ной среде при значении рН = 10...11. В качестве реагента, содержащего гипохлорит - ион 0С1~, служат хлорная известь, гипохлорит кальция или гипохлорит натрия. Между гипохлоритом и цианидами протекают следующие реакции:

в случае простых ядовитых растворимых цианидов

CN--fOCl-CNO-+Cl~,

для комплексных ядовитых растворимых цианидов (меди и цинка):

2Cu(CN)--f70Cl-+20H--fH20->6CNO--f7Cl--f2Cu(OH)2

Zn(CN)J-+40CI-+20H--4CNO-+4Cl--fZn(OH)2.

Образующиеся цианаты легко гидролизуются в воде до соверщенно безвредных и нетоксичных карбонатов и аммиака.

CNO--f2H20->COl~+NH4-.

Как видно из первой реакции, на I циан-ион требуется 1 гипохлорит-ион. Так как молекулярная масса хлора равна 71, а циана - 26, то на 26 ч. циана требуется 71 ч. активного хлора, соответственно на 1 ч, циана требуется 2,73 ч. активного хлора (это число показывает необходимое по реакции количество активного хлора для окисления растворимого ядовитого циан-иона до цианат-иона). Следовательно, если в сточной воде концентрация цианидов равна В мг/л, то требуемое теоретически по реакции количество активного хлора Ха равно:

д;с1 = 5-2,73. (5.20)

Из второй реакции видно, что на 6 комплексных циан-ионов меди требуется 7 гипохлорит-ионов, откуда искомый коэффициент равен 71 - 7 : 26-6=3,18. Следовательно, если в сточной воде содержится С мг/л комплексных цианидов меди в пересчете на циан, то требуемое теоретически по реакции количество активного хлора Ха равно:

л:, =С-3,18. (5.21)

Для комплексных цианидов цинка из третьей реакции следует, что для окисления 4 циан-ионов необходимо 4 гипохлорит-иона, т. е. коэффициент пропорциональности, так же как и для простых ядовитых растворимых цианидов, равен 2,73.

При наличии в сточной воде простых цианидов в концентрации В мг/л, комплексных цианидов меди в концентрации С мг/л теоретически необходимое на 1 циан количество активного хлора для окисления их до цианатов равно сумме:

лгс, = 5-2,73-ЬСЗ, 18. (5.22)

Товарная хлорная известь содержит около 20-257о активного хлора, а гипохлорит кальция - до 60%. Требуемое количество реагента X, кг/сутки, определяют по формуле

xciQn хсу Qn-100 ----а. 1000

где Xci - количество активного хлора, необходимое для окисления цианидов и подсчитанное по ранее приведенным формулам, мг/л или г/м;

Q- количество цианосодержащих сточных вод, м/сутки; п - коэффициент избытка реагента, принимаемый обычно равным 1,2-1,3;

а - содержание активного хлора в товарной хлорной извести или гипохлорите кальция, %.

Однако при проведении реакции окисления цианидов гипохлорит-ио-ном окислитель может расходоваться не только на цианиды, но и на окисление других веществ, присутствующих в сточной воде. Поэтому значение коэффициента п должно быть найдено для конкретной сточной воды путем пробного ее хлорирования.

Рабочий раствор реагента обычно приготовляют в виде 5%-ной концентрации по активному хлору.

Технологическая схема автоматически работающей установки для обезвреживания сточных вод цеха гальванических покрытий на одном из заводов приведена на рис. 5.31.

NaOH NQDCl

цианистые стоки

Рис 5 31. Технологическая схема автоматизированной установки для обезвреживания сточных вод цеха гальванических покрытий

/ - баки для реагентов; 2-щит управления и автоматики; 3 - вентили ручного дозирования реагентов; 4 - резервуар для цианистых стоков; 5 - регулирующие вентили; 6 - лопастные мешалки: 7 -датчик рН-метра, S - датчик концентрации цианидов; 9 - резервуар для хромовых стоков; /О-датчик концентрации хрома; - резервуар-нейтрализатор; /2 - поплавковый регулятор; /3-резервуар для обезвреженных сточных вод; / - насос для перекачки обезвреженных сточных

Сточные воды цеха разделены на три группы: первая - содержащие 5-50 мг/л цианидов, вторая-17-105 мг/л шестивалентного хрома Сг+, третья - кислоты и щелочи.

Каждая группа стоков поступает в отдельный резервуар, рассчитанный на 30-40-минутное пребывание в нем стоков. Часть его полезной емкости (10-15%) является камерой смешения, куда автоматически подаются реагенты, в том числе щелочи и кислоты для поддержания постоянной величины рН. В резервуаре для цианистых стоков рН=10,5, для хромовых стоков рН = 2,5.

Обезвреженные и нейтрализованные стоки направляются в отстойник. Стоки, содержащие простые и комплексные соединения циана, обезвреживаются гипохлоритом натрия.

Обезвреживание хрома в основном происходит в той же технологической последовательности, что и обезвреживание циана.

В качестве реагента для восстановления Сг+ до Сг+ используется гидросульфит натрия. Реакция идет сначала в кислой среде. В последующем в щелочной среде Сг+ выпадает в осадок в виде Сг(ОН)з.

Осаждение гидроксида хрома происходит в отстойнике.

Остаточные концентрации цианидов и хрома в очищенной воде не превышают допустимых санитарными нормами.

Электрохимическое окисление. Электрохимическая обработка производственных сточных вод применяется либо в целях разрушения содержащихся в них вредных веществ путем их электрохимического окисления на аноде, либо в целях извлечения металлов, кислот и других веществ, содержащихся в отработанных растворах.

Так, например, при обработке сточных вод цехов гальванических покрытий и полиметаллических рудообогатительных фабрик, содержащих комплексные цианиды меди, на катодах выделяется 60-70% металлической меди.

Электролиз отработанных травильных растворов, содержащих FeSO и свободную H2SO4, с применением анионитовых мембран дает возможность регенерировать 80-90% H2SO4 и получить порошкообразное металлическое железо (25-50 кг из 1 м растворов).

Очищенные в результате электролиза растворы можно полностью использовать при приготовлении свежих травильных растворов и растворов H2SO4, загружаемых в анодные камеры электролитической ванны перед следующим циклом очистки.

При обработке концентрированных сточных вод (содержание CN более 1 г/л) электрохимический способ значительно дешевле реагентного.

Озонирование. Применение озона для обработки производственных сточных вод обусловлено необходимостью разработки методов глубокой очистки сточных вод с целью их повторного использования.

Высокая реакционная способность озона вступать во взаимодействие со многими минеральными и органическими соединениями, сильное окислительное действие, возможность получения его прямо на станции из кислорода воздуха обусловливают перспективность применения озона в качестве реагента.

Кроме того, озонирование не приводит к увеличению солевого состава очищенной воды, не загрязняет воду продуктами реакции и другими примесями. Это важно при повторном использовании воды для технологических нужд.

Окислительное действие озона объясняется легкостью отдачи им атома кислорода. Под действием озона почти все металлы переходят в окислы.

В процессе обработки сточной воды озон, подаваемый в реактор в виде озоно-воздушной смеси, диспергированной на мельчайшие пузырьки, вступает в химические реакции. Озонирование представляет собой процесс абсорбции, осложненный химической реакцией в жидкой фазе.

Основным промышленным способом получения озона является его синтез из кислорода воздуха под действием электрического разряда в генераторе озона.

На рис. 5.32 представлена принципиальная технологическая схема озонаторной установки для глубокой очистки производственных сточных вод. Установка состоит из двух самостоятельных узлов: узла получения озона и узла очистки сточных вод.

Узел получения озона состоит из блока подготовки воздуха - очистки и осушки и блока получения озона.

Блок подготовки воздуха включает следующие аппараты: фильтры, теплообменники трубчатого типа, влагоотделитель, осушительную установку.

Кислород или воздух охлаждается в теплообменниках до 6° С и, попадая во влагоотделитель, частично освобождается от капельной влаги. На выходе из влагоотделителя установлен войлочный фильтр.

Для устойчивой работы озонатора предусматривается осушительная установка типа УОВ, которая обеспечивает осушку газа перед озонаторами до содержания влаги 0,05-0,1 г/м.

Охлажденный, обеспыленный и освобожденный от влаги воздух