И.Л. Кнунянц - Химическая энциклопедия, том 3 (1110089), страница 275
Текст из файла (страница 275)
продуктов, кроме р-римых в воде, входят коллоидные примеси, а также взвешенные (мелко- либо грубодисперсные) в-ва, плотность к-рых м. б. больше или меньше плотности воды. Концентрации в сточных водах указанных примесей весьма неодинаковы. Ежегодно во внутр. водоемы и моря сбрасывают !50 км сточных вод, в т. ч, 40 км' без к.-л.
очистки. Сброс неочищенных сточных вод в водоемы изменяет качество прир. вод; снижается рН; повышается содержание тяжелых металлов и неметаллов (РЬ, Нй, Сд, Еп, Аз), нитратов и нитритов, фосфатов, ПАВ, пестицидов и пролуктов их распада; уменьшаются содержание кислорода и прозрачность; увеличивается кол-во вирусов и бактерий. Классификация методов очистки. Для потребления в оборотных системах и технол. процессах сточные воды подвергают очистке до необходимого качества, к-рое зависит от вида хим, произ-ва. В пром-сти применяют мех., хим., физ.-хим., биохим.
и термич, методы очистки, подразделяемые на рекуперационные и деструктивные. Рекуперац. методы предусматривают извлечение из сточных вод и дальнейшую переработку всех пенных в-в. С помощью деструктивных методов в-ва, загрязняющие сточные воды, подвергаются разрушению путем окисления или восстановления; продукты деструюгии удаляются из стоков в виде газов или осадков. Мех. методы используют для предварит, очистки сточных вод. Хим. и физ.-хим. методы очистки применяют раздельно, а также для достижения наиб. эффекта в сочетании с мех. и биохим. методами; физ.-хим. очистка благодаря определенным преимуществам (см, ниже) м.
б, использована вместо биохимической. Классификация осн. методов очистки приведена на рис. 1. Мех. очистку осуществляют методами процеживания, отстаивания и фильтрования для вььзеления нэ сточных вод нерастворимых грубодисперсных примесей. Процеживание через наклонные решетки из металлич. прутьев (расстояние между ними 15 — 20 мм) или через сетки с отверстиями 0,5-1 мм проводят для защиты очистных 857 28 химическая энц., т, з ОХРАНА 433 сооружений от попадания со сточными водамн камней„ кусков дерева, тряпок и т.п. Цель отстаивания (см. Осаэсдеиие) — удаление твердых и жидких нерастворимых примесей.
Для этого используют отстойники периодич. и непрерывного действия, к-рые по направлению движения сточных вод делят на горизонтальные, вертикальные и радиалъные. Загрязнения с плотностью, меньшей, чем у воды (нефтепродукты, смолы и др,), удаляют при всплывании их в горизонтальных и радиальных нефтеловушках, к-рые по устройству мало отличаются от отстойников, Нефтепродткты, всплывающие иа пов-сть воды, с помощью нефтесборных труб удаляются на дальнейшую переработку. Степень очистки 60 — 70%. Для повышения эффективности отстаивания и всплываиия примесей применяют тонкослойные горизонтальные и радиальные отстойники и ловушки, состоящие из водораспределвт., водосборной м отстойной зон. Последняя разделена трубчатыми или пластинчатымя элементами на ряд слоев небольшой глубины (до 150 мм), что ускоряет отстаивание и позволяет уменьшить размеры аппаратуры.
Осаждеиие взвешенных частиц иэ сточных вод интенсифицируют воздействием на них центробежных и центро- стремит. смл в низконапорных (открытых) и напорных гидроциклоиах. Для выделения тяжелых примесей используют открытые гидроциклоны разл. конструкций, в т.ч. многоярусные, где реализован прянциц тонкослойного отстаивания.
Среди напорных гидроциклонов распространены конические, к-рые эффективнее открытых, ио потребляют больше энергии. В рхае случаев осалки из сточных вод выделяют в отстойных центрифугах (см, ((еитрифугироеаиие). Тонкоднспергир. твердые или жидкие в-ва выделяют из сточных вод филътрованием через пористые перегородки под действием гидростатич. давления столба жидкости, повыш. давления над перегородками м вакуума после них. В качестве перегородок применяют металлич.
перфорир. листы и сетки пз кислотостойкой стали, алюминия, никеля, меди, латуни и др., раэл. ткани, керамику и слои зернистых материалов (кварцевый песок, дробленый гравий, коксовая мелочь, бурый или каменный уголь, торф и т.д.). Выбор перегородок зависит от св-в сточных вод, т-ры и давления фильтрования, а также от конструкций фильтров. При больших объемах сточных вод использую~ фильтры с сетчатыми элементами (микрофильтры и барабанные сетки) и с зернистым слоем.
Фильтр последнего типа представляет собой резервуар, в ниж. части к-рого размещено дренажное устройство для отвода воды. На дренаж укладывается слой поддерживающего материала, а затем фильтруюший материал. Фильтры с зернистым слоем подразделяют на открытые (высота слоя 1 — 2 м), закрытые (0,5 — 1,0 м; напор воды создается насосами), медленные (для очистки некоагулнр. сточных вод, скорость фильтрования 0,1- 0,3 м/ч) и скоростные (12 — 20 м/ч). Промывку фильтров осуществляют очищенной водой, подавая ее в кол-ве б-7 л/(м'.
с) через зернистый слой снизу вверх; для облегчения промывки слой иногда разрыхляют путем продувки сжатым воздухом. Для удаления примесей, к-рые самопроизвольно плохо отстаиваются, используют флоиыиию. Йаиб, распространены установки напорной флотации. В них сточные воды сначала насыщаются воздухом в напорной емкости при давлении 0,15 — 0,40 МПа, затем водовоздушная смесь поступает во флотац. камеру, работающую при атм. давлении. В камере воздух выделяется в виде пузырьков, к-рые, поднимаясь, захватывают взвсшеиные частицы.
Пенный слой, образующийся на пов.сти воды и содержащий загрязнения, удаляется из камеры. Достоинства процесса: высокая степень очистки (85-98%), широкий диапазон выделяемых из воды примесей, небольшие капитальные затраты, ббльшая скорость по сравнению с отстаиванием, возможность получения шлама меньшей влажности. Для укрупнения дисперсных частиц с целью ускорения процессов осаждения тонкоднспергир. примесей используют 858 434 ОХРАНА Скчння вода Очнсгнн ог рзегнорнннмл прнмкен усрзненне нян уннчгоменне Иелнпнчнонзя очнегнн к грубоянеоерены Орнмесей Очнегнв ог мкнодзепоренк н ноллонлнм» нрннкей уегОнненнв О пргнннчееннг прнмегей Очнегнн ог гиен Очнпгнв к мннервлвннп прнмкей Знплчнн в енвнмнпн Оглу оно Огпгзнвкне Фногзчня Нкгулвпня Пнегмянннн Регеннрнг вчме нечко Дкгрунгненне мемлн Звлоркенне Нзгрвп Ноннмн обмов Фленукпм Фнлырокнне Ревгннгнне мшм Зяннчнн в глубннм морей Бклнммкнм кнегнн Энггрмопн Зленгрнчеонпе мечом Обрмнмй немее, улмрврннмрвннн Оевегпенне во вкеменкн слое поздно Ренгнрнкпня днлпорнлное кнояенне Зяенгрнчеонне мегндм Ддоорбн л Ппнгробемнме менам ПнроФвзное оннпленне уермнменк уннчкынне Нанни Флкнчня Ззнорвмннвннв Омнн ренн но Ренгенгнме мнндм Зкрнреяннне Рнлнвнненнев кнеленне Эяонгрплнмнчееное оннеленне 859 Очногнв к оуененвнровнннмл н змулчгнрнвнннмз прннеоея Рнп.
!. Оон. моголы очмокн м оензнремнннннн егочнып воя ннм. мромз-м. разл. коагулянты (напр., оксихлорид и сульфат алюминия, алюминат натрия, сульфаты и хлорид железа) и флокулянты (полиакриламид и др.), дозы к-рых зависят от концентрации загрязнений. Напр., коагуляитная очистка включает след. стадии: дозированне и смешение коагулянтов со сточными водами (в дырчатых, перегородчатых, вертикалъньш и с лопастными мешалками смесителях); хлопьеобразование (в вихревых, перегородчатых, водоворотных камерах); осаждение (в отстойниках или гидроциклонах).
При электрокоагуляции сточные воды пропускают через электролизер с р-римыми стальными илн алюминиевыми анодами. Под действием электрич. тока металл растворяется, в результате чего в воду переходят катионы железа или алюминия; последние, встречаясь с группами ОН, образуют хлопьевидные гидроксиды, и происходит интенсивная коагуляция. Р-римые примеси удаляют из сточных вод с помощью хим.
я физ.-хим. методов. Химическая очистка связана с использованием разл. реагентов, к-рые вводятся в стоки и вступают во взаимод. с вредными примесями; последние окисляются или восстанавливаются с получением малотоксичных в-в либо переводятся в малорастворимые саед, и отделяются в виде осадков, к-рые захороняют, складируют или используют как сырье. Наиб, широко применяют методы нейтрализации и окисления активным хлором, кислородом воздуха, озоном и дуз.
Нейтрализацию проводят путем окисления кислых и щелочных сточных вод, добавления ряда реагентов Бнаиб. дешевый — известковое молоко, содержащее 5-10% активной Са(ОН)зу, фильтрованием кислых вод через иейтрали- зуюшие в-ва и поглощением кислых газов шелочными сточными водами или абсорбцией аммиака кислыми водами. Хлор, хлорную известь, гипохлориты, хлораты, диоксид хлора используют как окислители для очистки сточных вод от сероводорода, иеорг. гидросульфидов, метилсернистых соел., фенолов, цианидов и др.При очистке озоном последний в виде озоновоздушной или озонокислородной смеси, содержащей 3% по объему О„ подают в сточные воды; для увеличенвя пов-сти контакта газовую смесь диспергируют.
Окисление с помощью озона позволяет одновременно обеспвечнвать сточные воды, устранять привкусы и запахи, а также осуществлять деструкцию фенолов, иефтепролуктов, сероводорода, саед, мышьяка, ПАВ, красителей, кандерогенных ароматич. углеводородов, пестицидов и др. Физико-химическая очистка. Для глубокой очистки сточных вод от растворенных орг. в-в после биохим. очистки (см, ниже), а также в локалъных установках, если концентрация этих в-в в стоках невелика и онн биологически не разлагаются или сильно токсичны, применяют разл. адсорбц. процессы (см. Адсорбционная очистка, гбдсарбция). Такая очистка м.б, рекуперативной, т.е. с извлечением из адсорбента примесей и их утилизацией, или десгруативнойс разрушением примесей и адсорбента и выбросом продуктов деструкции.
В качестве адсорбентов используют активные угли, силикагель, цеолиты и др., а также нек-рые отходы (шлаки, эолы, опилхи и т.д.). Ионообменная очистка наиб. распространена для обессолнвания воды (см. Ионный обмен). Разработаны процессы очистки с применением прир, и синтстич. ионообмеиных сорбентов (см, Испиты). Для очистки сточных вод от фенолов, масел, орг. к-з и др. используют экстуакцию жидкостную; она м.б. экономически целесообразна, если стоимость извлекаемых в-в компенсирует все затраты на его проведение. Обратный осмос и удьтрафильтрацию (см. Мембранные процессы раздепенич) применяют для удаления нз воды минер. солей и в локальных установках для извлечения др.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
