ПРОЦЕССЫ ВОССТАНОВЛЕНИЯ
Восстановительные методы, как правило комбинируют с осажде-нием и даже с окислением. Реакции восстановления используют в про-цессах удаления из вод таких токсичных компонентов как ртуть, мышьяк, хром. Неорганические формы Hg2+ можно осаждать сразу, действуя Na2S, NaHS, H2S, а потом NaCl – чтобы образовались гранулы HgS. Кроме того, необходимы и коагулянты FeSO4·7H2O, Al2(SO3)3·18H2O. Более продуктивен, однако, метод, включающий предваритель-ное восстановление основного количества ионов ртути до металла. В качестве восстановителей применимы [Red]=FeS, NaBH4, NaHSO3, N2H4, Feмет; H2S, Alпудра. После реакции основную часть металлической ртути Hg отделяют отстаиванием, фильтрованием или флотацией. Прошедшие через фильтр или не успевшие осесть частички ртути окисляют Cl2илиNaOCl (образуется малорастворимый HgCl2¯). Далее для удаления избытка окислителя добавляют NaHSO3 или Na2SО3, а затем в качестве осадителя прибавляют Na2S (осаждают HgS¯ с последующим коагулированием с FeCl3). Органические формы Hg2+ сначала разрушают окислителем [Ох] =Cl2, затем Hg2+ + [Red]® Hgмет¯, потом проводят все вышеперечисленные этапы. Для удаления мышьяка при больших концентрациях As5+ (110 г/л) метод очистки основан на восстановлении его до As3+ [Red] H3AsO4 ® 2H3AsO3 → As2O3¯ + 3H2O, (163) с последующим осаждением в кислой и нейтральной среде. Удаление хрома основано на восстановительном переводе более токсичного Cr6+ в Cr3+, который осаждают в виде Cr(ОН)3¯. Применяемые восстановители [Red]=Сакт,FeSО4, H2SО3-, Н2, SО2, отходы органических веществ (газетная бумага), FeS2, СН4, NH3. Чаще всего рН = 3÷4 4H2CrO4 + 6NaHSO3 + 3H2SO4 (изб) ® 2Cr2(SO4)3 + 3Na2SO4 + 10H2O. (164) Для осаждения трехвалентного хрома используют Са(ОН)2, NaOH и др. В этом случае имеет место реакция: Cr3+ + 3OH- ® Cr(OH)3¯, (165) OH- = Ca(OH)2, NaOH;рНопт = 8÷9,5, иначе амфотерный гидроксид растворится. Осадок выпадает медленно и плохо уплотняется, поэтому применяют флокулянт – полиакриламид (ПАА). При использовании в качестве восстановителя сульфата железа FeSO4 в кислой и щелочной среде имеют место реакции: 2CrO3 + 6FeSO4 + 6H2SO4 ® 3Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + 6H2O,(166) при рН» 7: 2CrO3 + 6FeSO4 + 6Ca(OH)2 + 6H2O ® 2Cr(OH)3¯ + 6Fe(OH)3¯ + 6CaSO4. (167) В присутствии диоксида серы: SO2 + H2O ® H2SO3; 3H2SO3 + 2CrO3 ® Cr2(SO4)3 + 3H2O. (168) В присутствии соды: 6Na2CrO4 + SO2 + Na2CO3 + nH2O ® Cr2O3 · nH2O¯ + 3Na2SO4 + CO2. (169) осадок можно прокалить в сточных водах остается для получения Cr2O3 только сульфат натрия
Можно осаждать Cr6+ и без восстановления путем использования ацетата бария по схеме Ba(CH3COO)2 ® BaCrO4¯ (хромат бария), (170) c одновременной очисткой сточных вод и от ионов SO42– (осадок BaSO4). ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ УДАЛЕНИЯ
|
