CC BY
12
КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ
УСТАНОВКА ДЛЯ ОСВОБОЖДЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ЦИАНИДОВ
Инженер И. Ю. Сенча
Из Харьковского отделения Государственного проектного института по изысканиям конференции были вручены награды особо отличившимся санитарным уполномечен-
и проектированию наружных водопроводов, канализации и гидротехнических сооружений (Водоканалпроект)
Производственные сточные воды, загрязненные солями синильной кислоты — цианидами, чаще всего цианистым калием или цианистым натрием, при известных условиях могут оказывать вредное влияние на санитарное состояние водоема. Такие воды поступают из цехов термохимической обработки и гальванопокрытий металлических деталей на машиностроительных заводах, а также образуются при процессах извлечения из руд некоторых цветных металлов — золота, серебра, свинца, цинка и др.
В настоящее время в СССР применяются главным образом деструктивные химические методы обезвреживания цианистых вод путем обработки их хлорной известью, кислотой, железным купоросом. Однако каждый из этих способов в санитарном отношении в той или иной степени не безупречен. Так, при обработке цианистых вод хлорной известью в сток поступают все минеральные соли, образующиеся при взаимодействии цианидов и обезвреживающего реагента; кроме того, в сточные воды может поступать в некоторых количествах хлорциан, образующийся при действии хлора на цианиды, так как он хотя и мало, но все же растворим в воде. Обезвреживание цианистых сточных вод путем обработки их кислотой, основанное на превращении при этом цианидов в синеродистый водород, вследствие легкости распространения в воздухе этого ядовитого газа является методом, опасным как для персонала, обслуживающего обезвреживающую установку, так и для района размещения этой установки.
Метод обезвреживания цианистых сточных вод железным купоросом основан на том, что получающийся в результате воздействия купороса на цианид комплексный анион [Ре(СМ)]в весьма прочен, устойчив в отношении к воздуху, кислотам и щелочам, ввиду чего и не является ядовитым. Однако получающийся при этом ферроцна-нид калия (или натрия), хорошо растворимый в воде, легко уходит в общий сток. Здесь при действии свободных кислот или кислых солей, что, как правило, имеет место на металлообрабатывающих предприятиях, указанные ферроцианиды могут распадаться с выделением синильной кислоты. Известно также, что ферроцианид калия (или натрия) в растворе разлагается с образованием небольших количеств циана под влиянием солнечного света.
Харьковским отделением «Водоканалпроекта» под руководством аатора был разработан проект установки для освобождения производственных сточных вод от цианидов путем обработки их железным купоросом с доведением цианида до не растворимого в воде ферроцианида железа (берлинской лазури). Схема работы установки такова. Цианистые сточные воды контактируют сначала с раствором железного купороса, под влиянием которого цианиды превращаются в комплексную, легко растворимую в воде соль: ферроцианид калия (или натрия). Химический процесс, происходящий при этом, схематически можно выразить следующей формулой:
6КС1Ч+Ре504= К4[Ре(СЫ),] + К2504 (1)
(Существующие до настоящего времени обезвреживающие установки обычно на этом заканчивают процесс очистки цианистых сточных вод.)
Даллее ферроцианид калия вступает в реакцию с сернокислым железом окисным Ре2(504)3, получаемым здесь же из раствора закисного сернокислого железа Ре50< путем интенсивной продувки жидкости воздухом, в результате чего легко растворимый в воде ферроцианид калия превращается в нерастворимый ферроцианид железа
ЗК4[Ре(СЫ)6]+2Ре2(504), = Ре4[Ре(СЫ)и]3 I + бК^О, (2)
После этого ферроцианид железа (берлинская лазурь) выделяется из сточной жидкости путем отстаивания и фильтрования; таким образом цианиды извлекаются из сточной жидкости и в сброс не поступают.
Техническая схема подобной обезвреживающей установки разработана в двух вариантах: 1) когда на предприятии, спускающем цианистые сточные воды, имеется система сжатого воздуха, и 2) когда такой системы на предприятии не имеется. На рис. 1
представлена схема установки для освобождения сточных вод от цианидов по указанному методу с применением перемешивания и аэрации сжатым воздухом.
Цианистые сточные воды из цеха поступают в реакторы-отстойники (их два, функционируют они поочередно); сюда же подается раствор железного купороса. Жидкость в реакторе-отстойнике интенсивно перемешивается с помощью сжатого воз-
птгтпймика
Рис. 1. Принципиальная схема обезвреживающей установки при наличии сжатого воздуха.
духа, подведенного от заводской сети; в результате этого цианид калия (натрия) превращается в ферроцианид калия или натрия (1) и далее вследствие продувки воздухом и окисления купорос превращается в окисное сернокислое железо. При реакции последнего с ферроцианидом калия (натрия) происходит образование ферроцианида железа (2). Далее жидкость отстаивается в реакторе, ферроцианид железа выпадает в осадок, который откачивается насосом на песчаный фильтр и затем идет на использо-
Рис. 2. Принципиальная схема обезвреживающей установки при отсутствии сжатого воздуха.
вание как ценная неорганическая краска. Осветленная и обезвреженная жидкость, имеющая в своем составе нетоксичный сульфат калия (натрия), насосом откачивается в канализационную сеть. Для наблюдения за удаляемыми из реактора-отстойника продуктами очистки и за качеством последней служит контрольная воронка.
При отсутствии на предприятии, спускающем цианистые сточные воды, системы сжатого воздуха схема обезвреживающей установки несколько отличается от описан-
5 Гигиена и санитария, № 9
65
ной выше (рис. 2). Здесь перемешивание цианистых вод с раствором железного купороса производится насосом, а окисление железного купороса до окисного сернокислого железа происходит в специальной аэрационной колонке, куда обрабатываемая сточная жидкость с железным купоросом подается тем же насосным агрегатом; в остальном схема работы этой установки аналогична работе установки по первому варианту.
Количество купороса, потребное для обезвреживания цианистых сточных вод с превращением цианидов в нерастворимый в воде комплекс — ферроцианид железа, определяющийся в основном концентрацией цианидов в сточной воде, в то же время в значительной мере зависит и от других, сопутствующих процессу очистки, факторов: от щелочности среды, от продолжительности контакта жидкости с реагентом, от продолжительности аэрации и др. Поэтому количество железного купороса, практически необходимое для очистки цианистых вод, значительно превосходит это количество, определенное стехиометрическим подсчетом. С. Н. Черкинский и М. Т. Голубева дают следующую формулу для определения потребного количества железного купороса:
х = ку + а,
где х — доза РеБО« ■ 7Н20 (в мг/л); у — концентрация цианидов (СМ) в сточкой воде (в мг/л); к — 4,5 и а — 752 — постоянные величины.
Время продувки воздухом или обработки сточных вод на аэрационной колонке следует принимать равным не менее часа, плотность орошения в аэрационной колонке— около 10 м3/м2/час. Время отстаивания обрабатываемой на установке сточной воды в реакторе-отстойнике следует принимать равным 2 часам. (Определенные указанным способом параметры должны быть уточнены в процессе эксплуатации каждой отдельной установки.)
Принимается два реактора-отстойника, из которых в один поступают сточные воды из цеха, во втором происходит указанная выше обработка этих вод: перемешивание с железным купоросом, аэрирование жидкости, ее отстаивание, наконец, удаление из реактора-отстойника сначала осадка на песчаный фильтр, затем осветленной жидкости в канализацию. Емкость каждого реактора-отстойника следует принимать равной суточному количеству подлежащих обезвреживанию цианистых сточных вод; в некоторых случаях эту емкость можно уменьшить до объема сточных вод, сбрасываемых в течение одной смены.
Получающийся в результате применения предлагаемого метода очистки сточных вод от цианидов осадок не содержит коллоидов и легко обезвоживается на песчаных фильтрах; расчет последних излагается в специальных руководствах (см., например, книгу Л. Г. Касаткина «Основные процессы и аппараты химической технологии», ч. 1).
Предлагаемые в соответствии с указанными схемами установки для обезвреживания цианистых сточных вод имеют то основное преимущество, что отличаются высо-кой эффективностью. Вместе с этим такие установки не выделяют ядовитых газов, повышают эффективность обезвреживания сточных вод за счет аэрации их сжатым воздухом или на аэрационной колонке. Наконец, установки позволяют улавливать из сточных вод загрязнители — цианиды — в виде ценного продукта. Следует подчеркнуть . также, что во многих случаях на таких установках в качестве реагента можно использовать растворы железного купороса, получающиеся в цехах металлопокрытий в качестве отхода при травлении серной кислотой изделий из черных металлов, обычно сбрасывающиеся в канализацию и загрязняющие водоприемники.
В заключение необходимо указать, что сооруженная на одном из крупных машиностроительных заводов предложенная нами установка для обезвреживания цианистых сточных вод по указанному методу при эксплуатации ее в течение 5 лет показала вполне удовлетворительные результаты очистки.
ЛИТЕРАТУРА
Черкинский С. Н., Голубева М. Т. В кн.: Производственные сточные воды. М., 1950, в. 2, стр. 47—58.
Поступила 15/Х1 1956 г.
& "ЙГ -А-
ОЗДОРОВЛЕНИЕ УСЛОВИЙ ТРУДА ПРИ ВЛАЖНОМ СПОСОБЕ ПЛОСКОГО ШЛИФОВАНИЯ
Врач С. Л. Перлова, инженер М. И. Гримитлин
Из Всесоюзного научно-исследовательского института охраны труда ВЦСПС
в Ленинграде
Шлифование является одним из способов точной механической обработки металлов и находит широкое применение в промышленности. При работе на шлифовальных станках происходит выделение в воздух помещения мелкодисперсной пыли, в состав которой входят частицы обрабатываемого изделия и материала круга.
