Tərkibində altıvalentli xrom və digər ağır metallar olan tullantı sularının təmizlənməsi üçün istifadə olunan burulğan təbəqəsinin xarakteri reagent sərfini kökündən azaltmağa imkan verir, daha tam təmizlənməyə nail olur və prosesi davamlı edir.

Aktiv zonada ferromaqnit elementlər AVS cihazı, elektromaqnit sahəsində aktiv zonaya daxil olan reagentləri intensiv şəkildə qarışdırın. Zərbə və sürtünmə kolloid dispersiya dərəcəsinə qədər tozlaşmaya səbəb olur. Kolloid metal yaxşı reduksiya agentidir. Ferromaqnit elementin dispersiyası prosesində kolloid metalın əmələ gəlməsi ilə eyni vaxtda burulğan təbəqəsində suyun elektrolizi hidrogen əmələ gətirir. Hər iki amil tullantı sularında altıvalentli xrom və digər ağır metalların azalmasında mühüm rol oynayır. Burulğan təbəqəsinin bu qabiliyyəti altıvalentli xromun azaldılması üçün dəmir sulfat istehlakını əhəmiyyətli dərəcədə azaldır və hətta yalnız kolloid metal və buraxılan hidrogen hesabına tullantı sularında altıvalentli xrom və digər metalların tam azalmasına nail olur.

AVS-də reduksiya reaksiyası saniyənin fraksiyalarını çəkir, bu da prosesi yüksək sürətlə davam etdirməyə imkan verir.

Reagentlərin intensiv qarışdırılması və elektromaqnit sahələrinin təsiri, eləcə də birləşmələrin dispersiyası mexaniki qarışdırma qurğularına nisbətən metal hidroksidlərin daha yaxşı dağılmasına səbəb olur.

Maraqlıdır ki, çöküntü dispersiyasının artması onun çökməsini yavaşlatmır. Əksinə, AVS-də bərk faza hissəciklərinin çökməsi mexaniki qarışdırma qurğusuna nisbətən 1,5-2 dəfə tez baş verir. Bu, maye və bərk hissəcik arasındakı sərhəddə interfasial gərginliyi dəyişdirən asqıya intensiv maqnit təsiri ilə bağlıdır.

Burulğan təbəqəsinin ən vacib xüsusiyyəti, emaldan sonra maddənin fiziki və kimyəvi xüsusiyyətlərinin dəyişməsi, məhsulun kimyəvi aktivliyini əhəmiyyətli dərəcədə dəyişdirməsidir.

Mexanik qarışdırıcı qurğunun istifadəsi böyük yer tutması və əhəmiyyətli kapital qoyuluşu olan avadanlıqları əhatə edir. Bu üsulda siklik təmizlənmə prosesinin müddəti 30 ilə 120 dəqiqə arasındadır.

Xrom və digər metalların eyni vaxtda hidroksidlər şəklində çökməsi ilə qələvi mühitdə kimyəvi reduksiyadan istifadə etməklə tullantı sularının xromdan təmizlənməsi üçün AVS-dən istifadə etmək üçün yalnız qara sulfat və əhəng südü üçün porsiya cihazları olan qablar, bir AVS cihazı və filtr və ya lil kollektoru.

Xrom tərkibli tullantı sularının zərərsizləşdirilməsi üçün burulğan lay qurğusunun sınaqdan keçirilməsinin nəticələri aşağıdakı kimidir.

Cədvəl 1

AVS-də xrom tərkibli tullantı sularının zərərsizləşdirilməsinin nəticələri

Cr-nin ilkin konsentrasiyCr6+, mq/dm3	prosesin pH	Dəmir sulfatın istehlakı, stoxiometrik miqdarın %	Ferromaqnit elementlərin çəkisi, g	Qalıq Cr6+ təmizləndikdən sonra mq/dm3
100	2	100	150	0
		90		0
		80		0,56
100	4	90	150	0
		80		0,9
590	2	100	200	0
		90		0
		80		0,8
1000	2,5	100	200	0
		90		0,11
		80		1,1
200	7,5	100	150	0,012
200	9,0	100	150	0
		90		0,05
		80		0,98
750	7,5-8,5	90	200	0,1-0,01

Cədvəl 2

AVS ilə sənaye bölməsində ağır metal ionlarının zərərsizləşdirilməsi və çıxarılmasının nəticələri

İlkin metal konsentrasiyası, mq/dm3	prosesin pH	Ca(OH) istehlakı2, stoxiometrik məbləğin %	Ferromaqnit elementlərin çəkisi, g	Qalıq metal tərkibi, mq/dm3
Fe2+; 3+= 130,0	7,5	90,0	200	Fe2+; 3+ – 0
Cu2+= 50,0				Cu2+ – 0,12
Zn2+= 45,0				Zn2+ – 0,063
CD2+= 10,0				CD2+ – 0,07
Cr3+= 120,0				Cr3+ – 0
Fe2+; 3+= 170,0	8,5	100,0	150	Fe2+; 3+ – 0
Cu2+= 40,0				Cu2+ – 0,018
Zn2+= 28,0				Zn2+ – 0
CD2+= 5,5				CD2+ – 0,011
Cr3+= 100,0				Cr3+ – 0
Fe2+; 3+= 250,0	8,7	100,0	200	Fe2+; 3+ – 0
Cu2+= 65,0				Cu2+ – iz
Zn2+= 35,0				Zn2+ – iz
CD2+= 2505				CD2+ – 0
Cr3+= 350,0				Cr3+ – 0

Eyni zamanda, mexaniki qarışdırma və qabarcıq aerasiyasından istifadə edərək sənaye təmizliyi aparıldı. Prosesdə əhəng südünün istehlakı stoxiometrik miqdarın 115-120%-ni təşkil etmişdir. Tullantı suyunun reagentlə qarışdırılma müddəti 15-20 dəqiqə olmuşdur.

Şəkil 1-3-də AVS və mexaniki qarışdırıcılardan istifadə edərək, çökdürmə çənlərində ağır metalların effektiv çıxarılması və tullantı sularının aydınlaşdırılmasının müqayisəli asılılıqları göstərilir.

Şəkil 1. Tullantı sularının ağır metalların təmizlənməsinin effektivliyi: 1 – mexaniki qarışdırıcı reaktor (Ca(OH)2 sərfi – stexiometrik miqdarın 115-120%-i); 2 – AVS (Stokiometrik miqdarın Ca(OH)2-92%-i istehlakı)

Şəkil 2. Metal hidroksid əmələ gəldikdən sonra çökdürmə çənlərində tullantı sularının səmərəli şəkildə təmizlənməsindən asılılıq: 1 – mexaniki qarışdırıcı reaktor; 2 – AVS

Şəkil 3 Altıvalentli xrom reduksiyasının effektivliyi: 1,2 – müvafiq olaraq xrom konsentrasiyası 50 və 100 mq/dm3 olan reaktorda (qabarcıklı aerasiya); 3,4 – AVS-də eynidir

Sənaye şəraitində tullantı sularından xromun çıxarılmasının səmərəliliyini müqayisə etmək üçün xrom hava qabarcıqlı reaktorda müntəzəm reagent prosesində azaldılmış, müalicə müddəti 15-25 dəqiqə olmuşdur.

Şəkil 3 bu testin müqayisəli məlumatlarını göstərir.

Həm turşu, həm də qələvi mühitdə xrom tərkibli çirkab suları təmizləyən qurğularda AVS-nin sənaye istifadəsinin nəticələri göstərir ki, AVS əsaslı proses xrom və ağır metalları (Fe, Ni , Zn, Cu, Cd), 90-100% stexiometrik miqdarda reagentlərdən istifadə edərkən və təmizləyici qurğuların və onların istismarının əhəmiyyətli dərəcədə sadələşdirilməsi, eksperimental tədqiqatların nəticələri və AVS-də ferromaqnit element burulğan təbəqəsinin səmərəliliyi ilə təsdiqlənir. Adi reagent prosesində reagentlərin sərfi: 115-120% çökdürmə agenti (Ca(OH))2, artıq2CO3) və 150-175% reduksiya agenti (FeSO4).

Təcrübələr və tullantı sularının təmizlənməsi prosesində AVS-nin sənaye sınaqları əsasında müxtəlif sənaye sahələrinin təmizləyici qurğularında yeni proseslər təklif edilmiş və tətbiq edilmişdir (şək. 4, 5).

Şəkil 4-də xrom tərkibli və turşu/qələvi tullantı sularının eyni vaxtda təmizlənməsinin proses diaqramı göstərilir, mahiyyət ondan ibarətdir ki, qurğunun iki hissəsindən tullantı suları növbə ilə iki qarışdırıcı qaba axır. Çənlərdən biri dolduqda və su orta hesabla alındıqda, reduksiya agenti (natrium bisulfat) ilə birlikdə pH-ı 2-3-ə çatdırmaq üçün turşu əlavə edilir. 5-10 dəqiqə qarışdırıldıqdan sonra su AVS-ə axır. Qələvi (Na2CO3) rN-ni 7,5-9-a çatdırmaq üçün axına əlavə edilir. AVS-də tullantı suları bir neçə saniyə ərzində reagentlərlə emal edilir və Cr-nin azaldılması tamamlanır.6+ Cr3+ və Cr formalaşması3+ və digər ağır metal hidroksidləri. Mümkün reduksiya agenti dəmir sulfatdır (FeSO4).

Şəkil. 4 Xrom və tərkibində turşu/qələvi olan tullantı sularının eyni vaxtda təmizlənməsi üçün proses diaqramı: 1- qarışdırma çəni; 2 — reduksiya agenti çəni (FeSO4 məhlulu); 3 —Na2CO3 məhlulunun hazırlanması üçün çən; 4,7,11 — nasoslar; 5 — reduksiya agenti çəni; 6 — sulfat turşusu çəni; 8 — AVS; 9, 10 – çökdürmə çəni; 12 – vakuum filtri; 13 – hissələrə ayırma; 14 – axın sayğacı; 15 — reagent sərfiyyatını tənzimləyən klapan; 16 — nümunə götürmə; 17 – pH-metr

Bu prosesdə burulğan təbəqəsi cihazlarından istifadə çirklənmənin icazə verilən maksimum həddən aşağı olduğu nöqtəyə qədər təmizlənməni yaxşılaşdırır, reagenti 1,5-2 dəfə, enerji xərclərini yarıya endirir və təmizləyici qurğunun izlərini 10-15% azaldır.

Proses diaqramında (Şəkil 5) AVS-də təmizlənmə üç ayrı axınla baş verir:

• Cr azaldılması6+ Cr3+ xrom tərkibli suda;
• Siyan tərkibli çirkab suda siyanidlərin siyanatlara oksidləşməsi (pH 10-11, qələvi və oksidləşdirici);
• Zərərsizləşdirilmiş xrom və cyan tərkibli su qələvi/turşu su ilə qarışdırıldıqdan sonra çirkab suların eyni vaxtda təmizlənməsi.

Təmizlənmiş tullantılardan duzların çıxarılması üçün çınqıl-qum filtri, kation və anion mübadilə filtrləri istifadə olunur, onlardan su təmiz su çəninə və yenidən prosesə daxil olur.

Tullantı sularının təmizlənməsinin bu üsulu ən qənaətcildirsə, onun müxtəlif sənaye sahələrində istifadəsinə geniş imkanlar açır.