ПРОЦЕССЫ ИНЖЕНЕРНОЙ ЗАЩИТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Физико-химические методы обработки жидких отходов

В процессах биохимической очистки в отстойниках образуются большие массы осадков, которые необходимо утилизировать или обраба­тывать с целью уменьшения загрязнения биосферы. Осадки, имеют разный состав и большую влажность. Их подразделяют на три группы:

1) осадки в основном минерального состава;

2) осадки в основном органического состава;

3) смешанные осадки, содержащие как минеральные, так и органиче­ские вещества.

Большинство осадков, образующихся в процессе очистки промыш­ленных и городских сточных вод, гальванические шламы и пр. представ­ляют собой трудноразделяемые суспензии. Для их успешного обезвожива­ния необходима предварительная подготовка - кондиционирование. Цель кондиционирования - улучшение водоотдающих свойств осадков путем изменения их структуры и форм связи воды. От условий кондиционирова­ния зависит производительность обезвоживающих аппаратов, чистота от­деляемой воды и влажность обезвоженного осадка. Кондиционирование может осуществляться несколькими способами, различающимися по сво­ему физико-химическому воздействию на структуру обрабатываемого осадка. Наибольшее распространение из них получили: химическая (реа - гентная) обработка; тепловая обработка; жидкофазное окисление; замора­живание и оттаивание.

Осадки характеризуются содержанием сухого вещества (в г/л или в %); содержанием беззольного вещества (в % от массы сухого вещества); элементным составом; кажущейся вязкостью и текучестью; гранулометри­ческим составом.

Осадки сточных вод представляют собой труднофильтруемые сус­пензии. Во вторичных отстойниках в осадке находится в основном избы­точный активный ил, объем которого в 1,5.2 раза больше, чем объем осадка из первичного отстойника. Удельное сопротивление осадка (r = 72 •1010.78,6 -1012 см/г) является одним из определяющих показателей для выбора метода обработки осадков. В осадках содержится свободная (60.65 %) и связанная (30.35%) вода. Свободная вода сравнительно лег­ко может быть удалена из осадка, связанная вода (коллоидно-связанная и гигроскопическая) гораздо труднее. Коллоидно-связанная влага обволаки­вает твердые частицы гидратной оболочкой и препятствует их соединению в крупные агрегаты.

В практике обработки осадков промышленных сточных вод чаще всего применяются физико-химические (реагентные) методы обработки. Реагентная обработка - это наиболее известный и распространенный спо­соб кондиционирования, с помощью которого можно обезвоживать боль­шинство осадков сточных вод. При реагентной обработке происходит коа­гуляция - процесс агрегации тонкодисперсных и коллоидных частиц, обра­зование крупных хлопьев с разрывом сольватных оболочек и изменение форм связи воды, что приводит к изменению структуры осадка и улучше­нию его водоотдающих свойств. Для реагентной обработки используются минеральные и органические соединения - коагулянты и флокулянты.

Коагулянты положительно заряженными ионами нейтрализуют от­рицательный заряд частиц осадка. После этого отдельные твердые частицы освобождаются от гидратной оболочки и соединяются вместе в хлопья. Освобожденная вода легче фильтруется. Разрушить гидратную оболочку можно также кратковременной термической обработкой.

В качестве минеральных коагулянтов применяют соли железа, алю­миния и известь. Эти реагенты вводят в обрабатываемый осадок в виде 10%-ных растворов. Наиболее эффективным является хлорное железо, ко­торое применяют в сочетании с известью.

Химический механизм взаимодействия коагулянтов с осадком сле­дующий. Введенный в водную среду сернокислый алюминий взаимодей­ствует с содержащимися в воде бикарбонатами, образуя первоначально ге - леобразный гидрат оксида алюминия:

Al2(SO4)3 + 3Са(НСОз)2 ^^ 2А1(ОН)з + 3CaSO4 + 6CO2. (6.63)

Если щелочность среды недостаточная, она увеличивается путем до­бавления извести, и тогда

Al2(SO4)3 + 3Ca(OH)2 ^^ 2Al(OH)2 + 3CaSO4. (6.64)

Образующиеся хлопья гидрата захватывают суспендированные и на­ходящиеся в водной среде в коллоидном состоянии вещества и при благо­приятных гидродинамических условиях быстро оседают в уплотнителе и хорошо отдают воду на аппаратах для механического обезвоживания пу­тем фильтрации или центрифугирования.

При применении солей железа образуются нерастворимые гидрокси - ды железа

2FeCl3 + 3Ca(OH)2 = 3CaCb + 2Fe(OH)3; (6.65)

Fe2(SO4)3+ 3Ca(OH)2 = 3CaSO4 + 2Fe(OH)3. (6.66)

Наибольший эффект коагулирования достигается при рН = 4.8,5. С точки зрения полноты реакции и экономии реагента большое значение имеет хорошее и быстрое его смешение с обрабатываемым осадком.

Сернокислое оксидное железо менее эффективный, но зато более дешевый и легкодоступный реагент.

Известь используют не только в сочетании с солями железа, но и как самостоятельный коагулянт, оказывающийся в ряде случаев весьма эффек­тивным.

За рубежом для кондиционирования осадков промышленных сточ­ных вод наряду с минеральными реагентами находят применение синтети­ческие флокулянты.

Синтетические полиэлектролиты, или полимеры, вводятся в осадок непосредственно перед центрифугированием или фильтрованием. Эти по­лимеры уничтожают или уменьшают электрические отталкивающие уси­лия суспендированных твердых частиц, которые стремятся удержать их на расстоянии. За счет притяжения этих частиц образование хлопьев и сепа­рирование происходят значительно быстрее и эффективнее.

Синтетические органические флокулянты - линейные, водораство­римые макромолекулы со степенью полимеризации до (50.200)-10 . По физико-химическим свойствам они подразделяются на следующие группы:

- неионные - полиакриланид, полиоксиэтилен и т. д.;

- ионогенные гомополимеры - анионные, полиметакриловая кислота и др., катионные (полиамины и др.);

- ионогенные сополимеры - анионные, катионные.

Поскольку в осадках сточных вод в основном находятся отрицатель­но заряженные коллоиды, то наибольший интерес представляют катион - ные флокулянты. Катионные синтетические органические флокулянты со­держат связанный с полимером атом азота, заряженный в воде положи­тельно, и свободно движущийся противоион кислотного остатка (С1-, CH3SO4-, Вг - и т. д.).

Среди синтетических флокулянтов наибольшее распространение по­лучил полиакриламид (ПАА) - растворимый в воде полимер, содержащий в своей цепочной молекуле ионогенные группы. При его диссоциации об­разуется высокомолекулярный поливалентный анион и много простых ма­ловалентных катионов, поэтому такие вещества называют полиэлектроли­тами. Действие ПАА объясняется адсорбцией его молекул на хлопьях гид - роксида, образующегося при гидролизе коагулянтов. Из-за вытянутой формы адсорбция происходит в разных местах несколькими частицами гидроксида, в результате чего последние оказываются связанными вместе.

ПРОЦЕССЫ ИНЖЕНЕРНОЙ ЗАЩИТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Источники загрязнения атмосферы

Загрязнением окружающей среды можно назвать изменение качества среды, способное вызвать отрицательные последствия. Считается, что одинаковые агенты оказывают одинаковые отрицательные воздействия не­зависимо от их происхождения, поэтому пыль, источником которой явля­ется природное …

Абсорбция газовых примесей

Некоторые жидкости и твердые вещества при контакте с многокомпо­нентной газовой средой способны избирательно извлекать из нее отдельные ингредиенты и поглощать (сорбировать) их. Абсорбцией называется перенос компонентов газовой смеси в объем …

Пенная сепарация поверхностно-активных веществ

Пенное фракционирование основано на селективной адсорбции од­ного или нескольких растворенных веществ на поверхности газовых пу­зырьков, которые поднимаются вверх через раствор. Образовавшаяся пена обогащается адсорбированным веществом, что и обеспечивает парциаль­ную сепарацию …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел. +38 05235 7 41 13 Завод
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 067 561 22 71 — гл. менеджер (продажи всего оборудования)
+38 067 2650755 - продажа всего оборудования
+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи всего оборудования
e-mail: msd@inbox.ru
msd@msd.com.ua
Скайп: msd-alexandriya

Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Представительство МСД в Киеве: 044 228 67 86
Дистрибьютор в Турции
и странам Закавказья
линий по производству ПСВ,
термоблоков и легких бетонов
ооо "Компания Интер Кор" Тбилиси
+995 32 230 87 83
Теймураз Микадзе
+90 536 322 1424 Турция
info@intercor.co
+995(570) 10 87 83

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.