В случае обнаружения остатков циана к стокам в реактор вновь добавляется хлор, производится перемешивание и отстаивание. После повторного анализа, при условии отсутствия цианидов, стоки перекачиваются насосами в смеситель теми же насосами, что перекачивают нейтрализованные хромовые стоки.
В процессе подачи хлора особо следует следить за рН стоков, так как при снижении рН при хлорировании возможно образование чрезвычайно ядовитого хлорциана:
СN+Сl= СNСl.
Такая реакция возникает при наличии побочных продуктов, например гипосульфита натрия. Для гарантии от образования опасного хлорциана рекомендуется процесс нейтрализации производить при рН=13¸14 [11].
2.6. Определение содержания цианидов в сточных водах
Фотометрический метод определения массовой концентрации цианидов основан на превращении цианида в хлорциан и взаимодействии последнего с пиридином и барбитуровой кислотой [12].
Методика определение цианидов
Нужно взять 5 мл испытуемой воды и параллельно сделать холостую пробу при рН=5¸8. Добавить 0,2 мл хлорамина Т 0,1 % и 0,6 мл смешанного реактива (15см3 пиридин и 3г барбитуровой кислоты, 3см3 HClк в колбе емкостью 50 см3 ). Пробу выдержать 10 мин и затем измерить оптическую плотность на фотоколориметре.
Построение калибровочного графика
Измерение проводят при l=540 нм, толщина кюветы 10 мм, холостая проба - вода.
Для построения калибровочного графика готовят стандартный раствор. 1мл стандартного раствора содержит 0,5 мкг/дм3 цианидов.
Глава 3. Результаты и их обсуждение
3.1. Очистка сточных вод от хромат–ионов
Расчет полной обменной емкости.
На доведение рН р-ра до 10-11было израсходовано раствора NaCI 10 мл
а) Затрачено на титрование 6мл 0,1 н р-ра НСl
б) Затрачено на титрование 6,5 мл НСl
Средний объем равен 6,25 мл
СNaOH = CHCl · VHCl / VNaCI = 0,1 · 6,25/10 = 0,0625 моль/л
ПОЕ = Vобщ · СNaOH / m анионита
где: Vобщ - суммарный объем раствора, содержащий вытесненную из смолы щелочь, л
С - концентрация щелочи, моль/л
ПОЕ = 88 · 0,0625/10 = 0,55 ммоль/г
Построение калибровочного графика
Таблица 3
|
№ пробы (мл) |
Оптическая плотность, D |
Концентрация, С мг/л |
|
2 |
0,07 |
0,04 |
|
5 |
0,16 |
0,1 |
|
10 |
0,31 |
0,2 |
|
15 |
0,485 |
0,3 |
|
20 |
0,64 |
0,4 |
|
30 |
0,95 |
0,6 |
|
40 |
1,3 |
0,8 |
|
50 |
1,5 |
1,0 |
Рис.1. Калибровочный график. Зависимость оптической плотности от концентрации СrО2-4.
1.1. Определение концентрации Сr(VI) в модельном стоке после очистки.
По данным измерительной оптической плотности строим калибровочный график по нему определяем концентрацию после очистки.
Концентрацию рассчитывали по формуле:
С(Сr(VI)) = С · 1000 / V
где: С - содержание Сr(VI), найденное по калибровочному графику, мг/л
V - объем пробы, взятый для анализа, мл.
Определение концентрации модельного раствора с начальным содержанием Сr(VI) 100 мг/л и рH = 2 (кислая среда)
С(Сr(VI)) = 0,04 · 1000 / 40 = 1,0 мг/л
С(Сr(VI)) = 0,05 · 1000 / 50 = 1,0 мг/л
Определение средней концентрации
Сср(Сr(VI)) = (1,0 + 1,0) / 2 =1,0 мг/л
Определение концентрации модельного раствора с начальным содержанием Сr(VI) 200 мг/л и рН = 2 (кислая среда)
С(Сr(VI)) = 0,1 · 1000 / 40 = 2,5 мг/л
С(Сr(VI)) = 0,13 · 1000 / 50 = 2,6 мг/л
Определение средней концентрации
Сср(Сr(VI)) = (2,5 + 2,6) / 2 = 2,55 мг/л
Определение концентрации модельного раствора с начальным содержанием Сr(VI) 300 мг/л и рН = 2 (кислая среда)
С(Сr(VI)) = 0,14 · 1000 / 40 = 3,5 мг/л
С(Сr(VI)) = 0,18 · 1000 / 50 = 3,6 мг/л
Определение средней концентрации
Сср(Сr(VI)) =(3,5 + 3,6) / 2 = 3,55 мг/л
Определение концентрации модельного раствора с начальным содержанием Сr(VI) 100 мг/л и рН = 7 (нейтральная среда)
С(Сr(VI)) = 0,03 · 1000 / 40 = 0,75 мг/л
С(Сr(VI)) = 0,04 · 1000 / 50 = 0,8 мг/л
Определение средней концентрации
Сср(Сr(VI)) = (0,75 + 0,8) / 2 = 0,775 мг/л
Определение концентрации модельного раствора с начальным содержанием Сr(VI) 200 мг/л и рН = 7 (нейтральная среда)
С(Сr(VI)) = 0,07 · 1000 / 40 = 1,75 мг/л
С(Сr(VI)) = 0,08 · 1000 / 50 = 1,6 мг/л
Определение средней концентрации
Сср(Сr(VI)) = (1,75 + 1,6) / 2 = 1,675 мг/л
Определение концентрации модельного раствора с начальным содержанием Сr(VI) 300 мг/л и рН = 7 (нейтральная среда)
С(Сr(VI)) = 0,37 · 1000 / 40 = 9,25 мг/л
С(Сr(VI)) = 0,47 · 1000 / 50 = 9,4 мг/л
Определение средней концентрации
Сср(Сr(VI)) = (9,25 + 9,4) / 2 = 9,325 мг/л
Определение концентрации модельного раствора с начальным содержанием Сr(VI) 300 мг/л и рН = 9 (щелочная среда)
С(Сr(VI)) = 0,02 · 1000 / 40 = 0,5 мг/л
С(Сr(VI)) = 0,15 · 1000 / 50 = 3 мг/л
Определение средней концентрации
Сср(Сr(VI)) = (0,5 + 3) / 2 = 1,75 мг/л
Определение концентрации модельного раствора с начальным содержанием Сr(VI) 300 мг/л в присутствии хлорид ионов
С(Сr(VI)) = 0,15 · 1000 / 40 = 3,75 мг/л
С(Сr(VI)) = 0,17 · 1000 / 50 = 3,4 мг/л
Определение средней концентрации
Сср(Сr(VI)) = (3,75 + 3,4) / 2 = 3,575 мг/л
Степени очистки рассчитывали по формуле:
Ст.оч. = ((С0 - СК) / С0) · 100%
где: С0 - начальная концентрация СrО42–
СК - конечная концентрация СrО42–
Определение степени очистки для модельного раствора с содержанием Сr(VI) 100 мг/л, рН = 2
Ст.оч. = ((100 - 1) / 100) · 100 % = 99 %
Определение степени очистки для модельного раствора с содержанием Сr(VI) 200 мг/л, рН = 2
Ст.оч. = ((200 - 2,55) / 200) · 100 % = 99 %
Определение степени очистки для модельного раствора с содержанием Сr(VI) 300 мг/л, рН = 2
Ст.оч. = ((300 - 3,55) / 300) · 100 % = 99 %
Определение степени очистки для модельного раствора с содержанием Сr(VI) 100 мг/л, рН = 7
Ст.оч. = ((100 - 0,775) / 100) · 100 % = 99 %
Определение степени очистки для модельного раствора с содержанием Сr(VI) 200 мг/л, рН = 7
Ст.оч. = ((200 - 1,675) / 200) · 100 % = 99 %
Определение степени очистки для модельного раствора с содержанием Сr(VI) 300 мг/л, рН = 7
Ст.оч. = ((300 - 9,325) / 300) · 100 % = 99 %
Определение степени очистки для модельного раствора с содержанием Сr(VI) 300 мг/л, рН = 9
Ст.оч. = ((300 - 1,75) / 300) · 100 % = 99 %
Определение степени очистки для модельного раствора с содержанием Сr(VI) 300 мг/л и хлорид ионы
Ст.оч. = ((300 - 3,575) / 300) · 100 % = 99 %
Влияние рН среды на степень очистки
рН среды не влияет на степень очистки. Анионит полностью справился с очисткой при всех значениях рН в изученном интервале (табл. 4, 5, 6)
3.1.2. Определение концентраций хромат - ионов в промывных растворах.
Промывной раствор 100 мг/л (кислая среда)
С(Сr(VI)) = С · 1000/V
С(Сr(VI)) = 0,03 · 1000/1 мл = 30мг/л
Промывной раствор 200 мг/л (кислая среда)
С(Сr(VI)) = С · 1000/V
С(Сr(VI)) = 0,022 · 1000/1 мл = 22мг/л
Промывной раствор 300 мг/л (кислая среда)
С(Сr(VI)) = С · 1000/V
С(Сr(VI)) = 0,04 · 1000/1 мл = 40мг/л
Промывной раствор 100 мг/л (нейтральная среда )
С(Сr(VI)) = С · 1000/V
С(Сr(VI)) = 0,08 · 1000/1 мл = 80 мг/л
Промывной раствор 200 мг/л (нейтральная среда)
С(Сr(VI)) = С · 1000/V
С(Сr(VI)) = 0,085 · 1000/1 мл = 85 мг/л
Промывной раствор 300 мг/л (нейтральная среда)
С(Сr(VI)) = С · 1000/V
С(Сr(VI)) = 0,02 · 1000/1 мл = 20 мг/л
Промывной раствор 300 мг/л (щелочная среда)
С(Сr(VI)) = С · 1000/V
С(Сr(VI)) = 0,02 · 1000/1 мл = 20 мг/л
Промывной раствор 300 мг/л (хлорид ионы)
С(Сr(VI)) = С · 1000/V
С(Сr(VI)) = 0,035 · 1000/1 мл = 35 мг/л
3.1.3. Определение величины адсорбции
a = ((C0-Ck)/m )·V [ммоль/г]
где: С0 - начальная концентрация СrО42– [моль/л]
СК - конечная концентрация СrО42– [моль/л]
m - масса сухого анионита [г]
V - объем раствора пропущенного через анионитную колонку [л]
1. Величина адсорбции модельного раствора "Сr(VI) 100 мг/л, рН=2"
а = ((1,92*10-3 - 0,019*10-3)/10) ·0,3=0,0570 ммоль/г
Величина адсорбции модельного раствора "Сr(VI) 200 мг/л, рН=2"
а = ((3,85*10-3 - 0,049*10-3)/10) ·0,3=0,114 ммоль/г
Величина адсорбции модельного раствора "Сr(VI) 300 мг/л, рН=2"
а = ((5,77*10-3 - 0,068*10-3)/10) ·0,3=0,172 ммоль/г
2. Величина адсорбции модельного раствора "Сr(VI) 100 мг/л, рН=7"
а = ((1,92*10-3 - 0,014*10-3)/10) ·0,3=0,0570 ммоль/г
Величина адсорбции модельного раствора "Сr(VI) 200 мг/л, рН=7"
а = ((3,85*10-3 - 0,032*10-3)/10) ·0,3=0,114 ммоль/г
Величина адсорбции модельного раствора "Сr(VI) 300 мг/л, рН=7"
а = ((5,77*10-3 - 0,179*10-3)/10) ·0,3=0,172 ммоль/г
3. Величина адсорбции модельного раствора "Сr(VI) 300 мг/л, рН=9"
а = ((5,77*10-3 - 0,033*10-3)/10) ·0,3=0,172 ммоль/г
4. Величина адсорбции модельного раствора "Сr(VI) 300 мг/л и хлорид ионы"
а = ((5,77*10-3 - 0,068*10-3)/10) ·0,3=0,172 ммоль/г
Таблица 4
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10
