В статье рассмотрена разработанная авторами технологическая схема очистки хромсодержащих сточных вод гальванического производства, основанная на комплексном применении электродиализных и электродеионизационных методов разделения. Актуальность работы обусловлена высокой токсичностью соединений хрома, устойчивостью их форм в водных средах и необходимостью внедрения ресурсо- и энергоэффективных технологий очистки промышленных стоков в условиях ужесточения экологических требований. Ключевым элементом предложенной схемы является оригинальный электродеионизационный аппарат авторской конструкции, отличающийся увеличенной площадью разделения, повышенной производительностью и сниженной материалоёмкостью по сравнению с существующими аналогами. В работе приведено подробное описание структуры и принципа функционирования технологической схемы, включающей стадии усреднения сточных вод, механической и тонкой фильтрации, электродиализного разделения с получением обессоленного потока и концентрата, а также глубокой электродеионизационной доочистки с контролем и корректировкой кислотно-щелочного баланса. Показана возможность селективного концентрирования ионов хрома с последующим извлечением или утилизацией концентрата, что позволяет существенно сократить объём отходов и снизить экологическую нагрузку на окружающую среду. Очищенная вода может быть возвращена в технологический цикл предприятия, способствуя снижению водопотребления. В рамках работы внимание уделено оценке экономической эффективности предложенной технологической схемы. Выполнен расчёт эксплуатационных затрат с учётом энергопотребления, амортизационных отчислений и затрат на обслуживание оборудования, а также определён потенциальный экономический эффект за счёт возврата очищенной воды и реализации извлечённых солей в качестве вторичного сырья. Полученные результаты свидетельствуют о технологической и экономической целесообразности применения разработанной схемы для очистки хромсодержащих сточных вод гальванических производств.
This article discusses a process flow diagram developed by the authors for the treatment of chromium-containing wastewater from electroplating operations, based on the combined use of electrodialysis and electrodionization separation methods. The relevance of this work stems from the high toxicity of chromium compounds, the stability of their forms in aqueous media, and the need to implement resource- and energy-efficient technologies for treating industrial effluents amid increasingly stringent environmental requirements. A key element of the proposed scheme is an original electrodialysis unit of the author’s design, characterized by an increased separation area, higher productivity, and reduced material consumption compared to existing analogues. The paper provides a detailed description of the structure and operating principle of the process scheme, which includes stages of wastewater equalization, mechanical and fine filtration, electrodialytic separation yielding a desalinated stream and a concentrate, as well as advanced electrodialysis post-treatment with control and adjustment of the acid-base balance. The possibility of selective concentration of chromium ions with subsequent extraction or utilization of the concentrate is demonstrated, which allows for a significant reduction in waste volume and a decrease in the environmental impact. The treated water can be returned to the plant’s process cycle, contributing to a reduction in water consumption. The study focuses on evaluating the economic efficiency of the proposed process scheme. Operating costs were calculated, taking into account energy consumption, depreciation, and equipment maintenance costs, and the potential economic benefit was determined through the reuse of treated water and the sale of recovered salts as secondary raw materials. The results obtained demonstrate the technological and economic feasibility of applying the developed scheme for the treatment of chromium-containing wastewater from electroplating plants.