И.Л. Кнунянц - Химическая энциклопедия, том 3 (1110089), страница 276
Текст из файла (страница 276)
примесей; эффективность очистки зависит от св-в мембран. Для удаления из стоков токсичных газов чаще всего проводят десорбшпо с помощью инертного компонента в насадочных иди тарельчатых колоннах при нагр. (см. Абсорбция). Биохимическая очистка служит осн. методом обезвреживания сточных вод от орг. загрязнителей, к-рые окно.
ляются микроорганизмами. На практике широко распространены аэробные процессы, протекающие в естеств. условиях на спец. участках земли (т.наз. полях орошения или фильтрации) либо в искусств. сооружениях (аэротеиках и биофильтрах). Аэротенки-железобетонные аэрируемые резервуары, Очистка происходит по мере прохождения через аэротенк аэрируемой смеси сточных вод и активного ила.
Последний включает скопление микроорганизмов (в осн. !2 видов бактерий н простейших) и твердый субстрат (отмершая часть остатков водорослей и водных организмов). Хим. состав активного ила определяется составом сточных вод (см. также ниже); напр., для стоков произ-в азотных удобрений ил имеет состав С,еНомОзтй, бе.
Качество ила зависит от скорости его осаждения и степени очистки сточных вод. Орг. в-ва с помощью белка-переносчика попадают внутрь клеток микроорганизмов, где происходит окисление примесей, сопровождаемое выделением энергии и синтезом новых в-в с затратой энергии. Роль катализаторов превращений орг. примесей выполняют ферменты. Для разрушения сложной смеси орг.
в-в необходимо 80 — !00 разл. ферментов. Микроорганизмы потребляют только растворенный в стоках кислород; насыщение им воды осуществляют аэрацией. При очистке образуется избыток активного ила, к-рый утилизируют (см. ниже). В биофильтрах (колонны с фильтрующим материалом) очистка происходит при фильтровании стоков через слой загрузки (котельный шлак, щебень, гравий, керамзнт и др.), покрытый пленкой микроорганизмов.
Биопленка выполняет ту же ф-цию, что и активный ил. Однако в ней число мякроорганизмов меньше, чем в иле, поэтому окислит. мощность биофильтров ниже мощности аэротенков. Для интенсификации аэробной очистки сточных вод вместо воздуха начинают использовать техн. кислород. Очистку высококонц. стоков и обезвреживание осадков осуществлжот аназробна, т. е. без доступа кислорода в спец.
анппаратах-метантенках; образующийся газ (63 — 65% СН, 32-34% СО,) м.б. использован ддя энергетич. нужд. По сравнению с бнохим. методами физ,-хим. методы очистки сточных вод обладают след. преимуществами: позволяют выделять токсичные. бпохимнчески неокисляемые орг. загрязнения и рекупернровать разл. в-ва; менее чувствительны к изменениям состава и код-в стоков и обеспечивают их более глубокую и стабильную очистку; характеризуются лучшей изученностью кинетики, а также вопросов моделирования и оптимизации процессов очистки, что обеспечивает правильный выбор и расчет аппаратурй! нс связаны с контролем за жизнедеятедьносзью микроорганизмов; позволяют полностью автоматизировать процессы очистки. Термическая очистка.
Сильно минерализованные и очень токсичные сточные воды, к-рые не удается очистить перечисл, методами, термически обезврех ивают илн закачивают в подземные скважины. При термич, обезвреживании жидкие отходы концентрируют с послед. выделением растворенных в-в; подвергают обработке с целью жндкофазного окисления орг. в-в, а также их окисления в ирису~стени катализатора при атм, илн повыш. давлении; перерабаты- 861 ОХРАНА 435 вают с помощью огневого метода непосредственным распылением в топочные газы. Концентрирование примесей производят в одно- и многоступенчатых выпарных установках, а выделение солей-в кристаллизаторах или распылит.
сушилках. Установки жидкофазного окисления орг. в-в растворенным кислородом воздуха позволяют обезвреживать стоки с низким содержанием примесей без предварит. концентрирования; полученные при этом продукты остаются в сточных водах, но не содержат вредных в-в. При огневом обезвреживании горючие пром, отходы, содержащие примеси мазута, масел н нефтепродуктов, отработанные р-рители, спирты, эфиры сжигают в спец. установках без добавления топлива. Негорючие сточные воды распыляют в топочные газы с т-рой 900-!000'С.
При этом вода полностью испаряется, орг. примеси сгорают, превращаясь в газообразные продукты, а минер. в-ва образуют твердые или расплавл. частицы. Для сжигания горючих и негорючих сточных вод пригодны камерные, шахтные, пдклонные печи и печи с псевдоожиж. слоем, Установки м. б. с очисткой и без очистки отходящих в атмосферу газов, с рекуперацией и без рекуперации теплоты. Огневой метод требует большого расхода топлива (обычно 250-300 кг условного топлива на 1 т стоков) на испарение воды и полного сгорания токсичных примесей. Эффективность методов очистки и их выбор.
Перед подачей на очистные сооружения сточные воды обычно поступают в аппараты, в к-рых усредняются их состав н расход. Эффективность разл. методов очистки: механических-50-70%, химических — 80 — 90%, физико-химических-90-95%, биохимических-85-95%. Метод очистки и инженерное оформление соответствующего процесса выбирают, принимая во внимание: !) санитарные и техн. требованяя к качеству очищенных вод я направления нх дальнейшего использования; 2) кол-во стоков; 3) наличие на предприятии необходимых для их обезвреживания энергетич.
и материальных ресурсов (пар, топлива, сжатый воздух, электроэнергия, сорбенты, реагенты), а также площадей для сооружения очистных установок; 4) эффективность обезвреживания сточных вод. В качестве примера правильного учета упомянутых факторов, охраны и рационального использования водных ресурсов служит осуществленная в Первомайском пром, узле (Украина) замхиутая система водопотребления (рис. 2). В нее йнме ще Рне 2 очень волопаттблапия Птвомчнскоео пгеи. узла (украппа).
!-горох н прем. нредприятпч; 2-гим. змед и Гэц, 3-усгхповм ирине опрсснепн минера. лезов. вал; 4-полигон подземного ззмронепия «епп. рассалаж 5 .устанавкь лотмтм еточньж ьож б-аы ертнепня бнохпи. ачнстхи стчеыг хоп. включены сточные воды города, ТЭЦ, хим. завода и иных пром. предприятий. В каждом хим. произ-ве предусмотрены самостоят. водооборотные циклы с локальными очистными установками и повторное использование очищенных стоков. На общезаводских сооружениях проводится биохим. очистка сточных вод предприятий иром.
узла, а также городских вод. Мннерализов. воды опресняют на термич. установке, а концентрир. рассолы захороняют в подземные скважины, Отходы после очистки сточных вод и отходы хим. произ-ва перерабатывают с получением белково-витаминного концентрата, азотных удобрений, НазбОт поли. винилхлоридных плиток.
В результате потребление иром. 862 436 ОХРАНА узлом свежей воды снизилось в 6 раз, а загрязнение водо- емов сведено к минимуму. Рекуперация твердых отходов Общие положения. В связи с ускоренным развитием хим. отраслей прож-сти кол-во твердых отхолов пронз-ва в мире возрастает, достигнув только в СССР 100 млн. т)год (1988).
Поэтому нх рекуперация занимает важное место в системе мероприятий по охране окружающей среды. К числу твердых отходов хим. произ-в относят разл. осадки, шламы, огарки, золу, пыль, смолы, пластмассы, резины, хвосты флотац, обогащения и др. Часто в отходы попадают неиспользуемое сырье и бракованные готовые продукты. Все виды этих отходов м.б. использованы как исходное сырье в иных отраслях пром-сти. Это позволяет значительно экономить первичные сырье и материалы и создавать .экологически безопасные ресурсосберегающие пронз-ва. Переработка крупиотониажиых отходов.
Экологически и экономически особенно важна переработка крупнотоннажных отходов, наиб. интересные примеры к-рой приведены нике. Пиритные огарка. При получении НзБО4 из серного колчедана после выделения осн, кол-ва серы остается твердый рассыпчатый порошок — пиритный огарок (иа каящую тонну к-ты 0,6 т огарка). Последний содержит 40 — 63'А Ре, 1-2а4 Б, 0,33-47оА Сп, 042 — 135юЬ 2п, 0,32-0,5858 РЬ, 10-20 г/т драгоценных металлов. Огарки используют в осн.
в цементной иром-сти (минералкэующая добавка к портланлцементной шихте); предложены процессы извлечения цветных металлов, а также произ-ва чугуна и стали. Начинают функционировать установки по комплексной переработке пиритного концентрата методом плавки в жилкой ванне. Фосфогипс-отход произ-ва экстракционной фосфорной к-ты сернокислотным способом.
На 1 т к-ты при переработке апатитового или фосфорятового концентрата получают соотв. 4,25 и 5,6 т фосфогнпса-СаБО, 2Н О с примесями фосфатов. Осн. масса фосфогипса сбрасывается в отвалы; организацяя таких отвалов требует больших капитальных и эксплуатац. затрат. Наиб. рациональные направления утилизации фосфогипса †получен гипсовых вяжущих в-в и цемента (по этой технблогии перерабатывают 2,5бй произволимого в мире бюсфогипса). Др.
направления использования: для произ-ва Н,БО, и извести восстановлением СаБО х 2Н,О с помощью кокса нли продуктов конверсии прир. газа; для получения сульфата аммония обработкой суспензии фосфогнпса р-ром (МН ),СО, (процесс не получил иром. развития нз-за невысоких агрохим. качеств сульфата аммония и больших объемов его получения в др. произ-вах, напр, при очистке коксового газа); для внесения в почву как местное минер. удобрение (содержит 0,588 по массе неотмытой НзРО„); для хнм, мелиорации солонцовых почв (при внесенйи гипса в ~акис почвы образуется НазБО, к-рый легко из них вымывается; для гипсования солонцов на 1 га почвы вносят 6 — 7 т фосфогипса).
В с. х-ае, цементной и др. отраслях прем-сти СССР использовалось более 2 млн. т фосфогипса (! 990). Галитовые отходы образуются в произ-ве хлорида калия из сильвинита (2,5 — 3,0 т на 1 т удобрения). Они содержат в осн. МаС1, а такие небольшие кол-ва КС1, МБС!ь СаБОз и др. Большую часть отходов складируют в отвалах (в СССР св. 500 млн. т, 1990), направляют на захоронение в выработанные шахты или растворяют в воде и закачивают в ползсмные поглощающие горизонты.
Для складирования и захоронения таких отходов необходимы значит. площади земель, к.рые выводятся из с.-х. произ-в. Направления использования: выработка техн, или пищевой поваренной соли; приготовление рассолов для получения кальцинир. соды или хлора и каустнч. соды (днафрагменный злектролиз р-ров НаС1) Из ежегодно образуемых 50 — 60 млн. т отходов и СССР использовалось до 20 млн. т (1990). 863 Отходы пластмасс подразделяют на производственные и потребления. Направления утилизации технол. отходов (глыбы, слитки, обрезки и др.): мех. переработка с целью нрнготовлення той же продукции, при полученин к-рой они образовались, и менее ответств.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
