Elektrochemické odstraňování chromu a niklu v pilotním měřítku

Abstract

Electrocoagulation is a progressive yet not thoroughly understood method used to purify water contaminated by toxic elements and compounds. This bachelor thesis is focused on pilot scale testing of the electrochemical elimination of chromium and nickel from groundwater, realized on the premises of the company Velobel in Zlaté Hory. Firstly, it was essential to optimize the electrocoagulation process according to the parameters and composition of the groundwater. Secondly, it was necessary to test a continuous long-term operation that would make possible complete decontamination of the site. The electrocoagulation process was followed by addition of flocculant which was used to promote the sedimentation of the sludge. Lime solution was added simultaneously to change pH and to help eliminate nickel. This was followed by sedimentation and the purified water was led away by an overflow. The sludge was treated by a filter-press. Hexavalent chromium content in water samples was analysed spectrophotometrically with diphenylcarbazide, whereas trivalent chromium, nickel, zinc and manganese were analysed in a laboratory using ICP-OES (inductively coupled plasma - optical emission spectrometry). It was discovered that the tested technology is very successful in real conditions, with metal removal efficacies...

Elektrokoagulace je progresivní a zároveň ne zcela dokonale probádaná metoda čištění vod kontaminovaných toxickými prvky a sloučeninami. Tato bakalářská práce se zabývá pilotním testováním použití elektrokoagulace pro odstranění chromu a niklu z podzemní vody v areálu firmy Velobel ve Zlatých Horách. Především bylo nutné optimalizovat proces na základě vlastností a složení podzemní vody a dále zajistit jeho kontinuální, dlouhodobý provoz, nutný k případnému úplnému vyčištění lokality. Na proces elektrokoagulace navazovalo dávkování flokulantu pro zajištění účinnější sedimentace vloček kalu a rovněž úprava pH vody přidáním vápenného hydrátu, která zvýšila účinnost odstranění niklu. Následovala sedimentace a odvod vyčištěné vody přepadem, kal byl zpracováván kalolisem. Obsah šestimocného chromu ve vzorcích byl měřen spektrofotometrickou metodou s difenylkarbazidem, zatímco trojmocný chrom, nikl, zinek a mangan byly stanovovány v laboratoři metodou optické emisní spektrometrie s indukčně vázaným plazmatem (ICP-OES). Bylo zjištěno, že tato technologie v reálných podmínkách funguje velmi dobře, s účinností odstranění kovů > 99 %. Účinnost odstranění niklu byla zároveň úzce spjata s aktuální hodnotou pH výstupní vody.