В гальванических цехах потребляется огромное количество воды. Большая часть объемов приходится на приготовление и корректировку электролитов, а также промывку изделий после обработки. Поэтому необходима очистка циансодержащих сточных вод.

В зависимости от типа загрязнений сточные воды гальванических цехов делятся на три группы:

• кислотно-щелочные воды. В их состав входят кислоты (серная, соляная, азотная, фтористоводородная), щелочи и ионы тяжелых металлов (медь, никель, кадмий, железо, цинк, олово, свинец). Показатель кислотности таких стоков находится в пределах от 1 до 10;
• циансодержащие воды. В состав сточных вод данного типа входит свободный циан, цианистые соединения цинка, меди, кадмия, а также различные соли. Кислотность циансодержащих стоков обычно превышает отметку «7»;
• хромсодержащие воды. В состав хромсодержащих стоков входит трехвалентный хром, железо, цинк, медь, никель, хроматы и кислоты. Кислотность таких сточных вод может колебаться от 1 до 7.

Обезвреживание циан- и хромсодержащих сточных вод рекомендуется проводить раздельно, поскольку в случае совместной обработки образуется ядовитая синильная кислота. Эта же причина препятствует смешиванию циансодержащих сточных вод с кислыми.

Очистка циансодержащих сточных вод: основные методы

Очистка циансодержащих сточных вод может достигаться за счет использования реагентного, ионообменного или электрохимического способа. Также возможно применение озонирования и гиперфильтрации.

В случае борьбы с цианидом чаще всего используются модификации реагентного и электрохимического метода. При модификации реагентного метода работает принцип химического превращения высокотоксичных цианидов в нетоксичные и легкоуправляемые продукты. Для окисления могут использоваться KMnO₄, H₂O₂, O₂, O₃ и Cl.

На сегодняшний день уже имеется успешный опыт применения аппаратов вихревого слоя в процессах очистки сточных вод. Их эффективность обусловлена наличием ряда интенсифицирующих факторов:

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

Различный состав стоков требует проведения дополнительных испытаний с целью исследования эффективности и перспектив применения в каждом конкретном случае.

Результаты испытаний

Нами была проведена очистка образца циансодержащих сточных вод на аппарате вихревого слоя типа АВС-150 торговой марки GlobeCore. Было взято 0,5 л воды и 250 г дипольных ферромагнитных частиц из стали 08Г2С диаметром 2 мм и длинной 20 мм. В качестве реагента использовался гипохлорид натрия NaOCl с концентрацией активного хлора 190 г/л. Изначальное содержание циана в стоках составляло 24 мг/л.

На весь объем обрабатываемой жидкости было добавлено 66 мг раствора гипохлорида натрия, что составило 100% от стехиометрической нормы. Процесс очистки происходил при уровне кислотности рН=10,4. Время обработки в аппарате составило 3 с.

После завершения процесса очистки был проведен анализ стоков, по результатам которого было определено, что:

1. содержание цианов составляет менее 0,005 мг/л;
2. содержание остаточного хлора не превышает 2 мг/л.

С целью сравнения результатов, полученных с помощью АВС-150, проводился аналогичный эксперимент, в котором был задействован аппарат с мешалкой. Установлено, что при использовании аппаратов вихревого слоя полное время осаждения цианов и цианидов составило менее часа, а в случае использования аппарата с мешалкой – более шести часов. Осадок, полученный в результате обработки стоков в аппарате вихревого слоя, оказался более плотным, что обусловлено намагниченностью намолотого с ферромагнитных частиц металла.

Содержания хлора в стоках после очистки на аппарате с мешалкой составило 6 мг/л, что в три раза больше аналогичного показателя при очистке на аппарате АВС-150.