18.2. Обработка сточных вод озоном

ционид-ионов с выделением кислорода. Этот процесс описывается

уравнением

CN + 0 3 = CNO- + 0 2.

Около 30% общего количества образовавшихся при окислении ци­

анид-ионов CNO- подвергается дальнейшему окислению:

2CNO- + 302 + Н20 = 2NC03 +302 + 2Н+.

Эта реакция начинается в тот момент, когда концентрация циа­

нид-иона в сточной воде уменьшится до 0,003 ...0,004 кг1мз, и про­

текает в 7 раз медленнее, чем начальная реакция окисления. Остав­

шиеся 70% цианид-ионов гидролизуются, образуя NH3, окисляю­

щийся до N03.

Необходимое для окисления цианидов количество озона можно

рассчитать по формуле

q = CQ,

где Q - расход сточной воды; С - требуемая концентрация озона

в абсорбере:

С = (L\CcN- М03 ) 1McN•

где L\CcN - разность концентраций цианидов в исходной и очищен­

ной сточной воде; М03 (McN>. .- молечлярная масса озона (циа-

нида).

На рис. 18.21 представлен один из вариантов схемы установки

по озонированию сточных вод гальванического производства [1, 5].

С помощью компрессора 1 воздух с давлением около 1 МПа подается в теплообменник 2 для сушки, а затем для очистки в сепараторе 3, адсорбере 4 и фильтре 5, после чего он поступает в генератор озона б. Применяемый в таких схемах генератор озона обычно имеет труб­

чатую конструкцию. Полученный с помощью генератора б озон по­ дается в адсорберы 9, в которые одновременно насосом 8 подается

исходная сточная вода из резе­

рвуара 7, выполняющего функции усреднителя. В адсорберах проис­ ходит очистка сточной воды от ци­ анидов. Очищенная сточная вода по трубопроводу 10 направляется

в систему оборотного водоснабже­

ния или на слив. Отработанный

Объем фильтровального материала определяют по формуле

V = (L 0 - LJ/Q/W,

где L0 (Lк)- БПК исходной (очищенной) сточной воды; W- окис­

лительная мощность, соответствующая количеству кислорода, по­

ступающего в сточную воду в единицу времени с 1 м3 фильтроваль­

ной загрузки.

Благодаря наличию гидравлических затворов, герметизирующих

поддонное пространство, нагнетаемый воздух может выйти только

через слой загрузки, вследствие чего происходит насыщение бис­

пленки кислородом воздуха.

В процессе окисления загрязнений происходит образование новой пленки и отмирание старой, которая срывается с поверхности

загрузки движущейся водой и выносится из биофильтра. Для ее за­

держания поел~ биофильтров устраивают отС'rойники, как правило,

вертикального типа [4, 5].

В основу аэротенков положена деятельность микроорганизмов,

обитающих в природных водоемах, .т.е. активного ила (АИ). Аэро­

тенки подразделяются на аэротенки с регенерацией и без регенера­

ции активного ила, аэротенки-смесители, аэротенки-вытеснители и

аэротенки-отстойники. На рис. 18.23 представлена схема аэротен­

ка-отстойника.

В зависимости от аэрационных устройств аэротенки делятся на аэротенки с механической, пневматической и пневмомеханической аэрацией.

По степени очистки аэротенки делятся на:

• высоконагруженные с частичной очисткой, у которых оста­

точная БПК превышает 10... 15 мг/л;

•нормально нагруженные с полной биоочисткой, у которых

БПК = 1О... 15 мг/л;

• низконагруженные с частичной и полной очисткой.

Очищенная

вода Сточная

3

2

Рис. 18.23. Схема аэротенка-отстойника: 1 - лоток; 2 - ило~осы; 3 - зона от­

стаивания; 4 - водосливы; 5 - зона аэрации

На практике для очистки сточных вод используются комбиниро­

ванные установки, которые одновременно выполняют функции аэро­

тенка и вторичного отстойника, например аэроакселераторы, окси­ даторы, реактиваторы и ряд других, в которых в разных комбинаци­ ях сочетаются процессы биокоагуляции, отстаивания, осветления во взвешенном слое осадка и аэробного биохимического окисления. Общим для всех видов комбинированных сооружений является зна­ чительное сокращение произведетвенных площадей в результате со­

здания более благоприятных условий для жизнедеятельности мик­

роорганизмов активного ила [4].

Одним из известных разработчиков такого рода комбиниро­

ванных сооружений в нашей стране является ВНИИВОДГЕО. На

рис. 18.24 представлена схема подобного устройства, получившего

название <<Окситенк•>. В нем используется чистый или технический

Рис. 18.24. Окситенк

1 - трубопровод исходной сточной воды; 2 - зона отстаивания (илоотдели­

кислород, в результате чего улучшается деятельность активного

ила, интенсифицируются окислительные процессы. Благодаря этому

объем окситенков примерно на 50... 70% меньше объема обычных

аэротенков, используемых для очистки этих же сточных вод.

18.4. Малоотходные технологические процессы очистки

СТОЧНЫХ ВОД

Рассмотрим основные подходы к решению проблемы ресурсос­

бережения на примере организации процесса очистки сточных вод

на машиностроительных предприятиях. На этих предприятиях в ос­

новном применяют системы оборотного водоснабжения тех цехов и

участков, в которых наблюдается стабильный состав примесей. В ряде случаев целесообразно использовать двухступенчатую очист­

ку, при которой сточн.ые воды проходят предварительную очистку в

локальных очистных сооружениях и устройствах от примесей, ха­

рактерных для данного участка или цеха, а затем сточные воды до­

очищаются на общезаводских очистных сооружениях [ l, 4, 5].

При выборе системы очистки необходимо учитывать мощность

и тип предприятия. Например, на Волжском автомобильном заводе

[1] используются следующие локальные оборотные системы водо­

снабжения.

Система водоснабжения окрасочных установок, где образую­ щиеся сточные воды последовательно очищают в отстойниках с вве­

дением 0,15 ... 0,4 кг/мЗ коагулянта для интенсификации процесса

коагуляции, а также в фильтрах с загрузкой из древесных стружек,

которые подвергаются сжиганию по мере их загрязнения. Очищен­

ная сточная вода повторно используется в окрасочных установках.

Система охлаждения компрессоров, сварочных машин, печей, индукционных нагревателей, маслоохладителей, прессов и т.п., в ко­

торых образующиеся сточные воды после охлаждения в градирнях

повторно используют в рассматриваемом технологическом цикле.

Система водоснабжения гидрошламоудаления и мокрого обеспы­

ливания воздуха, где образующиеся сточные воды очищаются в

трехсекционных горизонтальных отстойниках с подачей Полиакри­

ламида в качестве коагулянта.

Система водоснабжения трех гальванических цехов. Сточные воды последовательно очищают в отстойнике, двухслойном фильтре

из песка и антрацита, угольном фильтре с активированным углем

КАД-9, Н-катионитном фильтре с катионитом КУ-23, слабоосновном анионитном фильтре с анионитом АН-251; сильноосновном анионит-

628 Час т ь 11 Мониторинг и защита окружающей среды

ном фильтре с анионитом АВ-17-8, а затем повторно используют для

промывки деталей после нанесения гальванопокрытий.

Наряду с локальными системами очистки схема оборотного во­ доснабжения завода включает и общезаводские· сооружения, где

сточные воды последовательно проходят очистку в решетках, пес­

коловках, отстойниках, коагуляторах и затем сбрасываются в Волгу

I1J.

Следует подчеркнуть, что при разработке систем оборотного во­ доснабжения промышленных предприятий необходимо учитывать требования санитарных норм и правил охраны поверхностных вод­

от загрязнений (см. приложение к данной главе), т е необходимо

планировать очистку и повторное использование поверхностных

сточных вод с учетом оптимального решения задач:

•локализации стока с отдельных участков территории предпри­

ятия и его отвода в общезаводские очистные сооружения или после предварительной очистки в общую схему очистки поверхностных

сточных вод,

•раздельной организации стоков, поступающих в поверхност­ ные сточные воды, отличающихся по составу и количеству примесей;

•очистки поверхностного стока совместно с производственны­

ми сточными водами;

•использования локальных очистных сооружений для поверх­

ностных сточных вод

На рис. 18 25 в качестве пр~-Lмера представлена схема очистки

поверхностных сточных вод с территории предприятия [1\. Сточные

воды из водосборных коллекторов по трубопроводу 2 поступают в

отстойник-усреднитель 1, откуда насосом 4 они подаются на песча­

ный фильтр 6 и далее поступают в емкость 7 очищенной воды и по

трубопроводу 8 направляются для использования в различных целях Осадок, скапливающийся в отстойнике-усреднителе 1, посту­ пает в уплотнитель осадка 12, в который также по трубопроводу 11