Осадитель тяжелых металлов ТМТ-15
TMT 15 предназначен для обработки сточных вод, выделения и осаждения тяжелых металлов.
Тяжелые металлы встречаются как в сточных водах, так и в отработавших газах и в связи со своей токсичностью и широким распространением представляют особую опасность для окружающей среды. Если они через воду или растительные питательные вещества попадают в пищевую цепь, то они могут быть причиной необратимого ущерба и для человека.
Чтобы снизить воздействие тяжелых металлов на окружающую среду, законодатели установили предельные значения для сточных вод и газообразных выбросов, превышать которые не разрешается. Соблюдение этих предельных значений требует особых и зачастую дорогостоящих мероприятий по очистке, например, для сточных вод из гальванического производства или металлообрабатывающей промышленности. При очистке газообразных выбросов многократно применяется мокрая промывка, при которой, в конце концов, также возникают сточные воды, содержащие тяжелые металлы.
Обыкновенно тяжелые металлы осаждаются и отделяются нейтрализацией сточных вод гидроокисью натрия или известью как труднорастворимые гидроксиды. Однако во многих случаях этот метод является не эффективным, так как сточные воды часто содержат так называемые комплексообразователи. Эти вещества связывают тяжелые металлы в растворе и не допускают или ухудшают осаждение гидроксидов, что делает невозможным соблюдение предписанных предельно допустимых концентраций.
ТМТ 15 образует с тяжелыми металлами соединения, которые имеют значительно меньшую растворимость, чем соответствующие гидроксиды. Это позволяет получать значительно лучшие результаты разделения в тех случаях, когда осаждение в виде гидроксидов из-за присутствия компексообразователей не приносит достаточного результата.
ТМТ 15 может применяться в различных технологических вариантах, например:
Вместо осаждения гидроксидов для сточных вод с высокой концентрацией комплексообразователей, когда осаждения гидроксидов не происходит.
В осадительной ступени после осаждения гидроксидов, если из-за присутствия комплексообразователей производится только частичное осаждение гидроксидов. В этом случае ТМТ 15 осаждает присутствующие остаточные металлы.
По сравнению с другими органическими или неорганическими серосодержащими осадителями ТМТ 15 обладает рядом преимуществ:
ТМТ 15 имеет благоприятные токсикологические и экологические свойства.
ТМТ 15 не образует при хранении и применении токсичных продуктов разложения, таких как сероводород или сероуглерод.
ТМТ 15 не приводит к появлению вредных запахов.
ТМТ 15 не «ядовит» и не «вреден для здоровья» в соответствии с международным законом о химических продуктах и не является опасным грузом в соответствии с международными транспортными предписаниями.
ТМТ 15 эффективен в широком диапазоне рН как в кислых, так и в щелочных сточных водах.
Осадки металл-ТМТ представляют собой крупные хлопья, легко отделяются из сточных вод и хорошо обезвоживаются.
Осадки металл-ТМТ не взаимодействуют с разбавленными кислотами и поэтому имеют высокую безопасность хранения в местах депонирования.
Осадки металл-ТМТ очень термостойкие. Даже при температурах 200 – 250оС они не выделяют тяжелых металлов.
Технологии осаждения с помощью ТМТ 15 и промышленное оборудование
Осаждение тяжелых металлов может проводиться стационарным или проточным методом . В обоих методах подаваемые сточные воды нейтрализуются кислотой или щелочью в баке-смесителе. После этого подается ТМТ 15 и синтетический флокулянт. В стационарном методе осадок металл-ТМТ может осаждаться в этом же баке после отключения мешалки. В проточном методе осадок осаждается в отдельном резервуаре без перемешивания. В обоих случаях осадок в заключение отбирается и обезвоживается с помощью фильтр-пресса. Спрессованный осадок содержит 30-40% сухого вещества и содержание металлов составляет до 10%.
Дозирование химических реагентов может автоматически контролироваться соответствующей контрольно-измерительной аппаратурой (напр., рН, окислительно-восстановительный потенциал, расход и концентрация металлов).
Осадки металл-ТМТ
Активной составляющей ТМТ 15 является триазин, который реагирует практически как трехвалентный анион и тем самым может связывать три эквивалента тяжелых металлов. Осадки металл-ТМТ можно рассматривать как металлорганические макромолекулы.
Таким образом, ТМТ 15 реагирует как комплексная молекула. Сероводород не отщепляется, сульфиды металлов также не образуются. Осадки металл-ТМТ обладают – подобно сульфидам металлов – необыкновенно низкой растворимостью в воде. Однако в отличие от сульфидов они не растворяются в широком диапазоне рН. Осаждение с ТМТ 15 проводится обыкновенно при рН 6 – 10. Однако для некоторых металлов можно работать и в более кислой или щелочной среде.
Расход ТМТ 15
роисходят следующие реакции:
3М+ + ТМТ 3- М3ТМТ
(труднорастворимый)
3М2+ + 2 ТМТ 3- М3(ТМТ)2
(труднорастворимый)
М = ион тяжелого металла
ТМТ = ион тримеркаптотриазина (С3N3S33-)
При взаимодействии с одновалентным металлом, например, серебром, один моль ТМТ вступает в реакцию с тремя молями металла, при взаимодействии с двухвалентным металлом, например, кадмием, два моля ТМТ реагируют с тремя молями металла. Требуемый для реакции с 1 г/м3 (=мг/л=ppm) каждого металла стехиометрический (теоретический) объем ТМТ 15 показан на рис. 3. Приведенные там объемы, выраженные в миллилитрах ТМТ 15, являются минимальными количествами, которые следует добавлять в кубический метр сточных вод с содержанием металлов 1 г/м3 (=мг/л=ppm).
Объемы ТМТ 15 для осаждения 1 г/м3 (мг/л=ppm) металла из 1 м3 сточной воды.
| Металл | Объем ТМТ 15 (мл) |
|---|---|
| Ag | 4,5 |
| Cd | 8,7 |
| Cu | 15,4 |
| Hg | 4,9 |
| Ni | 16,7 |
| Pb | 4,7 |
На практике сначала в лабораторных условиях проводится ряд оптимизационных испытаний на основе аналитически определенных содержаний металов и соответствующих количеств ТМТ 15, а затем полученные в ходе лабораторных испытаний данные переносятся в производственные условия.
Хранение и обращение
Сосуды полиэтиленовые на 65 кг нетто, сосуды большей емкости по заявке.
Упаковка
Хранить при комнатной температуре в закрытом сосуде. Кристаллизовавшийся при низких температурах продукт переводить обратно в раствор путем разогрева или разбавления водой. Не допускать контакта с окислителями и/или кислотами. Применять щелочестойкие материалы. Класс опасности для вод 2.
Транспортные предписания
Не является опасным грузом согласно транспортным предписаниям
*остальные характеристики приводятся в паспорте безопасности
** Германские унифицированные методы исследования воды, жидких отходов и осадков