ОСОБЛИВОСТІ ОЧИЩЕННЯ СТІЧНИХ ВОД ГАЛЬВАНІЧНИХ ВИРОБНИЦТВ ВІД ВАЖКИХ МЕТАЛІВ НА ПРИКЛАДІ ШЕСТИВАЛЕНТНОГО ХРОМУ. ЕКОЛОГІЧНІ АСПЕКТИ
DOI:
https://doi.org/10.35546/kntu2078-4481.2023.4.21Ключові слова:
гальванічний процес, електролізер, іони важких металів, хром, стічні води.Анотація
Гальваніка ‒ галузь промисловості, яка займається нанесенням захисних і декоративних покриттів на металеві та неметалеві вироби. Гальваніка ‒ електрохімічний процес. Електричний ланцюг містить електроліт, два аноди, підключені до джерела струму, і заготовку, що обробляється, яка виступає в ролі катода. Коли через нього проходить електричний струм, іони металу відновлюються на катоді в електроліті, утворюючи тонку плівку при осадженні на поверхні виробу. Процес гальваніки відбувається в спеціалізованих ваннах (електролізерах). У ванну завантажують електроліт, до складу якого входять солі металу, що осідає на поверхні катода. Для очищення промислових стічних вод використовуються лужні та кислі промивні води. Концентрованими стічними водами, витрата яких визначається об’ємом ванни і складом розчину, є відпрацьований технологічний розчин у ванні або промивні води з іншої технологічної операції. 90–95% гальванічної води використовується на промивні операції. При цьому близько 80% маси всіх шкідливих речовин у стічних водах надходить зі стічними водами і розчинами електролітів. Різні процеси, пов’язані з гальванікою, призводять до утворення стічних вод різного складу. Загалом, для кожної групи забруднювачів існують свої методи очищення. Значної шкоди довкіллю завдають виробництва, які продукують стічні води, що містять хром. Якщо забруднені промислові стічні води скидати у водойму без попереднього очищення, це може призвести до серйозних порушень біологічного режиму водойми. Сполуки хрому є канцерогенними і мають шкідливий вплив на живі організми. У гальванічній промисловості стічні води, забруднені сполуками хрому, утворюються під час хромування, травлення та очищення виробів після пасивації поверхонь деталей. Через використання шестивалентного хрому ці стічні води необхідно відокремлювати і попередньо очищати в окремій системі. Перевагою реагентного очищення стічних вод є його економічність і простота. Однак цей метод вимагає споживання великої кількості реагентів, громіздкого обладнання та утилізації великої кількості шламу.
Посилання
Tatarintseva E.A., Arefieva O.A., Olshanskaya L.N. Extraction of copper and zinc ions from wastewater by a sorbent based on chitosan. Theoretical and Applied Technology. 2023. Vol. 1. P. 148–153.
Favero B.M., Favero A.C., Da Silva D.C. Treatment of galvanic effluent through electrocoagulation process: Cr, Cu, Mn, Ni removal and reuse of sludge generated as inorganic pigment. Environmental Technology (United Kingdom). 2022. Vol. 43, № 20. P. 3107–3120.
Kozodaev A.S., Shulzhenko A.D., Korpusova Y.V. Representation of the galvanic coagulation process using a mathematical model. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021. Vol. 815. № 1. P. 271–274.
Youssef M., Moukhtar N., Hassan I. Recovery of Heavy Metals from Liquid Effluent by Galvanic Cementation. Mining, Metallurgy and Exploration. 2021. Vol. 38. № 1. P. 177–186.
Petrichenko S.V. Tsolin P.L., Yushchishina A.N. Electrospark Purification of Galvanic Effluents from Heavy Metal Ions in the Flow Reactor. Surface Engineering and Applied Electrochemistry. 2021. Vol. 57. № 1. P. 148–153.
Petrov O., Petrichenko S., Yushchishina A. Electrospark method in galvanic wastewater treatment for heavy metal removal. Applied Sciences (Switzerland). 2020. Vol. 10. № 15. P. 284–295.
Trus I., Gomelya M., Vorobyova V. Effectiveness of complexation-nanofiltration during water purification from copper ions. Journal of Chemical Technology and Metallurgy. 2021. Vol. 56. № 5. P. 1008–1015.
Kardasz E., Kardasz P., Pohrebennyk V. Evaluation of the influence of machine-building plant on the state of environment. International Multidisciplinary Scientific GeoConference Surveying Geology and Mining Ecology Management, SGEM. 2019. Vol. 19. № 4.1. P. 193–201.
Sofinska-Chmiel W., Kolodynska D. Application of ion exchangers for the purification of galvanic wastewater from heavy metals. Separation Science and Technology (Philadelphia). 2018. Vol 53. № 7. P. 1097–1106.
Luz G., Sales V. Evaluation of technology potential of Aloe arborescens biopolymer in galvanic effluent treatment. Water Science and Technology. 2018. Vol. 2017. № 1. P. 48–57.
Wysokowsky M., Bartczak P., Chudzinska A. Adhesive Stalks of Diatom Didymosphenia geminata as a Novel Biological Adsorbent for Hazardous Metals Removal. Clean – Soil, Air, Water. 2017. Vol. 45. № 11. P. 28–43.
Abbas A., Hussain M., Sher M. Design, characterization, and evaluation of hydroxyethylcellulose based novel regenerable supersorbent for heavy metal ions uptake and competitive adsorption. International Journal of Biological Macromolecules. 2017. Vol. 102. P. 170–180.
Kvartenko A., Orlov V., Pletuk O. Research into the biosorption process of heavy metal ions by the sediments from stations of biological iron removal. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2017. Vol. 4. № 10. P. 37–43.
Fu F., Cheng Z. Fe/Al bimetallic particles for the fast and highly efficient removal of Cr (VI) over a wide pH range: performance and mechanism. Journal of Hazardous Materials. 2015. Vol. 298. P. 261–269.
He Y., Wei Y., Wang H. Notice of retraction: study on disposal of groundwater containing Cr (VI) – the case of waste iron chippings-fly ash and Fe-fly ash. 5th International Conference on Bioinformatics and Biomedical Engineering, iCBBE 2011. 2011. Vol. 1. P. 12–17.
Marquinez R., Pourcelly G., Bauer B. Chromic acid recycling from rinse water in galvanic plants by electroelectrodialysis (recy-chrom). REWAS’04 – Global Symposium on Recycling, Waste Treatment and Clean Technology. 2005. Vol. 2005. P. 1039–1048.
Ковальчук І.А., Тобілко В.Ю., Бондарєва А.І. Очищення вод від іонів важких металів із використанням нано-розмірних Fe0/каолініт композитів. Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine. 2020. № 11. P. 96–103.
Grebenyuk V.D., Verbich V.D., Sorokin G.V. Regeneration of heavy metals from galvanic rinsing water. Khimiya i Tekhnologiya Vody. 1996. Vol. 18. № 4. P. 379–383.
Zoria O., Ternovtsev O., Kapanytsia Y. Resource-saving technology of industrial wastewater treatment from nickel compounds. AIP Conference Proceedings. 2021. Vol. 2534. P. 176–184.
Naser H. Assessment and management of heavy metal pollution in the marine environment of the Arabian Gulf: A review. Marine Pollution Bulletin. 2013. Vol. 72. № 1. P. 6–13.
Su R., Zolotarev A. Novel mixed matrix membranes based on polyelectrolyte complex modified with fullerene derivatives for enhanced pervaporation and nanofiltration. Separation and purification technology. 2022. Vol. 298. P. 124–132.
Yeh L., Yeh C., Kao Yu. Inactivation of Escherichia coli by dual-functional zerovalent Fe/Al composites in water. Chemosphere. 2022. Vol 299. P. 378–392.
Lupascu T., Sandu M. The road to environmental chemistry in republic of Moldova paved by the illustrious scientist and renowned ecologist Valeriu Ropot. Chemistry Journal of Moldova. 2022. Vol 17. № 2. P. 7–18.
Li M., Shang H., Li H. Kirkendall effect boosts phosphorylated nZVI for efficient heavy metal wastewater treatment. Angewandte Chemie – International Edition. 2021. Vol. 60. № 31. P. 17115–17122.
