Подводя итоги рассмотрению методов очистки сточных вод от ПАВ, можно подчеркнуть, что весьма эффективно очищаются в основном воды с небольшим количеством этих веществ (до 100 мг/л). Концентрации порядка 200 мг/л называются высо­кими.

Для получения удовлетворительного эффекта сточные воды обычно необходимо подвергать обработке комбинированными способами. В них способы чередуются в определенной последо­вательности и каждый предыдущий способ устраняет отрица­тельное влияние какого-либо компонента сточных вод на после­дующие операции, и так до получения воды, пригодной для пов­торного использования, направления на биологическую очистку или спуска в водоемы.

Очистка вод, содержащих концентрации ПАВ более 1 г/л, отражена в литературе меньше. Однако здесь проявляется до­вольно четкое мнение о наибольшей перспективности электро­химических методов для очистки концентрированных стоков.

1.7 Физические методы

К ним относятся электрогидравлический, ультразвуковой, электростатический, радиационный и магнит­ный методы, причем два последних имеют хорошую перспективу внедрения для повышения эффективности ранее рассмотренных методов очистки от ПАВ Радиационная очистка воды - самый быстрый метод, скорость которого зависит от количества энергии излучения, подаваемой в единицу време­ни. Этот метод не требует введения в воду новых химических реагентов и протекает в одну стадию Под действием радиации в сточной воде происходят окисление, полимеризация, коагуля­ция и разложение загрязняющих веществ

Для удаления 90—95% ПАВ при начальной концентрации 200 г/м³ необходима доза облучения ⁶⁰Со 10⁶ Рад При наличии в воде кислорода процесс ускоряется Сильное влияние на ра­диационное разрушение ПАВ оказывает рН воды В щелочной среде тетрапропилен- и пентапропиленбензосульфонаты вообще не разлагаются. В нейтральной среде указанные ПАВ разруша­ются слабой кислой среде скорость разложения значительно возрастает. Продукты радиализа играют главную роль в процес­се превращения ПАВ. Показано, что при радиализе сульфанола, эмульгатора некаля, ОП-7, ОП-9 для полного удаления ПАВ при их начальной концентрации 100 г/м³ необходима доза 0,4—0,5 МРад. При этом поверхностное натяжение раствора становится равным 70 мН/м и пенообразование не происходит. Барботаж воздуха, увеличивает степень разрушения указанных веществ вдвое. При облучении дозой 0,3—0,5 МРад раствор некаля приобретает способность разлагаться биологически. Присутствие неорганических и органических примесей не влияет на радиационное разложение ПАВ.

Магнитная обработка также относится к тем методам, кото­рые позволяют интенсифицировать процесс очистки воды без до­бавления специальных реагентов, в свою очередь загрязняющих окружающую среду и препятствующих применению замкнутого водооборота. Установлено, что при воздействии на воду магнитного поля улучшается флотация взвешенных веществ, ускоряются их осаждение и агрегация, изменяется структура образующегося осадка. Остаточная концентрация взвешенных ве­ществ снижается в 1,5 раза, а время осаждения — в 2 раза. Раст­воренное железо превращается в магнитные оксиды, которые легко удаляются из воды в магнитных полях вместе с адсорби­рованными на них загрязняющими веществами.

Преимущества метода электромагнитной обработки заключа­ются в невысокой стоимости оборудования и малых эксплуата­ционных расходах. В частности, расходы на электроэнергию со­ставляют 0,05—0,2 к. на 1 м³ воды.

2. Основная часть

1. Характеристика масло-шламовых стоков.

Масло-шламовый сток представляет устойчивую систему фаз:

• Эмульсии минеральных масел и СОЖ в воде;

• Суспензии механических взвесей, абразивных и механических частиц;

• Раствора солей моющих и пассивирующих составов поверхностно-активных веществ (ПАВ) и солей жёсткости.

Эмульсия масел в воде имеет значительную собственную устойчивость характеризующуюся тем, что на поверхности микрокапель масла образуется адсорбционно-сольватный слой молекул эмульгатора (воды и ПАВ), обладающий повышенными структурно-механическими свойствами: вязкостью, упругостью, прочностью, препятствующими сливанию капель.

При перекачивании сточных вод насосами происходит дополнительное диспергирование частиц масла и образование ещё более тонкой и устойчивой эмульсии. Наиболее тонко частицы масла диспергированы в сточных водах, содержащих СОЖ.

Общее количество поступающих от основного моечного оборудования загрязнений отличается по количеству и составу в разные дни недели, но при отсутствии дополнительных источников м.ш. стока, закономерность изменения постоянно в течение недели.

Таблица 1. Состав сточной воды

Состав СВ	СВ, г/л
Нефтепродукты	0,16
Сульфаты	0,5*10-3
Взвеси	0,174

Для омыленных тяжёлых нефтепродуктов и синтетических моющих средств характерна высокая прилипаемость к электродам, способствующая их зашламлению.

По завершении рабочего дня в конце рабочей недели происходит залповый выброс нефтепродуктов при сливе рабочих растворов моечных машин.

1. Состав сточной воды после очистки

Состав сточной воды после очистки представлен в табл.2

Таблица 2. Состав сточной воды после очистки

Состав СВ	СВ, мг/л
Нефтепродукты	0,45
Сульфаты	7,1
Взвеси	5

2.3 Описание технологической схемы.

Масло-шламовые стоки из цеха самотёком поступают в приёмную ёмкость (Е-001), расположенную в подвале, с временем пребывания стоков 2 часа. Из приёмной ёмкости стоки насосами подаются в буферную ёмкость смеситель (Е-002), где обрабатываются серной кислотой. Подготовленные таким образом стоки подаются на электрокоагуляторы (Пн-003), в которых очищаются способом, представленным ниже.

Используемый метод очистки м.ш. стока есть разновидность реагентного метода разрушения эмульсий электрогенерированным коагулянтом. В качестве основных принимаются процессы электролитической коагуляции и флотации агрегатированных взвесей водородом к поверхности. В кислой среде при pH=3,3-5 в процессе анодного растворения железо переходит в форму Fe²⁺. При этом протекают реакции:

• разложение воды с выделением водорода: 2H₂O+2e=H₂+2OH^-;

• образование гидроксидов железа:

Fe²⁺+2OH^-=Fe(OH)₂ (хлопья тёмно-зелёного цвета)

Fe³⁺+3OH^-=Fe(OH)₃ (бурого цвета).

По мере протекания реакции и перехода жидкости из нижней части электродного пакета в верхнюю происходит подщелачивание. При рабочей плотности тока 0,8 А/дм² наибольшее увеличение pH до 9,5-10 происходит в растворах с начальными значениями pH не менее 5,2-5,8. При начальных значениях pH 3,2-5,2 конечная величина pH не превышает 6,8-7,3.

В щелочной среде происходит переход железа в форму феррит-иона HFeO₂^-, в незначительном количестве, который так же обладает хорошими коагулирующими свойствами и свойствами ферримагнетиков. Это форма гидроксидов имеет чёрный цвет. В щелочной среде резко возрастает пассивация электродов на их поверхности начинает выделятся кислород.

Часть продуктов анодного растворения железа непрерывно удаляется из межэлектродного пространства восходящим потоком электролита и выделяющимся на электродах газом, смешивается с очищаемой в межэлектродной зоне. В результате взаимодействия гидроксидов железа с капельками масла и разрушения межфазной адсорбционной плёнки на их поверхности происходит слипание капелек. Образующиеся укрупнённые частицы масла флотируются на поверхности жидкости пузырьками водорода а так же транспортируются вверх потоком жидкости. Образующийся на поверхности слой отходов в виде пены через сливной лоток удаляется на дальнейшую обработку.

В межэлектродной зоне одновременно протекают процессы электростатической, электрохимической, гидродинамической и концентрационной коагуляции, которые в совокупности создают интенсивный процесс электроосаждения. Особенно эффективно электроосаждение происходит, когда имеется существенное преобладание сил поляризационной природы над энергией динамического движения, т.е. при малых скоростях движения жидкости в межэлектродной зоне, что ограничивает время пребывания обрабатываемого стока в межэлектродном пространстве.

После электрокоагуляторов стоки, обрабатываемые полиакриламидом из ёмкости для полиакриламида (Е-004) по лотку поступают в камеру хлопьеобразования (Е-005), откуда поступают на полочный отстойник (О-006). После очистке в отстойнике концентрация нефтепродуктов составит в среднем 12% от первоначального значения.

В настоящее время содержание нефтепродуктов колеблется от 200 до 560 мг/л, при сокращении общего объёма стока концентрация нефтепродуктов повысится так как снизится разбавление моечных растворов (например, при отключении от масло-шламовой канализации умывальников). При этом концентрация нефтепродуктов возрастёт на 30% и составит 300-840 мг/л. Концентрация после очистки в отстойниках составит 36-100 мг/л.

Осадок после электрокоагуляторов и полочного отстойника поступает в илоуплотнитель (Е-009). Всплывшие масла из камеры хлопьобразования и полочного отстойника поступают в маслосборник (Е-008). Очищенные стоки после полочного отстойника поступают в ёмкость для воды после отстойника (Е-007), а затем в хоз. фекальную канализацию.

2.4 Характеристика технологического оборудования

Таблица 3. Технологическое оборудование

№ на техно-логи-ческой схеме	Наименование технологического оборудования	Количество		Габариты				Материал
		Всего	В т.ч. резерв-ных	Объём, м3	Длина, м	Ширина, м	Высота, м
Е-001	Приёмная ёмкость	1	-	26,4	4	3	2,2	Сталь 3
Е-002	Смеситель	1	-	3	1	2	1,5	Сталь 3
Пн-003	Электрокоагулятор	1	-	0,847	0,58	0,86	1,7	Сталь 3
Е-004	Ёмкость для полиакриламида	1	-	0,5	0,86	0,58	1	Сталь 3
Е-005	Камера хлопьеобразования	1	-	0,85	0,86	0,58	1,7	Сталь 3
О-006	Тонкослойный полочный отстойник	1	-	24	4	2	3	Сталь 3
Е-007	Ёмкость для воды после отстойника	1	-	8	4	2	1	Сталь 3
Е-008	Маслосборник	1	-	1,8	1	1,5	1,2	Сталь 3
Е-009	Илоуплотнитель	1	-	3,3	1,5	2,2	1	Сталь 3
Н-010	Насос 1,5Х-6Д-1	2	1	0,17	0,9	3,5	0,54
Н-011	Насос 1,5Х-6Д-1	2	1	0,17	0,9	3,5	0,54
Н-012	Насос 4А90L2	2	1	0,04	0,368	0,21	0,54
Н-013	Насос 4А90L2	2	1	0,04	0,368	0,21	0,54

2.5 Утилизация осадков

Химический способ обезвреживания пастообразных осадков: отходы подвергают обработке оксидом щелочноземельного металла, предварительно обработанного ПАВ в отношении отхода - реагент (1:1-10). После смешения с отходами оксид щелочноземельного металла образует с водой гидроксид, в результате чего отходы равномерно им адсорбируются. После реакции образуется сухой, стойкий при хранении порошок, который можно использовать в качестве облицовочного материала для различных хранилищ, строительного материала при сооружении дорог, для посыпки льда, учитывая его сильную гидрофобность.