Sposób oczyszczania scieków Przedmiotem wynalazku jest sposób oczyszcza¬ nia scieków, polegajacy na metodzie redukujaco — utleniajacej.Wiadomo, ze jezeli wielowartosciowy jon metalu bierze udzial w tworzeniu sie anionu, to w proce¬ sie tym moze powstac sól tego samego metalu o nizszym stopniu wartosciowosci.Na odwrót, jezeli wchodzi w rachube sól metalu szlachetnego, to w procesie powstaje odpowiedni metal. W niektórych przypadkach jony elektro- dodatnie tworzace anion zespolony moga byc prze¬ mienione w odpowiedni pierwiastek metaliczny nie¬ zaleznie od ich wartosciowosci. W ten sposób na przyklad, odpowiednio chromiany zostaja zredu¬ kowane do soli chromu trójwartosciowego, sole mie¬ dzi do miedzi metalicznej i anionowe kompleksy rteci, które znajduja sie w równowadze z katio¬ nem zostaja zredukowane do rteci metalicznej.Celem wynalazku jest opracowanie prostego a zarazem skutecznego sposobu oczyszczania scieków.Sposób wedlug wynalazku polega na stosowaniu dwóch pierwiastków o róznym charakterze, na przyklad cynku i wegla albo zelaza i rteci, które zanurza sie w cieczy poddawanej obróbce i laczy w obwód elektryczny wewnatrz lub na zewnatrz zanieczyszczonej fazy cieklej. Rozpuszczanie kwa¬ sowe elektrody mniej szlachetnej w odniesieniu do wodoru powoduje powstanie strumienia elektro¬ nowego, który kieruje sie do drugiej elektrody.Wskutek tego nastepuje prawdopodobne wyrów- 10 15 25 nanie ladunków zwazywszy na jony znajdujace sie w elektrolicie.Reakcje przebiegaja bez zadnego doprowadzenia energii z zewnatrz, lub raczej uklady stosowane w sposobie wedlug wynalazku dostarczaja energii elektrycznej pod postacia pradu stalego, który wy¬ chodzac z anody dochodzi do nieatakowanej kato¬ dy i moze byc zmierzony poprzez przewód ze¬ wnetrzny o ile zastosowano dwa odpowiednie ele¬ menty oddzielnie zanurzone w cieczy poddanej obróbce, zwarte w obwodzie na zewnatrz fazy cie¬ klej.Polaczenie miedzy tymi dwoma róznymi materia¬ lami mozna poprowadzic takze wewnatrz roztworu zwlaszcza przez zastosowanie kilku elektrod o bar¬ dzo malych wymiarach, a wiec mieszaniny ziarenek tych dwóch materialów. W ten sposób ciecz moze bezustannie przeplywac przez mieszanine i zostac doskonale oczyszczona.Reakcje oksydacyjno-redukcyjne nie zaleza od zastosowanego ukladu, natomiast ich kinetyka za¬ lezy od ksztaltu, a czasami od odleglosci miedzy elektrodami.Zalozywszy, ze sposób wedlug wynalazku jest zupelnie ogólny, to jest, ze mozna go stosowac za¬ równo do .przemiany soli utleniajacych w inne sole, w których metal ma nizszy stopien wartosciowosci, jak i w celu otrzymania metali szlachetnych wy¬ chodzac z odpowiednich soli, jako wyjasnienie po- 83 6553 83 655 dano mechanizm reakcji dotyczacy odpowiednio traktowania chromianów i soli rteci.W obecnosci roztworu chromianu sodowego, anody utworzonej z cynku oraz roztworu o odczy¬ nie kwasnym pod wplywem kwasu azotowego, przebiega nastepujaca reakcja: 3Zn+Na2Cr207+14HN08=3Zn(N03)2+2NaN08+ +2Cr{N08)2+7H20, która mozna przedstawic takze w postaci ogólniej¬ szej 3Me+Cr207=+14H+=3Me++ + 2Cr++++7H20, w którym to równaniu Me oznacza metal dwuwar- tosciowy mniej szlachetny od wodoru.Jezeli wymieniony metal (Me) ma wartosciowosc wyzsza, nastepuje dalsza reakcja, ma przyklad na¬ stepujaca: 6Me+++Cr207= + 14H+=6Me++++ 2Cr++++7H20.Na przyklad ma ona miejsce, gdy Me stanowi zelazo, które przemienia sie w postac dwuwartos- ciowa, a nastepnie — w trójwartosciowa. Przykla¬ dowo opisano obróbke scieków zawierajacych chro¬ miany pochodzace z produkcji stali chromowej lub chromoniklowej. Dla fachowca z dziedziny tej, latwo bedzie zastosowac zasady wynalazku do ob¬ róbki scieków zawierajacych chromiany pochodza¬ ce z innego zródla.Elektrochemiczna produkcja stali chromowej lub chromoniklowej polega zasadniczo na utlenianiu anodowym (na anodzie) w kapieli elektrolitycznej skladajacej sie z 30°/o wodnego roztworu azotanu sodowego. W czasie procesu powstaja znaczne ilos¬ ci rozpuszczalnego chromianu sodowego, a takze szlam zawierajacy wodorotlenki zelaza i chromu oraz zasadowe sole. Kolejne odwirowanie takiej zawiesiny umozliwia oddzielenie osadu i zawrócenie do obiegu roztworu bogatego w azotany metali al¬ kalicznych i chromiany.Jednakze, zarówno z powodów zwiazanych z od¬ wirowaniem jak i przede wszystkim w celu unik¬ niecia ciaglego zwiekszania sie stezenia chromia¬ nów w elektrolicie zawracanym do obiegu, usuwa sie szlam po jego czesciowym zageszczeniu i dla¬ tego odprowadzony odciek sklada sie z zawiesiny wodorotlenków zelaza i chromu oraz z azotanów zasadowych zdyspergowanych w roztworze azotanu sodowego i chromianu sodowego.Stezenie chromianu sodowego obecnego w fazie cieklej zawiesiny zalezy od zawartosci chromu w obrabianym stopie i ogólnie wyzsze jest od 250 ppm (czesci na milion) Cr, co stanowi równowaznik okolo 750 ppm Na2Cr04.Przykladowy schemat tego procesu elektroche¬ micznego przedstawiono na rysunku fig. 1, na któ¬ rym 1 oznacza zbiornik zawierajacy czysty elektro¬ lit, do którego doprowadza sie przewodem 14 azo¬ tan sodowy. Przewodem 2 odprowadza sie elektro¬ lit do aparatu 3, w którym prowadzi sie proces elektrolityczny. Z aparatu 3 odprowadza sie prze¬ wodem 4 do naczynia 5 zanieczyszczony elektrolit skladajacy sie z rozpuszczalnego chromianu sodo¬ wego i szlamu zawierajacego wodorotlenki zelaza i chromu. Przewodem 6 przesyla sie zawiesine do wirówki 7, do której doprowadza sie wode przewo¬ dem 15 tylko w fazie plukania. Odwirowanie za¬ wiesiny umozliwia oddzielenie osadu i zawrócenie do obiegu roztworu bogatego w alkaliczne azotany, i chromiany, który przewodem 8 i 9 wraca do zbiornika 1.Szlam skladajacy sie z zawiesiny wodorotlenków 5 zelaza i chromu oraz zasadowych azotanów zdy¬ spergowanych w roztworze azotanu sodowego i chromianu sodowego, odprowadzany jest przewo¬ dem 10 do zbiornika 11. W zbiorniku 11 prowadzi sie omówiony powyzej proces oczyszczania. Dwie elektrody, z zelaza, jako anode i z amalgamatu miedzi, jako katode, zanurza sie w cieczy. Podlacza sie je w obwód i nastepuje przytoczona reakcja: 3Fe+Cr207= + HlT—^Fe2*+2Cr8++7H20, przy czym chromiany zostaja zredukowane do soli chromu trójwartosciowego. Dwuwartosciowe zela¬ zo, które przeszlo do roztworu zostalo utlenione na zelazo trójwartosciowe dzieki obecnosci nadmiaru jonów azotanowych, zas otrzymane w tej redukcyj¬ no — utleniajacej reakcji, tlenki azotu rozpuszcza-* ja sie w ukladzie, gdzie tez pozostaja. Jony azo¬ tanowe powstaja ponownie ilosciowo po zalkali- zowaniu ukladu na powietrzu w celu wytworzenia wodorotlenków trójwartosciowego chromu i zela¬ za i oddzielenia ich z ukladu.Zakwaszenie niezbedne do wytworzenia soli zela¬ za i chromu moze byc tego rodzaju, ze nie na¬ stepuje rozpuszczenie obecnych juz zwiazków ze¬ laza. Po tej reakcji usuwa sie zelazo i chrom jak wyzej podano przez dodanie wodorotlenku sodo¬ wego, który powoduje wytracenie sie wodorotlen¬ ków metali ciezkich. W fazie tej, caly kwas azoto¬ wy, uprzednio zastosowany, znajduje sie w roztwo¬ rze pod postacia azotanu sodowego i zawraca sie go do obiegu do zbiornika 1 przewodami 12 i 13.Dlatego tez zawartosc alkalicznego azotanu w elektrolicie zostaje automatycznie odnawiana i fakt ten pozwala na unikniecie niezbednego w przeciw¬ nym razie, dodawania azotanu do roztworu zawra¬ canego do obiegu. Po oddzieleniu wodorotlenków metali ciezkich, na przyklad za pomoca tych sa¬ mych, juz obecnych wirówek, otrzymuje sie roz¬ twór zawierajacy tylko azotan sodowy, który w tej postaci nadaje sie ponownie do stosowania w obiegu zamknietym.Odmiana sposobu przedstawionego schematycznie na fig. 1, która czyni proces ten zupelnie ogólnym, polega na stosowaniu wynalazku równiez do ob¬ róbki zawiesiny w naczyniu 5. W ten sposób po przeprowadzonej obdukcji i zobojetnieniu mozna w wirówce 7 oddzielic szlam nie zawierajacy w swej pozostalej fazie cieklej ani chromianów, ani tez soli metali ciezkich i usunac go.Zastosowanie sposobu wedlug wynalazku do roz¬ tworów lub zawiesin soli rteci daje moznosc otrzy¬ mania rteci metalicznej. Reakcje pozornie przebie¬ gaja bez zastosowania kwasu, na przyklad wedlug równania HgS04+Zn+H2S04=ZnS04+H.sS04+Hg, lecz w rzeczywistosci wytworzona ilosc rteci meta¬ licznej stanowi stechiometryczny równowaznik ilos¬ ci kwasu, która przereagowala z cynkiem, jak to widac z równan: Zn+H2S04=ZnS04+2H+ 2H++HgS04=H2S04+Hg Zjawisko to mozna uwydatnic za pomoca ekspe¬ rymentalnego rysunku przedstawionego na fig. 2, 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60^ 83 655 5 6 na którym 1 oznacza naczynie zewnetrzne, zawie¬ rajace roztwór soli rteci, 2 oznacza naczynie z ma¬ terialu porowatego, zawierajace kwas, 3 oznacza elektrode nienaruszalna, zas 4 oznacza elektrode metaliczna atakowana przez kwasy. Strzalki wska¬ zuja kierunek przeplywu elektronów.Zakladajac, ze sól rteci moze trudno hydrolizo- wac, na poczatku doswiadczenia roztwór w naczy¬ niu 2 ma odczyn kwasny, podczas gdy w naczyniu 1 jest obojetny. W czasie doswiadczenia elektrony wedruja z elektrody 4 do elektrody 3, a jony wo¬ doru przechodza z naczynia 2 do naczynia 1. Jezeli roztwory w naczyniach 2 i 1 maja poczatkowo te sama normalnosc, a stosunek objetosci roztworów w naczyniach 2 i 1 wynosi l:n, przy czym n jest wiele wieksze od 1, to po wydzieleniu sie l/n ilos¬ ci rteci poczatkowo obecnej w naczyniu 1, roztwór w naczyniu 2 bedzie obojetny, podczas gdy taka sama ilosc kwasu z naczynia 2 zostanie przywró¬ cona w naczyniu 1. Dlatego mozliwe jest, bez do¬ starczenia jakiejkolwiek energii, uzyskanie rteci me¬ talicznej z roztworów soli rteci przez uzycie inne¬ go metalu atakowanego przez kwasy i kwasu w ilosci równowaznej do rteci wydzielonej w postaci metalicznej.Kwasowosc — równowazna kwasowosci wprowa¬ dzonej wystepuje stale w ukladzie i mozna ja przy¬ pisac, bez brania pod uwage stopnia porowatosci naczynia wewnetrznego, kwasom, które teoretycznie moga powstac z polaczenia jonów wodorowych wprowadzonego kwasu z anionami nalezacymi do soli rteci lub do pierwotnie obecnych soli. Wolny kwas dziala w powyzszym procesie, ale utrzymywa¬ na jest stala rzeczywista kwasowosc ukladu i dla¬ tego ogólnie niepotrzebne jest dodawanie kwasu.Jest zrozumiale, ze w przypadku wód, zawiera-' jacych sole rteci, korzysci otrzymywane przy uzy¬ ciu sposobu wedlug wynalazku sa znaczne, po¬ niewaz bez dostarczania energii z zewnatrz mozna wydzielic rtec w postaci metalicznej.W rzeczywistosci wedlug podanego ukladu zwlasz¬ cza przy wstawieniu porowatej przegrody miedzy strefami, w których umieszczone sa elektrody z cynku i wegla, otrzymuje sie bezposrednio rtec me¬ taliczna w stanie czystym w strefie, w której za¬ nurzona jest elektroda weglowa.Dotad nie znano metody, która by umozliwiala uzyskiwanie takich wyników. Takze proces cemen¬ tacji (wytracanie z roztworu metalu I, dzialaniem metalu II) nie daje rteci metalicznej, nawet jesli jest wyraznie podobny do wyzej opisanego, ze wzgledu na niektóre parametry, przy czym polega on na redukcji soli rteci za pomoca metalu mniej szlachetnego. Proces ten bowiem powoduje powsta¬ nie amalgamatu, który wymaga dalszej obróbki, nie tylko wydzielenia rteci lecz takze odzyskania metalu mniej szlachetnego, który w polaczeniu z rtecia utworzyl amalgamat. Ponadto szybkosc pro¬ cesu maleje z chwila zakonczenia sie tworzenia amalgamatu.Oprócz korzysci z odzyskiwania metalu szlachet¬ nego bezposrednio w postaci metalicznej, sposób wedlug wynalazku umozliwia zastepowanie tych metali w roztworze jonami metalu uprzednio do¬ branego pod katem nastepnych procesów, stosowa¬ nych do dalszego oczyszczania scieków. Jezeli zwykle metody oczyszczania polegaja na koagulacji odcieków, to odpady uprzednio oczyszczone z metali szlachetnych zawieraja równowazna ilosc jonów metalu mniej szlachetnego, na przyklad cynku.Ten ostatni w czasie koagulacji wytraca sie w postaci nierozpuszczalnego wodorotlenku. Jezeli do koagulacji zastosowano wodorotlenek wapnia, to po zakonczeniu obróbki odcieku, metale szlachetne zo¬ staly zastapione jonami wapnia, a cynk zostal prze¬ prowadzony w wodorotlenek cynku, który mozna odzyskac w postaci tlenku z dymów pieców stoso¬ wanych do spalania szlamu.Schemat ewentualnej reakcji jest nastepujacy i dotyczy on miedzi jako metalu szlachetnego: CuS04+H2S04+Zn=ZnS04+H2S04+Cu ZnS04+H2S04+2Cai(OH)2=2CaS04+Zn(OH)i+2H20 Zn(OH)2=ZnO+H20.Sytuacja jest nastepujaca: CuS04+Zn+Ca(OH)2=CaS04 w odcieku cieklym +ZnO w stanie stalym +Cu w stanie stalym +H20 w stanie pary Dlatego zasolenie obrabianego odcieku praktycz¬ nie sie nie zmienia, a tylko kation metalu szlachet¬ nego zostaje po prostu zastapiony jonami wapnia.Fakt ten pozwala na oczyszczanie scieków takze z punktu widzenia mozliwosci stosowania biologicz¬ nej metody oczyszczania, która w obecnosci soli metali trujacych dla bakterii, takich jak Ou, Hg» Ag itd. nie mozna byloby przeprowadzic.Trzecia znaczna korzysc ze sposobu wedlug wy¬ nalazku polega na tym, ze niepotrzebne jest urza¬ dzenie do oczyszczania, a stosuje sie tylko grupe; elektrod rózniacych sie miedzy soba. Takie same wyniki mozna uzyskac przy stosowaniu jako ano¬ dy metalu, który nie tworzy amalgamatu z rtecia,. na przyklad zelaza. Nawet wtedy mozna zastosowac jako urzadzenie oczyszczajace, zwykle kolumny wy¬ pelnione malymi ziarnkami dwóch materialów o wlasnosciach anody i katody (odpowiednio zelazo- i inny material, który nie moze ulegac korozji i dziala jak elektroda rteciowa). Materialy te stykaja sie ze soba bardzo scisle. Poniewaz zelazo nie two¬ rzy amalgamatu, rtec mozna wyekstrahowac w sta¬ nie metalicznym.Ogólnie biorac, poza pierwiastkiem zanieczyszcza¬ jacym poddawanym redukcji, dogodnie jest stoso¬ wac jako katode material dzialajacy jak elektroda rteciowa w celu uzysjkania duzego nadnapiecia w odniesieniu do wodoru, a wiec aby mozna byla dzialac w szerszym zakresie wartosci pH bez wy¬ dzielania sie wodoru.W tym celu stosuje sie amalgamaty metali, we¬ giel nasycony rtecia lub po prostu rtec metalicz¬ na. Elementy katodowe mozna otrzymac takze przez powleczenie lub nasycenie nosnika pierwiastkiem metalicznym tworzacym amalgamat, a wiec przez zamalgowanie pierwiastka metalicznego.Jezeli stosuje sie urzadzenie utworzone z wypel¬ nionych kolumn, w których kontakt miedzy elektro¬ dami nastepuje wewnatrz fazy wodnej, to dogod¬ nie jest stosowac jako anode, w celu utrzymania stalej róznicy potencjalów miedzy elektrodami, pierwiastek, który nie tworzy amalgamatu, korzyst- 10 15 20 25 30 35 40 45 50 557 83 655 8 nie zelazo. W kazdym razie anoda moze byc utwo¬ rzona korzystnie z cynku, niklu, cyny, olowiu, ze¬ laza, chromu i wszystkich metali, które sa atako¬ wane przez nie utleniajace kwasy, to jest z metali mniej szlachetnych od wodoru. Czasami mozna metale zamalgamowac w celu sprawdzenia szyb¬ kosci dzialania korodujacego.Katoda moze byc utworzona z wegla, z metali szlachetniejszych od wodoru, z ich amalgamatów, z materialów nasyconych rtecia, i z wszelkich ma¬ terialów, które nie ulegaja korozji pod dzialaniem kwasów i sa przewodnikami.Sposób wedlug wynalazku mozna prowadzic sto¬ sujac tylko element anodowy o charakterze meta¬ licznym zgodnie z powyzej podanymi schematami reakcji. Jednakze korzysci nie sa wtedy znaczne.Przede wszystkim skoro nie stosuje sie katody dzialajacej jako elektroda szlachetniejsza od wo¬ doru, to mniejsze sa róznice potencjalów w odnie¬ sieniu do elementu anodowego i dlatego szybkosci reakcji sa mniejsze. Dalej, skoro nie stosuje sie katody o znacznym nadnapieciu w odniesieniu do wodoru, jak to ma miejsce w przypadku katody dzialajacej jak elektroda rteciowa, to wodór moze wydzielac sie z anody, co spowoduje zwiekszenie zuzycia kwasu i polaryzacje samej anody.W przypadku wód zawierajacych sole metali szlachetnych nastapic moze cementacja (wytracenie metalu z roztworu) lub moze powstac amalgamat i moga wystapic wszystkie wymienione wady. Je¬ zeli poddaje sie obróbce roztwory zawierajace w duzym stezeniu zwiazki utleniajace, mp. chromiany w stezeniu wynoszacym 1000 ppm (czesci na milion) Cr, przy czym przebiegaja powyzsze reakcje i zu¬ zycie kwasu jest równowazne z iloscia zreduko¬ wanych chromianów, to stezenie jonów wodoro¬ wych bedzie malalo, to jest wartosc pH bedzie sie zwiekszac, przede wszystkim na powierzchni ano¬ dowej jezeli metal przybiera wyzsza wartosciowosc przechodzac do roztworu.W przypadku zelaza, jony Fe+++ powstaja przy takiej wartosci pH, która spowoduje wytwarzanie sie wodorotlenków zelaza trójwartosciowego lub soli zasadowych. Poniewaz sa one produktami nie¬ rozpuszczalnymi utworzonymi blisko powierzchni metalicznej gdzie powstaly jony Fe+++, to proces rozpuszczania moze zmalec wskutek zjawiska poli¬ meryzacji na powierzchni. W przypadku tym moz¬ na dodac srodka kompleksujacego, na przyklad soli sodowej kwasu EDTA (kwas etylonodwuaminoczte- rooctowy) w celu unikniecia tworzenia sie nieroz¬ puszczalnych wodorotlenków zelaza i soli zasado¬ wych.Urzadzenie pomocne powodujace, ze wieksza czesc powierzchni katodowej nie styka sie z anodami, .po¬ lega na zastosowaniu katod o szczególnej postaci, takze jezeli uzywa sie kolumn zaladowanych ma¬ terialem katodowym i anodowym, rozmieszczonym w nieladzie. Na przyklad mozna stosowac material katodowy w postaci malych koncówek pocietych rurek, jezeli material anodowy ma takie wymiary, ze nie wchodzi do tych pustych malych cylindrów, mozna stosowac powierzchnie katodowa utworzona przez wewnetrzne scianki koncówek pocietych ru¬ rek, które nie stykaja sie z anodami, takze jezeli sa naelektryzowane przez kontakt tych anod z ze¬ wnetrznymi sciankami pustych cylindrów. Wedlug powyzszej hipotezy roztwór zawierajacy chromiany zostanie zredukowany bedac w kontakcie z we- 5 wnetrzna sciana cylindra, podczas gdy nastepna re¬ akcja redukcji przebiegac bedzie na jonach zela¬ zawych znajdujacych sie juz w roztworze, a nie w czasie ich powstawania. Wodorotlenek zelaza i sole zasadowe jezeli powstaja, lokalizowac sie beda mie¬ dzy faza ciekla a ciekla przestrzenia anodowa.Przytoczone przyklady podane jedynie w celu wyjasnienia wynalazku uwydatniaja lepiej korzysci z jego stosowania.Przyklad I. Proces elektrochemicznej obróbki lB stali chromowej i chromoniklowej w celu nadania 15 jej pozadanych konturów za pomoca anodowego rozpuszczania, prowadzono w powolaniu sie na fig. 1. Stezenie chromianu sodowego, obecnego w fazie cieklej odprowadzanej zawiesiny (do zbiornika 11 na fig. 1) wynosi okolo 750 ppm, co stanowi równowaznik okolo 250 ppm Cr.Przy omówionej wyzej przeróbce calkowita re¬ dukcja chromianów nastepuje po okolo 2 godzinach.W miedzyczasie mozna stwierdzic przeplyw pradu, który przy róznicy potencjalów 1 wolta wykazuje natezenie 100 mA. Nie zauwazono zadnej redukcji innych soli zelazowych lub azotanów.Przyklad II. W zakladach produkujacych al¬ dehyd octowy z acetylenu oddzialy katalizatorów 30 usuwaja w sposób okresowy roztwory bogate w siarczany rteci, zawierajace do 200 mg Hg w 1 litrze. Proces dotyczy obróbki roztworu siarczanu rteci zawierajacego 200 mg Hg w 1 litrze. Jezeli siarczan rteci znajduje sie w roztworze, to tenostat- 3g ni jest kwasny za sprawa hydrolizy.Minimalna ilosc kwasu potrzebna do unikniecia hydrolizy wynosi tyle, ile potrzeba go do doprowa¬ dzenia wartosci pH roztworu do okolo 2, to jest do stopnia kwasowosci, który pozwala na prowa- ^ dzenie procesu. W tym celu trzeba po prostu za¬ stosowac serie plyt cynkowych (5 m2 na 1 m8 roz¬ tworu) i serie pretów weglowych. Zn i C laczy sie w obwód elektryczny na zewnatrz roztworu.Uklad Zn—C w obecnosci roztworu powoduje od- 45 zyskiwanie rteci metalicznej, najpierw w postaci szarego proszku, a nastepnie w postaci malych kro¬ pel na powierzchni weglowej. Potem wydziela sie rtec metaliczna i zajmuje przestrzen ponizej wegla.Wartosc pH utrzymuje sie stala bez dodawania 50 kwasu. Po 8 godzinach reakcja jest zakonczona w 99,5e/o. Co najmniej 65 g Zn rozpuscilo sie i uzy¬ skano 200 g rteci metalicznej zim8 doprowadzo¬ nego odcieku.Przyklad III. W zakladach produkujacych 55 chlorek winylu z acetylenu, rury laczace reaktory i wieza do wymywania maja znaczne narosty z HgCl2 poniewaz sole rteci stosuje sie jako kataliza¬ tory. W czasie przerw dla konserwacji wymywa sie HgCl2 woda. W ten sposób otrzymuje sie od- 60 pady znacznie zanieczyszczone rtecia, poniewaz wspomniane narosty dochodza do 10—15 mm gru¬ bosci wzdluz rur. Zastosowano wiec urzadzenie z poprzedniego przykladu.Lepsze wyniki mozna uzyskac jezeli prety weglo- 65 we umieszcza sie w naczyniu porowatym. Pierw-9 83 655 10 Przy uzyciu elektrod Cu/Fe stwierdzono, ze w cza¬ sie doswiadczenia katoda z miedzi zostala zamalga- mowana, podczas gdy roztwór odplywajacy wzbo¬ gacil sie w dwuwartosciowe zelazo. Do zredukowa- 5 nia 100,30 g dwuwartosciowej rteci zuzyto okolo 30 g metalicznego zelaza.W celu unikniecia rozchodzenia sie metalicznej rteci umieszczono kolumne zawierajaca krople mie¬ dzi za kolumna zawierajaca miedz i zelazo. Ilosc 10 rteci w roztworze u wylotu kolumny wypelnionej kroplami miedzi wynosila mniej niz 0,02 ppm.Przyklad VII. W czasie bonderyzacji (fosfo¬ ranowania przyspieszonego), przy doprowadzaniu 1500 mg szesciowartosciowego chromu na godzine, 15 mozna calkowicie zredukowac do chromu trójwar¬ tosciowego ilosc chromu znajdujaca sie w 2 m8 do¬ prowadzanego roztworu przez uzycie 3 kg zelaza i 100 g H2S04 do zakwaszenia ukladu. Zastosowano elektrody Cu, Hg/Fe. 10 Przyklad VIII. 100 m8/godz. scieków z wiez chlodniczych zawiera okolo 30 ppm chromianów (15 ppm Cr stanowi równowaznik 1,5 kg/godz. Cr).Calkowita redukcje do trójwartosciowego chromu przeprowadzono przy uzyciu 1,5 kg zelaza na 1 go- 25 dzine. Zastosowano elektrody Cu, Hg/Fe.Przyklad IX. Sciek zawierajacy 100 ppm soli miedzi, wyrazonych jako metal, poddano obrób¬ ce przy uzyciu elektrod C/Zn. Roztwór mial war¬ tosc pH=3. W celu zmniejszenia ilosci miedzi w so 1 m8 za 100 ppm do mniej niz 0,15 ppm zuzyto 100 g Zn.Przyklad X. Na Im8 scieku z przykladu IX przy zastosowaniu elektrod Cu/Fe zuzyto 75 g. zelaza. szym produktem redukcji jest nierozpuszczalny chlorek rteciowy, który wytworzyl sie wewnatrz porowatego naczynia i który przechodzi nastepnie w rtec metaliczna. Ciecz przemieszczajaca sie w strefie w poblizu elektrod weglowych zwieksza szybkosc reakcji przebiegajacych w ukladzie he¬ terogenicznym powstalym wskutek obecnosci nie¬ rozpuszczalnego chlorku rteciowego. Jezeli zanie¬ czyszczony roztwór zawieral 1000 ppm Hg, to zu¬ zywa sie co najmniej 310 g Zn na 1 m8 traktowa¬ nego odcieku i odzyskuje sie okolo 1000 g rteci.Przyklad IV. Doswiadczenie podano jedynie dla porównania i przedstawia ono zupelnie ogólny przypadek pokrywania galwanicznego chromem.Kolejna procedura oczyszczania odnosnych scieków polega na regulowaniu wartosci pH ponizej 3 i na dodawaniu gazowego S02 lub roztworu siarczynu albo wodorosiarczynu sodowego o stezeniu 50—100 g/l.Przebiegaja nastepujace reakcje: Cr207=+3HSOs- + 5H+-^2Cr++++3S04= + 4H20 Cr207=+3S02+2H+-*2Cr*++ 3S04=+H20 17,35 g szesciowartosciowego chromu w postaci metalicznej wymaga 63,02 g bezwodnego siarczynu sodowego. W rzeczywistosci trzeba zwiekszyc nie¬ zbedna ilosc srodka redukujacego o okolo 25% w celu calkowitego zredukowania chromu do postaci trójwartosciowej. Redukcje mozna przeprowadzic innym sposobem przy uzyciu siarczanu zelazawego, przy czym reakcja ma nastepujacy przebieg: Cr207=+6Fe+++14H+^2Cr++++ 6Fe+++ +7H*0 Jezeli w sposobie wedlug wynalazku stosuje sie elektrody C/Zn, to zuzycie cynku zalezy od ilosci chromu zawartego w odprowadzanym roztworze i od wartosci pH. Przy pH=3—13^5, 17,35 g szescio¬ wartosciowego chromu w postaci metalicznej zuzy¬ wa 41 g cynku metalicznego. To zuzycie znacznie sie zwieksza, gdy wartosc pH doprowadza sie po¬ nizej 2.Natomiast przy stosowaniu elektrod Cu, Hg/Fe, gdy wartosc pH odprowadzanego roztworu wynosi 3 lub mniej, wówczas zuzycie zelaza do zreduko¬ wania 17,35 g chromu do postaci trójwartosciowej wynosi 20 g. W roztworze wyplywajacym zawartosc chromu szesciowartosciowego wynosi mniej niz 0,05 ppm.Przyklad V. Redukcje do trójwartosciowego chromu prowadzi sie wychodzac z szesciowartoscio¬ wego chromu znajdujacego sie w stezonym roztwo¬ rze azotanu sodowego, przy uzyciu elektrod Cu, Hg/Fe. Roztwór odpadowy zawiera 30% wagowych NaNOj, a stezenie szesciowartosciowego chromu, wyrazonego jako metal wynosi 250 ppm. W przy¬ padku tym do calkowitego zredukowania 17,35 g szesciowartosciowego chromu zuzywa sie 30 g ze¬ laza. Zawartosc chromu szesciowartosciowego w wyplywajacym roztworze wynosila mniej niz 0,05 ppm.Przyklad VI. Przyklad dotyczy usuwania soli rteci ze scieków zawierajacych je w ilosci 25 ppm. PL