Анализ целесообразности применения в очистке промышленных сточных вод.
1. Вводная информация
Загрязнение тяжелыми металлами — это загрязнение окружающей среды, вызванное тяжелыми металлами или их соединениями. В основном оно вызвано антропогенными факторами, такими как добыча полезных ископаемых, сброс сточных газов, орошение сточными водами и использование продуктов, содержащих тяжелые металлы. Например, в Японии такие заболевания, как «болезнь воды» и «боль», вызваны загрязнением ртутью и кадмием соответственно. Степень вреда зависит от концентрации и химической формы тяжелых металлов в окружающей среде, пище и организмах. Загрязнение тяжелыми металлами в основном проявляется в загрязнении воды, а также частично в атмосфере и твердых отходах.
Тяжелые металлы — это металлы с удельной плотностью (весом) более 4 или 5. Существует около 45 видов металлов, таких как медь, свинец, цинк, железо, алмаз, никель, ванадий, кремний, титан, марганец, кадмий, ртуть, вольфрам, молибден, золото, серебро и др. Хотя марганец, медь, цинк и другие тяжелые металлы являются микроэлементами, необходимыми для жизнедеятельности, большинство тяжелых металлов, таких как ртуть, свинец, кадмий и др., не являются необходимыми для жизни, а все тяжелые металлы в концентрации выше определенного уровня токсичны для человеческого организма.
Тяжелые металлы, как правило, существуют в природе в естественных концентрациях. Однако из-за растущей эксплуатации, выплавки, переработки и промышленного производства тяжелых металлов человеком многие из них, такие как свинец, ртуть, кадмий, кобальт и др., попадают в атмосферу, воду и почву, вызывая серьезное загрязнение окружающей среды. Тяжелые металлы в различных химических состояниях или формах сохраняются, накапливаются и мигрируют после попадания в окружающую среду или экосистему, причиняя вред. Например, тяжелые металлы, сбрасываемые со сточными водами, могут накапливаться в водорослях и донном иле, даже при небольшой концентрации, и адсорбироваться на поверхности рыбы и моллюсков, что приводит к концентрации в пищевой цепи и, следовательно, к загрязнению. Например, заболевания, связанные с водой в Японии, вызваны ртутью в сточных водах, сбрасываемых предприятиями по производству каустической соды, которая под действием биологических процессов превращается в органическую ртуть; другой пример — боли, вызванные кадмием, сбрасываемым предприятиями по выплавке цинка и гальваническому покрытию кадмия. Свинец, выбрасываемый выхлопными газами автомобилей, попадает в окружающую среду посредством атмосферной диффузии и других процессов, что приводит к значительному увеличению текущей концентрации свинца на поверхности, в результате чего поглощение свинца современными людьми примерно в 100 раз выше, чем у первобытных людей, и наносит вред здоровью человека.
Макромолекулярный агент для очистки воды от тяжелых металлов, представляющий собой коричнево-красную жидкую полимерную смесь, способен быстро взаимодействовать с различными ионами тяжелых металлов в сточных водах при комнатной температуре, такими как Hg+, Cd2+, Cu2+, Pb2+, Mn2+, Ni2+, Zn2+, Cr3+ и др. В результате реакции образуются водонерастворимые комплексные соли с эффективностью удаления более 99%. Метод очистки удобен и прост, недорог, эффективен, количество осадка мало, стабилен, нетоксичен и не вызывает вторичного загрязнения. Может широко применяться для очистки сточных вод в электронной промышленности, горнодобывающей и металлургической промышленности, металлообрабатывающей промышленности, при десульфуризации электростанций и других отраслях. Диапазон pH: 2-7.
2. Область применения продукта
Являясь очень эффективным средством для удаления ионов тяжелых металлов, оно имеет широкий спектр применения. Его можно использовать практически для всех сточных вод, содержащих ионы тяжелых металлов.
3. Методика использования и типовой технологический процесс.
1. Как использовать
1. Добавьте и перемешайте.
① Добавьте полимерный реагент для очистки воды от тяжелых металлов непосредственно в сточные воды, содержащие ионы тяжелых металлов, для мгновенной реакции. Оптимальный метод – перемешивание каждые 10 минут.
②В случаях неопределенности концентрации тяжелых металлов в сточных водах для определения количества добавленного тяжелого металла необходимо использовать лабораторные эксперименты.
③ Для очистки сточных вод, содержащих ионы тяжелых металлов различной концентрации, количество добавляемого сырья может автоматически контролироваться с помощью ОВП.
2. Типичное оборудование и технологический процесс
1. Предварительная обработка воды. 2. Для достижения pH = 2-7, добавление кислоты или щелочи через регулятор pH. 3. Контроль количества добавляемого сырья через регулятор окислительно-восстановительных процессов. 4. Флокулянт (сульфат калия-алюминия). 5. Время пребывания в перемешивающем резервуаре 10 мин. 76, время пребывания в агломерационном резервуаре 10 мин. 7, отстойник с наклонной пластиной 8, осадок 9, резервуар 10, фильтр 121, окончательный контроль pH дренажного бассейна 12, сточные воды.
4. Анализ экономических выгод
Рассмотрим в качестве примера типичные сточные воды гальванического производства, содержащие тяжелые металлы. Только в этой отрасли компании, применяющие такие сточные воды, получат огромные социальные и экономические выгоды. Сточные воды гальванического производства в основном состоят из промывочной воды после нанесения покрытий и небольшого количества технологических отходов. Тип, содержание и форма тяжелых металлов в сточных водах сильно различаются в зависимости от типа производства, в основном содержат ионы тяжелых металлов, таких как медь, хром, цинк, кадмий и никель. Согласно неполным статистическим данным, ежегодный объем сброса сточных вод только гальванической промышленности превышает 400 миллионов тонн.
Химическая обработка сточных вод гальванических производств признана наиболее эффективным и тщательным методом. Однако, судя по результатам многолетнего опыта, химический метод имеет такие проблемы, как нестабильная работа, экономическая неэффективность и низкий экологический эффект. Полимерные реагенты для очистки воды от тяжелых металлов хорошо решили вышеуказанные проблемы.
4. Комплексная оценка проекта
1. Обладает сильной восстановительной способностью по отношению к CrV, диапазон pH, в котором происходит восстановление Cr”, широк (2–6), и большинство из них имеют слабокислую среду.
Использование смешанных сточных вод позволяет избежать необходимости добавления кислоты.
2. Вода обладает сильной щелочностью, и при её добавлении можно повысить значение pH. При достижении pH 7,0 содержание Cr (VI), Cr³⁺, Cu²⁺, Ni²⁺, Zn²⁺, Fe²⁺ и др. достигает необходимого уровня, то есть происходит осаждение тяжелых металлов при одновременном снижении содержания VI. Очищенная вода полностью соответствует национальным стандартам сброса сточных вод первого класса.
3. Низкая стоимость. По сравнению с традиционным сульфидом натрия, себестоимость переработки снижается более чем на 0,1 юаня за тонну.
4. Высокая скорость обработки и высокая эффективность проекта по охране окружающей среды. Осаждение происходит легко, в два раза быстрее, чем при использовании известкового метода. Одновременное осаждение F- и P043 в сточных водах.
5. Количество осадка невелико, составляет лишь половину от количества, образующегося при традиционном методе химического осаждения.
6. После обработки не происходит вторичного загрязнения тяжелыми металлами, в отличие от традиционного основного карбоната меди, который легко подвергается гидролизу;
7. Благодаря отсутствию засорения фильтровальной ткани, обработка может осуществляться непрерывно.
Источник данной статьи: информация предоставлена Sina Aiwen.
Дата публикации: 29 ноября 2021 г.