23.5. Установка для электрохимической очистки сточных вод от соединений циана

Сточные воды, содержащие соединения циана (цианиды), образуются на предприятиях машиностроения, приборостроения и металлообработки, черной и цветной металлургии, химической промышленности и т. д. Сточные воды могут содержать как простые цианиды (KCN, NaCN), так и комплексные цианиды цинка, меди, железа и других металлов. Все растворимые в воде цианиды являются высокотоксичными. Их концентрация в различных видах производственных сточных вод колеблется от 10—50 до 400—600 мг/л. Обычно цианидсодержащие сточные воды имеют слабощелочную или щелочную реакцию (рН = 8-12).

Электрохимическим способом очищают небольшие расходы сточных вод и отработанные растворы при концентрации цианидов >200 мг/л, в частности промывочные воды гальванических производств.

Сточные воды обрабатывают в открытых электролизерах непрерывного или периодического действия. Аноды применяют из графитированного угля (в виде плит или стержней), магнетита или двуокиси свинца (на титановой основе), а катоды — из легированной стали. На аноде идет окисление цианидов с превращением в малотоксичные и нетоксичные продукты (цианаты, карбонаты, углекислый газ, азот). На катоде происходит разряд Н -ионов с образованием газообразного водорода, а также разряд ионов Cu , Zn2 , Cd2 , образующихся при диссоциации комплексных анионов, содержащих CN—группы.

Для снижения расхода электроэнергии, а также интенсификации процесса окисления цианидов к сточным водам целесообразно предварительно добавлять хлористый натрий в количестве 5—10 г/л. При этом наряду с прямым электрохимическим окислением происходит окисление цианидов хлором, выделяющимся на аноде.

При использовании электролизеров проточного типа целесообразно разделять их перегородками на несколько отсеков. В процессе электролиза сточные воды перемешивают сжатым воздухом. Анодная плотность тока составляет 0,5—2 А/дм2. Для электрохимического окисления 1 г CN-иона теоретически необходимо 2,06 А.ч электричества.

Удельный расход электроэнергии для обезвреживания сточных вод, содержащих 200 мг/л цианидов, составляет ~40кВтХ Хч/м3. Обработанные сточные воды содержат до 200 мг/л активного хлора, поэтому целесообразен их сброс в бытовую канализацию предприятия (для обеззараживания его сточных вод). Степень очистки сточных вод от цианидов достигает 100%. В виде катодных осадков утилизируется до 80% общего количества металлов, содержащихся в сточных водах. Остальное количество металлов удаляется в виде гидроокисей.

Технологическая схема производственной установки представлена на рис. 23.5

Установки для обработки сточных вод компактны, просты в эксплуатации. Работа установок может быть автоматизирована. В настоящее время такие установки действуют на ряде машиностроительных и приборостроительных заводов.

Рис. 23.5. Технологическая схема установки для электрохимической очистки сточных вод от соединений циана
1 — подача сточных вод; 2 — сборный резервуар-усреднитель; 3 — бак для приготовления концентрированного раствора хлорида натрия; 4 — электролизер; 5 — сброс в канализацию; 6 — подача воздуха; 7 — обводная линия для подачи воды на повторную очистку; 8 — источник постоянного, электрического тока