6. Метод дозированного выпаривания

В США первая вакуум-выпарная установка для регенерации хромовой кислоты из стоков участка хромирования была пущена в эксплуатацию в 1949г. На ней проводится очистка и регенерация сбросов из первой ступени каскадной промывки и отработанного раствора рабочей ванны. Этот способ окупается за счет высокой стоимости возвращаемой хромовой кислоты и экономии химикатов для обезвреживания хромсодержащих стоков.

Для повышения экономической эффективности очистки целесообразно проводить очистку стоков, поступающих от многокаскадной (не менее трехкаскадной) ванны промывки.

Вода на очистку поступает из первого каскада ванны противоточной промывки и под небольшим вакуумом закачивается в термосифон испарителя. С внешней стороны он нагревается острым паром, конденсат от которого удаляется снизу испарителя. Вместо острого пара для нагрева испарителя могут использоваться электронагреватели. Нагреваясь от пара, обрабатываемая вода разделяется на две фазы: жидкую и газообразную - и в таком виде подается в сепаратор. Здесь жидкий концентрат собирается в нижней части сепаратора, откуда перекачивается в испаритель повторно до тех пор, пока не будет достигнута требуемая концентрация тяжелого металла. Пар вакуумируется в холодильник, где он конденсируется, а конденсат направляется вновь в каскадную ванну промывки в последний каскад. При этом количество каскадов противоточной промывки выбирают, исходя из сравнения производительности вакуум-выпарной установки и расхода воды на промывку. При достижении в концентрате нужной концентрации ионов металла установка отключается и концентрат выгружается в сборник, а затем возвращается в рабочую ванну.

В случае термического разложения органических добавок промывную воду перед дистилляцией пропускают через адсорбционный фильтр, а раствор электролита корректируют новой порцией добавки. Применение вакуум-выпарной установки "Сайгак-100" позволяет исключить предварительную адсорбционную очистку промывных вод от органических компонентов, так как за счет повышенного вакуума в испарителе в качестве греющего агента вместо острого пара применена горячая вода с температурой 70-90 ^оС, что резко снижает опасность разложения органических добавок.

Убыль воды в промывной ванне за счет естественного испарения и уноса деталями можно компенсировать конденсатом острого пара от испарителя.

7. Метод электродиализа

Метод электродиализа целесообразно применять для очистки локальных стоков. Это дает возможность использовать в рецикле не только очищенную воду, но и сконцентрированные вещества: кислоту, щелочь. Промывные воды при наличии механических примесей направляются на фильтр, заполненный активированным углем, а при отсутствии примесей - сразу в электродиализатор.

Электродиализатор разделен чередующимися катионитовыми и анионитовыми мембранами, образующими те же чередующиеся концентрирующие (рассольные) и обессоливающие (диэлюатные) камеры. Через такую систему пропускается постоянный ток, под действием которого катионы, двигаясь к катоду ("-"), проникают через катионитовые мембраны, но задерживаются анионитовыми, а анионы, двигаясь в направлении анода ("+"), проходят через анионитовые мембраны, но задерживаются катионитовыми. В результате этого из одного ряда камер, например, из ряда четных камер, ионы обоих знаков выводятся в смежный, нечетный, ряд камер.

Таким образом, происходит очистка загрязненной ионами воды, которая из четных камер собирается в один поток, а сконцентрированные соли из нечетных камер - в другой поток. На рис.6 представлена принципиальная схема электродиализной очистки промывных и сточных вод. Катоды в электродиализаторах изготавливаются из нержавеющей стали или титана, аноды - из платинированного титана или графита. Анионитовые и катионитовые мембраны марок МА-40 и МК-40 выпускаются серийно.

Рис. 6. Принципиальная схема электродиализной очистки промывных и сточных вод: 1-накопитель стоков, 2-насос, 3-механический фильтр, 4-сорбционный фильтр, 5-электродиализатор, 6-выпрямитель.

Очистка сточных вод в электродиализаторах ведется при следующих условиях:

величина рН сточной воды	4-9
начальная концентрация ионов тяжелых металлов	до 100 мг/л
конечная концентрация ионов тяжелых металлов	до 0,1 мг/л
солесодержание в сточной воде, мг/л	100-5000
плотность тока, А/дм2	0,8-1,8 0,5
скорость потока, л/мин	0,5-0,7
температура, оС	18-30

Периодически электродиализный комплекс промывается серной кислотой. Эта операция позволяет содержать электродиализатор в работоспособном состоянии и избегать избыточного электросопротивления от образования пленки солей на мембранах.

Известны примеры обработки промывных хромсодержащих вод электродиализом.