Құрамында алты валентті хром және басқа да ауыр металдар бар ағынды суларды тазарту үшін қолданылатын құйынды қабаттың табиғаты реагент шығынын түбегейлі азайтуға мүмкіндік береді, неғұрлым толық тазартуға қол жеткізеді және процесті үздіксіз етеді.

Белсенді аймақтағы ферромагниттік элементтер АВС құрылғысы, электромагниттік өрісте белсенді аймаққа түсетін реагенттерді қарқынды араластырыңыз. Соққы мен үйкеліс коллоидты дисперсия дәрежесіне дейін ұнтақтауға әкеледі. Коллоидты металл жақсы тотықсыздандырғыш болып табылады. Ферромагниттік элементтердің дисперсия процесінде коллоидты металдың түзілуімен бір мезгілде құйынды қабаттағы судың электролизі сутегін түзеді. Екі фактор да сарқынды сулардағы алты валентті хромның және басқа да ауыр металдардың азаюында маңызды рөл атқарады. Құйынды қабаттың бұл мүмкіндігі алты валентті хромды қалпына келтіру үшін темір сульфатының шығынын айтарлықтай азайтады, тіпті тек коллоидты металдың және шығарылатын сутегінің арқасында ағынды судағы алты валентті хромның және басқа металдардың толық төмендеуіне қол жеткізеді.

АВС-тегі қалпына келтіру реакциясы секундтың бөліктерін алады, бұл процесті үздіксіз жоғары жылдамдықпен жүргізуге мүмкіндік береді.

Реагенттерді қарқынды араластыру және электромагниттік өрістердің әсері, сондай-ақ қосылыстардың дисперсиясы механикалық араластырғыш құрылғыларға қарағанда металл гидроксидтерінің жақсы дисперсиясына әкеледі.

Бір қызығы, шөгінділердің дисперсиясының жоғарылауы оның қатуын бәсеңдетпейді. Керісінше, АВС-та қатты фаза бөлшектерінің шөгуі механикалық араластырғыш құрылғыға қарағанда 1,5 – 2 есе жылдам жүреді. Бұл суспензияға интенсивті магниттік әсер етумен байланысты, бұл сұйық пен қатты бөлшек арасындағы шекарадағы фазааралық керілуді өзгертеді.

Құйынды қабаттың ең маңызды қасиеті өңдеуден кейін заттың физикалық және химиялық қасиеттерінің өзгеруі, өнімнің химиялық белсенділігін айтарлықтай өзгертуі болып табылады.

Механикалық араластырғыш құрылғыны пайдалану үлкен ізі бар жабдықты және елеулі капиталды инвестициялауды қамтиды. Бұл әдістегі циклдік тазарту процесінің ұзақтығы 30-дан 120 минутқа дейін.

Хромды және басқа металдарды гидроксидтер түрінде бір мезгілде тұндыру арқылы сілтілі ортада химиялық тотықсыздандыруды қолдану арқылы ағынды суларды хромнан тазарту үшін АВС пайдалану тек порциялау құрылғылары бар темір сульфаты мен әк сүтіне арналған ыдыстарды, бір АВС құрылғысын және сүзгіні қажет етеді. шлам жинағыш.

Құрамында хром бар ағынды суларды залалсыздандыруға арналған құйынды қабат құрылғысын сынау нәтижелері төмендегідей.

1-кесте

АВС құрамында хром бар ағынды суларды залалсыздандыру нәтижелері

Cr бастапқы концентрациясы6+, мг/дм3	процестің рН	Темір сульфатының шығыны, стехиометриялық мөлшердің %	Ферромагниттік элементтердің салмағы, г	Қалдық Кр6+ тазартудан кейін, мг/дм3
100	2	100	150	0
		90		0
		80		0,56
100	4	90	150	0
		80		0,9
590	2	100	200	0
		90		0
		80		0,8
1000	2,5	100	200	0
		90		0,11
		80		1,1
200	7,5	100	150	0,012
200	9,0	100	150	0
		90		0,05
		80		0,98
750	7,5-8,5	90	200	0,1-0,01

2-кесте

Нәтижелер ның бейтараптандыру және жою ның ауыр металл иондары жылы а индустриялық бірлік бірге АВС

Бастапқы металл концентрациясы, мг/дм3	процестің рН	Ca(OH) тұтынуы2, стехиометриялық мөлшердің %	Ферромагниттік элементтердің салмағы, г	Қалдық металл құрамы, мг/дм3
Фе2+; 3+= 130,0	7,5	90,0	200	Фе2+; 3+ – 0
Cu2+= 50,0				Cu2+ – 0,12
Zn2+= 45,0				Zn2+ – 0,063
CD2+= 10,0				CD2+ – 0,07
Cr3+= 120,0				Cr3+ – 0
Фе2+; 3+= 170,0	8,5	100,0	150	Фе2+; 3+ – 0
Cu2+= 40,0				Cu2+ – 0,018
Zn2+= 28,0				Zn2+ – 0
CD2+= 5,5				CD2+ – 0,011
Cr3+= 100,0				Cr3+ – 0
Фе2+; 3+= 250,0	8,7	100,0	200	Фе2+; 3+ – 0
Cu2+= 65,0				Cu2+ – қалдық
Zn2+= 35,0				Zn2+ – қалдық
CD2+= 2505				CD2+ – 0
Cr3+= 350,0				Cr3+ – 0

Бір мезгілде механикалық араластыру мен көпіршікті аэрацияны қолдану арқылы өнеркәсіптік тазарту жүргізілді. Процестегі әк сүтін тұтыну стехиометриялық мөлшердің 115 — 120% құрады. Ағынды суды реагентпен араластыру ұзақтығы 15-20 минутты құрады.

1-3-суреттерде ауыр металдарды тиімді тазарту және АВС және механикалық араластырғыштар арқылы тұндырғыштардағы ағынды суларды тазартудың салыстырмалы тәуелділіктері көрсетілген.

1-сурет. Ағынды суларды ауыр металдардан тазарту тиімділігі: 1 – механикалық араластырғыш реактор (Са(ОН)2 шығыны – стехиометриялық мөлшердің 115-120%); 2 – АВС (Ca(OH)2 – стехиометриялық мөлшердің 92% тұтынуы)

2-сурет. Металл гидроксиді түзілгеннен кейін тұндырғыштардағы ағынды сулардың тиімді тұндырылуының тәуелділігі: 1 – механикалық араластырғыш реактор; 2 – АВС

3-сурет Алты валентті хромды қалпына келтірудің тиімділігі: 1,2 – сәйкесінше хром концентрациясы 50 және 100 мг/дм3 реакторда (көпіршікті аэрация); 3,4 – АВС-де бірдей

Өндірістік жағдайларда ағынды сулардан хромды тазарту тиімділігін салыстыру үшін көпіршікті аэрациясы бар реакторда әдеттегі реагент процесінде хром төмендетілді, өңдеу ұзақтығы 15-25 минутты құрады.

3-суретте осы сынақтың салыстырмалы деректері көрсетілген.

Құрамында қышқылдық және сілтілі ортада хром бар ағынды суларды тазартатын қондырғыларда АВС-ті өнеркәсіптік қолдану нәтижелері АВС негізіндегі процесс хром мен ауыр металдарды (Fe, Fe, Ni , Zn, Cu, Cd), 90-100% стехиометриялық мөлшердегі реагенттерді пайдалану кезінде және тазарту қондырғылары мен олардың жұмысын айтарлықтай жеңілдету, тәжірибелік зерттеулердің нәтижелерімен және АВС ферромагниттік элемент құйынды қабатының тиімділігімен расталған. Кәдімгі реагент процесінде реагенттер шығыны: 115-120% тұндыру агенті (Са(ОН))2, қазірдің өзінде2CO3) және 150-175% тотықсыздандырғыш (FeSO4).

Тәжірибелердің және ағынды суларды тазарту процесінде АВС өнеркәсіптік сынауының негізінде әртүрлі өнеркәсіп орындарының тазарту қондырғыларында жаңа процестер ұсынылды және енгізілді (сурет 4, 5).

4-суретте құрамында хром бар және қышқыл/сілтілі ағынды суларды бір мезгілде тазалаудың технологиялық диаграммасы көрсетілген, мәні нысанның екі учаскесіндегі ағынды сулар екі араластырғыш ыдысқа кезек-кезек құйылады. Резервуарлардың бірі толып, судың орташа мөлшері алынғанда, тотықсыздандырғышпен (натрий бисульфаты) бірге рН 2-3-ке жеткізу үшін қышқыл қосылады. 5-10 минут араластырғаннан кейін су АВС-қа түседі. Сілті (Na2CO3) рН 7,5-9 дейін жеткізу үшін ағынға қосылады. АВС-та ағынды сулар бірнеше секунд ішінде реагенттермен өңделеді, бұл Cr азаюын аяқтайды.6+ дейін Cr3+ және Cr түзілуі3+ және басқа да ауыр металдардың гидроксидтері. Ықтимал қалпына келтіретін агент – темір сульфаты (FeSO4).

Сурет. 4 Құрамында хром және қышқыл/сілті бар ағынды суларды бір мезгілде тазалаудың технологиялық схемасы: 1- араластырғыш цистерна; 2 — тотықсыздандырғыш резервуар (FeSO4 ерітіндісі); 3 —Na2CO3 ерітіндісін дайындауға арналған цистерна; 4,7,11 — сорғылар; 5 — тотықсыздандырғыш резервуар; 6 — күкірт қышқылының резервуары; 8 — АВС; 9, 10 — тұндырғыш; 12 — вакуумдық сүзгі; 13 — порциялау; 14 — шығын өлшегіш; 15 — реагент шығынын реттеу клапаны; 16 — сынамаларды іріктеу; 17 — рН-метр

Бұл процесте құйынды қабат құрылғыларын пайдалану ластану шекті рұқсат етілген шектерден төмен болатын деңгейге дейін тазартуды жақсартады, реагентті 1,5-2 есеге, энергия шығындарын жартысына азайтады және тазарту қондырғысының ізін 10 – 15%-ға азайтады.

Технологиялық диаграммада (5-сурет) АВС-те тазарту үш бөлек ағынмен жүреді:

Cr төмендеуі6+ дейін Cr3+ құрамында су бар хромда;

Құрамында циан бар ағынды суда цианидтердің цианаттарға дейін тотығуы (рН 10-11, сілті және тотықтырғыш);

Залалсыздандырылған хром мен көгілдір суды сілтілі/қышқылды сумен араластырғаннан кейін ағынды суды бір мезгілде тазарту.

Тазартылған қалдықтардан тұздарды жою үшін қиыршық-құмды сүзгі, катиондық және анион алмастырғыш сүзгілер қолданылады, олардан су таза су ыдысына және қайтадан технологиялық процеске түседі.

Ағынды суларды тазартудың бұл әдісі ең үнемді болса, оны әртүрлі салаларда қолданудың кең мүмкіндіктерін ашады.