Очистка сточных вод от ионов аммония методом окисления

 
 

 

Таблица 3.

Результаты  очистки сточных вод раствором  гипохлорита натрия при различных  температурах и 20 % избытке окислителя. 

Таблица 4.

Результаты  очистки сточных вод раствором  гипохлорита натрия при различных  температурах и 40% избытке окислителя. 

 
 
 

Таблица 5.

Результаты  очистки сточных вод раствором  гипохлорита кальция при различных  температурах и 20% избытке окислителя.

Таблица 6.

Результаты  очистки сточных вод раствором  гипохлорита кальция при различных  температурах и 40% избытке окислителя. 

 

На основе данных таблиц построены графики  зависимости степени очистки сточных вод от времени и температуры для стехиометрического расхода окислителя и превышающего на 20 и 40% стехиометрический.  

  График 1. Зависимость степени очистки сточной воды Х(%) от времени t (мин) при температурах: 1. – 0⁰С , 2. – 20⁰С, 3 – 30⁰С для гипохлорита натрия при стехиометрическом расходе окислителя. 
 

График 2. Зависимость степени очистки  сточной воды Х(%) от времени t (мин) при температурах: 1. – 0⁰С , 2. – 20⁰С, 3 – 30⁰С для гипохлорита кальция при стехиометрическом расходе окислителя. 
 

График 3. Зависимость степени очистки  сточной воды Х(%) от времени t (мин) при температурах: 1, 2. – 20⁰С; 3, 4 – 30⁰С и избытке окислителя 1, 3 – 20 %; 2, 4 – 40% для гипохлорита натрия. 

График 4. Зависимость степени очистки сточной воды Х(%) от времени t (мин) при температурах: 1, 2. – 20⁰С; 3, 4 – 30⁰С и избытке окислителя 1, 3 – 20 %; 2, 4 – 40% для гипохлорита кальция.

Из графиков можно отметить, что при температуре 30^оС степень очистки сточных вод выше при использовании гипохлорита кальция; при более низких температурах (0^о и 20^оС) степень очистки воды гипохлоритом натрия имеет более низкие значения.

При использовании  гипохлорита кальция конечная степень  очистки (достигается через полтора  часа) имеет практически одинаковые значения как при 30⁰, так и при 0⁰ и 20⁰ С.

Таким образом, при низких температурах гипохлорит кальция лучше окисляет ионы аммония, чем гипохлорит натрия. Возможно, это  связано с наличием в растворе гипохлорита кальция примесных  ионов железа (III), ускоряющих процесс окисления.

Из анализа  зависимости степени очистки  от времени (рис. 2) видно, что с повышением температуры и избытка гипохлоритов наблюдается увеличение степени очистки.

В присутствии  избытка гипохлорита уже в  самом начале процесса очистки реакция идёт более интенсивно и степень очистки больше, о чём свидетельствует более высокое значение Х уже после 30 мин. от начала процесса. Следует отметить, что в проведённых сериях экспериментов (рис 1 и 2) максимальная степень очистки сточных вод от ионов аммония составил при указанных условиях 87 – 91%.

 

Выводы 

1. При  стехиометрическом расходе окислителей  наиболее эффективное время очистки  СВ – 60 мин. при температурах 20ºС, 30ºС. Степень очистки СВ при  этом составляет: примерно 88 % для  NaClO и примерно 83 % для Ca(ClO)₂. 

2.За  один и тот же промежуток  времени (60 мин.) при низких температурах (0ºС, 20С) Ca(CLO)₂ лучше окисляет ионы NH₄⁺  , а при температуре 30ºС процесс окисления ионов NH₄⁺ идет более эффективно с использованием окислителя NaClO. 

3. Максимальная  степень очистки СВ (89-91 %) достигается  при использовании 40 % избытка  окислителей в течение 90 мин.  при температуре 30ºС. 

4. Результаты проведенных исследований могут быть использованы в технологии очистки СВ промышленных предприятий с большим содержанием аммонийного азота.

 

Литература 

1. Ковалева Н.Г., Ковалев В.Г., Биохимическая очистка сточных вод предприятий химической промышленности, М., 1987

2. Краткая химическая энциклопедия. Т. 3 / Под. ред.  И.Л. Кнунянца. М.: Сов.энциклопедия, 1964.  1112 с.

3. Кудрявский Ю.П. // Цветная металлургия. 1977. № 8 – 9. С. 46 – 48.

4. Пономарев В.Г., и др., Очистка сточных вод нефтеперерабатавывающих заводов, М., 1985

5. Проскуряков В.А., Шмидт Л.И.  Очистка сточных вод в химической промышленности Л.: Химия, 1977. 256 с.

6. Стадницкий Г.В., Родионов А. И., Экология, М.,1988

7. Химия окружающей среды, под ред. Дж. Бориса, пер. с англ., М;1982

8. Циганова А.П., Балацский О.Ф., Сенин В.Н., Технический прогресс – химия – окружающая среда, М.,1979;

9. Шевченко М.А., Таран П.Н., Гончарук В. В., Очистка природных и сточных вод от пестицидов., Л., 1989.