Исследование эффективности электрохимической очистки ливневых стоков предприятий машиностроительного комплекса

Abstract

Досліджено склад забруднені зливових вод території машинобудівного підприємства. Виявлено, що територія забруднена нерівномірно, а серед забруднень поверхневих стічних вод з прилеглою до виробничих цехів території переважають іони міді до 1,1 мг/дм3, цинку до 2,0 мг/дм3, нікелю до 1,6 мг/дм3, хрому 0,93 мг/дм3 і свинцю до 5,0 мг/дм3. Досліджено, що на вилучення іонів металів під час електрокоагуляційного очищення суттєво впливають наступні фактори: витрата стічної води, що поступає на очищення; час відстоювання стічної води після електрокоагуляції та густина струму під час електролізу. На підставі експериментальних досліджень побудовано графічні залежності ефективності очищення від густини струму та часу відстоювання води. Визначені оптимальні параметри процесу очищення стічної води, які забезпечують достатньо високу ефективність очищення воді від іонів важких металів (до значень нормативів на скид) при прийнятній витраті електроенергії. Встановлено, що найкращими умовами осадження нікелю та свинцю є густина струму 50 А/м3 та час відстоювання після електрокоагуляції протягом 9 годин. Оптимальні умови осадження міді та цинку – 12 годин, а знизити концентрацію хрому до безпечних концентрацій можливо при густині струму 10 А/м3 та часу відстоювання 4 години. Виявлено, що ефективність очищення від іонів металів значно зростає з підвищенням величини струму та часу відстоювання, крім того ефективність відстоювання в 1,4 – 3 рази вище ніж збільшення густини струму. Показано, що збільшення часу відстоювання не завжди може компенсувати зменшення густини струму при електрокоагуляції, що потребує підбору оптимального співвідношення всіх факторів. Отримані нами експериментальні дані необхідні для розрахунку технологічних параметрів процесу очищення та габаритів устаткування. Методом повнофакторного експерименту були розроблені математичні моделі процесу, які включають залежність відгуку (залишкової концентрації) від перелічених вище факторів. Запропоновані моделі дозволяють управляти процесом електрокоагуляції шляхом впливу на фактори, від яких залежить ефективність очищення.