ОЧИСТКА И УТИЛИЗАЦИЯ КОНЦЕНТРИРОВАННЫХ

24 
ность металлических и других изделий методом гальваностегии для прида-
ния им твердости, износостойкости, антикоррозийных, антифрикционных, 
защитно-декоративных или просто декоративных свойств. Гальванические 
покрытия наносят из водных растворов или же из расплавов с помощью 
электрического тока. При этом неизбежно образуются токсичные сточные 
воды, которые нельзя сбрасывать без очистки в водоемы и канализацию, а 
очистка их обычными механическими и биохимическими методами невоз-
можна [1]. 
С развитием промышленности, повышением требований к качеству и 
внешнему виду изделий наблюдается и интенсивное развитие гальваниче-
ской техники. При этом увеличивается количество вредных сточных вод, 
подлежащих эффективному обезвреживанию. 
В настоящее время различными предприятиями страны, осуществляю-
щими гальванические покрытия и травление металлов, ежегодно выбрасы-
ваются в окружающую среду тысячи тонн высокотоксичных тяжелых метал-
лов, таких как хром, никель, свинец, медь, кадмий, цинк, олово и пр. Обще-
токсичные, гонадотропные, эмбриотропные и мутагенные эффекты тяжелых 
металлов хорошо изучены [2]. Известно, что длительное их поступление в 
организм с водой и пищей в относительно низких дозах может привести к за-
держке и накоплению металлов в органах и тканях, а впоследствии к разви-
тию интоксикаций, сопровождающихся нарушением функционирования цен-
тральной нервной системы, внутренних органов (печени, почек и т. д.), изме-
нением активности ряда ферментов, блокированием ОН-групп белковых мо-
лекул и другими изменениями. В ряде случаев было отмечено, что неблаго-
приятные последствия на организм эти элементы оказывают уже в концен-
трациях; близких к естественным условиям в пресноводных и морских
водоемах. 
Установлено, что ионы хрома нарушают работу кальмодулина – это 
широко распространенный белок, встречающийся в немышечных и гладко-
мышечных клетках, где он функционирует в качестве первичного внутрикле-
точного рецептора Ca
2+
[3]. Консервативный одиночный полипептид являет-
ся основным регулятором процессов жизнедеятельности организма, в резуль-
тате чего развиваются наследственные болезни, сердечнососудистые рас-
стройства, рак и др. 
Ежесуточно в городскую канализацию из гальванических отделений 
обследованных предприятий поступает около 22 тыс. м
3
стоков, содержащих 
в среднем (мг/л): хрома – 3,7; никеля – 0,5; меди – 0,7; цинка – 1,4; свинца – 
0,2; кадмия – 0,01. Иными словами, ежесуточно со сточными водами сбрасы-
вается 80 кг хрома, 30 кг цинка, 15 кг меди, 11 кг никеля, 4 кг свинца и 0,2 кг 
кадмия. 
Сточные воды, образующиеся в гальванических отделениях промыш-
ленных предприятий, подразделяют на отработанные электролиты и про-
мывные воды. Отработанные электролиты образуются периодически при 
смене отработанных технологических растворов на свежие. Характерной 
чертой всех сточных вод гальванических отделений является низкая концен-

25 
трация кислот и высокая концентрация ионов металлов. Сточные воды, по-
ступающие из гальванических отделений, по химическому составу подразде-
ляются на три основных потока: хромосодержащие, циансодержащие и кис-
лотно-щелочные. 
Хромосодержащие сточные воды образуются после электрохимическо-
го хромирования, травления в растворах, содержащих хромовую кислоту, а 
также хромистой пассивации и прочих процессов, в которых применяют со-
единения хрома. 
Циансодержацие сточные воды образуются в процессе покрытий в ци-
ансодержащих электролитах и характеризуются преимущественным наличи-
ем циан-группы, а также цинка, меди и кадмия. 
Кислотно-щелочные сточные воды образуются в процессах обезврежи-
вания, травления, осветления, пассивации деталей и характеризуются нали-
чием различных тяжелых металлов, а также железа. 
Все методы очистки подразделяются на химические, электрохимиче-
ские и физические [3]. 
Существующие в настоящее время методы очистки хромовых сточных 
вод относятся низко-концентрированным растворам. Применение этих мето-
дов концентрированным растворам обуславливает большой расход нейтрали-
зующих шестивалентный хром химических реагентов. Поэтому экономиче-
ски более целесообразным является непосредственное связывание шестива-
лентного хрома в трудно-растворимое соединение.
В качестве обезвреживающего растворов шестивалентного хрома могут 
быть использованы растворимые в воде соединения двухвалентного свинца. 
При слиянии таких растворов образуются трудно-растворимые соединения в 
кислой среде 
оранжевого цвета и в щелочной среде 
(ПР=1,8∙10
-14
) желтого цвета. 
Ионы шестивалентного хрома в зависимости от рН раствора могут 
находиться в виде хромат (
) и бихромат (
) – ионов, которые 
находятся в равновесии и описывается уравнением:
(1) 
Поэтому рассматриваемый процесс нейтрализации шестивалентного 
хрома в зависимости от рН раствора описывается следующими уравнениями 
[4]: 
(2) 
(3) 
Как следует из этих уравнений, ионы шестивалентного хрома взаимо-
действуют с ионами свинца в эквимолярных количествах. 
Экспериментально полнота осаждения 
определяется объемным 
перганманометрическим методом, основанном на восстановлении 
до 
раствором закисной соли железа по реакции: 
(4) 
Избыток закисной соли железа титруют марганцовокислым калием: 
 
 
(5) 

При этом вредный шестивалентный хром связывается в такое соедине-
ние, что оно в дальнейшем находит применение в народном хозяйстве для 
приготовления красок. Таким образом, вредное для окружающей среды, в 
том числе и для людей вредное соединение шестивалентного хрома преобра-
зовываться в не опасное, нужное в народном хозяйстве вещество, тем самым 
снимая проблему утилизации продуктов переработки. 

жүктеу/скачать 3,44 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: