2015-02-27
447
Выделение диссоциирующих в воде
электролитов с частицами (размер ионов ~10-9м).
Объект переработки:
- сточные воды, содержащие переходные металлы (Ca, Mg);
- природные воды, содержащие металлы (Ca, Mg);
- травильные растворы, содержащие электролиты (H2SO4, HNO3);
- сточные воды гальванических производств (NiSO4, CdSO4).
Для выделения растворенных примесей могут быть использованы следующие методы:
1. Реагентные методы с использованием химических реагентов (сода, известковое молоко);
2. Нейтрализация – щелочью, известковым молоком;
3. Альтернативный метод: ионный обмен;
4. Метод опреснения - осуществляют сепарацию при изменении фазового состава воды с переходом в газообразное состояние - дистилляция, или в твердую фазу- вымораживание, гидратообразование.
Установки для осуществления этих процессов можно дополнить дополнительными очистными сооружениями (рис. 11.1).
Очистка сточных вод от растворенных примесей реагентным методом. Физико-химические основы метода.
Сущность метода заключается в том, что растворенные примеси переходят в нерастворенное состояние в результате протекания обменной химический реакции:
· CaSO4+ Na2CO3=Na2SO4 + CaCO3 (14.1)
· MgSO4 +2NaOH=Mg(OH)2 + Na2SO4 (14.2)
· Na2SiF6 + CaCO3=CaSiF6 + Na2CO3 (14.3)
· HF + CaCO3 =CaF2 + CO2 + H2O (14.4)
Во всех приведенных реакциях в правой части образуются малорастворимые соединения, выпадающие в осадок (оно содержит загрязняющее вещество).
SO4, МgSO4 – эти соединения характеризуют жесткость воды.
{ Ж} общ =7ммоль/л-жесткость горячей воды после станции водоочистки
Жобщ.= Ж врем. + Жconst
Временная жесткость определяется содержанием ионов CO3-, HCO3-. Жесткость приводит к образованию осадков солей на поверхности теплообменников, что ухудшает теплопередачу.
(14.1-14.2)- освобождение от солей жесткости;
(14.3-14.4)- производство фосфорных удобрений.
Компонент Si (SiF6) используется как полуфабрикат в электрохимической промышленности, НF- сильное токсичное вещество, легколетучее, загрязняет атмосферу.
Достоинства реагентных методов:
1) простота;
2) универсальность по отношению к физико-химическому составу перерабатываемых сточных вод (селективное выделение).
Недостатки реагентных методов:
1) требуется дополнительная стадия разделения твердых и жидких фаз (сепарация);
2) высокие требования к дозированию химических реагентов.
Условия образования осадков определяется неравенством с ПР (3.2).
Пример: Растворимости (рис. 3.1) при 20°С: СCaSO4~1,8 г/л, СCaCO3~(150-200)мг/л. Почти в 10раз растворимость CaCO3 ниже растворимости СaSO4, следовательно, CaCO3 выпадет в осадок.
