоимость 1 литра рабочего раствора не превышает 20 копеек.

Механизм обеззараживающего действия гипохлорита натрия

Метод обеззараживания гипохлоритом натрия наиболее часто используется для обезвреживания циансодержащих стоков различных объемов и концентраций, а также от таких органических и неорганических соединений, как гидросульфид, сульфид, метилмеркаптан и т.д. Необходимо отметить, что сточные воды, содержащие цианиды, образуются при нанесении медных, цинковых и кадмиевых покрытий из цианистых электролитов. Кроме того, циансодержащие стоки образуются при термической закалке стальных изделий в расплавах цианистых солей, а на металлургических предприятиях цианиды попадают в сточные воды из доменных газов ( при их промывке и охлаждении).
Концентраиця простых цианидов (KCN,NaCN) в промывных водах обычно не превышает 200 мг/л. В этих водах также содержатся в небольших количествах комплексные цианиды меди, цинка, кадмия, железа и других веществ.

При введении гипохлорита натрия в воду образуются хлорноватистая и соляная кислоты по реакции:

NaCIO + H2O= НCIO + NaOH

HCIO=CIO- + H+

Очистка сточных вод основана на окислении токсичных примесей в менее токсичные (приблизительно в 1000 раз) цианат-ионы с их последующим гидролизом в нейтральной среде до NH4+ и CO32- по следующим реакциям:

При pH = 9-10

CN- + 2OH- + NaClO = CNO- + Cl- + NaOH

При рН = 7

CNO- + 2H2O = NH4+ + CO32-