Смекни!
smekni.com

Экологическая безопасность при обработке конструкций кондиционеров (стр. 7 из 11)

На установках периодического действия иногда хромсодержащие сточные водынейтрализуют отдельно от сточных вод других видов. Для нейтрализации обычноиспользуют известковое молоко, в более редких случаях - соду и едкий натрий.Оптимальная величина рН для осаждения Сr(ОН)3составляет 8,5-9, при выходе за эти пределы растворимость Сг(ОН)з увеличиваетсяи, как следствие, ухудшается полнота извлечения гидроокиси хрома из сточныхвод. При рН >12 амфотерная гидроокись Сг3+ в избытке щелочи образуетрастворимые хромиты:

Сr(ОН)3 + ЗNаОН →Nа3[Сr(ОН)6],

или

Сr(ОН)3 + 3ОН-→[Сr(ОН)6]3-.

Принципиальная схема очистки хромсодержащих сточныхвод с начальной концентрацией ионов хрома (VI) до 600 мг/л реагентным методомпредставлена на рисунке.


 

Принципиальная схема очисткихромсодержащих сточных вод реагентным методом: 1 - реактор-накопитель хромовыхстоков,

 2 -дозатор кислоты, 3 - дозатор восстановителя, 4 - дозаторщелочи,

5 - реактор-нейтрализатор, 6 - отстойник, 7 - механическийфильтр.[26]

ВЫВОД.

Вышеуказанные способы реагентной очистки позволяют извлекать ионы тяжелыхметаллов, в частности, хрома. Вместе с тем имеется ряд причин, не позволяющихэффективно использовать реагентный метод:

·    низкий уровеньавтоматизации;

·    недостаточноевремя пребывания сточной воды в отстойнике из-за большого объема стоков ипревышения проектной мощности очистных сооружений;

·    невысокоезначение степени очистки.

Кроме того, для реагентного осаждения существенным недостатком являетсябольшой расход реагентов.

Метод, применяемый на предприятиях в целях очистки сточных и промывныхвод, позволяющий эффективно извлекать ионы тяжелых металлов в виде гидроксидови оксидов является электрофлотацией с нерастворенными анодами. Являясь по своейфизической сущности электрохимическим и гидромеханическим процессом,электрофлотация выгодно отличается от традиционных методов благодаря высокойэффективности и простоте аппаратурно-технологического процесса. Например,процесс разделения ускоряется по сравнению с методом отстаивания в 5-10раз.

Электрофлотационный способ очистки гораздо дешевле реагентного, т.к.реактивы дорогие. Финансовые затраты требуются только на потреблениеэлектричества. Так же он протекает намного быстрее отстаивания. Имеет болеевысокую степень очистки. Так как при флотации в жидкости происходят рядпроцессов: растворение воздуха, прикрепление воздушных пузырьков к частицамвзвеси и всплывание их на поверхность с образованием пены.

Не требует механических фильтров идальнейшей обработки. Занимает гораздо меньше полезной площади. Имеет меньшееколичество стадий очистки. Способен извлекать одновременно сразу всезагрязняющие вещества.

экспериментальная часть.

Цель:

1.   Разработказамкнутой системы водообеспечения и водооборота при очистке от Сr3+.

2.   Определениевозможности использования электрофлотатора для разделения осадка хрома впромывных водах гальванического цеха.

3.   Исследованиевлияния, присутствующих в водах компонентов, органических и неорганических, наанодный и катодный процессы генерации флотирующего агента на окисно-рутениевомтитановом аноде и катоде из нержавеющей стали.

Задача исследования:

1.   Определениевоздействия присутствующих в сточной воде компонентов на вольт-амперныехарактеристики катодных и анодных процессов.

2.   Оценка величиныполяризации электродных материалов при рабочих плотностях тока вэлектрофлотаторе.

 Эти исследования выполняются методомвольт-амперных характеристик (потенциодинамическим методом).

Для снятия кривых используетсяпотенциостат П-54.

Исследования проводятся на 3х электродной схеме. Скорость заданияпотенциала 5mВ/с В(стационарная кривая) .

Исследуются компоненты, которые характерны для данного производства, ивозможно их появление в высоких концентрациях.

Описание установки.

Потенциостат П-5848 состоит изчетырех функционально связанных  блоков, работающих совместно сэлектрохимической ячейкой, КСП и миллиамперметром.

БП-1-25 – блок питания – обеспечивает необходимымипостоянными и переменными напряжениями блоки БНЗ  и БУ. На панели этого блокарасположен тумблер «Сеть» и кнопка включения «60 – А и Б».

БУ – блок усиления

1.   Переключатель  

Ячейка откл. / Ячейка вкл. - в положении ячейка откл.

2.   Переключатель  -«род работы» - «потенциал-ток» - указывает на режим работы.

3.   Тумблеры mА1, mА2с соответствующимиклеммами для подключения внешнего миллиамперметра: включен – верхнее положение

                                      отключен – нижнее положение

4. переключатель «+ - » используется для перемены полюсности в случае отклонения стрелки внешнегомиллиамперметра влево.

5. Переключатели«диапазон тока, mА»и «множитель тока, mА/V» используются в зависимости отвыбора режима работы.

БЗН – блок задающихнапряжений

Левая сторона панели БНЗ – система развертки.

Тумблеры Уст.0 Используются при работе в режимах потенциодинамическом и гальванодинамическом с регистрацией на КСП
-
0
Подъем
Сброс

По шкале mА на блоке БЗН наблюдают разверткутока.

Переключатели «множитель скорости» и«амплитуда» используются при расчете скорости развертки.

На правой стороне панели БНЗ

Переключатель U1 (U2)с соответствующими задатчиками диапазонов напряжения (1V; 0,1V; mV), с помощьюкоторых выставляются значения начальных и конечных задающих напряжений.

Обратить внимание на положениетумблеров “+  -”, расположенных около задатчиков напряжений U1 (U2),которые указывают на знак рабочего электрода.

БВВ – блок высокоомного вольтметра

1.   Тумблер «Сеть»

2.   Переключатель U3 Uраб.Uвн  - вположении Uраб.

3.   Переключатель “+0 -” – показывает на полюсность рабочего электрода

4.   mА – по шкале mА наблюдают величину, знак иразвертку потенциала

5.   крайний правыйпереключатель – положение этого переключателя указывает на выбранную шкалуприбора.

6.   Переключатели 1V и 0,1V не используются и находятся в положении “0”.

На правой боковой панели потенциостата находятся:

1.   Тумблер«потенциал-ток» - указывает на режим работы

2.   Клеммы дляподключения ячейки к потенциостату

Схема подключения ячейки кпотенциостату.

1.   БП-1-25 – блокпитания

2.   БУ – блокусиления

3.   БЗН – блокзадающих напряжений

4.   БВВ – блоквысокоомного вольтметра

5.   КСП –контрольно-самопишущий потенциометр.

6.   Ячейка

исследуемыевещества.

В работе исследовали растворы, содержащие веретенное масло, ПАВ «Брулин»,скипидар, K2Cr2O7. Так же исследовали нержавеющуюсталь в качестве катода и ОРТА.

Окисно-рутениевыйтитановый анод (ОРТА)

Окисно-рутениевые титановые аноды получили широкое распространение впромышленности. Роль инертной основы в них играет титан, а активное покрытиесостоит из смеси оксидов рутения и титана. Оксид рутения, входящий в составкомпозиции, обладает металлической проводимостью и достаточно высокойэлектрохимической активностью Оксид титана полупроводник n-типа, обладающий высокойкоррозионной стойкостью. Свойства ОРТА зависят от соотношения оксидов рутения ититана в смеси. Оптимальным с точки зрения электрохимических и электрофизическихсвойств признано соотношение RuO2:ТiO2 и равное 30:70 мол.%. Изменение содержания RuO2 в активном слое приводит к изменениюпотенциала ОРТА, что связано с ростом омического сопротивления активного слоя,а изменение сопротивления на границе между титаном и активным слоем суменьшением содержания RuO2 в активной массе.

ОРТА обычно получают путем термической обработки смеси хлоридов рутения ититана, нанесенной на титановую основу. Операцию повторяют многократно, получаяпокрытие необходимой толщины. Можно получать ОРТА путем гальваническогоосаждения рутения на основу с последующей пропиткой пористого покрытия солямититана и термической обработкой при температуре 580-600°С. Пленка, полученнаятаким образом представляет собой метастабильные дефектные с неполной степеньюкристалличности твердые растворы состава RuхТi1-хО2.

Перенос носителей заряда в пленках является электронным процессом,обеспечивающим высокие скорости анодной реакции. ОРТА имеет критическийпотенциал для электролиза водных растворов хлорида, равный 1,45-1,5 В, вышекоторого происходит окисление RuO2 до RuO4, сопровождающиеся разрушением композиционной пленки.Потенциал ОРТА при высоких плотностях тока возрастает вследствие окисления нетолько активной компоненты композиции, но и титановой основы, которая награнице с активным слоем, покрывается смесью оксидов, обладающих запорнымисвойствами.

В некоторых случаях критических потенциал сдвинут в сторону более чем 1,5В положительных значений.