Презентация на тему "Методы очистки сточных вод от ионов mn и cr+6"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Методы очистки сточных вод от ионов Mn и Cr+6

  Курсовая работа по дисциплине «Физико-химические основы техносферных процессов» Выполнил: студент ООС-11, направления 280700.62 «Техносферная безопасность» Гарибзянова Е.Е

• 
  Слайд 2

  Цель, задачи

  Цель: ознакомиться с основными методами очистки сточных вод от ионов марганца, железа и хрома. Задачи: 1)ознакомиться с видами сточных вод и методами их очистки от ионов тяжелых металлов (Mn, Cr) 2) систематизировать в рамках работы источники загрязнения 3) описать методы очистки от ионов марганца и хрома (реагентный метод, методы электрокоагуляции и гальванокоагуляции, метод очистки перманганатом калия и способ очистки от ионов марганца (по Фрогу)) 4) подробно разобрать применение данных методов в очистке СВ от ионов марганца и хрома

• 
  Слайд 3

  Марганец

  Марганец (лат. Manganum), d-элемент VII группы периодической системы, с конфигурацией валентных электронов 3d54s2. Образует соединения в степенях окисления от +2 (валентность II) до +7 (валентность VII), наиболее устойчивы соединения, в которых марганец проявляет степени окисления +2 и +7. У марганца, как и у многих других переходных металлов, известны также соединения, содержащие атомы марганца в степени окисления 0. принадлежит к числу переходных металлов. Большая концентрация марганца в организме человека вызывает заболевания (в основном, ЦНС)

• 
  Слайд 4

  Хром

  Хром — (от греч. chroma цвет, краска) Cr, химический элемент VI группы периодической системы Менделеева.  Внешняя электронная конфигурация атома хрома 3d5 4s1. В соединениях обычно проявляет степени окисления +2, +3, +6, среди них наиболее устойчивы Cr3+. Хром – обязательный компонент нержавеющих, кислотоупорных, жаростойких сталей и большого числа других сплавов (нихромы, хромали, стеллит). Применяется для хромирования. Соединения хрома - окислители, неорганические пигменты, дубители.          Хром — один из биогенных элементов, постоянно входит в состав тканей растений и животных. Снижение содержания Х. в пище и крови приводит к уменьшению скорости роста, увеличению холестерина в крови и снижению чувствительности периферийных тканей к инсулину.

• 
  Слайд 5
  

  Марганец в компактном виде — твердый серебристо-белый металл. Хром – металл голубовато-стального цвета

• 
  Слайд 6

  Источники загрязнения сточных вод тяжелыми металлами

  Источниками загрязнения служат сточные воды: -Гальванических цехов -Предприятий горнодобывающей, черной и цветной металлургии, машиностроительных заводов. -Тяжелые металлы входят в состав удобрений и пестицидов и могут попадать в водоемы вместе со стоком с сельскохозяйственных угодий.

• 
  Слайд 7

  Анализ методов очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов

  Принцип рационального природопользования предусматривает минимизацию потребления свежей воды на технологические нужды за счет высокоэффективной очистки сточных вод и организации оборотного водоснабжения. Рассмотрим некоторые методы очистки сточных вод от ионов Mnи Cr (VI), к ним относятся: 1. Реагентный метод 2. Метод гальванокоагуляции 3. Метод электрокоагуляции 4. Очистка воды перманганатом калия 5. Способ очистки воды от марганца (по Фрогу)

• 
  Слайд 8

  Реагентный метод

  Очистка сточных вод от ионов тяжелых металлом осуществляется путем перевода ионов тяжелых металлов в малорастворимые соединения (гидроксиды или основные карбонаты) при нейтрализации сточных вод с помощью различных щелочных реагентов. При нейтрализации кислых сточных вод известковым молоком, а также растворами соды некоторые ионы тяжелых металлов осаждаются в виде соответствующих основные карбонатов.

• 
  Слайд 9

  Схема реагентной очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов

• 
  Слайд 10

  Очистка от ионов хрома

  восстановление сульфитом натрия Cr2O72- +3SO32- +8H+ = 2Cr3+ + 3SO42- + 4H2O восстановление бисульфитом натрия Cr2O72- +3HSO3- +5H+ = 2Cr3+ + 3SO42- + 4H2O восстановление пиросульфитом натрия Cr2O72- +3S2O52- +10H+ = 4Cr3++ 6SO42- + 5H2O восстановление дитионитом натрия Cr2O72- +3S2O42- +6H+ = 2Cr3+ + 2SO42- + 3H2O

• 
  Слайд 11
  

  Cr2O72- +6Fe2+ +14H+ = 6Fe3+ + 2Cr3+ + 7H2O Cr2O72- +3Fe(OH)2 +4H2O = Cr(OH)3 + 3Fe(OH)3 + 2OH-

• 
  Слайд 12

  Метод гальванокоагуляции

  Метод основан на электрохимической обработке сточных вод в электрическом поле и под действием электрического тока, возникающем при переменном контакте гальванопары, состоящей из электродов, имеющих различные стандартные потенциалы (Е0н) в водных растворах.

• 
  Слайд 13

  Гальванокоагулятор

• 
  Слайд 14

  Гальванокоагуляция

  Эффективность зависит от рН среды (предпочтительна кислая среда), от дозы коагулянта (количество гальванопар), от условий перемешивания. при рН5,5: Cr2O72- +3Fe(OH)2 +4 H2O = Cr(OH)3 + 3Fe(OH)3 + 2OH-

• 
  Слайд 15

  Метод электрокоагуляции

  Методо электрокоагуляции основан на их электролизе с использованием стальных или алюминиевых анодов, подвергающихся электролитическому растворению

• 
  Слайд 16

  Параллельные процессы

  электрофорез катодное восстановление растворенных в стоках органических и неорганических веществ или их химическое восстановление, а также образование катодных осадков металлов флотация твердых эмульгированных частиц обрабатываемой сточной воды пузырьками газообразного водорода, выделяющегося на катоде сорбция ионов и молекул растворенных примесей стоков, а также частиц эмульгированных в воде примесей на поверхности гидроксидов железа и алюминия, которые обладают значительной сорбционной способностью.

• 
  Слайд 17

  Электрокоагуляция

  К минусам данного метода относится то, что в процессе образуются гальваношламы. Процесс необходимо проводить в присутствии хлорид-ионов для снижения поляризации электрода Al2O3+HCl = HCl+H2O+Al Cr2O72-+6Fe2+=6Fe3++2Cr3+

• 
  Слайд 18

  Электрокоагуляционная установка для очистки сточных вод от

• 
  Слайд 19

  Очистка воды перманганатом калия

  Сущность метода заключается в том, что при аэрации воды удаляется часть углекислоты и происходит насыщение воды кислородом воздуха. При удалении углекислоты значение рН воды возрастает, что способствует ускорению процессов окисления и гидролиза железа и частично марганца с образованием соответствующих гидроокисей железа и марганца, а также их коагуляцией. Двухвалентный марганец медленно окисляется в трех- и четырехвалентный растворенным в воде кислородом воздуха. Окисление двухвалентного марганца с практически необходимой скоростью происходит при рН = 9...9,5. При таких значениях рН образующаяся гидроокись марганца выпадает в осадок в виде Мп(ОН)3 и Мп(ОН)4.

• 
  Слайд 20
  

  При фильтровании содержащей марганец аэрированной и подщелоченной воды через песчаный фильтр на поверхности зерен песка выпадает отрицательно заряженный осадок Мn(ОН)4, который адсорбирует положительно заряженные ионы Мn2+. Эти ионы гидролизуются и реагируют с ранее выпавшим осадком, образуя постепенно Мn2О3 по реакции: Мn(О2Н)4 + Мn(ОН)2 = Мn2O3 + ЗН2О.

• 
  Слайд 21

  Очистка воды от марганца

  Процесс окисления двухвалентного марганца в трех- и четырехвалентный резко ускоряется, если аэрированную воду фильтруют через контактный фильтр, загруженный дробленым природным минералом пиролюзитом МnO2-Н2O, либо через обычный кварцевый песок, предварительно обработанный окислами марганца («черный песок»). Пиролюзит и «черный песок» в данном случае играют роль катализаторов, ускоряющих процесс окисления марганца.

• 
  Слайд 22

  Способ очистки воды от марганца (по Фрогу)

  Метод применим при окисляемости исходной воды до 9,5 мг Ог/л. Это применение более сильного окислителя - ГПХ. Это повышение значения рН воды методом глубокой аэрации, последующее фильтрование, удаление свободной углекислоты, рН повышается до 8-8,5. Необходимо присутствие в воде Fe2+, которое при окислении растворенным О2 образует гидроксид железа, адсорбирующий Мn2+/ Слабый окислитель (кислород) в присутствии более сильного (хлора) активизируется. Для осуществления этого метода требуется соблюдение соотношения Fe2+/Mn2+ - 10.  Процесс деманганации воды зависит от ее температуры, pН, окисляемости, присутствия силикатов, соотношения Fe(ll)/Mn(II) – 10.

• 
  Слайд 23
  

  Спасибо за внимание