Значительное влияние на загрязнение окружающей среды имеют сточные воды машиностроительного комплекса, относящиеся к группе наиболее опасных производственных стоков в результате широкого спектра загрязнений. Очистка сточных вод гальванического производства позволяет снизить нагрузку на окружающую среду и возвратить в оборот использованные водные ресурсы.

Гальванические стоки этих предприятий содержат соли тяжелых металлов, кислоты, щелочи, поверхностно-активные вещества. Проблема значительных потерь цветных металлов и их изъятия из сточных вод становится все более актуальной, особенно в условиях ресурсной зависимости стран от внешних поставщиков такого сырья.

Очень часто имеет место отсутствие специализированных предприятий, перерабатывающих отходы гальванического производства, а также оборудованных должным образом полигонов для утилизации и захоронения промышленных отходов. Поэтому давно назрела необходимость в создании экологически чистых технологий, позволяющих проводить регенерацию отработанных технологических растворов и утилизации отходов производства.

Рациональное решение проблем очистки сточных вод позволяет создавать замкнутые системы водоснабжения машиностроительных предприятий, при которых полностью исключается сброс сточных вод в водоемы, позволяет предотвратить потерю ценных компонентов, а потребление свежей воды предусматривается только для пополнения невосполнимых технологических потерь воды.

Очистка сточных вод гальванического производства в аппаратах вихревого слоя

Анализируя интенсифицирующие факторы, имеющие место в аппаратах вихревого слоя, можно предположить, что на процессы очистки сточных вод могут оказывать существенное влияние:

• электрохимические факторы, электромагнитная обработка и активация веществ в вихревом слое;
• диспергирование фаз;
• геометрические параметры и режим работы вихревого слоя, его гидродинамические факторы, которые обеспечивают интенсивное перемешивание обрабатываемых сред.

Нами проводилась очистка сточных вод гальванического производства от тяжелых металлов с помощью аппарата вихревого слоя типа АВС-100 (лабораторного). В качестве реагента-восстановителя использовалось сернокислотное железо FeSO₄. Восстановление трех- и шестивалентного хрома за счет реагента проводилось в щелочной среде, для чего в воду вводилось известковое молоко Ca(OH)₂.

Поскольку в щелочной среде в качестве восстановителя дополнительно выступает гидроокись железа, в подкислении стоков нет необходимости. В очищаемую воду объемом 0,5 л было добавлено 10 мг 10%-го раствора сернокислого железа.

Для обработки применялись ферромагнитные частицы длинной 20 мм и диаметром 1,8 мм (общий вес 200 г). Время обработки составило 3 с.

В таблице 1 приведены результаты процесса очистки сточных вод гальванического цеха от тяжелых металлов с помощью аппарата вихревого слоя АВСk-150, а также сравнение полученных данных с исходными значениями и предельно допустимыми концентрациями, действительными для стран Европейского Союза.

Таблица 1

Результаты процесса очистки сточных вод гальванического цеха от тяжелых металлов с помощью аппарата вихревого слоя АВС-100

Из проведенных исследований можно сделать следующие выводы:

1. Благодаря применению аппаратов вихревого слоя удалось снизить концентрацию тяжелых металлов в сточных водах гальванического производства до значений, не превышающих нормы Европейского Союза. Для никеля и шестивалентного хрома было получено полное отсутствие веществ в очищенной воде. Исходя из сказанного выше, можно утверждать, что АВС имеет перспективу использования в странах, где действуют более жестки требования в отношении наличия никеля и шестивалентного хрома;
2. Отсутствует перерасход реагентов, а очистка воды осуществляется практически мгновенно;
3. Осадок отстаивается намного быстрее, чем в случае применения аппаратов с классической мешалкой.