WWW.MASH.DOBROTA.BIZ
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - онлайн публикации
 

Pages:     | 1 ||

««Камский институт гуманитарных и инженерных технологий» Факультет «Инженерных технологий» Кафедра ««Инженерная экология и техносферная безопасность» Утверждаю: Ректор НОУ ...»

-- [ Страница 2 ] --

Используемые в промышленной практике установки каталитической очистки газовых выбросов от паров органических веществ различаются конструкцией контактных аппаратов, способами повышения до необходимого уровня температуры поступающих в них газовых потоков, используемыми катализаторами, приемами рекуперации тепла, наличием рецикла обезвреженных газов .

Типичной является схема установки каталитического обезвреживания отходящих газов в производстве клеенки. В газовых выбросах этих производств, поступающих из камер сушки клеенки, присутствуют пары керосина (100-1000 мг/м3), уайт-спирита (до 200 мг/м3) и ряда органических соединений .

Отходящие из сушильного агрегата газы при 80-200° С вентилятором через брызгоотбойник подают в теплообменник для предварительного подогрева теплом конвертированных газов до 200-220°С, а затем в подогреватель, где их температуру увеличивают до 250-327°С за счет тепла дымовых газов, получаемых сжиганием газообразного топлива. Для сжигания используют кислород, содержащийся в очищаемых газах. Сжигание органических примесей до СО2 и Н2О проводят в реакторе на катализаторе. Конвертированные газы из реактора через теплообменник вентилятором возвращают в сушильный агрегат .

С целью компенсации потерь кислорода и доведения температуры обезвреженных газов до уровня, соответствующего условиям сушки клеенки (120-170°С), перед поступлением в сушильный агрегат их разбавляют воздухом. Часть прошедших очистку газов сбрасывают в атмосферу. При исполь-зовании алюмоплатинового катализатора полная очистка при объемной скорости 40 тыс. ч -1 достигается при 290°С, более высокая температура (350°С) необходима для обеспечения того же эффекта при объемной скорости газа 60 тыс. ч-1 .



Более простыми по технологической компоновке являются схемы каталитического обезвреживания с незамкнутыми по соответствующим газовым потокам циклами .

Каталитическая очистка газов от сероорганических соединений заключается в окислении или гидрировании последних в присутствии контактных масс при повышенных температурах. Каталитическое окисление производят кислородом с образованием кислородных соединений серы, очистка от которых представляет собой более легкую задачу. Каталитическое гидрирование используют тогда, когда подлежащие очистке газы содержат органические соединения серы (сероуглерод, тиофены, дисульфиды), полное удаление которых не обеспечивается при использовании поглотителей (см. разд. 4.8). Оно основано на контактировании сероорганических компонентов газов с водородом или водяным паром при 300-500°С на катализаторах с образованием сероводорода, удаляемого затем из конвертированных газов обычными методами (см. разд .

4.8). В качестве катализаторов процессов гидрирования сероорганических соединений водородом используют контактные массы на основе оксидов Fе, Co, Ni, Mo, Cu, Zn, среди которых наиболее распространенными являются кобальт-молибденовые (до 5% СоО и 15% МоО3) и никель-молибденовые (до 10% NiO и 10% МоО3,), нанесенные на оксид алюминия или алюмосиликатные материалы. При гидрировании водяным паром (гидролиз, конверсия сероорганических соединений) используют катализаторы, содержащие в качестве главного компонента оксид железа. Степень превращения достигает обычно 90-99,9% .

–  –  –

ПРОЦЕССЫ ЗАЩИТЫ ГИДРОСФЕРЫ

Глава 6. Использование воды в оборотных системах водоснабжения

6.1. Свойства и классификация вод Вода играет решающую роль во многих процессах, протекающих в природе, и в обеспечении жизни человека. В промышленности воду используют как сырье и источник энергии, как хладоагент, растворитель, экстрагент для транспортирования сырья и материалов и др .



Ресурсы воды. Это запасы пресных поверхностных (речных, озерных, болотных, ледниковых) и подземных вод какой-либо территории. Общее количество природной воды на Земле составляет 1386 млн. км3. В основном (свыше 97,5%) это соленые воды. Количество пресной воды — 35 млн. км3 .

Однако подавляющая часть пресной воды является труднодоступной для людей, так как она в основном находится в полярных ледниках и водоносных слоях под землей. В СНГ запас пресных поверхностных вод составляет 40,5 тыс. км 3. Из них: в озерах — 26 тыс, км3 (в том числе в Байкале — 23 тыс.км3); в ледниках — 11тыс. км3; в болотах около 3 тыс. км3; в руслах рек всего 235 км3. Объем потребления пресной воды в мире достигает приблизительно 3900 млрд .

м3/год. Около половины этого количества потребляется безвозвратно, а другая половина превращается в сточные воды .

Природная вода—это вода, которая качественно и количественно формируется под влиянием естественных процессов при отсутствии антропогенного воздействия. Ее качественные показатели находятся на естественном среднемноголетнем уровне. В зависимости от степени минерализованности (в г/л) воды делятся: на пресные (с содержанием солей 1). солоноватые (1-10), соленые (10-50) и рассолы (50). В свою очередь, пресные воды подразделяются на воды малой минерализованности (до 200мг/л), средней минерализованности (200-500 мг/л) и повышенной минерализованности (500мг/л). По преобладающему аниону все воды делятся на гидро карбонатные, сульфатные и хлоридные .

Жесткость природных вод обусловливается присутствием в них солей кальция и магния и выражается концентрацией ионов Са2+ и Mg2+ в ммоль экв/л .

Различают общую, карбонатную и некарбонатную жесткость. Общая жесткость представляет собой сумму двух последних, карбонатная связана с присутствием в воде бикарбонатов кальция и магния, а некарбонатная — сульфатов, хлоридов, нитратов кальция и магния .

Физические свойства воды. Плотность чистой воды при 35°С и атмосферном давлений — 999 кг/м3. С увеличением концентрации примесей плотность воды возрастает. Морская вода с концентрацией солей 35 кг/м3 имеет среднюю плотность 1028 кг/м3 при 0°С. Изменение солесодержания на 1 кг/м 3 изменяет плотность на 0.8 кг/м3 .

Вязкость µ воды с повышением температуры t уменьшается следующим образом:

t, oС 0 5 10 15 20 25 30 35 µ10 - 3, 1,79 1,52 1,30 1,13 1,00 0,89 0,80 0,72 С увеличением солесодержания вязкость воды повышается. Поверхностное Пас 7 3 1 8 7 5 0 3 натяжение а воды при 18°С составляет 73, при 100°С — 52,5 мН/м .

Теплоемкость воды при 0°С составляет 4180 Дж/(кг°С), а при 35°С достигает минимума. Теплота плавления при переходе льда в жидкое состояние составляет 330 кДж/кг, теплота парообразования равна 2250 кДж/кг при атмосферном давлении и температуре 100°С .





Электрические свойства воды. Вода — слабый проводник электрического тока: удельная электрическая проводимость при 18°С равна 4,910-8 См/м (4,41-10Омсм); диэлектрическая постоянная равна 80. Наличие растворенных солей в воде увеличивает ее электрическую проводимость, которая изменяется в зависимости от температуры .

Оптические свойства воды. Прозрачность и мутность воды зависят от содержания в ней механических примесей, находящихся во взвешенном состоянии. Чем больше примесей в воде, тем больше ее мутность и меньше прозрачность. Прозрачность определяется длиной пути луча, проникающего вглубь воды, и зависит от длины волны луча. Ультрафиолетовые лучи проходят через воду легко, а инфракрасные — плохо. Показатель прозрачности используют для оценки качества воды и содержания в ней примесей .

Загрязнение воды. Вследствие антропогенного воздействия природная вода загрязняется различными веществами, что приводит к ухудшению ее качества .

Под качеством воды понимают совокупность физических, химических, биологических и бактериологических показателей. Загрязнения, поступающие в водную среду, изменяют эти показатели .

Можно выделить следующие тенденции в изменении качества природных вод под влиянием хозяйственной деятельности людей:

снижение рН пресных вод в результате их загрязнения серной и азотной кислотами из атмосферы, увеличение содержания в них сульфатов и нитратов;

повышение содержания ионов кальция, магния, кремния в подземных и речных водах вследствие вымывания и растворения подкисленными дождевыми водами карбонатных и других горных пород;

повышение содержания в природных водах ионов тяжелых металлов, прежде всего, свинца, кадмия, ртути, мышьяка и цинка, а также фосфатов (0,1 мг/л), нитратов, нитритов и др.;

повышение содержания солей в поверхностных и подземных водах в результате их поступления со сточными входами, из атмосферы и за счет смыва твердых отходов (например, солесодержание многих рек ежегодно повышается на 30-50 мг/л и более, из 1000 т городских отходов в грунтовые воды попадает до 8 т растворимых солей);

повышение содержания в водах органических соединений, прежде всего, биологически стойких (ПАВ, пестицидов, продуктов их распада и других токсичных, канцерогенных и мутагенных веществ);

снижение содержания кислорода в природных водах, прежде всего, в результате повышения его расхода на окислительные процессы, связанные с эвтрофикацией водоемов, с минерализацией органических соединений, а также вследствие загрязнения поверхности водоемов гидрофобными веществами и сокращения доступа кислорода из атмосферы (в отсутствие кислорода в воде развиваются восстановительные процессы, в частности, сульфаты восстанавливаются до сероводорода);

снижение прозрачности воды в водоемах (в загрязненных водах размножаются вирусы и бактерии, возбудители инфекционных заболеваний);

потенциальная опасность загрязнения природных вод радиоактивными изотопами химических элементов .

Природная вода, подвергаемая антропогенному' загрязнению, называется денатурированной или природно-антропогенной. В случае необходимости перед использованием воды в промышленности ее очищают в соответствии со специфическими требованиями данного производства .

Классификация вод по целевому назначению. Воду, используемую в промышленности, подразделяют на охлаждающую, технологическую и энергетическую (рис. II-1) .

Рис. II-1. Классификация вод по целевому назначению Вода часто служит для охлаждения жидких и газообразных продуктов в теплообменных аппаратах. В этом случае она не соприкасается с материальными подтоками и не загрязняется, а лишь нагревается. В промышленности 65-80% расхода воды потребляется для охлаждения. На крупных химических предприятиях потребление охлаждающей воды достигает 440 млн. м3/год. Суммарное количество воды, заключенной в системах охлаждения на предприятиях химической промышленности, составляет 20 млрд. м7год .

Технологическую воду подразделяют на средообразующую, промывающую и реакционную. Средообразующую воду используют для растворения и образования пульп, при обогащении и переработке руд, гидротранспорте продуктов и отходов производства; промывающую — для промывки газообразных (абсорбция), жидких (экстракция) и твердых продуктов и изделий; реакционную — в составе реагентов, а также при азеотропной отгонке и аналогичных процессах. Технологическая вода непосредственно контактирует с продуктами и изделиями .

Энергетическая вода потребляется для получения пара и нагревания оборудования, помещений, продуктов .

Рис. II-2. Схемы оборотного водоснабжения: a — с охлаждением воды; б — с очисткой воды; в — с очисткой и охлаждением воды; П — производство; НС — насосная станция; ОХ — охлаждение воды; ОС — очистка сточной воды

6.2. Оборотное водоснабжение Наиболее перспективный путь уменьшения потребления свежей воды — это создание оборотных и замкнутых систем водоснабжения. Схемы оборотного водоснабжения показаны на рис. 11-2. При оборотном водоснабжении следует предусмотреть необходимую очистку сточной воды, охлаждение оборотной воды, обработку и повторное использование сточной воды .

В схеме а вода является теплоносителем и в процессе использования не загрязняется, а нагревается; перед повторным использованием ее охлаждают в градирнях, прудах. В схеме б воду перед повторным использованием очищают изложенными ниже методами. В схеме в воду очищают и охлаждают. Во всех случаях свежая вода добавляется лишь на восполнение потерь. Применение оборотного водоснабжения позволяет в 10-50 раз уменьшить потребление природной воды. Например, для выработки 1 т каучука при прямоточном водоснабжении в старых производствах требуется 2100 м3 свежей воды, а при оборотном водоснабжении — лишь 165 м3. При оборотном водоснабжении значительно уменьшаются капитальные и эксплуатационные затраты. Во всех отраслях промышленности доля оборотной воды непрерывно возрастает. Так, в химической промышленности она возросла до 82,5%. Эффективность использования воды в производстве оценивается рядом показателей: процент оборота воды

–  –  –

коэффициент использования воды KH = (Qи -Qоб)/Qиl, кратность использования воды n = (Qо6+Qи+Qc) / (Qи+Qс)l, безвозвратное потребление воды и ее потери в производстве (в %) Kn=[(Qи-Qоб) / (Qоб+Qи)] 100, где Qоб — количество оборотной воды, м3/ч; Qи — количество воды, забираемое из источника водоснабжения, м3/ч; Qc6 — количество воды, сбрасываемое предприятием, м3/ч; Qc— поступление воды из сырья, м3/ч .

Оборотная вода должна соответствовать определенным значениям показателей: карбонатной жесткости, рН, содержанию взвешенных веществ и биогенных элементов, значению ХПК (химическая потребность в кислороде), определяющих термостабильность и интенсивность биообрастаний в оборотной системе и др .

Оборотную воду в основном используют в теплообменной аппаратуре для отведения избыточного тепла. Она многократно нагревается до 40-45 °С и охлаждается в вентилируемых градирнях или брызгальных бассейнах .

Значительная часть ее теряется в результате брызгоуноса и испарения. Кроме того, из-за неисправностей и не плотностей теплообменной аппаратуры она загрязняется до определенного предела .

Для предотвращения инкрустации, коррозии, биологического обрастания часть оборотной воды выводят из системы (продувочная вода), добавляя свежую воду из источника или очищенные сточные воды .

Необходимое количество воды для подпитки определяется из материального баланса оборотной системы:

Qун + Qсб + Qф + Qпр.п + Qисп = Qп где Qун - количество воды, уносимой в виде капель ветром на градирнях Qсб — количество оборотной воды, сбрасываемой для «продувки» Qф — потери воды с осадками при фильтровании; Q пр.п — производственные потери воды; Qисп — количество воды, испаряющейся на градирне; Qп — расход подпитывающей воды на компенсацию всех потерь оборотной воды в системе .

Допустимое содержание солей в подпитывающей воде определяется из материального баланса по солям:

Qп сп = (Q ун + Qсб + Qф+ Qпр.п ) соб, сп = соб(Q ун + Qсб + Qф+ Qпр.п ) / Qп где с — содержание солей в подпитывающей воде; с о6 — общее содержание солей, удаляемое из системы с потерями воды .

Средние потери воды от испарения составляют около 2,5%; от капельного уноса на градирнях 0,3-0,5%; продувочный сброс принимается 6-10%. в среднем 8%; сумма всех остальных потерь принимается 1% от объема оборотной воды .

Показатели качества воды для подпитки даны в табл. II.2. При работе без сброса оборотной воды для продувки объем свежей воды для подпитки в три раза меньше, чем при работе со сбросом, но предъявляются более жесткие требования к качеству воды, что связано с увеличением затрат на водоподготовку .

Удельные расходы воды и количества сточных вод для некоторых производств приведены в табл. 11.3 .

6.3. Технологическая вода и сточные воды Технологическая вода. Качество воды, используемой для технологических процессов, должно быть выше, чем воды, находящейся в оборотных системах .

Под качеством воды понимается совокупность физических, химических, биологических и бактериологических показателей, обусловливающих ее пригодность для использования в промышленном производстве .

Качество воды, используемой в производстве, устанавливается в каждом случае в зависимости от ее назначения и требований технологического процесса с учетом состава используемого сырья, применяемого оборудования и особенностей готового продукта производства. В некоторых случаях требуется вода с содержанием солей менее 10-15 г/м3, жесткостью, не превышающей 0,01 моль экв/м3 и окисляемостью до 2 г O2/м3. В табл. П-4 приведены основные требования к воде, идущей на разные цели .

Сточные воды. В производстве образуются различные категории сточных вод. Сточная вода — это вода, бывшая в бытовом, производственном или сельскохозяйственном употреблении, а также прошедшая через какую-либо загрязненную территорию. В зависимости от условий образования сточные воды делятся на бытовые или хозяйственно-фекальные (БСВ), атмосферные (АСВ) и промышленные (ПСВ) .

Хозяйственно-бытовые воды — это стоки душевых, бань, прачечных, столовых, туалетов, от мытья полов и др. Они содержат примеси, из которых примерно 58% органических веществ и 42% минеральных .

Атмосферные воды образуются в результате выпадения атмосферных осадков и стекающие с территорий предприятий. Они загрязняются органическими и минеральными веществами .

Промышленные сточные воды представляют собой жидкие отходы, которые возникают при добыче и переработке органического и неорганического сырья. В технологических процессах источниками сточных вод являются: 1) воды, образующиеся при протекании химических реакций (они загрязнены исходными веществами и продуктами реакций);

2) воды, находящиеся в виде свободной и связанной влаги в сырье и исходных продуктах и выделяющиеся в процессах переработки;

3) промывные воды после промывки сырья, продуктов и оборудования;

4) маточные водные растворы;

5) водные экстракты и абсорбенты;

6) воды охлаждения;

7) другие сточные воды; воды с вакуум-насосов, конденсаторов смешения, систем гидрозолоудаления, после мытья тары, оборудования и помещений .

Количество и состав сточных вод зависит от вида производства (см., например, табл. П-5) .

Сточные воды загрязнены различными веществами.

Комитетом ВОЗ рекомендована следующая классификация химических загрязнителей воды:

1) биологически нестойкие органические соединения;

2) малотоксичные неорганические соли;

3) нефтепродукты;

4) биогенные соединения;

5) вещества со специфическими токсичными свойствами, в том числе тяжелые металлы, биологически жесткие неразлагающиеся органические синтетические соединения .

Сточные воды многих производств, кроме растворимых неорганических и органических веществ, содержат коллоидные примеси, а также взвешенные грубодисперсные и мелкодисперсные примеси, плотность которых может быть больше или меньше плотности воды. Концентрация примесей весьма различна .

Классификация их по фазово-дисперсному состоянию дана в табл.11-6, Имеется несколько путей уменьшения количества загрязненных сточных вод, среди них следующие:

I) разработка и внедрение безводных технологических процессов;

2) усовершенствование существующих процессов;

3) разработка и внедрение совершенного оборудования;

4) внедрение аппаратов воздушного охлаждения;

5) повторное использование очищенных сточных вод в оборотных и замкнутых системах .

6.4. Замкнутые системы водного хозяйства промышленных предприятий Основным направлением уменьшения сброса сточных вод и загрязнения ими водоемов является создание замкнутых систем водного хозяйства .

Под замкнутой системой водного хозяйства промышленного предприятия понимается система, в которой вода используется в производстве многократно без очистки или после соответствующей обработки, исключающей образование каких-либо отходов и сброс сточных вод в водоем .

Под замкнутой системой водного хозяйства территориально-промышленного комплекса, района или центра понимается система, включающая использование поверхностных вод, очищенных промышленных и городских сточных вод на промышленных предприятиях, на земледельческих полях для орошения при выращивании сельскохозяйственных культур, для полива лесных угодий, для поддержания объема (уровня) воды водоемов, исключающих образование каких-либо отходов и сброс сточных вод в водоем .

Подпитка замкнутых систем свежей водой допускается в случае, если недостаточно очищенных сточных вод для восполнения потерь воды в этих системах, допускается также расход ее в технологических операциях, в которых очищенные сточные воды не могут быть использованы по условиям технологии или гигиены. Свежая вода расходуется только для питьевых и хозяйственнобытовых целей .

Необходимость создания замкнутой системы производственного водоснабжения обусловлена: дефицитом воды; исчерпанием ассимилирующей разбавляющей и самоочищающей способности водного объекта, принимающего сточные воды; экономическими преимуществами перед очисткой сточных вод до требований, предъявляемых водоохранным контролем. Таким образом, организация замкнутой системы целесообразна, когда затраты на рекуперацию воды и веществ, выделенных из сточной воды и переработанных до товарного продукта или вторичного сырья, ниже суммарных затрат на водоподготовку и очистку сточной воды до показателей, позволяющих сбрасывать ее в водные объекты без загрязнения последних. В тех случаях, когда создание замкнутых систем водоснабжения диктуется экологическими требованиями, должен быть выбран оптимальный вариант с экономической точки зрения .

Замкнутая система должна обеспечить рациональное использование воды во всех технологических процессах, максимальную рекуперацию компонентов сточных вод, сокращение капитальных и эксплуатационных затрат, нормальные санитарно-гигиенические условия работы обслуживающего персонала, исключение загрязнения окружающей среды .

I Очищенная вода должна соответствовать качеству технологической воды .

Замкнутые системы водного хозяйства следует вводить на вновь строящихся предприятиях и на действующих, подлежащих реконструкции. В последнем случае, внедрение замкнутых систем идет постадийно с постоянным увеличением оборотного водоснабжения по мере усовершенствования технологии .

Оценка систем водного хозяйства проводится путем сравнения следующих показателей: удельного расхода воды, в том числе свежей, на единицу продукции; удельного расхода реагентов, электроэнергии и тепла на ОЧИСТКУ' абсолютного количества товарного продукта, получаемого при СТОЧНЫХ ВОД;

очистке сточных вод; экономических показателей, в том числе себестоимости, рентабельности, фондоемкости, фондоотдачи; годового экономического эффекта по приведенным затратам; экологических показателей (о закачке жидких отходов в подземные горизонты, складировании твердых отходов, о состоянии воздушного бассейна, флоры и фауны) .

Рис. П-3. Классификация основных методов обезвреживания сточных вод химических производств Методы очистки сточных вод. Для создания замкнутых систем водоснабжения промышленные сточные воды подвергаются очистке механическими, химическими, физико-химическими, биологическими и термическими методами до необходимого качества, зависящего от вида производства г Классификация методов очистки приведена на рис. 11-3 .

Указанные методы очистки подразделяются на; рекуперационные и деструктивные. Рекуперационные методы предусматривают извлечение из сточных вод и дальнейшую переработку всех ценных веществ. В деструктивных методах вещества, загрязняющие воды. подвергаются разрушению путем окисления или восстановления. Продукты разрушения удаляются из воды в виде газов или осадков .

Выбор метода очистки и конструктивное оформление процесса производятся с учетом следующих факторов: 1) санитарных и технологических требований, предъявляемых к качеству очищенных вод с учетом дальнейшего их использования; 2) количества сточных вод; 3) наличия у предприятия необходимых для процесса обезвреживания энергетических и материальных ресурсов (пар, топливо, сжатый воздух, электроэнергия, реагенты, сорбенты), а также необходимой площади для сооружения очистных установок; 4) эффективности процесса обезвреживания .

Эффективность обезвреживания сточных вод — h, % для всех методов определяется по соотношению:

где GH и GK — массовый расход загрязнения в сточных водах до очистки и после очистки, кг/с; QH и QK — объемный расход сточных вод до очистки и после очистки, м3/с;



Сн и Ск — концентрация загрязнения в сточной воде до и после очистки, кг/м3 .

Если QH = QK, то:

Если очистка сточных вод от загрязнения производится последовательно несколькими методами, то суммарная степень очистки равна:

где i\, г|„ г)п, — степень очистки сточных вод первым, вторым и п методами .

Для оценки санитарной эффективности рекомендуется показатель КБ (контроль биосферы), равный:

Тогда санитарная эффективность СЭ метода обезвреживания принимается равной В случае сброса очищенных сточных вод в водоем метод очистки считается эффективным, если он обеспечивает нормативы допустимого сброса (НДС = Q С) .

В крупных производствах с выпуском разнообразной продукции образуются стоячие воды различного состава. Для отвода их строятся несколько канализационных систем. Каждая система имеет свои локальные очистные сооружения.

При содержании в сточных водах нескольких веществ (С1, С2,...Cn) расчет санитарной эффективности обезвреживания проводят из условия:

Вопросы для повторения

1)Объясните, как изменяется качество воды под влиянием хозяйственной деятельности людей?

2)Какие имеются схемы оборотного водоснабжения предприятий и какими показателями оценивается эффективность использования в них воды?

3) Что такое сточные воды и какие имеются пути уменьшения их образования?

4) Какие методы очистки сточных вод используются в промышленности и какова их цель?

Глава 7. Удаление взвешенных частиц из сточных вод Промышленные и бытовые сточные воды содержат взвешенные частицы малорастворимых и нерастворимых веществ .

Взвешенные примеси подразделяются на твердые и жидкие, образуют с водой дисперсную систему. В зависимости от размера частиц дисперсные системы делят на три группы; 1) грубодисперсные системы с частицами размером более 0.1 мкм (суспензии и эмульсии); 2) коллоидные системы с частицами размером от 0,1 мкм - 1 нм; 3) истинные растворы, имеющие частицы, размеры которых соответствуют размерам отдельных молекул или ионов .

Для удаления взвешенных частиц из сточных вод используют гидромеханические процессы (периодические и непрерывные) процеживания, отстаивания (гравитационное и центробежное) фильтрование. Выбор метода зависит от размера частиц примесей, физико-химических свойств и концентрации взвешенных частиц, расхода сточных вод и необходимой степени очистки .

При неравномерном образовании сточных вод на производстве перед передачей на очистные сооружения их усредняют по расходу и концентрации в усреднителях различной конструкции. Этим обеспечивается устойчивость процессов очистки .

7.1. Процеживание и отстаивание Песколовки. Их применяют для предварительного выделения минеральных и органических загрязнений (0.2-0,25 мм) из сточных вод. Горизонтальные песколовки представляют собой резерв) ары с треугольным или трапецеидальным поперечным сечением. Глубина песколовок 0,25-1 м. Скорость движения воды в них не превышает 0,3 м/с. Разновидностью горизонтальных песколовок являются песколовки с круговым движением воды в виде круглого резервуара конической формы с периферийным лотком для протекания сточной воды. Осадок собирается в коническом днище, откуда его направляют на переработку или в отвал .

M3/СУT .

Применяются при расходах до 7000 Вертикальные песколовки имеют прямоуголъную или крупную форму, в них сточные воды движется с вертикальным восходящим потоком со скоростью 0,05 м/с .

Конструкцию песколовки выбирают в зависимости от количества сточных вод, концентрации взвешенных веществ. Наиболее часто используют горизонтальные песколовки .

Горизонтальные отстойники. Они представляют собой прямоугольные резервуары, имеющие два и более одновременно работающих отделения (рис. Па). Вода движется с одного конца отстойника к другому .

Глубина отстойников равна Н = 1,5-4 м, длина 8-12 м, а ширина коридора 3м. Равномерное распределение сточной воды достигается при помощи поперечного лотка. Горизонтальные отстойники рекомендуется применять при расходах сточных вод свыше 15000 м3/сут. Эффективность отстаивания достигает 60% .

В отстойнике каждая частица движется с потоком воды со скоростью w и под действием силы тяжести вниз — wос. Таким образом, скорость перемещения каждой частицы будет представлять равнодействующую двух этих скоростей. В отстойнике успеют осесть только те частицы, траектория которых пересекает дно отстойника в пределах его длины. Горизонтальную скорость движения воды в отстойнике принимают не более 0.01 м/с. Продолжительность отстаивания 1-3 ч .

Вертикальные отстойники. Схема вертикального отстойника одной из конструкций показана на рис.11-7, б. Отстойник представляет собой цилиндрический (или квадратный в плане) резервуар с коническим днищем .

Сточную воду подводят по центральной трубе. После поступления внутрь отстойника вода движется снизу вверх к желобу. Для лучшего ее распределения и предотвращения образования мути трубу делают с раструбом и распределительным щитом. Таким образом, осаждение происходит в восходящем потоке, скорость которого равна 0,5-0,6 м/с. Высота зоны осаждения — 4-5 м .

Каждая частица движется с водой вверх со скоростью v и под действием силы тяжести вниз WОС. Поэтому различные частицы будут занимать различное положение в отстойнике. При wос v будут быстро оседать, при wос v — уноситься вверх. Эффективность осаждения вертикальных отстойников ниже на 10-20%, чем в горизонтальных .

Радиальные отстойники. Они представляют собой круглые в плане резервуары (рис. 11-7, в). Вода в них движется от центра к периферии. При этом минимальная скорость наблюдается у периферии. Такие отстойники применяют при расходах сточных вод свыше 20 000 м3/сут. Глубина проточной части отстойника — 1,5-5 м, а отношение диаметра к глубине от 6 до 3 0. Обычно используют отстойники диаметром 16-60 м. Эффективность их осаждения составляет 60% .

Рис. 11-7. Отстойники: а — горизонтальный: 1 — входной лоток, 2 — отстойная камера, 3 — выходной лоток, 4 — приямок; б — вертикальный: 1 — цилиндрическая часть, 2 — центральная труба, 3 — желоб, 4 — коническая часть; в — радиальный: 1 — корпус, 2 — желоб, 3 — распределительное устройство, 4 — успокоительная камера, 5 — скребковый механизм; г — трубчатый; д ~ с наклонными пластинами: 1 — корпус, 2 — пластины, 3 — шламоприемник Повысить эффективность отстаивания можно путем увеличения скорости осаждения, увеличив размеры частиц и или уменьшив вязкость сточной воды нагревания. Кроме того, можно увеличить площадь отстаивания и проводить процесс осаждения в топком слое жидкости. В последнем используют трубчатые и пластинчатые отстойники. При малой отстаивания процесс протекает за короткое время (4-10 мин), что позволяет уменьшить размеры отстойников .

Рабочими элементами трубчатых отстойников являются трубки диаметром 25-50 мм и длиной 0,6-1 м. Трубки можно устанавливать с малым (до 5°) и большим (45-60°) наклоном. Трубчатый отстойник с небольшим наклоном (рис. 11-7. г) работает периодически .

Сначала проводят отстаивание, затем промывку трубок от осадка. Для успешного проведения процесса необходимо равномерное распределение воды по трубкам и ламинарный режим движения. Такие отстойники используют для осветления сточных вод с небольшим содержанием взвешенных частиц при расходах 100-10 000 м3/сут. Гидравлическая нагрузка у отстойников 6-10 м3/ч на 1 м2 входного сечения трубок. Эффективность очистки 80-83% .

В трубчатых отстойниках с большим наклоном вода проходит снизу вверх, а осадок непрерывно сползает по дну трубок в шламовое пространство .

Непрерывное удаление осадка исключает необходимость промывки трубок .

Отстойники этого типа могут быть изготовлены из пластмассовых блоков, которые устанавливают в корпусах обычных отстойников. Гидравлическая нагрузка отстойников с большим наклоном труб от 2,4 до 7,2 м3/ч на 1 м2 входного сечения труб .

Методики расчета аппаратов очистки сточных вод Расчет отстойника Отстаивание применяют для разделения грубых суспензий, в частности для осаждения из сточных вод грубодисперсных примесей. Отстаивание происходит под действием сил тяжести. Для проведения процесса используют песколовки, отстройники и осветлители .

В промышленности широко применяют отстойники непрерывного действия с гребковой мешалкой (рис. 4) .

Рис 4. Отстойник для суспензий:

1 – цилиндрический корпус;

2 – днище;

3 – гребковая мешалка;

4 – кольцевой желоб для сбора осветленной жидкости .

При расчете отстойников основной расчетной величиной является поверхность осаждения F (в м2), которую находят по формуле

–  –  –

, (22) где ж – вязкость жидкости, Па·с; dт – диаметр частицы, м; Re – число Рейнольдса при осаждении частицы .

Если частицы имеют не шарообразную форму, то в формулу (22) в качестве dт следует поставить диаметр эквивалентного шара; кроме того, величину wос следует умножить на поправочный коэффициент, называемый коэффициентом формы. Его значения определяют опытным путем. В частности, для округлых частиц ~ 0,77, для угловатых – 0,66, для продолговатых – 0,58, для пластинчатых – 0,43 .

Значение Re рассчитывают по формулам, зависящим от режима осаждения, что определяется с помощью критерия Архимеда:

–  –  –

По приведенным данным выбираем отстойник диаметром 3,6 м, высотой 1,8 м, имеющий поверхность 10,2 м2 .

7.2. Удаление всплывающих примесей Процесс отстаивания используют и для очистки производственных сточных вод от нефти, масел, смол, жиров и др. Очистка от всплывающих примесей аналогична осаждению твердых веществ. Различие заключается в том, что плотность всплывающих частиц меньше, чем плотность воды. Для улавливания частичек нефти используют нефтеловушки. Для улавливания жиров применяют жироловушки. Схема горизонтальной прямоугольной нефтеловушки показана на рис, II-10, а. Всплывание нефти на поверхность воды происходит в отстойной камере. При помощи скребкового транспорта нефть подают к нефтесборным трубам, через которые она удаляется. Скорость движения воды в нефтеловушке изменяется в пределах 0,005-0,01 м/с. Для частичек нефти диаметром 80—100 мкм скорость всплывания равна 1-4 мм/с. При этом всплывает 96-98% нефти. Горизонтальные нефтеловушки имеют не менее двух секций. Ширина секций 2-3 м, глубина отстаиваемого слоя воды 1,2-1,5 м;

продолжительность отстаивания не менее 2 ч. Имеются также радиальные и полочные тонкослойные нефтеловушки, предстааояющие собой (рис. II-10, б) усовершенствованные конструкции горизонтальных нефтеловушек. Они имеют меньшие габариты и более экономичны. Расстояние между полками равняется 50 мм, угол наклона полок 45°, время пребывания сточных вод в зоне отстаивания 2-4 мин, толщина слоя всплывающих нефтепродуктов 0,1 м;

остаточное содержание их в воде 100 мг/л .

Сточные воды маслозаводов, фабрик первичной обработки шерсти, мясокомбинатов, столовых содержат жиры. Для их улавливания используют жироловушки, которые устроены аналогично нефтеловушкам. Для увеличения эффективности удаления из вод жира применяют аэрированные жироловушки .

Рис. II-10. Нефтеловушки: a — горизонтальная: 1 — корпус, 2 — гидроэлеватор, 3 — слой нефти, 4 — нефтесборная труба, 5 — нефтеудерживающая перегородка, 6 — скребковый транспортер, б — тонкослойная: 1 — вывод очищенной воды, 2 — нефтесборная труба, 3 — перегородка, 4 — плавающий пенопласт, 5 — слой нефти, 6 — ввод сточной воды, 7 — секция из гофрированных пластин, 8 — осадок

7.3. Фильтрование

Фильтрование применяют для выделения из сточных вод тонкодиспергированных твердых или жидких веществ, удаление которых отстаиванием затруднено. Разделение проводят при помощи пористых перегородок, протекающих жидкость и задерживающих диспергированную фазу. Процесс идет под действием гидростатического давления столба жидкости, повышенного давления над перегородкой или вакуума после перегородки .

Фильтрование через фильтрующие перегородки. Выбор перегородок зависит от свойств сточной воды, температуры, давления фильтрования и конструкции фильтра .

В качестве перегородки используют металлические перфорированные листы и сетки из нержавеющей стали, алюминия, никеля меди, латуни и др., а также разнообразные тканевые перегородки (асбестовые, стеклянные, хлопчатобумажные, шерстяные, из искусственного и синтетического волокна) .

Для химически агрессивных сточных вод при повышенной температуре и значительных механических напряжениях наиболее пригодны металлические перегородки, изготовляемые из перфорированных листов, сеток и пластин, получаемых при спекании сплавов .

Фильтровальные перегородки, задерживающие частицы, должны обладать минимальным гидравлическим сопротивлением, достаточной механической прочностью и гибкостью, химической стойкостью и не должны набухать и разрушаться при заданных условиях фильтрования. По материалу; из которого изготовляют перегородки, их разделяют на органические и неорганические, по принципу действия — на поверхностные и глубинные, по структуре — на гибкие и негибкие .

Глубинные фильтровальные перегородки обычно применяют при осветлении суспензий с малой концентрацией твердой фазы, которая, проникая внутрь перегородки, задерживается в порах, оседает и адсорбируется. На поверхностных, фильтровальных перегородках проникания частиц в поры перегородки не происходит .

Процесс фильтрования проводят с образованием осадка на поверхности фильтрующей перегородки или с закупоркой пор фильтрующей перегородки .

Осадки, которые образуются в процессе фильтрования, могут быть сжимаемыми и несжимаемыми. Сжимаемые осадки характеризуется уменьшением порозности вследствие уплотнения и увеличением сопротивления с ростом перепада давлений. У несжимаемых осадков порозность и сопротивление потоку' жидкости в процессе фильтрования остаются постоянными. К таким осадкам относят вещества минерального происхождения (песок, мел, сода и др.) с размером частиц 100 мкм. Производительность фильтра определяется скоростью фильтрования, т.е. объемом воды, прошедшей в единицу времени через единицу поверхности .

Механизмы извлечения частиц из воды сводятся к следующим: 1) процеживание, при котором извлечение частиц является чисто механическим;

2) гравитационное осаждение; 3) инерционное захватывание; 4) химическая адсорбция; 5) физическая адсорбция; 6) адгезия; 7) коагуляционное осаждение;

8) биологическое выращивание. В общем случае эти механизмы могут действовать совместно, и процесс фильтрования состоит из трех стадий: 1) перенос частиц на поверхность вещества, образующего слой; 2) прикреатение к поверхности; 3) отрыв от поверхности .

По характеру механизма задерживания взвешенных частиц различают два вида фильтрования: 1) фильтрование через пленку (осадок) загрязнений, образующуюся на поверхности зерен загрузки; 2) фильтрование без образования пленки загрязнений. В первом случае задерживаются частицы, размер которых больше пор материала, а затем образуется слой загрязнений, который является также фильтрующим материалом. Такой процесс характерен для медленных фильтров, которые работают при малых скоростях фильтрования .

Во втором случае фильтрование происходит в толще слоя загрузки, где частицы загрязнений удерживаются на зернах фильтрующего материала адгезионными силами. Такой процесс характерен для скоростных фильтров. Величина сил адгезии зависит от крупности и формы зерен, от шероховатости поверхности и ее химического состава, от скорости потока и температуры жидкости, от свойств примесей .

Выбор типа фильтра для очистки сточных вод зависит от количества фильтрующих вод, концентрации загрязнений и степени их дисперсности, физико-химических свойств твердой и жидкой фаз и от требуемой степени очистки .

Промывку фильтров, как правило, производят очищенной водой (фильтратом), подавая ее снизу вверх. При этом зерна загрузки переходят во взвешенное состояние и освобождаются от прилипших частиц загрязнений .

Может быть произведена водо-воздушная промывка, при которой сначала зернистый слой продувают воздухом для разрыхления, а затем подают воду .

Интенсивность подачи воздуха изменяется в пределах 18-22 л/(м 2 -с), а воды — 6-7 л/(м2 -с). Возможна и трехэтапная промывка. Сначала слой продувают воздухом, а затем смесью воздух - вода; на последнем этапе водой. Продолжительность промывки 5-7 мин .

Особенностью фильтра с подвижной загрузкой является вертикальное расположение фильтрующей загрузки и горизонтальное движение фильтруемой воды. Фильтрующим материалом служит кварцевый песок (1,5—3 мм) или гранитный щебень (3-10 мм). Схема фильтра показана на рис. II-12,6 .

Сточная вода поступает в коллектор, откуда через каналы и отверстия поступает в фильтрующий слой. Очищенную воду отводят из фильтра через дренажную камеру. Загрязненный материал перекачивают гидроэлеватором по трубе в промывное устройство. Расчетная скорость фильтрации 15 м/ч; расход промывной воды 1-2% от производительности фильтра; необходимый напор перед фильтром 2-2,5 м. Эффективность очистки составляет 50-55% .

Достоинства фильтров: большая скорость фильтрации, высокое качество отмывки загрузки от загрязнений, небольшая производственная площадь, занимаемая фильтром. Недостатки: большая металлоемкость, истирание стенок трубопроводов, измельчение и унос песка, сложность эксплуатации .

Рис. П-12. Фильтры: а — скоростной контактный: 1 — корпус, 2 — система удаления промывных вод, 3 — система подачи сгонных вод, 4 — система подачи промывных вод, 5 — пористый дренаж, 6 — фильтрующий материал; 6 — с подвижной загрузкой: 1 — корпус, 2 — дренажная камера, 3 — средняя камера. 4 -каналы, 5 — щелевые трубы, 6 — ввод сточной воды, 7 — классификатор.

8 -промывное устройство, 9 — труба для подачи промывной воды, 10 — отвод промывной воды, 11 — коллектор, 12, S3 — трубы, 14 — кольцевой коллектор, 15 — гидроэлеватор; в — микрофильтр:

1 — вращающий барабан, 2 — устройство для промывки. 3 — лоток для сбора промывных вод, 4 — труба для отвода промывных вод, 5 — камера для удаления осветленной воды; г — с пенополиуретановой загрузкой: 1 — слой пенополиуретана, 2 — камера, 3 — элеватор. 4 направляющие ролики, 5 — лента. 6 - ороситель. 7 - отжимные ролики, 8 — емкость для регенерата, 9 — решетчатая перегородка Расчет фильтров для суспензий Фильтрование применяют для выделения из сточных вод тонкодисперсных диспергированных твердых или жидких веществ, удаления которых отстаиванием затруднено. Разделение проводят при помощи пористых перегородок, пропускающих жидкость и задерживающих диспергированную фазу .

Среди фильтров непрерывного действия известны вакуум-фильтры барабанные (рис.5), дисковые и ленточные .

Рис.5.

Схема барабанного вакуум-фильтра с наружной фильтрующей поверхностью:

1 – вращающийся металлический перфорированный диск;

2 – волнистая проволочная сетка;

3 – фильтровальная ткань;

4 – осадок;

5 – нож для съема осадка;

6 – корыто для суспензии;

7 – качающаяся мешалка;

8 – устройство для подвода промывной жидкости;

9 – ячейки барабана;

10 – трубы;

11, 12 – вращающаяся и неподвижная части распределительной решетки .

Исходными данными для расчета фильтра являются требуемая производительность по фильтрату, перепад давления при фильтровании и промывке, массовая концентрация твердой фазы в исходной суспензии.

Кроме того, из экспериментов должны быть определены константы фильтрования:

удельное сопротивление осадка и сопротавле фильтровальной перегородки;

влажность отфильтрованого осадка и удельный расход промывной жидкости, т .

е. расход, необходимый для промывки 1 кг осадка; минимальная продолжительность окончательной сушки осадка; оптимальная высота слоя осадка (как правило, она составляет 7-15 мм) .

Перед расчетом на основании стандартной разбивки поверхности фильтра на технологические зоны задают значения углов сектора ода предварительной сушки осадка, зон съема осадка, регенерации фильтровальной перегороди, мертвых зон .

Ориентировочная частота вращения барабана, обеспечивающая образование осадка заданной толщины, его промывку и сушку, может быть определена в зависимости от распределения зон по поверхности барабана, от продолжительности фильтрования, промывки и сушки осадка .

Требуемую общую поверхность фильтрования находят по выражению Vоб ц Fоб =, ф. уд К п

–  –  –

По найденному значению Fоб из каталога выбирают типоразмер фильтра и определяют требуемое количество фильтров. Затем следует проверка пригодности выбранного фильтра .

Открытые (безнапорные) гидроциклоны. Их применяют для очистки сточных вод от крупных примесей (гидравлической крупностью 5 мм/с). От напорных гидроциклонов они отличаются большей производительностью и меньшим гидравлическим сопротивлением. Схема одного из гидроциклонов — с внутренним цилиндром и конической диафрагмой показана на рис. II-13, в .

Сточную воду тангенциально подают в пространство, ограниченное внутренним цилиндром. Поток по спирали движется вверх. Дойдя до верха цилиндра, он разделяется на два потока. Один из них (осветленная вода) движется к центральному отверстию диафрагмы и. пройдя ее. попадает в лоток. Другой поток со взвешенными частицами направляется в пространство между стенками цилиндра и гидроцилиндра и поступает в коническую его часть .

Многоярусные гидроциклоны. В многоярусных гидроциклонах рабочий объем разделен коническими диафрагмами на несколько ярусов, каждый из которых работает самостоятельно. В этой конструкции использован принцип тонкослойного отстаивания (более полное использование объема аппарата, уменьшение времени пребывания при одинаковой степени очистки). Схема гидроциклона показана на рис. II-13, г .

Сточная вода из аванкамер через щели поступает в пространство между ярусами, где движется по спирали к центру. При этом происходит осаждение из нее твердых частиц на нижние диафрагмы ярусов. Осадок сползает и через щели попадает в коническую часть. Осветленная вода попадает в кольцевой поток. Частицы масел и нефти через зазор между диафрагмами и стенкой корпуса всплывают под верхнюю диафрагму и по маслопроводящим трубам выходят на поверхность, откуда через воронку их удаляют из гидроциклона .

Рис. II-13.

Гидроциклоны: а — напорный; 6 — с внутренним цилиндром и конической диафрагмой: 1 — корпус, 2 — внутренний цилиндр, 3 — кольцевой лоток, 4 — диафрагма; в — блок напорных гидроциклонов; г — многоярусный гидроциклон с наклонными патрубками для отвода очищенной воды: 1 — конические диафрагмы, 2 — лоток, 3 — водослив, 4 — маслосборная воронка, 5 — распределительные лотки, 6 — шламоотводящая щель Производительность многоярусного гидроциклона определяется по зависимости:

Q=3,6 n (R2—r2)woc, где R — радиус вращения; r — радиус шламоприемных козырьков; n — число ярусов в гидроциклоне .

Конструктивные размеры многоярусных гидроциклонов: диаметр 3-6 м; высота яруса 130-200 мм; число ярусов 4-20; диаметр отверстия диафрагмы 0,6-1,4 м;

ширина шламоотводящей щели 100 мм; число впусков 3: скорость воды на входе в аппарат принимается равной 0,5 м/с .

Глава 8. Физико-химические методы очистки сточных вод

–  –  –

сточных вод тонкодисперсных взвешенных частиц (твердых и жидких), растворимых газов, минеральных и органических веществ, i Использование физико-химических методов для очистки сточных вод по сравнению с биохимическими имеют ряд преимуществ:

1) возможность удаления из сточных вод токсичных биохимически неокисляемых органических загрязнений;

2) достижение более глубокой и стабильной степени очистки;

3) меньшие размеры сооружении;

4) меньшая чувствительность к изменениям нагрузок;

5) возможность полной автоматизации;

6) более глубокая изученность кинетики некоторых процессов, а также вопросов моделирования, математического описания и оптимизации, что важно для правильного выбора и расчета аппаратуры;

7) методы не связаны с контролем за деятельностью живых организмов;

8) возможность рекуперации различных веществ .

Выбор того или иного метода очистки (или нескольких методов) производят с учетом санитарных и технологических требований, предъявляемых к очищенным производственным сточным водам с целью дальнейшего их использования, а также с учетом количества сточных вод и концентрации загрязнений в них, наличия необходимых материальных и энергетических ресурсов и экономичности процесса .

8.1. Коагуляция и флокуляция

Коагуляция. Это процесс укрупнения дисперсных частиц в результате их взаимодействия и объединения в агрегаты. В очистке сточных вод ее применяют для ускорения процесса осаждение тонкодисперсных примесей и эмульгированных веществ. Коагуляция наиболее эффективна для удаления из воды коллоид но-дисперсных частиц, т. е. частиц размером 3—100 мкм .

Коагуляция может происходить самопроизвольно или под влиянием химических и физических процессов. В процессах очистки сточных вод коагуляция происходит под влиянием добавляемых к ним специальных веществ — коагулянтов. Коагулянты в воде образуют хлопья гидроксидов металлов, которые быстро оседают под действием силы тяжести. Хлопья обладают способностью улавливать коллоидные и взвешенные частицы и агрегировать их. Так как коллоидные частицы имеют слабый отрицательный заряд, а хлопья коагулянтов слабый положительный заряд, то между ними возникает взаимное притяжение .

Флокуляция. Это процесс агрегации взвешенных частиц при добавлении в сточную вод высокомолекулярных соединений, называемых флокулянтами. В отличие от коагуляции при флокуляции агрегация происходит не только при непосредственном контакте частиц, но и в результате взаимодействия молекул адсорбированного на частицах флокулянта .

Флокуляцию проводят для интенсификации процесса образования хлопьев гидроксидов алюминия и железа с целью повышения скорости их осаждения .

Использование флокулянтов позволяет снизить дозы коагулянтов, уменьшить продолжительность процесса коагуляции и повысить скорость осаждения образующихся хлопьев .

Для очистки сточных вод используют природные и синтетические флокулянты. К природным флокулянтам относятся крахмал, декстрин, эфиры целлюлозы и др. Активный диоксид кремния (xSiO2 \Н2О) является наиболее распространенным неорганическим флокулянтом. Из синтетических органических флокулянтов наибольшее применение в нашей стране получил полиакриламид [-СН2-CH-CONH2]n, технический (ПАА) н гидролизованный (ГППА). Технический ПАА получают при взаимодействии акрилонитрила с серной кислотой с последующей полимеризацией акриламида. Гидролизованный полиакриламид получают омылением технического ПАА щелочью .

При выборе состава и дозы флокулянта учитывают свойства его макромолекул и природу диспергированных частиц. Оптимальная доза ПАА для очистки промышленных сточных вод колеблется в пределах 0,4-1 г/м3. ППА действует в широком диапазоне рН среды. Однако скорость осаждения сфлокулированных хлопьев при рН9 уменьшается .

Эффективность любого флокулянта рассчитывают по формуле:

где w и w — скорость осаждения сфлокулированного и несфлокулированного шлама соответственно, мм/с; q — расход флокулянта на 1 т твердого вещества, г .

Процесс очистки сточных вод коагуляцией и флокуляцией состоит из следующих стадий: дозирование и смешение реагентов со сточной водой;

хлопьеобразование и осаждение хлопьев (рис.П-17) .

Для смешения коагулянтов с водой применяют гидравлические и механические смесители. В гидравлических смесителях смешение происходит вследствие изменения направления движения и скорости потока воды. Схема одного из смесителей показана на рис. II-18, а. В механических смесителях — аппаратах с мешалкой — процесс перемешивания должен быть равномерным и медленным, чтобы частицы при сближении образовывали хлопья, которые не разрушались бы при вращении мешалки .

После смешения сточных вод с реагентами, воду направляют в камеры хлопьеобразования. Используют перегородчатые, вихревые и с механическими мешалками камеры. Образование хлопьев в камерах протекает медленно — за 10-30 мин. Схема перегородчатой камеры показана на рис. II-18. б .

Рис. П-17. Схема установки для очистки вод коагуляцией: 1 — емкость; 2 — дозатор; 3 — смеситель; 4 — камера хлопьеобразования; 5 — отстойник .

Она представляет собой резервуар, разделенный перегородками на ряд последовательно проходимых водой коридоров. Скорость воды в коридорах принимают 0.2-0,3 м/с .

Осаждение хлопьев происходит в отстойниках и осветлителях, конструкции которых описаны в седьмой главе. Часто стадии смешения, коагулирования и осаждения проводят в одном аппарате. Один из таких аппаратов показан на рис .

И-18, в .

Сточная вода, смешанная с коагулянтом, по трубе поступает в воздухоотделитель. Затем вода движется по центральной трубе к распределительным трубам, которые заканчиваются соплами для распределения и вращения воды в кольцевой зоне, куда вводят флокулянт. Хлопья коагулянта образуются в кольцевой зоне. Взвешенные частицы с хлопьями оседают на дно и их удаляют из аппарата. Осветленная вода через отверстие попадает в желоб, откуда ее направляют на использование .

8.2. Флотация

Флотацию применяют для удаления из сточных вод нерастворимых диспергированных примесей, которые самопроизвольно плохо отстаиваются. В некоторых случаях флотацию используют и для удаления растворенных веществ, например ПАВ. Такой процесс называют пенной сепарацией или пенным концентрированием. Флотацию применяют для очистки сточных вод многих производств: нефтеперерабатывающих, искусственного волокна, целлюлозно-бумажных, кожевенных, машиностроительных, пищевых, химических. Ее используют также для выделения активного ила после биохимической очистки .

Достоинствами флотации являются непрерывность процесса, широкий диапазон применения, небольшие капитальные и эксплуатационные затраты, простая аппаратура, селективность выделения примесей, по сравнению с отстаиванием большая скорость процесса, а также возможность получения шлама более низкой влажности (90-95%), высокая степень очистки (95-98%), возможность рекуперации удаляемых веществ. Флотация сопровождается аэрацией сточных вод, снижением концентрации ПАВ и легкоокисляемых веществ, бактерий и микроорганизмов .

Рис, 11-18. Аппараты для коагуляции: а — перегородчатый смеситель: 1 — коридор, 2 — перегородка, 3 — окно; б — перегородчатая камера хлоп «образования: 1 — коридор, 2 — перегородки, 3 — окно; е — коагуляторосветлитель: 1 — корпус, 2 — желоб, 3 — отверстия для удаления осветленной воды, 4 — воздухоотделитель, 5 — центральная труба, 6 — распределительные трубы Все это способствует успешному проведению последующих стадий очистки сточных вод. Элементарный акт флотации заключается в следующем: при сближении подымающегося в воде пузырька воздуха с твердой гидрофобной частицей разделяющая их прослойка воды при некоторой критической толщине прорывается и происходит слипание пузырька с частицей. Затем комплекс частица — пузырек подымается на поверхность воды, где пузырьки собираются, и возникает пенный слой с более высокой концентрацией частиц, чем в исходной сточной воде .

Возможность образования флотационного комплекса частица — пузырек, скорость процесса и прочность связи, продолжительность существования комплекса зависят от природы частиц, а также от характера взаимодействия реагентов с их поверхностью и от способности частиц смачиваться водой .

Рис. II-19. Элементарный акт флотации (1 — пузырек газа, 2 — твердаячастица)

8.3. Адсорбция Адсорбционные методы широко применяют для глубокой очистки сточных вод от растворенных органических веществ после биохимической очистки, а также в локальных установках, если концентрация этих веществ в воде невелика, и они биологически не разлагаются или являются сильно токсичными. Применение локальных установок целесообразно, если вещество хорошо адсорбируется при небольшом удельном расходе адсорбента .

Адсорбцию используют для обезвреживания сточных вод от фенолов, гербицидов, пестицидов, ароматических нитросоединений. ПАВ красителей и др. Достоинством метода является высокая эффективность, возможность очистки сточных вод, содержащих несколько веществ, а также рекуперации этих веществ. Адсорбционная очистка может быть регенеративной, т. е. с извлечением вещества из адсорбента и его утилизацией, деструктивной, при которой извлеченные из сточных вод вещества уничтожаются вместе с адсорбентом. Эффективность адсорбционной очистки достигает 80-95% и зависит от химической природы адсорбента, величины адсорбционной поверхности и ее доступности, от химического строения вещества и его состояния в растворе .

Адсорбенты В качестве сорбентов используют активные угли. синтетические сорбенты и некоторые отходы производства (золу; шлаки, опилки и др.) .

Минеральные сорбенты — глины, силикагели. алю-могели и гидроксиды металлов для адсорбции различных веществ из сточных вод используют мало, так как энергия взаимодействий их с молекулами воды велика — иногда превышает энергию адсорбции. Наиболее универсальными из адсорбентов являются активные угли, однако они должны обладать определенными свойствами. Активные угли должны слабо взаимодействовать с молекулами воды и хорошо с органическими веществами, быть относительно крупнопористыми (с эффективным радиусом адсорбционных пор в пределах 0.8нм или 8-50 А), чтобы их поверхность была доступна для больших и сложных органических молекул. При малом времени контакта с водой они должны иметь высокую адсорбционную емкость, высокую селективность и малую удерживающую способность при регенерации. При соблюдении последнего условия затраты на реагенты для регенерации угля будут небольшими .

Угли должны быть прочными, быстро смачиваться водой, иметь определенный гранулометрический состав. В процессе очистки используют мелкозернистые адсорбенты с частицами размером 0.25-0.5 мм и высокодисперсные угли с частицами размером менее 40 мкм .

Важно, чтобы угли обладали малой каталитической активностью по отношению к реакциям окисления, конденсации и др.. так как некоторые органические вещества, находящиеся в сточных водах, способны окисляться и осмоляться. Эти процессы ускоряются катализаторами. Осмолившиеся вещества забивают поры адсорбента, что затрудняет его низкотемпературную регенерацию. Наконец, они должны иметь низкую стоимость, не уменьшать адсорбционную емкость после регенерации и обеспечивать большое число циклов работы.

Сырьем для активных углей может быть практически любой угле-родсодержащий материал:

уголь, древесина, полимеры, отходы пищевой, целлюлозно-бумажной и других отраслей промышленности .

Адсорбционные установки. Процесс адсорбционной очистки сточной воды ведут при интенсивном перемешивании адсорбента с водой, при фильтровании воды через неподвижный или движущийся слой адсорбента или в псевдоожиженном слое на установках периодического и непрерывного действия .

Установки при перемешивании адсорбента с водой. При смешивании адсорбента с водой используют активный уголь в виде частиц 0.1 мм и меньше .

Процесс проводят в одну или несколько ступеней. Статическая одноступенчатая адсорбция нашла применение в тех случаях, когда адсорбент очень дешев или является отходом производства, Более эффективно (при меньшем расходе адсорбента) процесс протекает при использовании многоступенчатой установки .

При этом, в первую ступень, вводят столько адсорбента, сколько необходимо для снижения концентрации загрязнений от с1 до с2 затем адсорбент отделяют отстаиванием или фильтрованием, а сточную воду направляют во вторую ступень, куда вводят свежий адсорбент. По окончании процесса адсорбции во второй ступени концентрация загрязнений в воде уменьшается от с, до с. и т. д .

Схема такой установки показана на рис. II-29. а Рис. П-29. Схемы адсорбционных установок: а — с последовательным введением адсорбента: 1 — смеси гели, 2 — отстойники; б — с противен очным введением адсорбента: 1 — смесители, 2 — отстойники, 3 — приемники адсорбента, 4 — насосы; в — непрерывного действия: 1 — усреднитель, 2 — насос, 3 — фильтр, 4-6 — колонны, 7 — емкость .

Возможность образования флотационного комплекса частица — пузырек, скорость процесса и прочность связи, продолжительность существования комплекса зависят от природы частиц, а также от характера взаимодействия реагентов с их поверхностью и от способности частиц смачиваться водой .

Рис. П-22. Флотатор "Аэрофлот":

1 — камера; 2 - - скребок; 3 — шламоприемник;

4 — поверхностные скребки Электрофлотация. В этом процессе очистка сточных вод от взвешенных частиц проходит при помощи пузырьков газа, образующихся при электролизе воды. На аноде возникают пузырьки кислорода, а на катоде—водорода. Поднимаясь в сточной воде, эти пузырьки флотируют взвешенные частицы. При использовании растворимых электродов происходит образование хлопьев коагулянтов и пузырьков газа, что способствует более эффективной флотации. Основную роль при электрофлотации играют пузырьки, образующиеся на катоде .

Размер пузырьков водорода значительно меньше, чем при других методах флотации. Он зависит от краевого угла смачивания и кривизны поверхности электродов. Диаметр пузырьков меняется от 20 до 100 мкм. Мелкие пузырьки водорода обладают большей растворимостью, чем крупные. Из пересыщенных растворов мельчайшие пузырьки выделяются Рис. 11-51. Скема однокамерной электрофлаг анионной установки (1 — корпус; 2 — электроды) на поверхности частичек загрязнений и тем самым способствуют эффекту флотации. Для получения пузырьков требуемого размера необходим правильный подбор материала, диаметра проволоки катода и плотности тока. Оптимальное значение плотности тока 200-260 А/м2, газосодержание — около 0,1% .

При небольших объемах сточных вод (10-15 м 3/ч) электрофлотационные установки могут быть однокамерными (рис. И-51), при больших — следует применять двухкамерные установки, которые могут быть горизонтальными и вертикальными. Они состоят из электродного отделения и отстойной части. Схема горизонтального электрофлотатора показана на рис И-52. Сточная вода поступает в успокоитель, который отделен от электродного отделения решеткой .

Проходя через межэлектродное пространство, вода насыщается пузырьками газа. Всплывание пузырьков с частицами происходит в отстойной части. Всплывший шлам перемещается скребком в шлакоприемник, откуда его удаляют. Расчет установки сводится к определению общего объема электродного отделения и отстойной части, а также необходимых конструктивных и электрических параметров .

Рис. П-52. Горизонтальный электрофлотатор: 1 — впускная камера; 2 — электроды; 3 — скребок; 4 — шламоприемник; 5 — патрубок для выпуска осадка Вопросы для повторения

1.электрофлотацией. Назовите области применения, достоинства и недостатки. Объясните механизм коагуляции и назовите наиболее распространенные коагулянты. Как устанавливается доза коагулянта?

2.Что такое флокуляция? Каков механизм этого процесса?

3.Назовите стадии очистки сточных вод коагуляцией и флокуляцией и основную аппаратуру для проведения этого процесса .

4.Объясните механизм элементарного акта флотации и укажите, как определить энергию образования комплекса пузырек-частица .

5.Дайте характеристику способов флотации с выделением воздуха из растворов. Какой способ является наиболее распространенным и почему?

1. Чем отличается напорная флотация от флотации с механическим диспергированием воздуха в воде?

2. Сравните по эффективности, производительности и затрате энергии выделение взвешенных частиц флотацией и гравитационным осаждением .

3. Объясните основы очистки сточных вод пенной сепарацией .

4. Рассмотрите физико-химические основы процесса очистки сточных вод адсорбцией .

11 .

Рассмотрите основные схемы адсорбционной очистки сточных вод .

12 .

Назовите область применения и объясните сущность ионообменной очистки сточных вод .

13 .

Дайте характеристику природных и синтетических ионитов .

14 .

Рассмотрите основные схемы ионообменных установок для очистки сточных вод .

15 .

Объясните стадии очистки сточных вод экстракцией. Укажите требования, предъявляемые к экстрагенту .

16 .

Рассмотрите схему очистки сточных вод от фенола экстракцией .

Объясните основы процессов экстракции металлов из сточных вод .

17 .

Объясните основы очистки сточных вод обратным осмосом и ультрафильтрацией. Укажите требования, предъявляемые к мембранам .

18 .

Рассмотрите схемы основных модулей, используемых в процессах очистки сточных вод обратным осмосом и схемы соединения модулей в установках .

19 .

Рассмотрите основы удаления примесей из сточных вод методами десорбции, дезодорации и дегазации. Укажите области их применения и эффективность .

20 .

Объясните основы процессов очистки электрокоагуляцией и Глава 9. Химические методы очистки сточных вод К химическим методам очистки сточных вод относят нейтрализацию, окисление и восстановление. Все эти методы связаны с расходом различных реагентов, поэтому дороги. Их применяют для удаления растворимых веществ и в замкнутых системах водоснабжения. Химическую очистку проводят иногда как предварительную перед биологической очисткой или после нее как метод доочистки сточных вод .

9.1. Нейтрализация

Сточные воды, содержащие минеральные кислоты или щелочи, перед сбросом их в водоемы или перед использованием в технологических процессах нейтрализуют. Практически нейтральными считаются воды, имеющие рН = 6,5-8,5 .

Нейтрализацию можно проводить различным путем: смешиванием кислых и щелочных сточных вод, добавлением реагентов, фильтрованием кислых вод через нейтрализующие материалы, абсорбцией кислых газов щелочными водами или абсорбцией аммиака кислыми водами. Выбор метода нейтрализации зависит от объема и концентрации сточных вод, от режима их поступления, наличия и стоимости реагентов. В процессе нейтрализации могут образовываться осадки, количество которых зависит от концентрации и состава сточных вод, а также от вида и расхода используемых реагентов .

Нейтрализация смешиванием. Этот метод применяют, если на одном предприятии или на соседних предприятиях имеются кислые и щелочные воды, не загрязненные другими компонентами. Кислые и щелочные воды смешивают в емкости (рис. П-54) с мешалкой и без мешалки. В последнем случае перемешивание ведут воздухом при его скорости в линии подачи 20-40 м/с .

При переменной концентрации сточных вод в схеме предусматривают установку усреднителя или обеспечивают автоматическое регулирование подачи в камеру смешивания. Расчет соотношения сточных вод, направляемых в камеру смешения, проводят по стехиометрическим уравнениям. При избытке кислых или щелочных сточных вод добавляют соответствующие реагенты .

Нейтрализованную воду используют в производстве, а осадок обезвоживают на шламовых площадках или вакуум-фильтрах .

Рис. II-54. Нейтрализатор смешения (1 — емкость; 2 — распределитель воздуха)

9.2.Окисление и восстановление Для очистки сточных вод используют следующие окислители: газообразный и сжиженный хлор, диоксид хлора, хлорат кальция, гипохлориты кальция и натрия, перманганат калия, бихромат калия, пероксид водорода, кислород воздуха, пероксосерные кислоты, озон, пиролюзит и др .

В процессе окисления токсичные загрязнения, содержащиеся в сточных водах, в результате химических реакций переходят в менее токсичные, которые удаляют из воды. Очистка окислителями связана с большим расходом реагентов, поэтому ее применяют только в тех случаях, когда вещества, загрязняющие сточные воды, нецелесообразно или нельзя извлечь другими-способами. Например, очистка от цианидов, растворенных соединений мышьяка и др .

Активность вещества как окислителя определяется величиной окислительного потенциала. Из всех известных в природе окислителей первое место занимает фтор, который, однако, из-за высокой агрессивности не может быть использован на практике. Для других веществ величина окислительного потенциала равна: для озона — 2,07; для хлора — 0,94; для пероксида водорода — 0,68; для перманганата калия — 0.59 .

Озонирование. Окисление озоном позволяет одновременно обеспечить обесцвечивание воды, устранение привкусов и запахов и обеззараживание. Озонированием можно очищать сточные воды от фенолов, нефтепродуктов, сероводорода, соединений мышьяка, ПАВ, цианидов, красителей, канцерогенных ароматических углеводородов, пестицидов и др .

Озон — газ бледно-фиолетового цвета. В природе находится в верхних слоях атмосферы. При температуре —111,9°С озон превращается в нестойкую жидкость темно-синего цвета. Физико-химические свойства озона: относительная молекулярная масса 48;

плотность (при температуре 0°С и давлении 0,1 Мпа) 2.154 г/л;

температура плавления 192:5°С; теплота образования 143,64 кДж/моль; коэффициент растворимости в воде при 0°С — 0,49. при 20°С — 0,29; окислительно-восстановительный потенциал 2,07 В .

Чистый озон взрывоопасен, так как при его разложении высвобождается значительное количество тепла; очень токсичен. Максимальная допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны равна 0,0001 мг/м3. Обеззараживающее действие озона основано на высокой окислительной способности, обусловленной легкостью отдачи им активного атома кислорода (О3 = О„ + О). Озон окисляет все металлы, кроме золота, превращая их в оксиды .

В водном растворе озон диссоциирует быстрее, чем в воздухе .

Очень быстро диссоциирует в слабощелочных растворах. В кислотных растворах озон проявляет большую стойкость. В чистом сухом воздухе он разлагается очень медленно .

При обработке воды озоном происходит разложение органических веществ и обеззараживание воды: бактерии погибают в несколько тысяч раз быстрее, чем при обработке воды хлором. Растворимость озона в воде зависит от рН и содержания в воде растворимых веществ. Небольшое содержание кислот и нейтральных солей увеличивает растворимость озона. Присутствие щелочей снижает растворимость О3 .

Действие озона в процессе окисления может происходить в трех различных направлениях: непосредственное окисление с участием одного атома кислорода; присоединение целой молекулы озона к окисляемому веществу с образованием озонидов: каталитическое усиление окисляющего воздействия кислорода, присутствующего в озонированном воздухе .

Механизм реакции разложения озона довольно сложен, ПОна скорость деструкции влияет множество факторов: усСКОЛЬКУ' ловия перехода озона из газовой фазы в жидкость, соотношение между парциальным давлением газа и его растворимостью в водном растворе, кинетика окисления озоном находящихся в воде загрязнений .

При диспергировании озона в воду идут два основных процесса — окисление и дезинфекция. Кроме того, происходит значительное обогащение воды растворенным кислородом. Окисление веществ может быть прямое и непрямое, а также может осуществляться катализом и озонолизом .

Для озонирования промышленных сточных вод используют аппараты различной конструкции. Схемы некоторых из аппаратов по- казаны на рис. 11-62. Могут быть использованы также насадочные и тарельчатые колонны и колонны с механическим диспергированием озона .

Поскольку озон приближается к сильным отравляющим веществам (превосходит, например, синильную кислоту), на установках очистки сточных вод озонированием предусматривается стадия очистки отходящих газов от остатков озона .

Для этой цели проводят разбавление газов до безопасных концентраций озона перед их выбросом в атмосферу, деструкцию озона или его утилизацию .

Рис. 11-62. Контактные аппараты для озонирования: а -— с насадкой: б — барботажная колонна с тарелками; в — с змеевиновым реактором; г — барботажная колонна с пористой пластиной; д — колонна с механическим смесителем турбинного типа: 1 — насос; 2 — инжектор-смеситель; 3 — змеевик; 4 — воздухоотделитель; 5 — контактная камера; 6 — сборная камера;

7 — диффузор: 8 — турбина Для деструкции остаточного озона применяют адсорбцию, катализ или пиролиз. При адсорбции газы протекают через колонну с активным углем в виде зерен диаметром 1-6 мм. Недостатком процесса является то, что уголь легко сорбирует органические вещества. В результате он медленно окисляется по мере окисления органических веществ озоном. В среднем затрачивается 450 г активного угля на 1 кг озона .

Процесс очистки сточных вод значительно сокращается при совместном использовании ультразвука и озона, ультрафиолетового облучения и озона. Ультрафиолетовое облучение ускоряет окисление в 102-104 раз.

Процесс окисления можно разделить на две стадии:

1) фотохимическое возбуждение молекул под действием УФоблучения;

2) окисление озоном .

На первой стадии образуются высокоактивные в отношении озона свободные радикалы и соединения с низкой молекулярной массой, которые, поглощая свет, окисляются быстрее, чем исходные .

9.3. Удаление ионов тяжелых металлов Во многих отраслях промышленности перерабатывают или применяют различные соединения ртути, хрома, кадмия, цинка, свинца .

меди, никеля, мышьяка и другие вещества, что ведет к загрязнению ими сточных вод .

Для удаления этих веществ из сточных вод в настоящее время наиболее распространены реагентные методы очистки, сущность которых заключается в переводе растворимых в воде веществ в нерастворимые при добавлении различных реагентов с последующим отделением их от воды в виде осадков. Недостатком реагентных методов очистки является безвозвратная потеря ценных веществ с осадками .

В качестве реагентов для удаления из сточных вод ионов тяжелых металлов используют гидроксиды кальция и натрия, карбонат натрия, сульфиды натрия, различные отходы, например, феррохромовый шлак, который содержит (в %): СаО — 51.3: MgO — 9.2; SiO, — 27,4: Cr,O, — 4.13: АЦ), — 7.2: FeO — 0,73 .

Наиболее широко используется гидроксид кальция. Осаждение металлов происходит в виде гидроксидов. Процесс проводится при различных значениях рН, Значения рН, соответствующие началу осаждения гидроксидов различных металлов и полному осаждению (табл. П. 13), зависят от природы металлов, концентрации их в растворе: температуры, содержания примесей. Например, при совместном осаждении двух или нескольких ионов металлов при рН - const достигаются лучшие результаты, чем при осаждении каждого из металлов в отдельности. При этом образуются смешанные кристаллы и происходит адсорбция на поверхности твердой фазы ионов металлов, благодаря чему достигается более полная очистка от некоторых металлов .

Таблица 11.13.Значения рН в процессе осаждения гидроксидов металлов

Очистка от соединений мышьяка. Предельно допустимая концентрация мышьяка в водоемах равна 0,05 мг/л. Для очистки сточных вод от мышьяка применяют реагентные, сорбционныс, электрохимические, экстракционные и другие методы. Выбор метода зависит от формы растворенного мышьяка, состава, кислотности и других показателей воды .

Для очистки больших объемов воды с высоким содержанием мышьяка практическое применение нашел метод химического его осаждения в виде трудно-растворимых соединений (арсенаты и арсениты щелочноземельных и тяжелых металлов, сульфиды и триоксид мышьяка) .

Для очистки от кислородосодержащих соединений мышьяка широко применяют известковое молоко. При этом в зависимости от состава сточных вод и условий очистки (рН, температура, расход реагента) выпадают в осадок арсенаты и арсениты различного состава .

Рис.П-65. Схема реагентной очистки сточных вод от ионов Присутствие в сточных водах ионов тяжелых металлов повышает степень очистки от мышьяка, так как происходит осаждение арсенатов и арсенитов этих металлов .

Из сильно кислых растворов мышьяк осаждают сульфидом натрия, сероводородом. Очистку сульфидно-щелочных сточных вод от мышьяка, входящего в состав анионов тиосолей, приводят сульфатом железа (железным купоросом) .

Соединения пятивалентного мышьяка удаляются из сточных вод лучше, чем трехвалентного. Кроме того, хранение осадков, содержащих пятивалентный мышьяк, дешевле, так как он менее растворим .

Исходя из этого, соединения трехвалентного мышьяка перед осаждением окисляют до пятивалентного. В качестве окислителей используют хлорную известь, хлор, гипохлоритную пульпу, пероксид водорода, азотную кислоту, озон, пиролюзит и др .

Пиролюзит — природный материал, состоящий в основном из диоксида марганца, широко используют для окисления трехвалентного мышьяка.

В кислой среде процесс протекает следующим образом:

Оптимальный режим окисления: расход МпО 2 — четырехкратный по сравнению со стехиометрическим, кислотность раствора 30г/л серной кислоты, температура 70-80сС, время окисления 3 ч .

После окисления мышьяка проводят его осаждение в виде арсенита марганца при нейтрализации гидроксидом кальция (известковым молоком) до рН = 6-9. Затем осадок отфильтровывают и захороняют в водонепроницаемых траншеях .

Стоки с небольшой концентрацией мышьяка окисляют путем фильтрования воды через слой пиролюзита. Осаждение проводят известковым молоком в присутствии фосфат-ионов .

Кроме окислительной способности, пиролюзит обладает сорбционными свойствами. Величина сорбционной емкости его по трех- и пятивалентному мышьяку соответственно равна 12,6 и 29,9мг/л. При увеличении рН раствора количество сорбируемого мышьяка на пиролюзите и окислительная способность его уменьшаются. В кислых средах (рН1) сорбционная способность падает, а окислительная возрастает .

Присутствующие в сточной воде другие катионы и анионы, сорбируясь на пиролюзите, ухудшают его окислительную способность .

Окислительная способность диоксида марганца постепенно снижается в результате процессов сорбции и заиливания поверхности зерен пиролюзита. Для активации пиролюзит обрабатывают концентрированной серной кислотой или едким натром. Кислота меньше десорбирует мышьяк, но полнее растворяет шлам, образующийся на поверхности пиролюзита .

VI. Литература .

Основная:

15.Родионов А. И., Клушин В. Н., Систер В. Г. Технологические процессы экологической безопасности. Издательство «Н .

Бочкаревой», Калуга, 200 792 с .

16.Носков А. С., Пай З. П. Технологические методы защиты атмосферы от вредных выбросов на предприятиях энергетики. Новосибирск, 1996 156с .

17.Глухов В. В., Лисичкина Т. В., Некрасова Т. П .

«Экономические основы экологии». СПБ, «Специальная литература», 1997 304с .

18.Голубкина Н. А., Шалина М. А. Лабораторный практикум по экологии. – М.: Форум – ИНФРА, 2003. – 56 с. (серия «Профессиональное образование»)

19.Экология производства. Научно-практический журнал №2, 2005 54с .

20.А.Н.Голицин. Промышленная экология и мониторинг загрязнения природной среды. Учебник/

-МОРФ-М.:Оникс, 2007-336с .

21.Б.С. Ксенофонтов. Очистка воды и почвы флотации. М. :

Новые технологии. 2004.- 224с.: ил. МОРФ .

22.Очистка сточных вод. Пер. с англ. Хенце М., Армоэс П., ЛяКур-Янсен Й., Арван Э.- М.: Мир, 2004. – 480 с., ил .

23.Б.Н.Рябчиков. Современные методы подготовки воды для промышленного и бытового использования. – М.: Де Липринт, 2005. – 226с. Уч.пос .

24.С.В. Яковлев, И.Г. Губий, И.И. Павленова, В.Н.Родин .

Комплексное использование водных ресурсов. М. : Высшая школа, 2005. – 384с. Уч.пос .

25.Обеззараживание ультрафиолетовым излучением воды, воздуха и поверхности. Технические материалы. Презентация НПО «ЛИТ». Каталог объектов «ЛИТ».-НПО «ЛИТ», 2007CD .

26.* Ветошкин А.Г. Теоретические основы защиты окружающей среды: Учеб. пособ./ А.Г.Ветошкин. - М.: ВШ, 2008. – 397с .

Доп. МО РФ .

27.Ветошкин А.Г. Процессы и аппараты защиты окружающей среды: Учеб. пособ. А. Г. Ветошкин - М.: ВШ, 2008. – 638с .

Доп. МО РФ .

28. Ларионов Н.М. Промышленная экология: учебник для бакалавров/ Н.М. Ларионов, А.С. Рябышенков. – М.:

Издательство Юрайт, 2013. – 425с. – Серия: Бакалавр. Базовый курс .

Дополнительная:

3. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий .

ОНД-86. госкомгидромет., Л.: гидрометеоиздат, 1987. – 92 с .

4. Сигал И. Я. Защита воздушного бассейна при сжигании топлива. Л.: Недра, 1988. – 312 с .



Pages:     | 1 ||



Похожие работы:

«УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ "ГРОДНЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ ЯНКИ КУПАЛЫ" А. А. Пивоварчик Е. В. Пивоварчик ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ АВТОМОБИЛЕЙ Практикум по одноимённой дисциплине для студентов специальностей: "Техническая эксплуатация автомобилей (автотранспорт общего и личн...»

«Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение города Москвы "Школа № 1748 "Вертикаль" Исследовательская работа Прав ли был ветеринар?Автор: учащийся 11 "Б" класса Булыгин Александр Дмитриевич Руководитель: Носова Елена Владимировна, учитель биологии, канд. пед. наук Москв...»

«Center of Scientific Cooperation Interactive plus Ханова Татьяна Геннадьевна канд. пед. наук, доцент ФГБОУ ВО "Нижегородский государственный педагогический университет им. К. Минина" г. Нижний Новгород, Нижегоро...»

«ПАРАЗИТОЛОГИЯ, VIII, 1974 576.895.122 УДК НОВЫЕ ВИДЫ ДИКРОЦЕЛИИД (TREMATODA : DICROCOELIIDAE) ИЗ ПТИЦ ЦЕНТРАЛЬНОГО ТЯНЬ-ШАНЯ В. Я . Панин и М. М. Токобаев Институт зоологии АН КазССР, Алма-Ата и Институт биологии КиргССР, Фрунзе Приводятся описания трех новых видов дикроцелии...»

«Неканонические функции рибосомных белков человека, выявленные с помощью подходов, основанных на высокопроизводительном секвенировании Карпова Г.Г., Малыгин А.А.  ИХБФМ СО РАН III НАУЧНАЯ ШКОЛА ПО МОЛЕКУЛЯРНОЙ И КЛЕТОЧНОЙ БИОЛОГИИ Рибосома человека и рибосомные белки Behrmann et ...»

«ISSN 1994-0351. Интернет-вестник ВолгГАСУ. Политематическая сер. 2008. Вып. 2 (7). www.vestnik.vgasu.ru УДК 624.131 Ю.И. Олянский ЗНАЧЕНИЕ И РОЛЬ ДИСЦИПЛИН ГЕОЛОГИЧЕСКОГО ЦИКЛА В ПОДГОТОВКЕ СПЕЦИАЛИСТОВ-ГИДРОТЕХНИКОВ Обосновывается необходимость включения в учебные планы специалистов-гидротехников четырех дисци...»

«Научно-издательский центр Априори ИТОГИ И ПЕРСПЕКТИВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ Сборник научных трудов Краснодар УДК 082 ББК 72я431 И 93 Редакционная коллегия: Бисалиев Р.В., доктор медицинских наук,...»

«ШУТОВА Мария Владимировна Эпигенетическая характеристика индуцированных плюрипотентных стволовых клеток человека. Специальность 03.02.07генетика АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени ка...»

«МИНЗДРАВ РОССИИ государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ" МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ (ГБОУ ВПО ДВГМУ Минздрава Рос...»

«Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "КАЛИНИНГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ" Р.Н . Буруковский ПИТАНИЕ И ПИЩЕВЫЕ...»

«Г.Ю Ризниченко Динамический хаос Роберт Гендлер. Созвездие стрельца Фото Роберта Гендлера. Созвездие стрельца • Бесформенная совокупность материи и пространства (Противоположно Космосу – упорядоченн...»




 
2019 www.mash.dobrota.biz - «Бесплатная электронная библиотека - онлайн публикации»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.