Ścieki potrawienne (metalurgia).PDF

(4024 KB) Pobierz
:-
l 4. Ścieki potrawienne
14.1. Źródła powstawania ścieków potrawiennych
Podczas obróbki termicznej oraz mechanicznej półprodukty i produkty
•Balowe (żelazne, miedziane., cynkowe oraz stopy metali), takie jak: druty, ta-
r
T
blachy, rury, a także wszelkiego rodzaju profile, pokrywanją się warstwą
tfcnków (tzw. zgorzeliny).
Grubość i struktura tlenków pokrywających powierzchnie metalowe
aafeży od składu chemicznego materiału oraz warunków obróbki cieplnej.
sokiej temperaturze, przy swobodnym dostępie tlenu, tworzy się na po-
•erzchni wyrobów stalowych zgorzelina składająca się z trzech rodzajów tlen-
B0*v (licząc od powierzchni metalu): FeO, FesC^ i Fe20
3
. Zgorzelina utworzona
m
niskiej temperaturze składa się tylko z dwóch tlenków: Fe
3
O
4
i Fe
2
O
3
. War-
stwa tej zgorzeliny, przed dalszą obróbką powierzchni metalu, wymaga usunię-
. _
Powierzchnię metalu czyści się częściowo mechanicznie, usuwając zgo-
nriinę przez śrutowanie, zginanie, szlifowanie, polerowanie materiałami ścier-
•%-mi i szczotkowanie [10]. Następnie tlenki z powierzchni metali usuwane są za
pomocą kwasów lub ich mieszanin (z dodatkiem lub bez dodatku soli i innych
substancji), w procesie tzw. trawienia. Trawienie odbywa się w roztworze kwasu
siaikowego, solnego, azotowego lub w mieszaninie tych kwasów. Sporadycznie
Stosuje się roztwór kwasu fluorowodorowego, ortofosforowego lub kwaśne roz-
twary soli. Stężenie świeżych kąpieli zależy od rodzaju zastosowanych kwasów
wytrawianego metalu. Najczęściej skład kąpieli dobiera się przyjmując stężenie
roztworu H
2
S04 od 5 do 25% wagowych, a HC1 od l do 20%. Trawienie kwa-
sem solnym prowadzi się w temperaturze 30-r40°C, zaś kwasem siarkowym
Temperaturze < 80°C. Kąpiele uważa się za zużyte, gdy stężenie kwasu obniży
się o 75-r85%, a stężenie metalu wzrośnie do 150-r250 g/dm
3
.
250
Anna M. Anielak
Skład kąpieli trawiącej zależy od ceny kwasu i rodzaju trawionego me-
talu, a także wymagań dotyczących oczyszczania ścieków. Nikiel wytrawia się
w 20% kwasie siarkowym, w temperaturze 60-r80°C. Stopy niklu i miedzi trawi
się w 10% kwasie siarkowym (z ewentualnym dodatkiem dwuchromianów, azo-
tanów, chlorku sodowego i innych), kwasoodporne stopy chromu i niklu w mie-
szaninie roztworu kwasu azotowego oraz fluorowodorowego, a przy wyższej
zawartości
żelaza
uprzednio trawi się w roztworze kwasu solnego (z ewentual-
nym dodatkiem kwasu azotowego, inhibitorów M). Do trawienia aluminium
oraz jego stopów można stosować zarówno kwasy jak i alkalia. Jednak po od-
tłuszczeniu i wytrawieniu w roztworze zasady, powierzchnię poddaje się wtór-
nemu trawieniu w kwasie. Magnez i jego stopy wytrawia się w kąpielach zawie-
rających roztwór kwasu azotowego, a także dwuchromiany [1,2,3].
Wytrawione półprodukty i gotowe elementy poddaje się procesowi płu-
kania.
14.2. Charakterystyka ścieków potrawiennych
W każdej trawialni występują przynajmniej dwa rodzaje ścieków. Są to
ścieki stężone i rozcieńczone. Pierwsze są zużytymi kąpielami trawiącymi, drugie
wodami popłucznymi.
Zużyte kąpiele, po pełnym ich wykorzystaniu, odprowadza się cyklicznie
jako zrzuty. Natomiast wody z płukania odprowadzane są w sposób ciągły. Ilości
i stężenie tych ścieków zależą od zakładu oraz charakteru produkcji. Przy wy-
trawianiu żelaza kąpiele zużyte stanowią trzy-, pięciokrotną ilość zużytych kwa-
sów surowych, wody popłuczne ilość dziesięcio-, dwudziestokrotną. W walcow-
niach cienkiej blachy ilość wód z płukania może wzrosnąć sto razy. W walcow-
niach blach transformatorowych na 12 ton blachy przypada co najmniej 300 m"
zużytych kąpieli i wód z płukania [1].
Przykładową fizyko-chemiczną charakterystykę ścieków, powstających
po trawieniu stali w kwasie siarkowym i solnym, przedstawiono w tabelach 14.1
i 14.2 [4]. Jest to oczywiście jedynie ogólna charakterystyka zakresu zmian stę-
żeń niektórych rodzajów zanieczyszczeń występujących w ściekach potrawien-
nych.
W przemyśle metalowym i hutniczym ścieki pochodzące z wytrawiania
należą do najbardziej obciążonych zanieczyszczeniami i nie oczyszczone, me
mogą być odprowadzane do kanalizacji miejskiej lub wód powierzchniowych. Są
to ścieki agresywne, działające korodująco na kanalizację miejską. Wprowadzone
14.
Ścieki potrawienne
251
do
rzek
lub jezior, wskutek zmiany odczynu wody, naruszają równowagę biolo-
giczną.
Tabela 14.1.
Fizyko-chemiczna charakterystyka ścieków po trawieniu stali w roztwo-
rze H
2
S0
4
[4]
Wskaźnik
Temperatura
pH
Zawiesina ogólna
Sucha pozostałość
Siarczany
FeS0
4
^0
4
Jednostka
Zużyta kąpiel
30+80
1+2
0,5+50
-
100+300
100+300
30+100
Wody popłuczne
15+25
4+5
0,1+0,3
0,5+1,2
0,5+5
0,5+5
0,5+3
°C
-
g/dm
3
3
g/dm
g/dm
3
g/dm
3
3
g/dm
Tabela 14.2.
Fizyko-chemiczna charakterystyka ścieków po trawieniu stali w roztwo-
rze HC1 [4]
Wskaźnik
Temperatura
pH
Zawiesina ogólna
Sucha pozostałość
Chlorki
fcC!
2
HC1
Jednostka
Zużyta
kąpiel
20+30
1+2
0,4+30
-
120+250
200+350
20+60
Wody popłuczne
15+25
4+5
0,1+0,3
0,5+1,3
0,3+5
0,4+5,1
0,1+2
°C
-
g/dm
3
g/dm
3
g/dm
3
g/dm
3
g/dm
3
14.3. Oczyszczanie i regeneracja ścieków potra-
wiennych
Wybór odpowiedniej metody oczyszczania ścieków potrawiennych zale-
ży przede wszystkim od ilości i rodzaju ścieków. W małych trawialniach ścieki

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin