Промышленная очистка сточной воды машиностроительного предприятия (стр. 8 из 9)
СК - конечная концентрация СrО42– [моль/л]
m - масса сухого анионита [г]
V - объем раствора пропущенного через анионитную колонку [л]
1. Величина адсорбции модельного раствора "Сr(VI) 100 мг/л, рН=2"
а = ((1,92*10-3 - 0,019*10-3)/10) ·0,3=0,0570 ммоль/г
Величина адсорбции модельного раствора "Сr(VI) 200 мг/л, рН=2"
а = ((3,85*10-3 - 0,049*10-3)/10) ·0,3=0,114 ммоль/г
Величина адсорбции модельного раствора "Сr(VI) 300 мг/л, рН=2"
а = ((5,77*10-3 - 0,068*10-3)/10) ·0,3=0,172 ммоль/г
2. Величина адсорбции модельного раствора "Сr(VI) 100 мг/л, рН=7"
а = ((1,92*10-3 - 0,014*10-3)/10) ·0,3=0,0570 ммоль/г
Величина адсорбции модельного раствора "Сr(VI) 200 мг/л, рН=7"
а = ((3,85*10-3 - 0,032*10-3)/10) ·0,3=0,114 ммоль/г
Величина адсорбции модельного раствора "Сr(VI) 300 мг/л, рН=7"
а = ((5,77*10-3 - 0,179*10-3)/10) ·0,3=0,172 ммоль/г
3. Величина адсорбции модельного раствора "Сr(VI) 300 мг/л, рН=9"
а = ((5,77*10-3 - 0,033*10-3)/10) ·0,3=0,172 ммоль/г
4. Величина адсорбции модельного раствора "Сr(VI) 300 мг/л и хлорид ионы"
а = ((5,77*10-3 - 0,068*10-3)/10) ·0,3=0,172 ммоль/г
Таблица 4
Величины степеней очистки на анионите при начальной концентрации CrO2-4
100мг/л
| Начальная концентрация Cr 100 мг/л | Степень очистки % |
| Концентрация после очистки мг/лС=1,0 С= 0,775 | Ст.оч=99Ст.оч=99 |
Таблица 5 Величины степеней очистки на анионите при начальной концентрации СrО2-4 200 мг/л
| Начальная концентрация Cr 200 мг/л | Степень очистки % |
| Концентрация после очистки мг/лС=2,55С=1,675 | Ст.оч=99Ст.оч=99 |
Таблица 6
Величины степеней очистки на анионите при начальной концентрации СrО2-4 300 мг/л
| Начальная концентрация Cr 300 мг/л | Степень очистки % |
| Концентрация после очистки мг/лС=3,55С=9,325С=1,75С=3,575 | Ст.оч=99Ст.оч=99Ст.оч=99Ст.оч=99 |
Таблица 7 Величины адсорбции хромат - ионов в зависимости от разности концентрации
| Концентрация доочистки Сr(VI) моль/л (для 100 мг/л) | Концентрация после очистки СrO2-4 моль/л | Величина адсорбции Сr (VI) ммоль/г |
| С=1,92*10-3 | С=0,016*10-3 | а=0,0570 |
| Концентрация доочистки Сr (VI) моль/л (для 200 мг/л) | Концентрация после очистки СrО2-4 моль/л | Величина адсорбции Сr (VI) _оль/г |
| С=3,85*10-3 | С=0,040*10-3 | а=0,114 |
| Концентрация доочисткм Сr (VI) моль/л (для 300 мг/л) | Концентрация после очистки СrО2-4 моль/л | Величина адсорбции Сr (VI) ммоль/г |
| С=5,77*10-3 | С=0,348*10-3 | а=0,172 |
Рис. 2 Зависимость величины адсорбции от концентрации СrО2-4
Рис. 3 Зависимость величины адсорбции от конечной
концентрации СrО2-4
В таблицах 4-6 приведены данные по очистке модельных сточных вод, содержащих хромат - ионы, путем ионообменной сорбции на анионите АВ-17-8. Содержание хрома (VI) после пропускания через анионит при всех изученных начальных концентрациях не превышает ПДК (0,05 мг/л по токсикологическому показателю). Степень очистки во всех случаях составляет 99 %.
На рис. 2 и 3 представлены зависимости величины адсорбции СrО2-4 на анионите от начальной и равновесной (конечной) концентрации, из которых видно, что величина адсорбции увеличивается с увеличением концентрации в изученном интервале практически линейно.
Проведение, ионного обмена при различных значениях рН (2,7,9) показало независимость степени очистки от кислотности или щелочности среды, хотя не исключено, что в сильно кислой или сильно щелочной среде такое влияние может иметь место.
Введение ионов хлора также не повлияло на степень очистки по хромат - ионам, что можно объяснить разницей в размерах этих ионов, степенях их гидратации или селективностью ионита по отношению к хромат - ионам. Таким образом хлорид - ионы не мешают удалению хромат - ионов из стоков с помощью анионита.
Регенерация анионита 5%-ным раствором гидроксида натрия в течение часа и, соответственно, извлечение хромат - ионов не дала положительных результатов. Степень регенерации оказалась недостаточной. По - видимому, необходимо увеличить концентрацию гидроксида натрия или время регенерации.
Таким образом, можно признать удовлетворительной очистку хром содержащих сточных вод на анионите АВ-17-8, если подобрать подходящие условия регенерации с целью возврата хромат - ионов для повторного использования.
3.2. Очистка сточных вод от цианид - ионов
Зависимость концентрации от оптической плотности полученного раствора приведена в табл. 8
Таблица 8 Зависимость концентрации цианид-ионов от оптической плотности раствора
| № | Содерж. Мкг в 5 см3 р-ра | D1 | D2 | D3 | D4 | D5 | D6 | D ср. |
| 1 | 0.050 | 0.015 | 0.015 | 0.015 | 0.015 | 0.015 | 0.015 | 0,015 |
| 2 | 0,075 | 0,020 | 0,020 | 0,020 | 0,025 | 0,025 | 0,025 | 0,025 |
| 3 | 0,125 | 0,035 | 0,035 | 0,035 | 0,045 | 0,045 | 0,045 | 0,040 |
| 4 | 0,250 | 0,075 | 0,075 | 0,075 | 0,075 | 0,080 | 0,080 | 0,075 |
| 5 | 0,500 | 0,15 | 0,15 | 0,15 | 0,17 | 0,17 | 0,17 | 0,160 |
| 6 | 1,000 | 0,31 | 0,31 | 0,31 | 0,33 | 0,33 | 0,33 | 0,320 |
| 7 | 1,250 | 0,39 | 0,39 | 0,39 | 0,41 | 0,41 | 0,41 | 0,400 |
| S=3,25 | S D=1,0355 | |||||||
L=
,где L - определение средней оптической плотности.
Рис. 4 Калибровочный график
Зависимость концентрации цианид - ионов от оптической плотности раствора При проведении реагентной очистки содержание цианид - ионов уменьшилось с 8,3 до 0,03 мг/л, что ниже ПДК, степень очистки 99,6 % поэтому возможно использовать реагентную очистку в этом случае.
Глава 4. Экономическая часть
В данной работе проводилась очистка сточной воды машиностроительного предприятия , в процессе которой было использовано оборудование, химическая посуда, химические реактивы. В данной главе просчитаны общие затраты за год на очистку сточных вод адсорбционным методом и реагентным методом.
Материальные затраты
Таблица 9
| Название реактива | Ед.Изм. | Цена, руб./ кг, руб./ л | Затраты на хим. показатели | |
| Кол-во (мл; шт) | Сумма затрат за год | |||
| Анионит АВ-17-8 | гр | 387,4 | 120 | 46,44 |
| NaOH | гр | 55,76 | 1200 | 66,96 |
| NaCI | гр | 79,56 | 1080 | 85,92 |
| К 2Сr2О7 (из фиксанала) | шт | 128,23 | 24 | 3077,52 |
| Н2SO4 (конц.) | мл | 32,13 | 720 | 23,04 |
| Н2SO4 (из фиксанала) | шт | 70 | 12 | 840 |
| Н3РО4 | мл | 112,59 | 360 | 40,56 |
| Дифенилкарбазид | гр | 11,70 | 60 | 34,56 |
| Спирт этиловый | мл | 98,20 | 1200 | 117,6 |
| НCI | мл | 36,60 | 360 | 5,76 |
| Дистиллированная вода | л | 20 | 240 | 4,8 |
| Итого: | 4338,36 | |||
Для расчета затрат на химическую посуду сроком использования до 6 месяцев, до 1 года и более:
Таблица 10
| Наименование | Срок использ. м-ев | Цена материала | Затраты на хим. посуду за год | |
| Кол-во | сумма | |||
| Штатив | 60 | 554,28 | 1 | 110,86 |
| Мерная колба на 1 литр | 36 | 120 | 1 | 40,00 |
| Стаканы | 6 | 34,50 | 2 | 69,00 |
| Колбы конические | 12 | 305,76 | 1 | 305,76 |
| Бюретка | 12 | 93,69 | 1 | 93,69 |
| Пипетка | 6 | 83,83 | 4 | 335,32 |
| Цилиндр мерный | 12 | 394,50 | 2 | 789,00 |
| Мерные колбы | 12 | 26,63 | 8 | 213,04 |
| Кюветы с толщиной слоя до 3 см | 12 | 59,16 | 2 | 118,32 |
| Делительные воронки | 6 | 114,66 | 2 | 229,32 |
| Итого затрат на хим. посуду | 2304,31 | |||
Затраты на оборудование
Опред. затрат на оборуд= Стоимость оборуд * % годов. норм. амортизации
Таблица 11
| Наименование амортиз. имущества | Сред. срок экспл. лет | Первоначальн. Стоимость руб. | Годов. норма амортиз. % | Кол-во | Сумма амортиз. в год руб. |
| КФК | 10 | 19090,00 | 10 | 1 | 1909 |
| рН-метр | 5 | 7000 | 20 | 1 | 1400 |
| Весы аналитические | 10 | 10000 | 10 | 1 | 1000 |
| Итого затрат на оборудование | 4309 |
Затраты на з/плату
За месяц лаборант получает 3000 рублей. Имея 8-ми часовой рабочий день и 5-ти дневную рабочую неделю.
З/пл. лаб=З/пл. м*n, где
З/пл. м - заработная плата лаборанта в месяц
N - количество отработанных месяцев
Отраб. 22 дня Оклад 3000 рублей
15% р/к - 3000*15%=450 рублей
Заработная плата лаборанта за месяц
3000+450=3450 рублей
Заработная плата лаборанта за год
3450*12=41400 рублей
ЕСН=41400*26%=10764 рублей
Всего отчислено в фонд 26% на сумму 10764 рублей
Прочие затраты (накладные расходы):
ПР=З/пл. лаб*20%
ПР=41400*20%=8280 рублей
Затраты на электроэнергию за год
Эксплуатация электроприборов при химических опытах использовалась 240 часов в течении всего года, потребление электроэнергии за 240 часов - 120 кВт (стоимость 1кВт - 1руб. 40коп.).