КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ВОДЫ

Контроль процессов обработки промышленных стоков и методов извлечения из них вредных веществ

Представление об основных методах обработки промышленных сточных вод дает табл. 2.20 [15].

Многие методы обработки и очистки производственных сточ­ных вод имеют общую основу с некоторыми методами очистки городских стоков.

Рекомендуемые методы обработки промышленных сточных вод

Очистка производится в аналогичных по конструкции соору­жениях. Технологические процессы описываются теми же зако­номерностями, учитывающими, однако, специфику обрабатыва­емых стоков; управляются и контролируются по одним и тем же принципам. В связи с этим в данном параграфе будут рассмотре­ны только такие методы, которые, как правило, для обработки го­родских стоков не применяются, — нейтрализация и усреднение.

Таблица 2.20

«

« 2 1

Методы очистки сточных вод, содержащих вещества преимущественно:

Fr 0! .

I I И £ П H - 5 В О

I a a) о я 3 * N ® в

Органические с температурой кипения,

•с

Неорганические

<120

120-150

>250

1

2

3

4

5

1-500

Биологический, химический, сорбционный

Химический, сорбционный

Механический, химический, сорбционный

500-5000

Химический (озонирование, хлорирование), сорбционный, жидкофазное окисление с биологической доочисткой, сжигание в печах

Химический, сорбционный, жидкофазное окисление с биологической доочисткой, сжигание в печах

Сорбционный, жидкофазное окисление с биологической доочисткой, сжигание в печах

Механический, сорбционный, выпаривание

5000-30000

Химический, экстракционный, жидкофазное окисление с биологической доочисткой, сжигание в печах

Механический, выпаривание, сброс в море, захоронение в земле, сушка в кипящем слое

> 30000

Экстракционный, жидкофазное окисление с различными методами доочистки, сжигание в печах

То же

Станции нейтрализации могут быть непрерывного либо цик­лического действия. Последние сооружаются на предприятиях с небольшим количеством загрязненных сточных вод. Станции не­прерывного действия имеют в своем составе усреднительные ем­кости, оборудованные устройствами для выравнивания концент­раций загрязнений, смесители, камеры реакции, отстойники или осветлители, фильтры, устройства для обезвоживания осадка или шламовые площадки, а также узел приготовления реагентов и насосные установки.

Применяются следующие способы нейтрализации: 1) взаим­ная нейтрализация кислых и щелочных сточных вод; 2) нейтра­лизация реагентами (растворы кислот, негашеная и гашеная из­весть, кальцинированная и каустическая сода, а также аммиак); 3) фильтрование через нейтрализующие материалы (дробленые известняк, мрамор и доломит, а также мел, обожженный и не­обожженный магнезит).

В табл. 2.21 приведены дозы реагентов, необходимые для пол­ной нейтрализации содержащихся в сточных водах кислот и ще­лочей.

Таблица 2.21

Расход реагентов (кг/кг) для нейтрализации кислот и щелочей

Щелочь

Кислота:

Серная

Соляная

Азотная

Уксусная

Известь: негашеная гашеная

0,56/1,79 0,76/1,32

0,77/1,3 1,01/0,99

0,46/2,2 0,59/1,7

0,47/2,15 0,62/1,62

Сода:

Кальцинированная каустическая

1,08/0,93 0,82/1,22

1,45/0,69 1,1/0,91

0,84/1,19 0,64/1,57

0,88/1,14 0,67/1,5

Аммиак

0,35/288

0,47/2,12

0,27/3,71

-

Примечание. В дроби над чертой указан расход щелочи, под чертой — расход кислоты.

Поскольку в кислых и щелочных сточных водах всегда при­сутствуют ионы тяжелых металлов, то дозу реагента следует определять с учетом выделения в осадок солей тяжелых метал­лов (табл. 2.22).

Конечный результат нейтрализации сточных вод в соответствии с установленными правилами рационально контролировать по водородному показателю. Статистической характеристикой объек­та, контролируемого по величине рН, служит кривая потенцио - метрического титрования. При нейтрализации сточных вод, содержащих смеси слабых и сильных кислот, оснований и их со­лей, кривые титрования (нейтрализации) имеют четко выражен­ную ^-образную форму, вследствие того что фактор рН есть по­казатель логарифмический.

Эта существенная нелинейность затрудняет использование рН как параметра контроля процесса нейтрализации. Она приводит к тому, что при одном и том же приращении концентрации за­грязнений в сточной воде изменения потенциала, измеренного на разных диапазонах шкалы рН-метра, могут отличаться друг от друга во много раз. Так, в сточной воде при рН » 1 уменьшение содержания серной кислоты на 50 мг/л вызовет ничтожное уве­личение рН (около 0,01 единицы рН). Такое же уменьшение кис­лотности при рН = 3 вызовет увеличение показаний рН-метра на 4 единицы.

Таблица 2.22

Расход реагентов (кг/кг), требуемых для удаления из сточных вод некоторых металлов

Металл

Реагент

СаО

Са(ОН),

Na, CO,

NaOH

Цинк

0,85

1,13

1,6

1,22

Никель

0,95

1,26

1,8

1,36

Медь

0,88

1,16

1,66

1,26

Железо

1

. 1,32

1,9

1,43

Свинец

0,27

0,36

0,51

0,38

Существенно искажает форму кривых титрования присутствие в растворе кислоты катионов металлов.

Важную роль в динамических свойствах реакций нейтрализа­ции играют особенности реагента. В открытых и закрытых гете­рогенных системах (при фильтрационной очистке воды) потреб­ность в нейтрализаторе увеличивается в несколько раз по сравне­нию с гомогенной реакцией.

Мерой динамики реакции нейтрализации может служить ко­эффициент буферности, определяемый по формуле

Р = Дф / ДрН, (2.6)

Где Дф — изменение количества реагента в мг-экв/дм3; ДрН — из­менение рН.

На ряде предприятий химической промышленности значение коэффициента буферности может изменяться в десятки раз в те­чение года.

Большое осложнение при контроле очистки по параметру рН вносит нестационарность концентрации многокомпонентных за­грязнений. Нейтрализация таких сточных вод дает не одну, а мно­жество кривых потенциометрического титрования, каждая из ко­торых соответствует определенному соотношению концентраций компонентов. Поэтому нельзя использовать только один рН для контроля нейтрализации сточных вод с сильно переменной буфер - ностью.

В этих случаях одним из вариантов системы контроля процес­са нейтрализации может быть совместное применение рН-метра и автоматического титрометра. Определенное соотношение зна­чений рН и полной кислотности или щелочности исходных сточ­ных вод характеризует степень их буферности. В реальных усло­виях при колебаниях концентрации реагента и расхода сточных вод отношение расхода реагента к величине рН исходных сточ­ных вод характеризует степень самовыравнивания процесса очист­ки, если на выходе из реактора поддерживается нейтральная ре­акция обработанных сточных вод.

Усреднение сточных вод — метод, используемый для вырав­нивания концентраций загрязнений и реакции среды при спус­ке кислых и щелочных стоков в приемник сточных вод, а также для выравнивания расходов удаляемых стоков. Вместимость усреднителей обычно соответствует 4—12-часовому притоку. Для предотвращения выпадения осадка усреднители часто оборуду­ют мешалками. Иногда для этой цели подают воздух с интенсив­ностью не менее 2—5 м3/ (ч х м2).

Повседневный контроль за работой усреднителя обеспечивается определением одного-двух показателей, например величины рН среды, перманганатной окисляемости, вида специфического за­грязнения. Целесообразно использование экспресс-методов. Наи­более надежно контроль процессов усреднения, так же как и ней­трализации сточных вод, достигается путем применения автома­тических измерителей качества воды.

По общему графику отбора среднесуточных проб 1-2 раза в 10 дней производится полный анализ воды на входе и выхо­де из усреднителя, позволяющий оценить возможность и эф­фективность его работы, а также работы последующих соору­жений.

Одними из самых эффективных способов извлечения из сточ­ных вод отдельных компонентов (тяжелые металлы, нефтепродук­ты, хлорорганика, СПАВ, фенолы) являются сорбция, флотация и ультрафильтрация.

Сорбция многих примесей производственных стоков эффек­тивно проходит на активированном угле. Кроме активированно­го угля в качестве сорбентов находят применение глины, торф, опилки, зола, ионообменные смолы, оксигидраты железа и алю­миния и др.

Сорбцию осуществляют в статических и динамических усло­виях. В первом варианте сорбент в виде крошки или порошка вводят в очищаемую сточную воду; после определенного вре­мени контакта смесь отстаивается. Второй вариант предусмат­ривает фильтрацию обрабатываемой сточной воды через слой сорбента.

Основной технологической характеристикой процесса сорбции является сорбционная способность, определяемая количеством загрязнений, оставшихся в 1 м3 или 1 кг сорбента. Эта величина обусловливает общий расход сорбента, а следовательно, одну из основных статей расхода на очистку сточных вод. Отнесенная ко времени процесса, величина сорбционной способности позволя­ет определить объем сорбционных колонн.

Наиболее сложной частью сорбционного процесса является регенерация сорбента. Для извлечения сорбированных веществ применяются экстрагирование органическим растворителем, из­менение степени диссоциации слабого электролита в равновесном растворе, отгонка адсорбированного вещества с водяным паром, испарение адсорбированного вещества током инертного газообраз­ного теплоносителя. В отдельных случаях осуществляют химичес­кие превращения сорбированных веществ с последующей десорб­цией.

Контроль за процессами флотации аналогичен контролю за процессами седиментации, но включает определение параметров, специфичных для этого метода. Так, фиксируются общее и удель­ное количество воздуха, подаваемого во флотатор; давление, под которым воздух вводится в сооружение; объем образующейся пены и ее состав. Из химических характеристик чаще всего определя­ется изменяемый показатель, например концентрация удаляемых маслонефтепродуктов. Общий анализ воды проводят 1-2 раза в 10 дней.

Флотационный процесс протекает в 4—6 раз быстрее отстаи­вания при одинаковой эффективности удаления загрязнений. При флотации сточных вод, содержащих около 1 кг/м3 взвесей, продолжительность флотации составляет не менее 45 мин, при содержании взвешенных веществ 4—7 кг/м3 — не менее 30 мин [16]. Оптимальный удельный расход воздуха в несколько раз пре­вышает то количество воздуха, которое необходимо для создания условий всплывания агрегатов с твердыми частицами (1—1,6 дм3/кг). Однако большой избыток воздуха может привести к накоплению пузырьков воздуха под слоем шлама, и толщина верхнего шла - мово-воздушного слоя, увеличиваясь, может достичь области гидравлических возмущений, создаваемой впускными устрой­ствами, что ухудшит эффект флотации. Поэтому высота слоя на­капливаемого шлама не должна превышать 0,5 м и ограничива­ется нагрузка по сухому веществу на 1 м2 поверхности водного зеркала во флотаторе.

КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ВОДЫ

Водоснабжение и вода

В водоснабжении и водоотведении населенных пунктов и про­мышленных предприятий контроль качества воды имеет не менее важное значение, чем установление и обеспечение требуемых рас­ходов и давлений в водоразборных сетях и водоотводящих …

КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ВОДЫ

Алексеев Л. С. Основные принципы государственной политики в области кон­троля качества воды в нашей стране закреплены соответствующи­ми статьями Водного кодекса Российской Федерации [1] и Феде­рального закона Российской Федерации от 10.01.02 …

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ ПРОЦЕССОВ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

Контроль за работой очистных сооружений и сбросом сточ­ных вод проводится для предупреждения и прекращения загряз­нения водных объектов неочищенными и недостаточно очищен­ными сточными водами, а также повторного их использования в промышленности …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Партнеры МСД

Контакты для заказов оборудования:

Внимание! На этом сайте большинство материалов - техническая литература в помощь предпринимателю. Так же большинство производственного оборудования сегодня не актуально. Уточнить можно по почте: Эл. почта: msd@msd.com.ua

+38 050 512 1194 Александр
- телефон для консультаций и заказов спец.оборудования, дробилок, уловителей, дражираторов, гереторных насосов и инженерных решений.