По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 628.16.087

Исследование параметров извлечения ионов тяжелых металлов в электролизерах с алюминиевыми анодами

Филатова Е.Г. канд. техн. наук, доцент, e-mail: efila@list.ru, Иркутский государственный технический университет, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, д. 83
Соболева А.А. соискатель, e-mail: alensobo@yandex.ru, Иркутский государственный технический университет, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, д. 83
Минаев Д.В. аспирант, e-mail: minaev.dimn@yandex.ru, Иркутский государственный технический университет, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, д. 83

В промышленных сточных водах гальванических производств наиболее распространены ионы никеля, меди, цинка, хрома и железа. Эффективными методами очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов являются электрохимические. С целью интенсификации параметров электрохимического извлечения ионов тяжелых металлов из сточных вод выполнено укрупненное лабораторное исследование в электролизере с алюминиевыми анодами. Определены параметры электрохимической очистки сточных вод, позволяющие максимально снижать концентрацию ионов тяжелых металлов никеля, меди, цинка, хрома и железа: рН, анодная плотность тока, межэлектродное расстояние. Установлено: при одновременном присутствии нескольких ионов тяжелых металлов в сточных водах наблюдается снижение расхода алюминия, а следовательно, и электроэнергии при электрохимической очистке сточных вод.

Литература:

1. Алексеев Е.В. Физико-химическая очистка сточных вод. − М.: Изд-во Ассоциации стоительных вузов, 2007. – 248 с.

2. Рекомендации по проектированию водоснабжения и канализации цехов гальванопокрытий Б3-79. – М.: ГПКиНИИ Сантехпроект, 1992. – 168 с.

3. ГОСТ 9.314-90. Вода для гальванического производства и схемы промывок. Общие требования. – М.: Стандартинформ, 2008.

4. Филатова Е.Г., Соболева А.А., Дударев В.И. и др. Извлечение меди из промывных стоков гальванического производства // Вестник ИрГТУ. – 2012. – № 10. – С. 205–211.

5. ПНД Ф 14.1.46-96. Методика выполнения измерений массовой концентрации никеля в сточных водах фотометрическим методом с диметилглиоксимом.

6. ПНД Ф 14.1:2.50-95. Методика выполнения измерений массовой концентрации общего железа в природных и сточных водах фотометрическим методом с сульфосалициловой кислотой.

7. ПНД Ф 14.1:2.60-96. Методика выполнения измерений массовой концентрации ионов цинка в природных и очищенных сточных водах фотометрическим методом с дитизоном.

8. ПНД Ф 14.1:2.48-96. Методика выполнения измерений массовой концентрации ионов меди в природных и сточных водах фотометрическим методом с диэтилдитиокарбаматом свинца.

9. Филатова Е.Г., Соболева А.А., Дударев В.И. и др. Электрохимическая коагуляция ионов тяжелых металлов в связи с проблемой загрязнения и очистки сточных вод // Водоочистка. – 2012. – № 8. – С. 22–28.

10. Филатова Е.Г., Дударев В.И. Оптимизация электрокоагуляционной очистки сточных вод гальванических производств. – Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2013. – 140 с.

11. Васильев В.П. Аналитическая химия. В 2-х ч. (ч. 1). – М.: Дрофа, 2004. – 366 с.

Ежегодно при обработке металлов в гальванических цехах образуется более 800 млн м3 сточных вод, основными загрязняющими веществами которых являются ионы тяжелых металлов. Особую опасность представляют концентрированные растворы, сбросы которых приводят как к нарушению режима работы цехов, так и к потере большого количества ценных компонентов. По данным Всемирной организации здравоохранения, тяжелые металлы по индексу Корте воздействия на организм человека уже в 1963 г. вышли на первое место, опередив диоксины и радионуклиды. Вот почему особому контролю должны подвергаться те металлы, которые в наибольшей степени загрязняют природу и при накоплении во внешней среде представляют серьезную опасность с точки зрения их биологической активности и токсических свойств.

В промышленных сточных водах гальванических производств наиболее распространены ионы никеля, меди, цинка, хрома и железа. Соединения никеля играют важную роль в кроветворных процессах, являясь катализаторами. Они оказывают специфическое действие на сердечно-сосудистую систему. Являясь канцерогенными элементами, они способны вызывать респираторные заболевания. Ионы шестивалентного хрома и никеля обладают одновременно и мутагенным, и канцерогенным воздействием на человеческий организм. Цинк относится к числу активных микроэлементов, влияющих на рост и нормальное развитие организмов. В то же время многие соединения цинка токсичны, прежде всего его сульфатные и хлоридные соли. Высокие концентрации меди приводят к интоксикации, анемии и заболеванию гепатитом.

В технологических процессах гальванопокрытий образуются также чрезвычайно токсичные и опасные для окружающей среды отходы: отработанные технологические растворы обезжиривания и травления и концентрированные электролиты с содержанием ионов тяжелых металлов в десятки и сотни раз больше, чем в промывных водах.

Предотвращение экологической опасности загрязнения сточных вод ионами тяжелых металлов может быть достигнуто реализацией следующих задач: повышением степени очистки сточных вод, использованием извлеченных ионов металлов, созданием оборотной системы водоснабжения.

Для Цитирования:
Филатова Е.Г., Соболева А.А., Минаев Д.В., Исследование параметров извлечения ионов тяжелых металлов в электролизерах с алюминиевыми анодами. Водоочистка. 2015;2.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: