Czasopismo | GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA | Rocznik 2024 - zeszyt 4

Integrated treatment of chromium-containing wastewater with application of the improved ferritization method

Zintegrowane oczyszczanie ścieków zawierających chrom przy zastosowaniu ulepszonej metody ferrytyzacji

10.15199/17.2024.4.3

nr katalogowy: 148371
10.15199/17.2024.4.3

Streszczenie

Environmental protection problems are substantively associated with treatment of wastewater flows of industrial facilities. Therefore, it is advisable to improve and introduce resource efficient technologies allowing to remove toxic compounds from the wastewater and to utilize wastewater treatment residues. In this research study, ferritization-based wastewater treatment was studied to remove chromium (VI) compounds, that belong to the first hazards class chemicals. Comparative efficiency of application of thermal and electromagnetic pulse activation of the ferritization process was evaluated. Appropriate experimental installations were assembled and the main parameters of the treatment process were identified: the ratio of iron (II) and chromium (VI) ions, the amplitude of the magnetic field, the frequency of electromagnetic pulses, the duration of the ferritization process, the temperature and pH of the reaction mixture. Expediency of using electromagnetic pulse activation of the reaction mixture has been studied and scientifically substantiated. Optimal values of the electromagnetic field amplitude for this activation method have been determined, that reach 0.01-0.09 T, as well as the ratio of concentrations of heavy metal ions Fe2+/Cr6+ = 10/1 for wastewater from the chromium electroplating production line. The treated water was shown to meet requirements for its reuse in production processes. The developed technology ensures introduction of a closed-circuit water supply at industrial facilities. High chemical stability of after-treatment sediments (residues) allows their safe disposal, in particular, their utilization in construction materials and paint coatings. Thus, this study contributes to improvement of environmental conditions at industrial facilities due to introduction of modern methods for processing toxic liquid waste flows, that also ensure rational use of water, reagents and energy at an industrial facility

Abstract

Problematyka ochrony środowiska jest merytorycznie związana z oczyszczaniem ścieków z obiektów przemysłowych. Dlatego wskazane jest doskonalenie i wprowadzanie zasobooszczędnych technologii pozwalających na usuwanie toksycznych związków ze ścieków i utylizację pozostałości po oczyszczeniu ścieków. W niniejszym badaniu badano oczyszczanie ścieków metodą ferrytyzacji w celu usunięcia związków chromu (VI), które należą do substancji chemicznych pierwszej klasy zagrożenia. Oceniono porównawczą efektywność zastosowania termicznej i elektromagnetycznej aktywacji impulsowej procesu ferrytyzacji. Zbudowano odpowiednie instalacje doświadczalne i zidentyfikowano główne parametry procesu oczyszczania: stosunek jonów żelaza (II) i chromu (VI), amplitudę pola magnetycznego, częstotliwość impulsów elektromagnetycznych, czas trwania procesu ferrytyzacji, temperaturę i pH mieszaniny reakcyjnej. Celowość stosowania aktywacji mieszaniny reakcyjnej impulsem elektromagnetycznym została zbadana i potwierdzona naukowo. Wyznaczono optymalne wartości amplitudy pola elektromagnetycznego dla tej metody aktywacji, które sięgają 0,01-0,09 T, a także stosunek stężeń jonów metali ciężkich Fe2+/Cr6+ = 10/1 dla ścieków z linii produkcyjnej galwanizacji chromu. Wykazano, że uzdatniona woda spełnia wymagania dotyczące jej ponownego wykorzystania w procesach produkcyjnych. Opracowana technologia zapewnia wprowadzenie wody o obiegu zamkniętym w obiektach przemysłowych. Wysoka stabilność chemiczna osadów (pozostałości) po oczyszczeniu pozwala na ich bezpieczną utylizację, w szczególności wykorzystanie w materiałach budowlanych i powłokach malarskich. Tym samym niniejsze opracowanie przyczynia się do poprawy warunków środowiskowych w obiektach przemysłowych poprzez wprowadzenie nowoczesnych metod przetwarzania strumieni toksycznych ścieków ciekłych, które zapewniają jednocześnie racjonalne wykorzystanie wody, odczynników i energii w obiekcie przemysłowym

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] Cheremisin, A.V., Valiullin, L.R., Myazin, N.S., Logunov, S.E.2021.” Ef‑ ficient treatment of wastewater from galvanic plants”. Journal of Physics, 1942(1), 012095.
[2] Frolova, L., Kushnerov, O., Khmelenko, O.2020.” Study of the Producing Ferrite–Chromite by Coprecipitation”. Springer Proceedings in Physics. (247):187 ‒ 194.
[3] Hsing-Cheng L., Juu-En C., Pai-Haung S., Li-Choung C.2008” Stabiliza‑ tion of copper sludge by high-temperature CuFe2O4 synthesis process ” Journal of Hazardous Materials. 150(3) :504-509.
[4] Kochetov G, T. Prikhna, O. Kovalchuk, D. Samchenko 2018.”Research of the treatment of depleted nickel-plating electrolytes by the ferritization method”. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 3/6 (93). – P. 552 – 60.
[5] Kolodko A.A., Kochetov G.M., Samchenko D.M., Pasko A.V.2016.” Study of the stability of industrial wastewater treatment as part of alkaline ce‑ ments”. Problems of water supply, drainage and hydraulics. 28:180–186.
[6] Merentsov N. A., Bokhan S. A., Lebedev V. N., Persidskiy A. V., Balashov V. A. 2018.”System for centralized collection, recycling and removal of wa‑ ste pickling and galvanic solutions and sludge”. Materials Science Forum, 927, 183-189.
[7] Pakhomov D., Kochetov G., Samchenko D.2021.” Ferritization of waste‑ water from chromium (VI) compounds using electromagnetic pulse acti‑ vation // Problems of water supply, drainage and hydraulics: Scientific and technical. Coll., K. – 2021. Issue 37, р. 65-73.
[8] Tugai A., Kochetov G., Samchenko D. 2012.”Study of the stability of wa‑ stewater treatment wastes that form copper compounds “. Problems of water supply, drainage and hydraulics: Scientific and technical. Coll., K. Issue 20, р. 66-70.
[9] Yemchura B., Kochetov, G., Samchenko, D., Prikhna T.2021.” Ferritization‑ -Based Treatment of Zinc-Containing Wastewater Flows: Influence of Aera‑ tion Rates”. Environmental Science and Engineering. 258519, рр. 171 – 176.

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


e-Publikacja (format pdf) - nr 99794 "Diagnostyka wiaduktu drog..." licencja: Osobista Produkt cyfrowy	10.00 zł

Zeszyt


GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA- e-zeszyt (pdf) 2024-4 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	38.00 zł

Prenumerata

GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

360.00 zł

GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA - papierowa prenumerata roczna	432.00 zł brutto 400.00 zł netto 32.00 zł VAT (stawka VAT 8%)
GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

474.00 zł

GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	552.00 zł brutto 511.11 zł netto 40.89 zł VAT (stawka VAT 8%)

552.00 zł

Zeszyt

2024-4

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma