3.2. Электродиализ отработанных растворов гальванических производств

Метод электродиализа целесообразно применять для очистки стоков после процессов гальванических покрытий. Это дает возможность не только повторно использовать очищенную воду и регенерированные кислоты, но и утилизировать сконцентрированные вещества [60-67].

В работе [68] предложен метод регенерации серно- и солянокислых растворов путем электролиза с применением ионообменных мембран. Электродиализ проводился в трехсекционной ячейке с титановыми вращающимися катодами и свинцовыми анодами при катодной плотности тока 30-35 А/дм2, анодной плотности тока 20-25 А/дм2, температуре ≤ 35 °С и напряжением на электродах 7-12 В. Продолжительность регенерации 1 м3 раствора составляла 10 ч и расход электроэнергии 2500 кВт-ч. Из 1 м3 отработанных травильных растворов (ОТР) получены 95 кг электрохимически чистого железа и 170 кг серной кислоты.

Предложен способ регенерации солянокислых растворов, содержащих соединения железа [69]. Растворы, содержащие 100-200 г/л хлористого железа и 20-80 г/л соляной кислоты, подвергаются электродиализу в пятисекционных аппаратах, разделенных на секции анионообменными (МА-40Л) и катионообменными (МК-40Л) мембранами, имеющими вращающиеся титановые катоды и свинцово-сурьмянистые аноды. При межэлектродном расстоянии 10 см продолжительность регенерации составляла 10-11 ч. Раствор после регенерации содержит 20-30 г/л хлористого железа. Из 1 м3 раствора, содержащего 20 г/л соляной кислоты и 200 г/л хлористого железа, можно получить 60 кг 60 %-ной НС1 и 80 кг железа.

Широкому внедрению электродиализа для регенерации ОТР препятствует малая интенсивность процесса, относительно высокие эксплуатационные затраты, связанные с большим расходом электроэнергии и необходимостью применения коррозионностойких материалов [95, 151]. Поэтому в области интенсификации процесса электродиализа с применением мембран ведутся широкие исследования.

85

Изучено влияние различных технологических параметров (начальная концентрация ионов в растворе, скорость потока, температура и др.) на выделение меди из отработанных растворов травления и химического меднения [152-154], а также промывных медноаммиачных вод.

Метод электродиализа можно применять и для регенерации хромсодержащих растворов. Это способствует, во-первых, охране окружающей среды от загрязнения ионами хрома, т.к. с помощью электродиализа достаточно эффективно проводится обессоливание растворов до 90 %. Во-вторых, использование электродиализа позволяет утилизировать ценные компоненты, например, соли тяжелых металлов, возвращая их в технологический процесс.

Среди других достоинств электродиализного метода очистки сточных вод необходимо отметить возможность создания систем оборотного водоснабжения, простоту технологической схемы, компактность, возможность создания аппаратов с различной производительностью [163, 164].

Несмотря на очевидные теоретические преимущества, метод электродиализа пока не получил широкого распространения в отечественной гальванотехнике. Это объясняется тем, что серийно выпускаемые электродиализаторы имеют большое межмембранное расстояние (2мм), что ведет к увеличению их размеров, росту омических потерь, а также снижению удельной производительности аппаратов. Этот недостаток удалось преодолеть разработкой ряда установок, содержащих в межмембранном пространстве зерна ионитов или ионообменные волокна [182, 183].

Новые перспективы интенсификации процесса дают возможность использования "запредельных" плотностей тока [184-187], природа которых еще ждет окончательного выяснения. Другой недостаток метода заключается в наличии определенных требований к обрабатываемым растворам, которые вызваны возможностью осадкообразования в камерах и отравления мембран [259].

По нашему мнению, для интенсификации электродиализа перспективно использование импульсного тока для питания электролизеров [50, 197].

86

Rambler's Top100
Lib4all.Ru © 2010.