Badania nad unieszkodliwianiem ścieków z produkcji odczynników chemicznych

ZESZYTY NAUKOWE POLITECHNIKI ŚLĄSKIEJ S e r i a l INŻYNIERIA SANITARNA z . 13

________ 19§9 Nr k o l . 242

MARIA ZDYBIEWSKA , WALDEMAR SZARAN K a te d r a T e c h n o lo g ii Wody i Ś c ie k ó w

BADANIA NAD UNIESZKODLIWIANIEM ŚCIEKÓW Z PRODUKCJI ODCZYNNIKÓW CHEMICZNYCH

S z y b k i r o zw ó j p r z e m y słu c h e m ic z n e g o spow odow ał p o j a w ie n ie s i ę na­

r a s t a j ą c e g o w c ią ż prob lem u o c z y s z c z a n ia ś c ie k ó w p o p r o d u k c y jn y c h . P roblem t e n w ią ż e s i ę n i e t y l k o z dokładnym i ekonom icznym o c z y s z ­ c z a n ie m t y c h ś c ie k ó w , a l e r ó w n ie ż z o d zy sk iem z a w a r ty c h w n i c h c e n n y c h s u b s t a n c j i , t a k aby m ogły b y ć one zaw racan e d o p o w tó rn eg o w y k o r z y s t a n ia w p r o c e s i e t e c h n o lo g ic z n y m .

G ospodarka w o d n o -śc ie k o w a , s z c z e g ó l n i e d u ż y c h za k ła d ó w produku­

j ą c y c h o d c z y n n ik i c h e m ic z n e , c h a r a k t e r y z u j e s i ę s z c z e g ó l n ą z a w i­

ł o ś c i ą , ż e w z g lę d u na r ó ż n o r o d n o ś ć produkow anych zw ią zk ó w , c i ą g ł e zm iany p r o f i l u p r o d u k c y jn e g o ,a c o z a tyra i d z i e n ie m o ż n o ś c i op ra ­ c o w a n ia g e n e r a l n e j m etody o c z y s z c z a n ia t a k i c h ś c ie k ó w , a l e k o n ie c z ­ n o ś ć p o d c z y s z c z a n ia i c h na o c z y s z c z a ln ik a c h o d d z ia ło w y c h , z g o d n ie z p r o f i l e m p r o d u k c j i.

Ś c i e k i t a k i e c h a r a k t e r y z u j ą s i ę je d n a k z w y k le w ysoką kwasowoś­

c i ą ( m ie s z a n in a kwasów m in e r a ln y c h i o r g a n ic z n y c h ) , z a w a r t o ś c ią me­

t a l i , (r ó w n ie ż i m e t a l i c i ę ż k i c h ) ora z r ó ż n ą z a w a r t o ś c ią zw iązków o r g a n ic z n y c h w p o s t a c i r e s z t e k produktów p r z e c h o d z ą c y c h d o ś c ie k ó w , r o z p u s z c z a ln ik ó w , e k s tr a h e n tó w i t p .

Ze w z g lę d u n a b a r d z o z ło ż o n y s k ła d n i e o d p o w ia d a ją c y ob ow iązu ­ jącym p r z e p is o m zarów no w p u s z c z a n ia t a k i c h ś c ie k ó w d o k a n a l i z a c j i m i e j s k i e j a tym b a r d z ie j d o o d b io r n ik a [1 , 2] , pow inny b y ć cne poddawane podstawowym p ro c eso m u n i e s z o d l i w i a n i a , a p rz e d e w szy ­ s t k im z o b o j ę t n i e n i u o r a z p o z b a w ie n iu m e t a l i c i ę ż k i c h . D o p ie r o ta k

124 Maria Zdybiewska, Waldemar Szaran

p o d c z y s z c z o n e ś c i e k i m ożna o c z y s z c z a ć in n y m i m etodam i m ającym i na c e l u u s u n i ę c i e z n ic h r ó w n ie ż s u b s t a n c j i o r g a n ic z n y c h .

Z o b o j ę t n ia n ia ś c ie k ó w d o wymaganych ustaw ow o g r a n ic pH można p r z e p ro w a d za ć ró żn y m i s p o s o b a m i. Wybór s p o so b u z o b o j ę t n i a n i a z a l e ­ ż y od w ł a ś c i w o ś c i i s t ę ż e n i a kw asu , i l o ś c i ś c ie k ó w , sy ste m u d o p ły -

\

wu kw asu d o n e u t r a l i z a t o r a , d o s tę p n e g o o d c z y n n ik a i c h a r a k te r u od­

b i o r n i k a ś c ie k ó w . J a k o o d c z y n n ik i d o z o b o j ę t n i a n i a kwasów s t o s u j e s i ę w o d o r o t le n k i, w ę g la n y , kwaśne w ęg la n y m e t a l i z ie m a l k a l i c z ­ n y c h [3] • Z u w agi n a t a n i o ś ć n a j c z ę s t s z e z a s t o s o w a n ie z n a jd u je wo­

d o r o t l e n e k w a p n ia

y

Z o b o j ę t n ia n ie ś c ie k ó w z a w ie r a j ą c y c h kwas s o l n y lu b azotow y p rzy pomocy z ł ó ż z a c h o d z i n a o g ó ł b e z t r u d n o ś c i , g d y ż s o l e wapniowe i magnezowe t y c h kwasów s ą w w o d z ie d o b rze r o z p u s z c z a l n e . P ro ces k o m p lik u je s i ę w przyp ad k u z o b o j ę t n i a n i a tym sp osob em kwasu s i a r ­ k o w eg o , g d y ż tw o r z ą c e s i ę s i a r c z a n y w a p n ia mogą o d k ła d a ć s i ę na p o w ie r z c h n i z ł ó ż , u t r u d n ia j ą c p r z e b ie g r e a k c j i . W pewnych jed n ak p r zy p a d k a c h i t e n s p o s ó b bywa sto so w a n y [ 4 ] . P rzy z o b o j ę t n ie n iu ś c ie k ó w z a w ie r a j ą c y c h w ię k s z e i l o ś c i m e t a li p r o c e s t e n n i e c o s i ę k o m p lik u j e , g d y ż p o s z c z e g ó ln e m e ta le ja k F e * * , Fe**® , C u**, RL**, C d **, A l* * * , Pb**, C r* * * , Zn** wymagają o d p o w ie d n ie g o pH d l a e -

fe k ty w n e g o u s u n i ę c i a , p o n iew a ż r o z p u s z c z a ln o ś ć i c h w od orotlen k ów z a l e ż y ś c i ś l e od t e g o p a r a m e tr u .

N a to m ia s t u su w a n ie chromu s z e ś c io w a r t o ś c io w e g o wymaga w tym p rzy p a d k u p r o c e s u d w u sto p n io w e g o , p o le g a j ą c e g o w p ierw szym e t a p i e n a r e d u k c j i d o C r* * * , a n a s t ę p n ie d o p ie r o w y t r ą c e n ie g o w p o s t a c i w o d o r o tle n k u [ 5 ] . Tymczasem cytow an e ju ż p r z e p is y prawne [1 , 2]

p r z e w id u j ą , aby i l o ś ć m e t a l i wprowadzona zarów no d o k a n a l i z a c j i m i e j s k i e j j a k i o d b io r n ik a wodnego b y ła ś c i ś l e o g r a n ic z o n a .

Badania nad unieszkodliwianiem ścieków.,« 125

In n ą w ię c m etodą p o z w a la ją c ą usuw aó n i e k t ó r e m e t a le z e ś c ie k ó w , np* m ie d ź , j e s t c e m e n t a c j a . P ozw ala ona n a w y d z i e l e n i e m e t a l i b a r ­ d z i e j s z l a c h e t n y c h p r z e z w y p ie r a n ie i c h m e ta la m i m n ie j s z l a c h e t n y ­ mi a r a c z e j le ż ą c y m i b a r d z i e j n a le w o w s z e r e g u n a p ięcio w y m m eta­

l i [ 6] , P rzy z a s t o s o w a n iu t e j m etody s t o p i e ń u s u n i ę c i a m e ta lu w p rzyp ad k u m ie d z i d o c h o d z i d o 99^ , a j e d n o c z e ś n ie n a s t ę p u j e c z ę ś ­ c io w e z o b o j ę t n i e n i e kwasów [ 7 ] .

M e ta le z a w a rte w ś c i e k a c h obok s z k o d liw e g o o d d z ia ły w a n ia na o t o c z e n i e p o s ia d a j ą je d n a k pewne w a r t o ś c i i i c h s t r a t y s ą poważ­

nym problem em ekonom icznym w i e l u zakładów p r z e m y sło w y c h . J e ż e l i s t ę ż e n i e j e s t sto su n k o w o m a łe , u su w a n ie n a p o ty k a n a pewne tr u d n o ś ­ c i , s z c z e g ó l n i e j e ś l i ś c i e k i z a w ie r a j ą m ie s z a n in ę jonów m e t a l i . S to so w a n e d o t y c h c z a s c h e m ic z n e m etody o c z y s z c z a n ia n i e za w sz e d a ­ w a ły g w a r a n c ję c a łk o w it e g o u s u n i ę c i a n ie p o ż ą d a n y c h d o m ie s z e k , po­

w od u jąc c z ę s t o dodatkow e z a n i e c z y s z c z e n i e r o z tw o r u p r z e z wprowa­

d zo n e o d c z y n n ik i [ 8] , W t y c h p rzyp ad k ach r a c j o n a ln ą i ek on om iczn ą d o t e g o c e l u m etodą o k a z a ło s i ę z a s to s o w a n ie j o n it ó w [ 9J , M etodą t ą można u z y s k a ć z n a c z n e z a t ę ż e n i e r o z tw o r ó w , a n a s t ę p n i e po wy­

m y c iu m e t a l i z jo n it ó w d a l s z e i c h w y k o r z y s t a n ie . S to so w a n e o b e c­

n i e s y n t e t y c z n e j o n i t y d z i ę k i sw e j z n a c z n e j o d p o r n o ś c i n a c z y n ­ n i k i ch em iczn e [10] mogą b y ć t u s z e r o k o w y k o r z y sta n e pod warun­

k ie m , że ś c i e k i p ozb aw ion e b ęd ą u p r z e d n io z a w i e s i n y , p o w od u jącej z a m u la n ie z ł ó ż .

Na p o d s ta w ie s z e r e g u p ra c s t w ie r d z o n o , że p r o c e s p r z e j ś c i a j o ­ nów z r o z tw o r u do j o n i t u i o d w r o tn ie z a l e ż y od w i e l k o ś c i ładunku e l e k t r y c z n e g o , Prochorow i Jan k ow sk i [11] u s z e r e g o w a li naw et ka­

t i o n y wg i c h a k ty w n o ś c i d y n a m ic z n e j.

O b ec n ie j o n i t y z n a l a z ł y w ię c s z e r o k i e z a s t o s o w a n ie w p r z e m y ś l e

t ó w n ie ż i d o u su w a n ia m e t a l i z e ś c ie k ó w , I t a k n p , w ZSRR s t o s u j e s i ę j o n i t y d o o d z y s k iw a n ia m ie d z i ze śc ie k ó w z p r o d u k c j i s z t u c z ­ n e g o je d w a b iu m etodą w isk o z o w ą , z a pomocą s y n t e t y c z n y c h k a t io n it ó w

126 Maria Zdybiewska, Waldemar Szaran

w fo r m ie w odorow ej [12] . R e g e n e r a c ję p ro w a d zi s i ę s t o s u j ą c kwas s ia r k o w y . W t y c h w arunkach można o d z y sk iw a ć 99S z a w a r te j w ś c i e ­ k a ch m i e d z i , p r z y z u ż y c iu 6 , 5 kg H2S°4 n a 1 m i e d z i . Jako k a - t i o n i t z n a l a z ł z a s t o s o w a n ie B s p a t y t 1 , a l e podobne w y n ik i u z y sk iw a ­ n o n a L e w a ty c ie DN, L e w a ty c ie KSN, Dowex 5 0 , A m b e r lic ie IR -1 2 0 i P e r m u ty c ie KS.

W p rzyp ad k u ś c ie k ć w g a lw a n iz e r s k ic h Czernakow i G u lia je w a [13]

s t o s o w a l i ja k o k a t i o n i t y w ę g le su lfo n o w a n e d o o d z y s k iw a n ia n i k l u i k o b a l t u n p . KU - 2 , w fo r m ie k w asow ej, a l e ta k ż e KMT, K B-4, B -2 , o s i ą g a j ą c n a n ic h w y so k i e f e k t z a tr z y m a n ia n i k l u . R e g e n e r a c ja j o ­ n i t u 20^ H^SO^ z s z y b k o ś c ią 0 , 5 m /g o d z in ę , d a w a ła w e f e k c i e z a t ę - żon e r o z tw o r y z a w ie r a j ą c e 2 5 0 - 2 8 0 g / l NiSO^. 7 H^O. W p r o c e s i e tym u s u n i ę c i u u l e g a ł r ć w n ie ż cy n k .

Ito to d a j o n it o w a o k a z a ła s i ę t a k ż e p r z y d a tn ą w o d n i e s i e n i u d o u - s u w a n ia i o d z y s k iw a n ia z e ś c ie k ó w s o l i chrom u [14] . W tym p rzy ­ padku d o u su w a n ia chromu t r ó j w a r t o ś c io w e g o s to s o w a n o k a t i o n i t y : L e w a ty t S - 1 0 0 , W o fa ty t P i MK-2. N a to m ia st chrom s z e ś c i o w a r t o ś c i o ­ wy usuw ano n a a n i o n i t ach lu b po j e g o r e d u k c j i n a k a t i o n i t a c h , do r e g e n e r a c j i s t o s u j ą c : r o z tw ó r kwasu s o l n e g o .

P o d j ę t a i p o n iż e j o p is a n a p r a c a m ia ła n a c e l u s t w i e r d z e n i e na p r z y k ła d z ie ś c ie k ó w p o p r o d u k cy jn y ch z P r z e d s ię b io r s t w a P rzem ysło­

w o-H andlow ego " P o ls k ie O d c z y n n ik i Chem iczne" w G liw ic a c h , n a jb a r ­ d z i e j r a c j o n a ln y c h i e fe k ty w n y c h sp osobów u n i e s z k o d l i w i a n i a ś c i e ­ ków , z a w ie r a j ą c y c h b a r d z o r ó ż n o r o d n ą m ie s z a n in ę s u b s t a n c j i c h e ­ m ic z n y c h , z przew agą kwasów i m e t a l i . Z t e g o w z g lę d u przep row ad zo­

ne b a d a n ia obejm ow ały:

1 ) p rób y nad z o b o j ę t n ia n ie m ,

2 ) u su w a n ie m e t a l i w p r o c e s i e c e m e n t a c j i,

3 ) m o ż liw o ś c i u s u n i ę c i a i o d z y s k iw a n ia z a trzy m a n y ch n a j o n it a c h m e t a l i .

Badania nad unieszkodliwianiem ścieków,,. 127

C z e ś ć d o ś w ia d c z a ln a

D la z a p o z n a n ia s i ę z e sk ła d e m ś c ie k ó w i i c h c h a r a k t e r y s t y k ą p r z e ­ prow adzono 4 - k r o tn y pobdr p rób d o a n a l i z y , z tym , ż e je d n a z n ic h - o s t a t n i a - b y ł a a n a l i z ą śr e d n io d o b o w ą . O z n a c z e n ia p r z e p r o ­ wadzono zw yk le w t y c h p rzy p a d k a c h sto so w a n y m i m etodam i [1 5 , 16]

lu b s p e c j a ln y m i m etodam i ja k n p , w przypadku o z n a c z a n ia cy ja n k ó w , w ęglow odorów a r o m a ty c z n y c h , ChZT [1 7 , 18 1 9 ]«

W yn ik i w a ż n ie j s z y c h o z n a c z e ń z e b r a n o w t a b l i c y 1 , n a t o m ia s t wy­

n i k i b ad ań nad z a w a r t o ś c ią m e t a l i w ś c i e k a c h , w t a b l i c y 2 ,

N astępnym etap em d o ś w ia d c z e ń b y ły próby c h e m ic z n e g o i m e c h a n ic z ­ n e g o o c z y s z c z a n ia ś c ie k ó w .

D o ś w ia d c z e n ia nad z o b o j ę t n ia n ie m ś c ie k ó w p r zep ro w a d za n o z a pomo­

c ą T i m lek a w a p ien n eg o s t o s u j ą c n a s t ę p u j ą c e d a w k ii 50, 100, 1 5 0 , 2 0 0 , 2 5 0 , 3 0 0 , 3 5 0 , 4 0 0 , 4 5 0 , 5 0 0 , 550 i 6 0 0 m g /l Ca/CH/2 . Po s t a ­ rannym w y m ie sz a n iu w p ró b k ch o z n a c z a n o pH, k w asow ość o g ó ln ą o r a z z a w a r t o ś ć chrom u, ja k o m e t a lu d o m in u ją c e g o w b ad an ych ś c i e k a c h .

W yniki t y c h d o ś w ia d c z e ń p r z e d s t a w ia t a b l i c a 3 ,

Na z a s a d z ie i n t e r p o l a c j i , k tó r y t o w yn ik sp ra w d za n o n a s t ę p n ie d o ś w i a d c z a l n i e , s t w ie r d z o n o , że dawka o p ty m a ln a t j , k o n ie c z n a d l a d o p r o w a d z e n ia pH ś c ie k ó w d o 7 » 0 w y n o s iła 475 r a g /l C a/O H /^,

W w yniku n e u t r a l i z a c j i otrzym an o r ó w n ie ż n ie z n a c z n e ( z a le d w ie k ilk u p r o c e n t o w e ) u s u n i ę c i e c y n k u , n i k l u , o ło w iu i g l i n u o r a z 8 7

,%

u s u n i ę c i e m ie d z i .

C a łk o w ite u s u n i ę c i e t y c h m e t a l i z w y ją tk ie m g l i n u , wym agało a l - k a l i z a c j i d o pH 9 , 0 - 9 , 5 , W t y c h w arunkach g l i n b y ł usuwany w g r a ­ n i c a c h 40® , N a to m ia st chrom w y stę p o w a ł w p rzew a d ze w p o s t a c i c h r o ­ mu s z c z e ś c i o w a r t o ś c i o w e g o i u s u n i ę c i e g o w p r o c e s i e z o b o j ę t n i e n i a b y ł o m o ż liw e d o p ie r o po r e d u k c j i d o chromu t r ó j w a r t o ś c io w e g o , s t e - c h io m e tr y c z n ą i l o ś c i ą s o l i ż e l a z a .

P on iew aż z o b o j ę t n i a n i e ś c ie k ó w - ja k w y k a z a ły w y ż e j o p is a n e d o ś ­ w ia d c z e n ia - n i e g w a r a n to w a ło c a łk o w it e g o u s u n i ę c i a m e t a l i ze

128 Marla Zdybiewska, Waldemar Szaran

T a b lic a 1 O góln a c h a r a k t e r y s t y k a su ro w y ch ś c ie k ó w

Lp

.. . . .od

-

1 te m p e r a tu r a °C 1 5 ,5 2 0 ,0

2

pH

3 kw asow ość o g ó ln a m v a l/l 8 , 5 - 1 5 ,0

4 c h l o r k i m g /l Cl* 4 5 0 ,0 ^mm 9 6 0 ,0

5 am oniak

mg/1

nnh

6 a z o ta n y m g /l N 4 2 ,0 - 60,0

7 a z o t o r g a n ic z n y m g /l N2 2 2 4 ,0 ^mm 2 6 0 ,0

8 Ch

Z T

9 s ia r c z a n y njg/1 SO^ 8 8 4 ,5 ^- 2 4 8 0 ,0

10 s ia r c z y n y m g /i so^ 3 2 ,0 ^- 7 6 ,8

11 sia r k o w o d ó r m g/1 I^ S 3 , 0 ^- 6 , 0

12 f e n o l m g /l 1 ,0 - 1 6 ,0

13 sm o ły m g /l 1 0 ,0 ^mm 1 0 0 ,0

14 kwasy l o t n e m g /l 2 4 ,0

-

15 r o d a n k i m g /l CNS' 2 , 0

-

16 c y j a n k i

-

-

17 s u c h a p o z o s t a ł o ś ć m g /l 2 4 8 2 ,0

-

16 p o z o s t a ł o ś ć po p r a ż e n iu m g /l 2 0 0 5 ,0

-

20 z a w ie s in a m g /l 3 2 3 ,0 ^aa 1 4 8 0 ,0

B a d a n ia nad u n ie s z k o d liw ia n ie m śc ie k ó w. , , 129

T a b l i c a 2 Z a w a rto ść m e t a l i w su row ych ś c i e k a c h

Lp. R od zaj m e ta lu J e d n o s t k i Z a w a rto ść

c d - i o m / l ____

1 wapń m g /l Ca ** 8 5 , 0 - 2 2 0 ,0

2 m agnez m g /l Mg** 1 3 3 ,8 - 2 1 8 ,8

3 chrom o g ó ln y m g /l Cr 4 2 , 7 - 9 5 ,2

4 chrom s z e ś c io w a r t o ś c io w y

VT

m g /l Cr 3 4 ,6 - 6 9 ,2

5 chrom t r ó j w a r t o ś c io w y m g /l Cr111 8 ,1 - 2 6 , 0

6 ż e l a z o c a łk o w it e m g /l Fe 4 , 0 - 5 ,0

7 ż e l a z o d w u w a rto ścio w e m g /l Fe** 1 , 0 - 3 , 0 8 ż e l a z o t r ó j w a r t o ś c io w e m g/1 Fe*** 1 ,5 - 4 ,0

9 n i k i e l m g /l N i** 7 , 0

10 cyn k m g /l Zn** 1 4 ,7

11 m ie d ź m g /l Cu** 8 , 8

12 o łó w m g /l Pb** 8 , 5

13 g l i n m g /l A l*** 1 1 ,0

T a b lic a 3 E f e k t y z o b o j ę t n i e n i a ś c ie k ó w p r z y pomocy Ca^CH/?

L p. I l o ś ć C a/0H /?

m g/1 pH Kwasowość o g ó l ­

na m v a l / l ... ...

chrom o g ó ln y m g /l

1 0 , 0 2 , 7 1 5 ,0 7 7 ,8

2 5 0 ,0 3 ,0 1 3 ,0 7 7 ,8

3 1 0 0 ,0 3 , 6 1 2 ,0 7 7 ,8

4 1 5 0 ,0 4 , 4 , 1 1 ,0 7 7 ,6

5 2 0 0 ,0 5 , 0 1 0 ,0 6 9 ,2

6 2 5 0 ,0 5 ,5 9 ,0 6 0 ,6

7 3 0 0 ,0 5 , 9 8 , 0 5 1 ,9

8 3 5 0 ,0 6 ,2 6 ,0 5 1 ,8

9 4 0 0 ,0 6 ,6 4 ,3 4 7 ,2

10 4 5 0 ,0 6 , 9 3 , 5 4 1 ,1

11 4 7 5 ,0 7 ,1 2 , 5 4 0 ,0

12 5 0 0 ,0 7 ,3 2 , 4 3 8 ,3

13 5 5 0 ,0 7 , 7 2 ,2 3 8 ,0

1,4. ^{6 0 0 .0 . .} Ł & ^{.. . 2 , 0} ... , ___________,

130 Mn r i a Z d y b iew sk a, W aldemar S z a r a n

ś c ie k ó w , e w . d o p ie r o p r z y sto su n k o w o w ysokim pH, d o u su w a n ia m ie­

d z i , o ło w iu i n i k l u z a s to s o w a n o p r o c e s c e m e n t a c j i . W tym c e l u p r z e z z ł o ż e o w y s o k o ś c i 8 5 0 ran i ś r e d n ic y 2 5 mm, w y p e łn io n e od­

t łu s z c z o n y m i w ióram i ż e la z n y m i p r z e p u s z c z a n o su row e ś c i e k i z p ręd ­ k o ś c i ą 0 , 5 - 0 , 6 1 / g o d z . Po 3 0 m in u tow ej s e d y m e n t a c j i wytworzonych, osad ów , w k la ro w n y ch ś c i e k a c h o zn a cza n o z a w a r to ś ó m e t a l i , n a t e j p o d s ta w ie w n io sk u ją c o s t o p n i u i c h u s u n i ę c i a . D la u n i k n i ę c i a p r z y ­ p a d k o w o ści wyników c y k l d o ś w ia d c z e ń p ow tarzan o t r z y k r o t n i e d l a p o ­ s z c z e g ó l n y c h p a r t i i ś c ie k ó w .

E f e k t y t e g o p r o c e s u o b r a z u je t a b l i c a 4 .

T a b lic a 4 U su w an ie m e t a l i ze ś c ie k ó w w p r o c e s i e c e m e n t a c j i n a w ió r a c h ż e l a z ­

n y ch ( w a r t o ś c i ś r e d n ie z 3 s e r i i d o ś w ia d c z e ń )

L p. R odzaj m e ta lu S t ę ż e n i e m e ta lu w ś c ie k a c h - m e /l

i ^«5

u s u n i ę c i a D o c z a t . końcowe

1 m ied ź 8 , 8 0 , 0 1 0 0 ,0

2 n i k i e l

7 ,0

3 ołów 8 , 5 3 , 7 5 6 ,4

4 cyn k H , 7 1 1 ,1 2 4 ,5

1 2 2 5 ,0

5 ż e l a z o 4 , 0 4 9 ,0

-< $ w z r o s tu z a w a r t o ś c i ż e l a z a w r o z tw o r z e

D la s t w i e r d z e n i a m o ż liw o ś c i n i e t y l k o u su w a n ia m e t a l i z e ś c i e ­ ków, a l e t a k ż e i c h o d z y s k iw a n ia p rzep row ad zon o s k o l e i c y k l d o św ia d ­ c z e ń z z a sto so w a n ie m j o n i t ó w .

B io r ą c p o i u w agę, że ś c i e k i z a w ie r a ją z n a c z n e i l o ś c i z a w ie s in ( t a b l i c a i ) m ogących z a n i e c z y s z c z a ć kolumny j o n i t o w e , s ą c z o n o j e n a j p ie r w p r z e z f i l t r w y p e łn io n y a z b e ste m w łó k n is ty m . D alszym p r z y -

B a d a n ia nad u n ie s z k o d liw ia n ie m ś c i e k ó w ,. . 131

g o to w a n iem prób d o p r o c e s u j o n it o w a n ia b y ł a - p o d o b n ie ja k p rzed p r o c e se m c e m e n t a c j i - r e d u k c j a chramu s z e ś c io w a r t o ś c io w e g o do chrom u t r ó j w a r t o ś c io w e g o p r z y pomocy s o l i ż e l a z a d w u w a r to śc io w e g o .

Próby nad usuw aniem m e t a l i ze ś c ie k ó w p rzep ro w a d za n o n a n a s t ę ­ p u ją c y c h k a t i o n i t a c h t L ew a ty t S - 1 0 0 , W o fa ty t P , MK-2, Berm utyt HC, k t ó r y c h c h a r a k t e r y s t y k ę z a w ie r a t a b l i c a 5»

T a b lic a 5 W ła s n o ś c i sto so w a n y c h k a t io n it ó w

Nazwa P o c h o d z e n ie S t r u k t u r a Z d o ln o ść

wym ienna m r a l/m l L e w a ty t S - 100 B a y er Co -

NRP - S03 H 2 , 2

W o fa ty t P VBB W o lfen -

NRD - S 0 3 H 0 , 9

M K - 2 ZPA K ą d z ie -

r z y n - P o ls k a - S03 H 0 ,6 3

Permu t y t HC B er m u tit

A .G . NRP - COOH 0 ,4 9

Wymianę jonową prow adzono w la b o r a t o r y j n y c h kolum nach w y p e łn io ­ n y c h w 7 / 8 o b j ę t o ś c i s p ę c z n ia ły n r i. j o n it a m i [ 2 0 ] , G r a n u la c ja s t o s o ­

w anych j o n it ó w b y ła w g r a n ic a c h 0 , 2 5 - 1 , 0 om d l a z w ię k s z e n ia po­

w i e r z c h n i w ym iany. K a t i o n i t y p rzep row ad zan o w p o s t a ć w odorową, p r z e ­

p u s z c z a j ą c p r z e z kolum ny 2^ r o z tw ó r kwasu s o l n e g o . P r z e z t a k p r z y ­ g o to w a n e , k a t i o n i t y s ą c z o n o 1 l i t r o w e p o r c je p o zb a w io n y ch z a w i e s i n

ś c ie k ó w , z s z y b k o ś c ią 0 , 5 - 0 , 6 l / h . W w y c ie k u o z n a c z a n o z a w a r t o ś ć

C u**, Z n**, P b**, A l* * * , Cr*** o r a z N i* * . N a s t ę p n i e k o l u m n y k a -

t i o n i t o w e r e g en er o w a n o p r z e p u s z c z a j ą c p r z e z n i e 3 0 0 m l H 0 1 w

T a b l i c a 6 vjj IN)

U su w an ie i o d z y s k iw a n ie z e ś c ie k ó w za tr z y m a n y c h na k a t i o n i c i e L ew a ty t S - 100 - m e t a l i (w ar­

t o ś c i ś r e d n i e z 3 s e r i i d o św ia d c z e ń )

R odzaj m e ta lu

S t ę ż e n i e m e ta lu w ś c ie k a c h I l o ś ć z a t r z y ­ manego m eta ­

l u

I l o ś ć z r e g en ero w a n e­

g o m e ta lu

p o czą tk o w e końcowe

m g /l m g /l

%

chrom 7 4 ,6 1 0 0 ,0 2 8 , 8 3 8 ,6 4 5 ,8 6 1 ,4 2 7 ,3 5 9 ,7

cyn k 1 4 ,7 1 0 0 ,0 2 ,3 1 5 ,6 1 2 ,4 8 4 , 4 1 1 .5 9 2 ,4

g l i n 1 1 ,0 1 0 0 ,0 1 ,6 1 4 ,5 9 ,4 8 5 , 5 7 , 7 8 2 ,2

m ied ź 8 , 8 1 0 0 ,0 2 , 5 2 8 ,3 6 ,3 7 1 , 7 5 ,5 3 7 ,2

ołów 8 , 5 1 0 0 ,0 0 , 6 7 ,1 7 , 9 9 2 ,9 7 , 5 9 4 ,6

n i k i e l 7 , 0 1 0 0 ,0 2 , 3 3 2 , 8 4 , 7 6 7 ,2 4 , 7 1 0 0 ,0

MariaZdybiewska, Waldemar Szaran

T a b l i c a 7

U suw anie i o d z y sk iw a n ie ze ściek ó w z a trz y m a n y c h n a k a t i o n i c i e W o fa ty t F - m e t a l i ( w a r t o ś c i ś r e d n i e z 3 s e r i i d o ś w ia d c z e ń )

R o d zaj m e ta lu S t ę ż e n i e m e ta lu w ś c i e - ... ... .. 30 Cii:... _ ...

I l o ś ć z a t r z y ­ manego m eta­

l u

I l o ś ć z r e ­ generow anego

m e ta lu

początkow e końc owe

m g /l «* m e /l % m g /l m g /l

chrom 7 4 ,6 1 0 0 ,0 3 5 ,5 4 7 ,6 3 9 ,1 5 2 ,4 2 5', 2 5 6 ,4

cy nk 1 4 ,7 1 0 0 ,0 3 ,3 2 2 ,5 1 1 ,4 7 7 ,5 10,1 8 8 ,6

g l i n 1 1 ,0 1 0 0 ,0 3 , 0 2 7 ,3 8 , 0 7 2 ,7 7 ,3 9 0 ,8

m ied ź 8 , 8 10 0 ,0 3 ,0 3 4 ,1 5 ,3 6 5 ,9 4 ,9 8 3 ,8

ołów 8 ,5 1 0 0 ,0 1,1 1 3 ,0 7 ,4 8 7 ,0 6 ,9 9 3 ,3

n i k i e l 7 ,0 100,0 3 , 0 4 2 ,8 4 ,0 57 ,2 3 , 9 9 7 ,3

U su w an ie i od z y s k iw a n ie z e ś c ie k ó w za trzy m a n y ch n a k a t i o n i c i e M K - 2 m e t a l i ( w a r t o ś c i ś r e d ­ n i e z 3 s e r i i d o ś w ia d c z e ń )

Tablica 8

R odzaj m e ta lu

S t ę ż e n i e m e t a lu w ś c i e ­ k a ch

I l o ś ć za tr z y m a n e g o

m e ta lu

I l o ś ć z r e ­ g en ero w a n eg o

m e ta lu p p cziłtkJ W 3 k. Diicowe

m g /l m g /l

< *>

<*>

chrom 7 4 ,6 1 0 0 ,0 4 3 ,4 5 8 ,2 3 1 ,2 4 1 ,8 1 8 ,9 6 0 , 7 .

cyn k 1 4 ,7 1 0 0 ,0 4 , 0 2 7 ,3 1 0 ,7 7 2 , 7 1 0 r 0 3 3 ,1

g l i n 1 1 ,0 1 0 0 ,c 2 , 4 2 1 , 8 3 , 6 7 8 ,2 7 , 6 8 8 , 8

m ied ź 8 , 8 1 0 0 ,0 3 . 9 4 4 ,3 4 , 9 5 5 ,7 4 ,1 8 4 ,3

o łó w 8 , 5 1 0 0 ,0 0 , 5 5 , 9 8 , 0 9 4 ,1 7 , 4 9 2 .2

n i k i e l 7 , 0 1 0 0 ,0 3 ,2 4 5 , 7 3 . 8 5 4 ,3 3 ,2 8 3 ,0

1 3 4 M ar ia

T a b l i c a 9 U suw anie i o d z y s k iw a n ie z e ś c ie k ó w za tr z y m a n y c h n a k a t i o n i c i e F erm u ty t HC m e t a l i ( w a r t o ś ­

c i ś r e d n i e z 3 s e r i i d o ś w ia d c z e ń )

R ódzaj m e ta lu

S t ę ż e n i e m e ta lu w ś c i e - I l o ś ó z a tr z y m a n eg o m e ta lu

I l o ś ó z r e g e n e ­ row anego m e ta lu

p o czą tk o w e końcowe

m g /l * m g /i <* m g /l

%

chrom 7 4 ,6 1 0 0 ,0 5 0 ,8 6 8 ,1 2 3 , 8 3 1 . 9 1 3 ,7 5 7 ,6

cyn k 1 4 , 7 1 0 0 ,0 7 . 5 5 1 ,0 7*2 4 9 ,0 6 , 8 9 4 ,3

g l i n 1 1 ,0 1 0 0 ,0 3 , 3 3 0 , 0 7 , 7 7 0 ,0 7 ,4 9 5 ,6

mied ź 8 , 8 1 0 0 ,0 4 , 4 5 0 ,0 4 , 4 5 0 ,0 4 ,1 9 4 ,0

ołów 8 , 5 1 0 0 ,0 3 . 4 4 0 , 0 5 .1 6 0 ,0 4',? 8 0 ,6

n i k i e l 7 , 0 1 0 0 ,0 4 , 5 6 4 ,3 2 , 5 3 5 , 7 2 , 0 7 9 ,8

U)Ul

Badanianad unieszkodliwianiemścieków

Ś r e d n i

%

T a b l i c a 10

CTv

Nazwa k a t i o n i t u

R od zaj za tr z y m a n e g o m e ta lu

Cr®** Zn®* . A l*** ..Cu** Pb** N i**

L ew a ty t

S - 100 6 1 ,4 8 4 ,4 8 5 ,5 7 1 ,7 9 2 ,9 6 7 ,2

W o fa ty t P 5 2 ,4 7 7 ,5 7 2 , 7 6 5 ,9 8 7 , 0 5 7 ,2

MK - 2 4 1 , 8 7 2 ,7 7 8 ,2 5 5 ,7 9 4 ,1 5 4 ,3

P erm u tyt HC 3 1 , 9 4 9 ,0 7 0 , 0 5 0 ,0 6 0 ,0 3 5 , 7

T a b l i c a 11 Ś r e d n i o d z y s k a n ia z a n i e c z y s z c z e ń m e t a lic z n y c h z e s to s o w a n y c h k a t io n it ó w

Nazwa k a t i o n i t u

R odzaj o d z y sk iw a n e g o m e ta lu

Cr*** Zn** A l* * * Cu** Bb** N i**

le w a t y t S -1 0 0 5 9 , 7 9 2 ,4 8 2 ,2 8 7 ,2 9 4 ,6 1 0 0 ,0

W o fa ty t P 5 6 ,4 8 8 ,6 9 0 ,8 8 3 ,8 9 3 ,3 9 7 ,3

M K - 2 6 0 , 7 9 3 ,1 8 8 , 6 8 4 ,3 9 2 ,2 8 3 ,6

P orm utyt HC 5 7 ,6 9 4 ,3 9 5 ,6 9 4 ,0 8 0 , 6 7 9 ,8

MariaZdybiewska, Waldemar Szarań

T a b l i c a 12 I l o ś ć m e t a l i p o z o s t a j ą c y c h w ś c ie k a c h p c p r o c e s i e jo n ito w a n ia (w y n ik i ś r e d n ie z 3 s e r i i )

Nazwa R odzaj b ad an eg o m e ta lu m g /l Suma C i***

k a t i o n i t u

Cr*** Zn** A l*** Cu** Pb** Ni**

ln f A l Cu**, Pb**

N i* * , m g /l L ew aty t

3 - 100 2 8 ,8 2 ,3 1 ,6 2 ,5 0 ,6 2 ,3 3 8 ,1

W o fa ty t F 3 5 ,5 3 ,3 3 ,0 3 ,0 1 .1 3 ,0 4 8 ,9 0

M K - 2 4 3 ,4 4 ,0 2 , 4 3 ,9 0 ,5 3 ,2 5 7 ,4 0

P erm u ty t

HC 5 0 ,8 7 ,5 3 ,3 4 ,4 4 ,5 7 3 ,9

T a b l i c a 13 P orów nanie e f e k t y w n o ś c i u s u n i ę c i a m e t a l i w s to s o w a n y c h m eto d a ch o c z y s z c z a ln a

ś c ie k ó w

R o d za j bad an ego m e ta lu Suma

C r* * * , Zn**

* u s u n i ę ­

c i a

Cr*** Zn** A l*** Cu** P6** N i** A l* * * , Cu*"

P b**, N i**

m g /l

Ś c i e k i surow e 7 7 ,8 1 4 ,7 1 1 ,0 8 , 8 8 .5 7 .0 1 2 7 ,8 0 , 0

ś c i e k i z o b o j ę t n io n e

FH = 7 ,3 3 8 ,3 1 4 ,6 1 0 ,5 _{1 ,1} 8 ,3 7 ,0 7 9 ,8 3 7 ,5

Ś c i e k i z o b o j ę t n io n e d o pH e 8 , 0 p rzy u p r z e d n ie j r e d u k c j i

C r1" do C r111

P r o c e s c e m e n t a c j i

0 ,0

( 7 7 , 8 )

8 ,4

11,1

8 ,1

( 1 1 , o ) 0 ,2

0 , 0 5 ,8

3 , 7

6 ,0

1 .8

2 8 ,5

1 0 5 ,4

7 7 ,6

1 7 ,5

L e w a ty t S - 100 2 8 ,8 2 .3 1 ,6 2 , 5 0 ,6 2 ,3 3 8 ,1 7 0 ,2

W o fa ty t P 3 5 ,5 3 ,3 3 ,0 3 , 0 _{1 ,1} 3 , 0 4 8 ,9 6 1 ,7

MK - 2 4 3 ,4 4 ,0 2 , 4 3 , 9 0 ,5 3 ,2 5 7 ,4 5 5,1

P erm utyt HC 5 0 ,8 7 .5 3 ,3 4 ,4 3 ,4 4 ,5 7 3 ,9 4 2 ,2

MariaZdybiewaka, WaldemarSzarań

B a d a n ia nad u n ie s z k o d liw ia n ie m ś c ie k ó w » .. 139

3 p o r c j a c h po 100 m l, z u p r z e d n io sto so w a n ą s z y b k o ś c i ą , W p o s z ­ c z e g ó ln y c h p o r c j a c h kwasu o z n a c z a n o o b e c n o ś ć b a d a n y ch m e t a l i .

C y k l d o ś w ia d c z e ń d o t y c z ą c y u su w a n ia i o d z y s k iw a n ia m e t a l i z e ś c ie k ó w p o w ta rza n o 3 - k r o t n i e .

W yn ik i t y c h o z n a c z e ń z e b r a n o w t a b l i c a c h 6 - 9 o r a z 1 0 - 1 2 , g d z i e z e s t a w io n o w y n ik i ś r e d n ie g o s t o p n i a z a tr z y m a n ia z a n i e c z y s z c z e ń me­

t a l i c z n y c h , ś r e d n i p r o c e n t o d z y s k a n ia m e t a l i w p r o c e s i e r e g e n e r a ­ c j i o r a z p o z o s t a ł o ś ć m e t a l i w ś c i e k a c h po p r o c e s i e u su w a n ia n a j o ­ n i t a c h , N a to m ia st w t a b l i c y 13 z e s t a w io n o e f e k t y u s u n i ę c i a m e t a l i w s to s o w a n y c h m etod ach o c z y s z c z a n i a ś c ie k ó w z p r o d u k c j i o d c z y n n i­

ków c h e m ic z n y c h .

Qa<frŁe.sA8. raaUsfe

R óżnorodny u k ła d p r o d u k c j i P r z e d s ię b io r s t w a P rzem ysłow o-H andlow ego

" P o ls k ie O d c zy n n ik i C hem iczne" w ś c i s ł y s p o s ó b r z u t u j e n a s k ła d ś c ie k ó w , k t ó r e w yk azu ją w c z a s i e b a rd zo d u żą z m ie n n o ś ć . Ś c i s ł a c h a r a k t e r y s t y k a ś c ie k ó w t e g o p r z e d s ię b io r s t w a w ym agałaby w i e l o ­ l e t n i e j s y s t e m a t y c z n e j o b s e r w a c j i , s t w o r z e n ia s t a t y s t y k i i d o p ie r o n a p o d s ta w ie u o g ó ln ie ń b y ło b y m o żliw e o k r e ś l e n i e j a k o ś c io w e g o r o ­ d z a j u w y s tę p u ją c y c h z a n i e c z y s z c z e ń o ra z z a k r e s u s t ę ż e ń , w k tó r y c h z a n i e c z y s z c z e n i a t e mogą s i ę w a h a ć. Jednak j u ż p rzep row ad zon e w o d s t ę p a c h k i l k u t y g o d n i a n a l i z y w y k a z a ły , ż e ś c i e k i t e można z a l i ­ c z y ć d o s i l n i e z a n ie c z y s z c z o n y c h ś c ie k ó w p r z e m y sło w y c h .

J a k w id a ć z t a b l i c y 1 c h a r a k t e r y z u j ą s i ę one b a r d z o n is k im pH w g r a n ic a c h 2 , 4 - 2 , 8 o r a z k w a so w o śc ią o g ó ln ą d o c h o d z ą c ą d o 15 m v a l / l Z a w ie r a ją t a k ż e z n a c zn e i l o ś c i zarów no a z o t u m in e r a ln e g o ( p o z . 5 -6 c y to w a n e j t a b l i c y ) , j a k i o r g a n ic z n e g o r z ę d u ponad 2 0 0

rogjl

S to su n k o w o d u że z a s o l e n i e ś c ie k ó w w p o s t a c i p r z e d e w s z y s tk im c h lo r k ó w i s ia r c z a n ó w , obok s ia r c z y n ó w i s ia r k o w o d o r u u n ie m o ż liw ia ­ j ą i c h w p row ad zen ie d o k a n a l i z a c j i m i e j s k i e j . B a rd zo d u że c h e m ic z ­ ne z a p o tr z e b o w a n ie t l e n u (chZT) j e s t n ie w ą t p liw ie r e z u l t a t e m u t l e ­

140 M a ria Z dyb iew ska, W aldemar S z a r an

n i a n i a zw iązków o r g a n ic z n y c h ja k i zużyw aniem s i ę t l e n u n a u t l e ­ n i e n i e s ia r k o w o d o r u i s ia r c z y n ó w o r a z in n y c h zw iązków r e d u k u j ą c y c h . D uża s u c h a p o z o s t a ł o ś ć badanych ś c ie k ó w w p rzew ad ze spowodowana z w iązk am i m in e r a ln y m i o r a z z a w ie s in a m i w p e ł n i p o zw a la z a k w a l i f i k o ­ w ać t e ś c i e k i d o s t ę ż o n y c h i k ło p o lit w y c h d l a k a n a l i z a c j i m i e j s k i e j P on ad to o b e c n o ś ć w n i c h b a r d z o z n a c z n y c h i l o ś c i m e t a l i ( t a b l i c a 2) p r e d y s t y n u j e j e w p ierw szy m r z ę d z i e do z o b o j ę t n i a n i a i u s u n i ę c i a z a n i e c z y s z c z e ń m e t a lic z n y c h

S t o p i e ń o c z y s z c z e n i a t y c h ś c ie k ó w w in ie n zagw aran tow ać p r z e d e - w szy stk im *

1 ) u n i k n i ę c i e k o r o z j i m a te r ia łó w b u d o w la n y ch , z k tó r y c h wykona­

ne s ą k o l e k t o r y ś c ie k o w e i s t u d z i e n k i r e w iz y j n e , 2 ) u n i k n i ę c i e p o w sta w a n ia osadów i zam ulani,a k o le k to r ó w , 3 ) u n ik n ię c i e j a k i e g o k o lw ie k wpływu ś c ie k ó w p rzem y sło w y ch n a

o c z y s z c z a l n i ę m ie j s k ą , w p rzyp ad k u w sp ó ln e g o i c h o c z y s z c z a ­ n i a z e ś c ie k a m i m ie j s k i m i .

Z a sto so w a n ie d o z o b o j ę t n i a n i a m lek a w a p ien n eg o w y k a z a ło , ja k w i­

d a ć z t a b l i c y 3 , ż e m etodą t ą można u z y s k a ć n i e t y l k o p ożąd an e p o d w y ż sz e n ie pH i z m n ie j s z e n ie k w a so w o śc i ś c ie k ó w , a l e t a k ż e w z znacznym s t o p n i u u s u n i ę c i e z e ś c ie k ó w o b e c n y c h w n ic h m e t a l i . Wpraw­

d z i e u s u n i ę c i e chrom u w y n o s iło t y l k o o k o ło 50& ( t a b l i c a 3 ) t o j e d ­ nak d o t y c z y t o zapew ne p r z e d e w s z y s tk im ch ro m i t r ó j w a r t o ś c io w e g o , o r a z c z ę ś c i chrom u s z e ś c i o w a r t o ś c i o w e g o . R ów nież u s u n i ę c i e in n y c h o b ecn y ch w ś c i e k a c h m e t a l i - ja k t o j u ż podawano w c z ę ś c i d o św ia d ­ c z a l n e j - n i e b y ł o z a d a w a la j ą c e , z w y ją tk ie m m ie d z i, u l e g a j ą c e j w t y c h w arunkach w znacznym s t o p n i u u s u n i ę c i u .

B io r ą c pod uw agę b a r d z o d u żą i l o ś ć s ia r c z a n ó w w ś c i e k a c h , d o ­ c h o d z ą c ą n aw et d o 2 4 8 0 m g /l SO" i o b e c n o ś ć m e t a l i m ogących s i ę wy­

t r ą c a ć w p o s t a c i w o d o ro tlen k ó w n i e s to s o w a n o w tym p r o c e s i e z ł ó ż a l k a l i c z n y c h .

B a d a n ia nad u n ie s z k o d liw a n ie m ś c i e k ó w . . . 141

J ak w id a ć z p r z e d s ta w io n y c h d a n y ch i i l u s t r u j ą c y c h Je t a b l i c , p r o c e s z o b o j ę t n i e n i a n i e b y ł w y s t a r c z a j ą c y d o z a d a w a la ją c e g o u s u ­ n i ę c i a m e t a l i z e ś c ie k ó w , b e z z b y t n ie g o ponad m ia r ę p o d w y ż s z e n ia pH u n ie s z k o d liw ia n y c h ś c ie k ó w , Z t e g o w z g lę d u d o u su w a n ia m e t a l i z a sto so w a n o p r o c e s c e m e n t a c j i , k t ó r y m ó g łb y b y ć s to so w a n y p rz ed z o b o j ę t n ia n ie m ś c ie k ó w , w k tórym p o z o s t a ł e J e s z c z e po c e m e n t a c j i m e ta le m ogłyby z o s t a ć w d a lsz y m c i ą g u u su w a n e.

Jak w id a ć z t a b l i c y 4 z a s t o s o w a n ie d o w y p ie r a n ia m e t a l i z r o z ­ tw o ru ż e l a z a w p o s t a c i w iórów p o z w o l i ł o n a c a łk o w it e u s u n i ę c i e wy­

ł ą c z n i e m i e d z i . In n e b ran e t u pod uw agę m e t a l e , Jak n i k i e l , o łó w , i cy n k b y ły usu w an e w tym p r o c e s i e o d p o w ie d n io w 7 4 ,3 ® , 5 6 ,4 ^ i 2 4

, % 9

t a c j a d a j ą z n a c z n e i l o ś c i osad ów , w k t ó r y c h z a w a rte s ą r ó w n ie ż me­

t a l e , n a j c z ę ś c i e j w p o s t a c i w o d o r o tlen k ó w lu b w o l n e j , c o u n iem o ż­

l i w i a w tó rn e i c h w y k o r z y s t a n ie , a w ię c pow oduje zn a czn e s t r a t y e - k o n c tn ic z n e .

O d zy sk iw a n ie w i e l u c e n n y c h s u b s t a n c j i ze ś c ie k ó w , m ię d zy in n y m i i m e t a l i , może z a p e w n ić m etod a J o n ito w a , p o z w a la ją c a w c z a s i e od­

p o w ie d n io p r z e p r o w a d z o n e j r e g e n e r a c j i n a z a t ę ż e n i e usuw anych su b ­ s t a n c j i , Z god n ie z z a s a d ą wymiany jo n o w e j m e ta le pow inny b y ć u s u ­ wane n a k a t i o n i t a c h . S to so w a n e k a t i o n i t y ( t a b l i c a 5 ) p o z w a la ją po

Jednorazowym s ą c z e n i u n a u s u n i ę c i e w znacznym s t o p n i u z a w a r ty c h w ś c ie k a c h m e t a l i . I t a k w z a l e ż n o ś c i od k a t i o n i t u p o s z c z e g ó ln e m e ta le b y ły usuw ane i n a L e w a ty c ie S - 1 0 0 od 61,4& d l a chromu do

142 M a ria Z dy biew ska. W sldem ar S z a r a n

92,9?$ d l a o ło w iu ( t a b l i c a 6 ) , Z a sto so w a n ie W o fa ty tu F d a w a ło ju ż m n ie js z y s t o p i e ń z a tr z y m a n ia , gd y ż od 5 2 ,4 5 d l a chromu d o 8 7 ,0 5

o ło w iu d l a ( t a b l i c a 7 ) * K a t i o n i t MK-2 p o z w a la ł u su n ą ć z e ś c ie k ó w ołów w 94,1*5, n a t o m ia s t in n e m e ta le w z n a c z n ie m n iejszy m s t o p n i u ( t a b l i c a 8 ) , N a j n iż s z y jed n a k s t o p i e ń u s u n i ę c i a zaobserw ow ano na F er m u ty c ie HC ( k a t i o n i t s ł a b o k w a śn y ), g d y ż t y l k o 3 1 ,9 5 d l a c h r o ­ mu i 7 0 ,0 * d l a g l i n u ( t a b l i c a 9 ) , W e f e k c i e , j a k w id a ć z t a b l i c y 10 chrom b y ł n a j l e p i e j usuwany na L e w a ty c ie S - 1 0 0 , bo w 6 1 , 4 5 , a n a j s ł a b i e j n a B e r m u ty c ie . P odobnie b y ło d l a in n y c h m e t a l i z w y j ą t ­ k iem o ło w iu , k t ó r y w najw yższym , bo 94,1*5 b y ł usuwany n a k a t i o - n i c i e MK-2. Wobec t e g o po tym p r o c e s i e n a j w ię k s z a i l o ś ć , bo aż 7 3 ,9 m g /l m e t a l i , p o z o s t a w a ła w ś c ie k a c h p r z e p u sz c z a n y c h p r z e z ka­

t i o n i t B srm utyt HC, a n a j m n ie j s z a , a l e j e s z c z e i t a k sto su n k o w o d u ż a bo 3 8 ,1 m g / l , po L e w a ty c ie S -1 0 0 ( t a b l i c a 1 2 ) , c o d a w a ło 70,2*5 u s u n i ę c i a t y c h m e t a l i .

Osobnym i b a r d z o ważnym problemem b y ło o d z y sk iw a n ie za tr z y m a ­ n y ch n a j o n i t a c h m e t a l i p r z y i c h r e g e n e r a c j i . S t o p ie ń na t e n b y ł sto su n k o w o w y so k i i w w yraźny s p o s ó b z a l e ż a ł od p o czą tk o w ej i l o ś c i d a n eg o m e ta lu w ś c i e k a c h , c z e g o p rzy k ła d em może b y ć chrom ( t a b l i ­ c a 6 - 9 i 1 1 ) , k t ó r e g o s t o p i e ń o d z y s k a n ia w z a l e ż n o ś c i od j o n i t u w y n o si 5 6 ,4 5 z a tr zy m a n eg o m e ta lu d l a W o fa ty tu F i 6 0 ,7 5 , d l a MK-2

( t a b l i c a 1 1 ) . B io r ą c jed n a k pod uwagę b e z w z g lę d n ie i l o ś c i od zy­

sk a n e g o chromu b y ły one n a jw y ż sz e d l a L ew a ty tu S - 1 0 0 , k t ó r y z a ­ trzym yw ał n a jw ię k s z e i l o ś c i t e g o m e t a lu ( t a b l i c a 5 - 9 ) In n e m e ta le u d a ło s i ę z r e g e n e r o w a ć w z n a c z n ie wyższym s t c p n i u , bo od 7 9 ,8 5 do 1005 d l a n i k l u ( t a b l i c a 1 1 ) , I t u jed n a k lic z b o w o b io r ą c n a jw ię k ­ s z e i l o ś c i za trz y m a n y c h m e t a l i b y ły w przypadku L ew atytu S - 1 0 0 , gd y ż z o g ó ln e j i l o ś c i 1 2 7 ,8 u g /1 m e t a l i 8 9 , 7 ng b y ło zatrzym an e na tym j o n i c i e , z c z e g o 6 4 ,2 m g /l c z y l i 7 1 ,6 5 od zysk iw an o w p r o c e s i e r e g e n e r a c j i . O d n o śn ie i l o ś c i r o z tw o r u kwasu sto so w a n e g o d o r e g e ­ n e r a c j i , t o a n a l i z a p o s z c z e g ó ln y c h 100 ml p o r c j i t e g o o d c z y n n ik a

B a d a n ia nad u n ie s z k o d liw ia n ie m śc ie k ó w « , , 143

po p r z e p u s z c z e n iu p r z e z j o n i t , w y k a z a ła , ż e j u ż p ie r w s z e 1 0 0 m l u - su w a ło z j o n i t u 4 5 -7 0 ^ za trzy m a n y ch m e t a l i , d r u g ie 15-4C&, a t r z e ­ c i e od 0 do 1 5 ^ . T a k ie r o z m ie s z c z e n ie m e t a l i w r o z tw o r z e r e g e n e r u ­ jącym w y r a ź n ie ś w ia d c z y , ż e i l o ś ć j e g o b y ł a w y s t a r c z a j ą c a .

Reasum ując n a l e ż y s t w i e r d z i ć , że n a j e f e k t y w n i e j s z ą m etodą usuwa­

n i a m e t a l i u m o ż liw ia j ą c ą j e d n o c z e ś n ie i c h z n a c z n e o d z y s k a n ie oka­

z a ł a s i ę m etod a j o n it o w a ( t a b l i c a 1 3 ) , po którym t o d o p ie r o p r o c e ­ s i e n a le ż a ło b y badane ś c i e k i pod d ać z o b p j ę t n i a n i u , c o p o z w o liło b y n ie w ą t p liw ie n a u n i e s z k o d l i w i e n i e d a l s z y c h z a n ie c z y s z c z e ń i na w prow adzenie t y c h ś c ie k ó w do k a n a l i z a c j i m i e j s k i e j , s z c z e g ó l n i e p r z y znacznym s t o p n i u r o z c i e ń c z a n i a ś c ie k a m i b y to w o -g o s p o d a r c z y m i.

W n io sk i

1 , Badane ś c i e k i z PHI "POCh" c h a r a k te r y z o w a ły s i ę w ysokim s t ę ­ żen iem z a n i e c z y s z c z e ń o r a z z m ie n n o ś c ią s k ł a d u , ż e s z c z e g ó ln y m u - w z g lę d n ie n ie m b a r d z o w y s o k ie j k w a so w o ści i s t ę ż e n i a m e t a l i ,

2 , Przed p r o c e se m u n i e s z k o d l i w i a n i a n a le ż y zredukow ać chrom s z e ś c io w a r t o ś c io w y i e w , d o p ie r o w ted y w p row ad zić z o b o j ę t n i a n i e p r z y g ó r n e j d o p u s z c z a ln e j g r a n ic y pH ■ 9 , 0 ,

3 , Z o b o j ę t n ie n ie ś c ie k ó w d o pH * 9 , 0 p o z w a la n a u s u n i ę c i e n e t a - l i w o k , 80&, c o p r z y odpow iednim r o z c i e ń c z e n i u p o zw a la w p row ad zić j e d o k a n a l i z a c j i m i e j s k i e j ,

4 , P r o c e s c e m e n t a c j i n i e d a j e z a d a w a la ją c y c h wyników i może po­

p r z e d z a ć p r o c e s z o b o j ę t n i a n i a ,

5 , S tw ie r d z o n o p r z y d a tn o ś ć j o n it ó w d o u su w a n ia i o d z y s k iw a n ia m e t a l i z e ś c ie k ó w i m ożn ość z a s t o s o w a n ia t e j m etody n p , w o c z y s z -

« *

c z a l n i a c h o d d z ia ło w y c h .

144 M a ria Z dy biew aka, W aldemar S z a r a n

LITERATURA

[1] R o z p o r z ą d z e n ie M in is t r a G osp. Kocu z d n ia 11 l u t e g o 1963 r . Dz.U.PRL Nr 15 z d n ia 4 k w ie t n ia 1 9 6 3 , p o z . 80

[2] R o z p o r z ą d z e n ie P r e z e s a Rady M in is tr ó w z d n ia 2 8 l u t e g o 1962 r . Dz.U* PRL Nr 17 z d n ia 16 m arca 1962 r , p o z . 7 5 .

[3 ] S z i s z k i n Z .N ., K a r e lin J . A . , K ołobanow S . K . , Jakow lew S .W .t

" K a n a liz a c j a " , G os. T zd , L i t . po S t r o i t . A r c h i t , , Moskwa 1961

.

[ 4] C h o jn a c k i A .j " T e c h n o lo g ia Ś c ie k ó w P rzem ysłow ych" tom I , PWN, Łódź-W arszaw a, 1964»

[5] Z b iorow ej "G ospodarka w o d n o -śc ie k o w a w h u t n i c t w i e " , NOT, Ka­

t o w i c e , 1 9 6 4 .

[6] h r o d s k ij A . I . i " F i z i c z e s k a j a c h i m i j a , G o s t c h im iz d a t, Moskwa, 1 9 4 8 .

[7] K o z io r o w s k i B . , K u c h a rsk i J . i " Ś c ie k i p rzem ysłow e" WNT, War­

s z a w a , 1 9 6 4 .

[8] W einer R . i 1' D ie A b w asser i n d e r M e t a l l i n d u s t r i e " , w yd. Ra­

d z i e c k i e , G o s. N a u cz . T ech n . I z d a Moskwa, 1 9 6 2 .

[9] Czmutow W .j "Wymiana jonow a i j e j z a s t o s o w a n ie " , W N, W arsza­

wa 1 9 6 2 .

[ 10] Rabek T .t ^ T e o r e ty c z n e podstaw y s y n t e z y p o l i e l e k t r o l i t ó w i w y m ie n ia c z y jonow ych" W N, W arszaw a, 1960

[11] T a tu r K . , Nowakowski W .j J o n i t y t e o r i a i z a s to s o w a n ie w p r z e ­ m y ś le " , B iT , W arszawa, 1 9 5 5 .

[ 12] R ia b czik o w D . , C it o w ic z J . s " Jon oob m ien n yje sm oły i i c h p r i - n d e n i e n i j e , I z d s A .N . SSSR, Moskwa 1962«

[13] S zk a rb a to w a T . L . , lo ż o w a L . I . * " J o n o o b M eń n o je i z w l e c z e n i j e n i k ł j a , cy n k a i chroma i z s t o ó z n y c h wod g a lw a n iz e r s k ic h c e ­ chów" - w z b io r z e » P r o m y sz le n n a ja k a n a l i z a c j a i o c z i s t k a wod, I z d . B u d iw ie ln ik , K ije w , 1 9 6 6 .

[14] Zdybiewska. M ., S z n u ra A .s "Próby z a s t o s o w a n ia jo n itó w d o od­

z y s k iw a n ia i u n ie s z k o d l i w i a n i a n ie k t ó r y c h s u b s t a n c j i zaw ar­

t y c h w ś c i e k a c h przem ysłow ych" - Z e s z y ty Naukowe, P o l i t , Ś l ą s k . I n ż y n i e r i a S a n it a r n a z , 9 , 1 6 8 , G liw ic e 1 9 6 6 .

[1 5 ] L u fie J . J , Rybnikowa A . I . t "Metody a n a l i z y śc ie k ó w p r z e m y sło ­ wych", IWT, W arszawa, 1955 o r a z w yd an ie r o s y j s k i e Moskwa, 1 9 6 6 .

B A dania nad u n ie s z k o d liw ie n ie m ś c ie k ó w « ,« 145

[1 6 ] Hermanowj.cz W ., D o ża ń sk a W ., S ik o r o w sk a C , , K e lu s J . l " F i - z y c z n o r c h e n d c z n e b a d a n ia ś c ie k ó w m i e j s k i c h i osadów ś c i e k o ­ w ych", A rk a d y , W arszaw a, 1967»

[ 1 7 ] D o ża ń sk a W .j "W ystępow anie i o z n a c z a n ie cyjan k ów w ś c ie k a c h "

R o c z n ik i PZH, 6 , 5 1 7 , ( 1 9 5 7 )

[1 8 ] S z ta fr o w sk L P . i " B ad an ia nad o z n a c z a n ie m w ęglow odorów aroma­

ty c z n y c h w w o d z ie i ś c i e k a c h z p r o d u k c j i s t y r e n u " - G az, Woda i T e c h n ik a S a n i t a r n a , 3 5 , 3 0 6 , 1^1961).

[1 9 ] Z dybiew ska M .t " O zn a cza n ie c h e m ic z n e g o z a p o tr z e b o w a n ia t l e n u w w o d z ie i ś c i e k a c h / - G az, Woda i T e c h n ik a S a n i t a r n a , 3 4 , 2 5 4 ( 1 9 6 0 ) .

[20] S a m u elso n 0 , t " J o n it y w c h e m ii a n a lit y c z n e j ," W H, W arszaw a, 1 9 5 8 .

S t r e s z c z e n i ę

Ze w z g lę d u n a b a r d z o s z e r o k i a s o r ty m e n t p r o d u k c j i, ś c i e k i c h a r a k t e ­ r y z o w a ły s i ę ogromną r ó ż n o r o d n o ś c ią , zarów no pod w zględ em j a k o ś c i o ­ wym, ja k i ilo ś c io w y m , w z a l e ż n o ś c i od e t a p u p r o d u k c j i.

Na p o d s ta w ie p rze p ro w a d zo n y ch a n a l i z u s t a l o n o , ż e ś c i e k i t e wy­

m agają p r z e d e w s z y s tk im z o b o j ę t n i a n i a , ze w z g lę d u n a b a r d z o n i s k i e pH (2 , 4 - 2 , 8 ) o r a z u su w a n ia m e t a l i , z a w a r ty c h w n i c h w z n a c z n y c h i l o ś c i a h h .

Wobec t e g o z a s to s o w a n o t u n e u t r a l i z a c j ę p r z y pomocy m le k a wa­

p ie n n e g o , b a d a ją c j e d n o c z e ś n ie s t o p i e ń u su w a n ia m e t a l i (p r z e d e w s z y s tk im chrom u) w tym p r o c e s i e . P on ad to p rzep row ad zon o p rób y nad usuw aniem m e t a l i , j a k i chrom , c y n k , m ie d ź , n i k i e l , o łó w , g l i n i ż e l a z o w p r o c e s i e c e m e n t a c j i o r a z n a j o n i t a c h , s t o s u j ą c n a s t ę p n i e r e g e n e r a c j ę t y c h o s t a t n i c h . M etoda j o n i t o w a , ja k o d a j ą c a m o żn o ść w w ysokim s t o p n i u o d z y s k a n ia za trzy m a n y ch m e t a l i z e ś c ie k ó w , w yd aje s i ę b a r d z o o b i e c u j ą c a , a l e wymaga p o t w ie r d z e n ia wyników b ad ań w s k a l i u ł a m k o w o - t e c h n ic z n e j ..

146 M a ria Z d y b lew sk a , Waldemar S z a ra n

KCCJlEflOBíiHKH n o 0BE3BPEXKBaHM) CTCHHHX BOfl 113 nP0K 3B 0flC T B * XWMMECKHX PEaKTMBOB

P e 3 jo m e

BaH^y o a e a b mapoicoro a c c o p T u u e a T a npoH3BOjCTBa, CToaabie b o ju OTMewaJiHCb orpoMHOÜ pa3BOBnaaocTbD KaK n o K aaecTBy TaK a n o K on m iecT B y, b 3aBHCnM0CTH o t 3Tana npon3BOflCTBa.

Ha ocHOBaHKH npoBeneHKtrx aaaJiH30B peuieHO, uto 3th C Toaane BOflu, n p e x j e B c e r o , T p e fiy m aeíÍTpaJiH3auHM BBH^y o a e a b HH3Koro pH ( 2 , 4 - 2 , 8 ) h y j a j ie a iia cojep a ca m a x ca b bmx b 3aaanTeJibaoM ko- jiH^ecTBe ueTaxnoB.

3aTeM npwM eaeao a j e c b aeftT paaasauH io u p a nowoma n3BecTK 0B0—

r o siojioK a, a c c a e j y a o ja o B p eM ehho CTeneHb y s a a e a a a MeTaaaoB

^npeacfle B c e r o xp oM a) b stom n p o u e c c e

KpoMe T o ro , j e a a a a c b nonuTKn y ja a a T b Taicae MeTaaau Kan:

xpoM , u h h k , Me^B, ttHKeab, C B a a eu , ajiioMHHHit k XeJie 30 b n p o u e c - c e uemeHTauHH a Taxace aa aoaH T ax, n p aM eaaa fla a e e BOCCTaBOBae- a a e a x a x n o c a e a a a x . M obhtobhK m o to a , j a m a # B03MOxaocTb p e r e - a ep a p cB a T b 3 a A e p x a a a u e MeTaxau H3 CToaabix b o j;, xasceT ca o a e a b n e p e n ek t i i b h l i m, a o TpefiyeT n o flT B e p x je a a a pe3yabT aT 0B a c c a e - SOBaaaíí b flp p fia o -T e x a a a e c x o M uacn iT afie,

Badania nad unieszkodliwianiem ścieków... 147

RESEARCHES OP NEUTRALIZATION OP SEWAGE PROM REAGENTS PRODUCTION

S u m m a r y

On th e ground o f v e r y w id e r a n g e o f r e a g e n t s p r o d u c t io n t h e sew a g e was c h r a c t e r i z e d w i t h enorm ous d i v e r s i t y b o th on a c c o u n t o f q u a l i ­ t y and q u a n t it y a c c o r d in g t o p r o d u c t io n s t a g e .

On th e b a s e o f a n a l y s i s was a s c e r t a i n e d , t h a t t h i s sew a g e s h o ­ u ld be above a l l n e u t r a l i z e d on t h e grou n d o f v e r y lo w pH ( 2 , 4- 3 , 8 ) a n i t i t i s n e c e s s a r y t o rem ove th e m e t a ls w h ich a r e i n th e sew age i n g r e a t q u a n t i t i e s c o n t a i n e d .

S o , i t was a p p ly t h e n e u t r a l i z a t i o n by means o f m ilk o f l i m e , t e s t i n g a t t h e same tim e t h e s t a g e o f m e t a ls rem o v in g (a b o v e a l l C r ) i n t h i s p r o c e s s . M oreover i t was t e s t i n g t h e rem o v in g o f m e- t a l s t chrom ium , z i n c , c o p p e r , n i c k e l , l e a d , alu m in iu m and i r o n i n th e c e m e n t a t io n p r o c e s s and on th e i o n e x c h a n g e r s ,a p p ly in g n e x t t h e r e g e n e r a t i o n o f t h e l a s t o n e . The i o n e x c h a n g in g m eth o d , w h ic h g i v e s th e p o s s i b i l i t y o f r e c o v e r y t o t h e h i g h d e g r e e t h e m e t a ls t o be d e t a in e d i n t h e s e w a g e , seem s v e r y p r o m is in g , b u t i t r e q u i r e s t h e c o n f ir m a t io n o f r e s u l t s o f r e s e a r c h e s i n t h e f r a c t i o n a l - t e c h ­ n i c a l s c a l e .