Основы обработки сточных вод

09 апреля 2024 года

Со временем слова или фразы по обработке поверхности могут утратить значение, неверно трактуя состояние или специфичную обработку. Иногда это может привести к путанице, например, при использовании слов «качественный» и «количественный». Другие примеры могут включать в себя соединение против скрепления, зачистки против удаления, опустошение против продувки, увлажнения против гидратации и многие другие смешанные терминологические примеры.

Хелатирующий агентzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzz

Хелатирующий агент это — органическая кислота или регулировщик величины рН, имеющие более одной активной связи. Некоторые, широко используемые хелатирующие агенты, применяются в гальванике, включая ЭДТА (соль этилендиаминовой тетрауксусной кислоты), НТА (нитрилотриуксусная кислота), лимонная кислота и цианиды (слои натрия и калия).

С точки зрения чистой химии хелатирующий агент формирует отрицательную связь, привлекая положительные ионы металлов, включая электроны внутренних орбит. В результате, комплексы очень прочные и стабильные, благодаря соответствующему сродству для обеспечения электронной стабильности.

Например, ЭДТА трактуется, как наилучший хелатирующий агент ионов металла:

Ион металла (n+) + ЭДТА (4-) = MnY (n4-)

Приведённое уравнение показывает сильное соединение ЭДТА с ионом металла, формируя очень стабильный химический комплекс.

Хелатирующие агенты обычно можно найти в групповых процессах таких, как завершающее комплексообразование, стравливание металла, очистители, гальванические соли и добавки. Их ряд активности распространяется от смягчения жёсткости воды до удаления ржавчины и накипи, предотвращение химического воздействия на чувствительные металлы, комплексообразование с металлами в цианистых электролитах и стабилизация металлов в химической металлизации.

При значимости в процессах окончательной металлизации, наличие хелатирующих агентов может разрушить систему обработки отходов. Комплексная связь с металлом очень прочная, даже в широком диапазоне величины рН. С годами ограничения на сброс сточных вод становятся всё более жёсткими.

В норме содержания тяжёлых металлов очень низкие величины частей на миллион (мг). Добавка может легко разрушить прочную связь хелатирующего агента с высаживаемым металлом. В качестве примеров — сульфиды и полисульфиды. Их действие заключается в химическом расщеплении связи хелатирующего агента с металлом в определенном диапазоне рН с образованием осадка нерастворимого сульфида металла. Это допустимый вариант превращения растворимых металлов в их нерастворимые соединения. Высаживание металлов существенно для оптимизации обработки сточных вод.

Комплексообразователиzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzz

Это неорганические, органические и органометаллические соединения, образующие связь с ионами металлов. Они делают это благодаря сродству к внешним электронам. Это объясняет несколько более слабую стабильность связи с металлами по сравнению с рассмотренными хелатами.

К комплексообразователям относятся: винная кислота, глюконаты, функциональные амины и некоторые фосфаты. На эти химические комплексы в влияют величина рН и концентрация раствора. Используются в гальванике серийного производства, при пассивировании нержавеющей стали, в стравливании металлопокрытий, при подготовке поверхности (очистка и активирование), в обработке алюминия и как добавки.

Их воздействие охватывает очистку твёрдых поверхностей, удаление накипи и ржавчины, умягчение воды, очистку электролитов, защиту от воздействия на чувствительные металлы и антикор.

Закомплексованные металлы, если не обработаны правильно, будут создавать большие проблемы при обработке сточных вод. Однако, как и в случае хелатных связей металлов, добавление металлических осадителей очень эффективно разрушает связи между металлом и комплексообразователями.

Специальные обработкиzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzz

На гальванике сточные воды, содержащие шестивалентный хром и цианиды, обрабатываются раздельно прежде, чем сливаются в общий поток стоков. Шестивалентный хром восстанавливается до трёхвалентного состояния метабисульфитом натрия при низком рН (2.0−2.5):

3NaHSO3 + 2H2Cro4 = Cr2(SO4)3 + 3NaHSO4 + 5H2O

Эта реакция обычно автоматизирована по окислительно-восстановительному потенциалу (ORP).

Цианиды реагируют с хлоркой (гипохлорит натрия 10−15%) по двухстадийной ORP реакции до окончательного разложения на двуокись углерода (углекислый газ) и азот.

CN- + 2OH- = CNO- + Cl- + H2O (pH выше 11)

2CNO- + 3OCl- + H2O = 2CO2 + N2 + 2OH- + 3Cl- (pH 8−8.5)

Комплексообразователи и дефлокулянтыzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzz

Эти соединения могут образовывать комплексы или взвешенные твёрдые частицы. Такими частицами могут быть ржавчина, нагары или выпадающие гидрокиси металлов. Соединения включают глюконовую и гликолевую кислоты, сложные сахара и коллоиды такие, как клеи и желатины.

Комплексы образуются при высоком рН (более 11) и высоких концентрациях тогда, как дефлокулянты — предпочтительнее при малых концентрациях. Комплексообразователи и дефлокулянты замедляют высаживание твёрдых веществ при обработке стоков. Для преодоления этих проблем обычно используются органические полимеры и неорганические соли. Этот тип добавки с обоими агентами называют коагулянтом.

Коагулирующие добавки уже распространены при обычной обработке стоков. Эти добавки нарушают стабильность коллоидных суспензий и нейтрализуют заряды, позволяя частицам гидроокисей металлов начать высаживание.

На завершающем этапе, после коагуляции, добавляются флокулянты. Флокулянт это — полимер. Его эффективность заключается в соединении нестабильных коллоидных частиц. Частицы станут быстро высаживаться, формируя крупные агломераты частиц, очищая обработанную воду. Флокулянты различаются по молекулярному весу и плотности заряда для оптимального применения при особой обработке сточных вод. Флокулянты модифицируют заряд поверхности частиц, усиливая притяжение агломератов частиц в крупные, ускоряя их высаживание, как показано на рисунке.

При обработке сливаемых растворов могут появиться проблемы со вспениванием. Для контроля этого добавляют антивспениватели. Это, обычно, — силикон или без силикона.

На графике приведены оптимальные значения рН для высаживания металлов как гидроксидов:

Много лет назад хелаты впервые были применены при электроочистке стали от накипи. Комплексы и дефлокулянты заменили хелаты, чтобы уменьшить стоимость и по требованиям обработки стоков.

Из-за неправильного использования терминологии комплексы и дефлокулянты названы хелатами, хотя они таковыми не являлись. В этом отношении важно понять, что все хелатирующие агенты — комплексы, но — не все комплексы хелатирующие агенты.

Очиститель может быть отнесён к хелатообразующему типу, хотя, по воздействию, он может и не быть таковым. Чтобы быть уверенным в используемых продуктах, консультируйтесь с поставщиком и знакомьтесь с техническими паспортами (SDS). Это прояснит, что используется и как конкретные химические составы могут облегчить процесс очистки сточных вод.

*************************

Во взаимовыгодной работе обеспечена информационная поддержка, консультирование, сопровождение технологического процесса, правильная расстановка подобранного оборудования, его поставка, наладка, сервис и обеспечение базовыми и расходными материалами.

По возможному сотрудничеству в технологиях сборочно-монтажного производства, изготовления печатных плат и гальваники просьба использовать следующий контакт:

Санкт-Петербург, Таллинское шоссе, 206

Электронная почта: office@bmptek.ru

https://bmptek.ru

Тел. +7 (921) 994−9502

Управляющий проекта — Алексей Леонов