Источники поступления соединений хрома в сточные воды. Сточные воды гальванического производства составляют от 30 до 50 общего количества сточных вод, которые образуются на предприятиях.
Средний объем гальванических сочных вод, образующихся на одном гальваническом производстве, составляет 600-800 м3 сутки. Гальваническое производство относится к числу наиболее неэкономичных, отличается вредными условиями труда, большим количеством отходов. Ежегодно сбрасывается до 1 км3 токсичных сточных вод, содержащих до 50 тыс. тонн тяжелых металлов, 25-30 этих сточных вод попадает в водные бассейны.
В результате экономический ущерб, причиняемый гальваникой народному хозяйству, оценивается в 2 млр. рублей в ценах 1990 года 1 . Отходы в гальванотехнике образуются вследствие выноса высококонцентрированных порядка 100г л растворов. С отходами тесно связана и проблема обезвреживания - очистки двух вспомогательных потоков промывной воды 2 м3 м2 и воздуха 100 м3 м2 . Необходимость применения воды и воздуха в таких значительных количествах связана с несовершенством применяемого оборудования 1-2 . Сточные воды гальванического производства часто содержат в своем составе соединения трех- и шестивалентного хрома 1-2 . Источником поступления Cr VI служат промывные воды ванн хромирования, хроматирования, травления меди и латуни, анодирование алюминия 2,3 . Соединения Cr III реже встречаются в промывных водах гальванотехники и в основном являются продуктом восстановления Cr VI ионами Fe II , органическими восстановителями или при травлении меди. В последнее время в практику хромирования стали внедрять электролиты на основе соединений Cr III 4,5 . Проведенные эксперименты и исследования показывают, что даже при незначительной толщине покрытия деталей средней сложности, количество материала, выносимое из гальванической ванны в проточно-промывные воды, в несколько раз превышает расход металла на покрытие.
Ежегодно при промывке изделий теряется более 3,3 тыс. тонн цинка, 2,4 тыс. тонн никеля, 0,5 тыс. тонн хрома и ограниченное количество воды - 3,2 км3 год 3 . Приведенные данные показывают, что сточные воды гальванического производства, содержащие ионы тяжелых металлов, наносят огромный экономический и экологический ущерб.
Он связан с потерей дефицитных материалов и разрушением окружающей среды и здоровья человека.
Основной задачей обезвреживания сточных вод, содержащих соединения хрома 6 , является восстановление до трехвалентного состояния.
Соединения хрома 3 более чем в 100 раз менее токсичны и склонны к гидролизу в щелочной среде, что позволяет удалять их в виде гидроксида при последующей очистке. Известные способы восстановления хрома 6 можно условно подразделить на протекающие в жидкой фазе в кислотной, щелочной и нейтральной средах и гетерофазные восстановительные, сорбционно-восстановительные и электрохимические. Ход реакции восстановления хрома в кислой среде зависит от исходной концентрации хрома 6 , величины рН, температуры.
Эти параметры влияют на полноту восстановления и необходимую величину избытка восстановителя. Присутствие ионов железа, кадмия, цинка вдвое замедляет процесс. Восстановление хрома в кислой среде можно осуществлять при любых объемных расходах воды в довольно широком диапазоне концентраций. 23