Сущность метода гальванохимической очистки стоков
Электрохимические процессы возникают в результате контакта воды, воздуха и загрузочных токопроводящих веществ. Растворенное железо имеет вид двухвалентных ионов Fe²⁺, а дальнейшие электрохимические процессы могут идти по следующим направлениям:
- Химическая реакция ионов железа с молекулами органических соединений с образованием водорастворимых комплексов.
- Окисление кислородом воздуха, в этом случае двухвалентное железо Fe²⁺ окисляется до трехвалентного Fe³⁺.
- Гидролиз гидроксида железа Fe(OH)₂ до Fe(OH)₃.
В реальном растворе процессы окисления и гидролиза идут одновременно, поэтому образуется смесь Fe(OH)₂, Fe(OH)₃ и более сложных оксигидратированных соединений.
Параллельно идущие электрохимические процессы могут изменять реагентные свойства растворенных соединений, поэтому химическая реактивность загрязнителей может усиливаться, и в результате растворенные вещества будут окисляться более активно.
В качестве реагентов-коагулянтов используют десятипроцентные растворы FeSO₄•7H₂O и Fe₂(SO₄)₃•9H₂O.
Чтобы достичь более глубокой степени очистки сточных вод от органических соединений, в процессе гальванохимической обработки в раствор можно добавить пероксид водорода H₂O₂. В этом случае в растворе реализуется реакция Фентона, в результате которой разрушаются многие органические вещества. Ионы двухвалентного железа окисляются до трехвалентного железа, а затем вновь, под воздействием пероксида, переходят в форму Fe²⁺. Реакция Фентона:
Формула:
2. Fe³⁺+H₂O₂→Fe²⁺+OOH·+H⁺
Установлено, что при очистке промышленных сточных вод меховых производств, загрязненных красителями, добавление в раствор пероксида водорода в дозе 100 мг/л существенно увеличивает степень разрушения органических веществ — вплоть до полной их минерализации.
В случае если химический состав красителей неизвестен, подбор способов и реагентов ведется эмпирическими методами.
Резюмируя имеющиеся сведения, можно сделать выводы:
- гальванохимическая очистка сточных вод меховых производств от органических красителей более эффективна, чем методы коагулирования;
- гальванохимический метод может использоваться для локальной водоочистки сточных вод в составе замкнутых технологических циклов;
- очищенная вода может найти применение в повторных технологических операциях промывки;
- для более глубокой деструкции органических соединений можно использовать окисление пероксидом водорода.
