Методы химической очистки сточных вод, назначение, виды используемых аппаратов и сооружений.
К химическим методам очистки сточных вод относят нейтрализацию, окисление и восстановление. Эти методы используются для удаления растворимых веществ и взвешенных частиц. Химическая очистка проводится иногда как предварительная перед биологической очисткой или после нее как метод доочистки сточных вод.
Нейтрализация сточных вод
Нейтрализацию можно проводить: смешением щелочных и кислых сточных вод, добавлением реагентов, фильтрованием кислых вод через нейтрализующие материалы, абсорбцией кислых газов щелочными водами или абсорбцией аммиака кислыми водами.
Нейтрализация смешением
Этот вид нейтрализации может быть осуществлен, если на одном предприятии имеются кислые и щелочные воды, не загрязненные другими компонентами. Смешение кислых и щелочных вод производится в емкости с мешалкой или без мешалки.
Нейтрализация кислыми газами
Для нейтрализации щелочных сточных вод используют отходящие газы, содержащие СО2, SO2, NO2, N2O3. Применение кислых газов позволяет не только нейтрализовать сточные воды, но и одновременно производить высокоэффективную очистку самих этих газов от вредных компонентов.
Процесс нейтрализации может быть осуществлен в реакторах с мешалкой, в распылительных, пленочных, тарельчатых колоннах.
Нейтрализация добавлением реагентов
Для нейтрализации кислых сточных вод могут быть использованы щелочи (NaOH, КОН), сода (Na2CO3), аммиачная вода (NH4OH), карбонаты кальция и магния (СаСО, MgCO3). Однако наиболее дешевым реагентом является известковое молоко с содержанием активной извести Са(ОН)2 5-10%. Известь для нейтрализации вводится в сточную воду в виде сухого порошка (“сухое дозирование”) или в виде известкового молока (“мокрое” дозирование).
Схема установки для нейтрализации кислых вод известковым молоком.
известь коагулянт
в
ода
2 3 3
4 4
сточ.вода
1 5
Очищ.вода 6
осадок
1 - усреднитель; 2 - аппарат для гашения извести; 3 - растворные баки;
4 - дозаторы; 5 - нейтрализатор; 6 - отстойник.
Для нейтрализации щелочных сточных вод используют различные кислоты или кислые газы.
Нейтрализация фильтрованием кислых вод через нейтрализующие материалы
Для нейтрализации кислых вод проводят фильтрование их через слой магнезита, доломита, известняка, твердых отходов (шлак, зола).
Очистка вод окислителями и восстановителями
Для очистки сточных вод используют следующие окислители: газообразный и сжиженный хлор, диоксид хлора, хлорную известь, гипохлориты кальция и натрия (NaClO3, Ca(ClO)2), перманганат калия, бихромат калия, перекись водорода, кислород воздуха, озон, пиролюзит и др.
Очистка окислителями связана с большим расходом реагентов, поэтому методы окисления применяют в тех случаях, когда вещества, загрязняющие сточные воды, нельзя или нецелесообразно извлечь другими способами (очистка от цианистых соединений и мышьяка).
Окисление хлором
При введении хлора в воду образуется хлорноватистая и соляная кислоты:
Cl2 + H2O = HOCl + HСl
Далее происходит диссоциация хлорноватистой кислоты
HOCl ®¬ H+ + Ocl-
Сумма Cl + HOCl + OСl- называется свободным активным хлором.
Процесс хлорирования проводят в хлораторах периодического и непрерывного действия.
Схема установки для очистки воды хлорированием
хлор 3 4
сточная вода 1 очищ. вода
2 5
1 - усреднитель; 2,5 - насосы; 3 - инжектор; 4 - емкость.
Хлорирование происходит в емкости 4. В инжекторе 3 газообразный хлор захватывается сточной водой, циркулирующей в системе до тех пор, пока не будет достигнута заданная степень окисления.