Очистка сточных вод кожевенного производства

АННОТАЦИЯ

Изучен процесс очистки сточных вод кожевенных заводов от ионов трехвалентного хрома реагентным методом путем применения порошкообразного флокулянта «Унифлок». Опрделено, что рН сточной воды является одним из определяющих факторов, влияющих на скорость образования и осаждения хлопьев. Применение флокулянта «Унифлок » позволяет очистку сточных вод от ионов трехвалентного хрома до предельно допустимых норм.

ABSTRACT

This paper shows the reagent method of wastewater treatment of tanneries from trivalent chromium ions. The possibility of using powdered flocculant “Uniflock” has been investigated. It was determined that the pH of wastewater is one of the determining factors affecting the rate of formation and deposition of flakes. The use of the “Uniflock” flocculant allows wastewater treatment from trivalent chromium ions to the maximum permissible norms.

Ключевые слова: сточная вода, коагулянт, флокулянт, ионы трехвалентного хрома.

Keywords: wastewater, coagulant, flocculant, trivalent chromium ions.

В настоящее время важной задачей в направлении охраны поверхностных и подземных вод от загрязнения сточными водами является эффективная очистка промышленных сточных вод от содержащихся в них токсичных примесей.

Из всех отраслей легкой промышленности коже­венное производство относится к самым крупным потребителям воды. Общий сброс сточных вод кожевенных заводов достигает 50-60 млн.м³ в год, что сос­тавляет 2% от общего количества промышленных стоков. По сте­пени загрязненности сточные воды кожевенных заводов прочно занимают второе место.

В Республике Узбекистан только 30% заводов имеют очистные сооружения, ос­тальные предприятия сбрасывают неочищенные стоки. Наличие хрома в воде препятствует жизнедеятельности микроорганизмов и затрудняет процесс биохи­мической очистки сточных вод. В силу этих причин исследова­ния, направленные на интенсификацию процессов изъятия хрома из сточных вод являются на сегодняшний день актуальными.

По степени загрязненности сточные воды от дубильных процессов являются высококон­центрированными и токсичными. Их состав зависит от вида дубления, типа приме­няемых дубителей. Основным реагентом процесса хромового дубления являются соли хрома(Ш). В ходе процесса дубле­ния невозможно достичь полного извлечения Сг³⁺. Практически извлекается около 70-80% хрома. Остальное количество неиспользованного хрома остается в отработанных растворах.

Сточные воды от хромового дубления содержат большое ко­личество соединений хрома (III) - до 4,5г/л Сг₂ 0₃, что состав­ляет 95-99% его общего содержания в сточных водах.

Соли хрома (III) являются токсичными веществами и поэтому присутствие их в сточных водах нежелательно.

В связи с этим, актуальной проблемой кожевенного производства является очистка сточных вод от ионов трехвалентного хрома.

Целью данной работы было исследование процесса очистки сточных  вод кожевенного производства от ионов трехвалентного хрома. Опыты по очистке сточных   вод от ионов хрома проводились на модельных растворах. Процесс очистки сточных вод от ионов хрома включает в себя стадию реагентной очистки где рекомендуется применение в качестве флокулянта водорастворимый полиэлектролит флокулянт “Унифлок”. При этом сточную воду содержащую хром (III) обрабатывают известковым молоком, коагулянтом и флокулянтом. В сточную воду содержащую в растворенном виде хрома (III) в количестве 800 мг/л добавляют 15 мл насыщенного раствора известкового молока, при этом рН среды становится равным 10, 10 мл коагулянта – 0,5% ного раствора FeCl₃ затем 30мл флокулянта – 2% ного раствора “Унифлок”. После добавления известкового молока происходит образование гидроксида хрома Сг(ОН)₃ и ионы трехвалентного хрома переходят ионно-диспергированное состояние в виде взвешенных частиц.

Проведенные исследования показали, что рН сточной воды является одним из определяющих факторов, влияющих на скорость образования и осаждения хлопьев. Установлено, что при добавлении к сточной воде известкового молока происходит изменение значений рН во времени, т.е. процесс нейтрализации происходит не мгновенно,а требует опреде­ленного времени. Равновесное значение рН в объеме 100 мл было достигнуто за 7-10 мин, пpи этом наблюдалось снижение значений РН после добавления отдельных порций известкового молока.

Для достижения оптимального значения рН в системе, равное 9,5, при котором выпадают ионы трехвалентного хрома, необходимо добавить известковое молоко в таком количестве, чтобы первоначальное значение рН было равно 10.

Рисунок 1. Изменение рН сточной воды во времени в присутствии Са (ОН)₂

Из рис.1.видно, что обработка раствором Са(ОН)₂ должна производиться в определенном интервале времени для достижения постоянных значений рН.

Для интенсификации процесса осаждения гидроксида хрома нами были использованы флокулянты полиакриламид (ПАА) и “Унифлок”, способ- ствующие укрупнению частиц и образованию быстрооседающих хлопьев.

До настоящего времени во многих предприятиях в качестве флокулянта широко применяется привозимый из-за границы ПАА.

Нами было предложено применение порошкообразного флокулянта “Унифлок” выпускаемый у нас в республике, что является наиболее эффективным при очистке сточных вод кожевенного производства [1].

Исследование флокулирующей способности полиэлектролитов проводили путем определения кинетики осаждения взвеси в градуированных цилиндрах объёмом 100 мл. Предварительно замеряли мутность сточной воды на приборе Снеллена.

Для определения оптимальной области рН процесса флокуляции в цилиндры вводили различные количества 0,1н H₂SO₄ и NaOH. В каждый цилиндр вводили определенную дозу 2%-ного раствора флокулянта, тщательно перемешивали и оставляли на 20-25 минут. После отстаивания определяли относительный объем образовавшегося осадка и мутность воды. Установлено, что рН раствора влияет на конформационное состояние макромолекулы в рас- творе. Макромолекулу полимера можно представить в виде огромного полииона, окруженного множеством противоположно заряженных противоионов. В разбавленных растворах в процессе диссоциации за счет взаимного отталкивания одноименно заряженных ионогенных функциональных групп вдоль полимерной цепи макромолекула может принимать развернутую конформацию, что подтверждается также резким увеличением вязкости растворов. При этом происходит наиболее эффективное электростатическое взаимодействие дисперсных частиц с заряженными  группами полимера, что способствует быстрому образованию хлопьев и их эффективному осаждению. Отклонение от оптимальной области рН приводит к разрушению образующихся хлопьев.

Таким образом, определены оптимальные условия осаждения ионов трехвалентного хрома и состав фильтрата после удаления осадка следующее, мг/л: хрома (III) 0,4-0,6; взвешенные вещества 25, что указывает на эффективность очистки сточных вод кожевенного производства флокулянтом «Унифлок».

Список литературы:
1. Патент №1825750 М.К. Налибаев, Т. Ержанов. Способ очистки сточных вод от хрома (III).