КАНАЛИЗАЦИЯ

ХИМИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД

Для химической очистки производственных сточных вод в настоя­щее время используются различные реагенты. Наибольшее применение имеют: окислители — хлор, перманганат калия, озон; подщелачиваю­щие вещества — известь, гидроксид натрия, сода; подкисляющие веще­ства — серная и соляная кислоты.

В ряде случаев химическая обработка требуется в качестве предва­рительной перед последующей биологической очисткой этих сточных вод.

Принципиальная схема реагентной очистки производственных сточ­ных вод показана на рис. 5.30.

Окисление загрязняющих сточные воды веществ применяется в тех случаях, когда эти вещества нецелесообразно или нельзя извлечь или разрушить другими способами, в том числе путем биохимического окис­ления. К таким веществам относятся цианистые соединения, загрязня­ющие сточные воды многих производств, например сточные воды фаб­рик обогащения свинцово-цинковых и медных руд, цехов гальванических покрытий машиностроительных заводов и т. д.

Для очистки сточных вод от цианистых соединений применяют окис­ление циан-иона CN - до безвредного цианата CNO - или переводят ток­сичные соединения в нетоксичный комплекс или осадок (в виде нераст­воримых цианидов), удаляемый из сточных вод отстаиванием или филь­трованием.

Окисление цианидов до малотоксичных цианатов может быть произ­ведено относительно недорогим окислителем— гипохлоритм в щелоч -

Ной среде при значении рН = 10...11. В качестве реагента, содержащего гипохлорит — ион ОСІ-, служат хлорная известь, гипохлорит кальция или гипохлорит натрия. Между гипохлоритом и цианидами протекают следующие реакции:

В случае простых ядовитых растворимых цианидов

CN—+OCr~->CNO—-fCl~,

Для комплексных ядовитых растворимых цианидов (меди и цинка):

2Cu(CN)3~+70C1~+20H-+H20->6CN0-+7C1-+2CU(0H)2

Ї

ZnfCN)2-+40С1~+20Н—^4CNO~~+4С1-+Zn(OH)2.

-

Образующиеся цианаты легко гидролизуются в воде до совершенно безвредных и нетоксичных карбонатов и аммиака.

CN0-+2H20-»C0!-+NHf.

Как видно из первой реакции, на 1 циан-ион требуется 1 гипохлорит - ион. Так как молекулярная масса хлора равна 71, а циана — 26, то на 26 ч. циана требуется 71 ч. активного хлора, соответственно на 1 ч. циана требуется 2,73 ч. активного хлора (это число показывает необхо­димое по реакции количество активного хлора для окисления раствори­мого ядовитого циан-иона до цианат-иона). Следовательно, если в сточ­ной воде концентрация цианидов равна В мг/л, то требуемое теоретиче­ски по реакции количество активного хлора равно:

ХС1 = 5-2,73. (5.20)

Из второй реакции видно, что на 6 комплексных циан-ионов меди требуется 7 гипохлорит-ионов, откуда искомый коэффициент равен 71 - 7 : 26-6=3,18. Следовательно, если в сточной воде содержится С мг/л комплексных цианидов меди в пересчете на циан, то требуемое теорети­чески по реакции количество активного хлора Ха равно:

*с,=С-3,18. (5.21)

Для комплексных цианидов цинка из третьей реакции следует, что для окисления 4 циан-ионов необходимо 4 гипохлорит-иона, т. е. коэф­фициент пропорциональности, так же как и для простых ядовитых рас­творимых цианидов, равен 2,73.

При наличии в сточной воде простых цианидов в концентрации В мг/л, комплексных цианидов меди в концентрации С мг/л теоретиче­ски необходимое на 1 циан количество активного хлора для окисления их до цианатов равно сумме:

Хс1 = 5-2,73 + С-3,18. (5.22)

Товарная хлорная известь содержит около 20—25% активного хлора, а гипохлорит кальция — до 60%. Требуемое количество реагента X, кг/сутки, определяют по формуле

Х_ *ciQn_ Хс Qn-100

А-10 а-1000 ' 1 ' '

Где Ха — количество активного хлора, необходимое для окисления циа­нидов и подсчитанное по ранее приведенным формулам, мг/л или г/м3;

Q— количество цианосодержащих сточных вод, м3/сутки; п — коэффициент избытка реагента, принимаемый обычно равным 1,2-1,3;

А — содержание активного хлора в товарной хлорной извести или гипохлорите кальция, %.

Однако при проведении реакции окисления цианидов гипохлорит-ио - ном окислитель может расходоваться не только на цианиды, но и на окисление других веществ, присутствующих в сточной воде. Поэтому значение коэффициента п должно быть найдено для конкретной сточной воды путем пробного ее хлорирования.

Рабочий раствор реагента обычно приготовляют в виде 5%-ной концентрации по активному хлору.

Технологическая схема автоматически работающей установки для обезвреживания сточных вод цеха гальванических покрытий на одном из заводов приведена на рис. 5.31.

Сточные воды цеха разделены на три группы: первая — содержащие 5—50 мг/л цианидов, вторая—17—105 мг/л шестивалентного хрома Сг6+, третья — кислоты и щелочи.

Каждая группа стоков поступает в отдельный резервуар, рассчитан­ный на 30—40-минутное пребывание в нем стоков. Часть его полезной емкости (10—15%) является камерой смешения, куда автоматически подаются реагенты, в том числе щелочи и кислоты для поддержания постоянной величины рН. В резервуаре для цианистых стоков рН=10,5, для хромовых стоков рН = 2,5.

Обезвреженные и нейтрализованные стоки направляются в отстой­ник. Стоки, содержащие простые и комплексные соединения циана, обезвреживаются гипохлоритом натрия.

Обезвреживание хрома в основном происходит в той же технологи­ческой последовательности, что и обезвреживание циана.

В качестве реагента для восстановления Сг6+ до Сг3+ используется гидросульфит натрия. Реакция идет сначала в кислой среде. В последу­ющем в щелочной среде Сг3+ выпадает в осадок в виде Сг(ОН)3.

Осаждение гидроксида хрома происходит в отстойнике.

Остаточные концентрации цианидов и хрома в очищенной воде не превышают допустимых санитарными нормами.

Электрохимическое окисление. Электрохимическая обработка произ­водственных сточных вод применяется либо в целях разрушения содер­жащихся в них вредных веществ путем их электрохимического окисле­ния на аноде, либо в целях извлечения металлов, кислот и других ве­ществ, содержащихся в отработанных растворах.

Так, например, при обработке сточных вод цехов гальванических по­крытий и полиметаллических рудообогатительных фабрик, содержащих комплексные цианиды меди, на катодах выделяется 60—70% металли­ческой меди.

Электролиз отработанных травильных растворов, содержащих FeSO* и свободную H2SO4, с применением анионитовых мембран дает возмож­ность регенерировать 80—90% H2S04 и получить порошкообразное ме­таллическое железо (25—50 кг из 1 м3 растворов).

Очищенные в результате электролиза растворы можно полностью использовать при приготовлении свежих травильных растворов и рас­творов H2S04, загружаемых в анодные камеры электролитической ван­ны перед следующим циклом очистки.

При обработке концентрированных сточных вод (содержание CN более 1 г/л) электрохимический способ значительно дешевле реагент - ного.

Озонирование. Применение озона для обработки производственных сточных вод обусловлено необходимостью разработки методов глубокой очистки сточных вод с целью их повторного использования.

Высокая реакционная способность озона вступать во взаимодействие со многими минеральными и органическими соединениями, сильное окислительное действие, возможность получения его прямо на станции из кислорода воздуха обусловливают перспективность применения озона В качестве реагента.

Кроме того, озонирование не приводит к увеличению солевого состава очищенной воды, не загрязняет воду продуктами реакции и другими при­месями. Это важно при повторном использовании воды для технологи­ческих нужд.

Окислительное действие озона объясняется легкостью отдачи им ато­ма кислорода. Под действием озона почти все металлы переходят в окислы.

В процессе обработки сточной воды озон, подаваемый в реактор в ви­де озоно-воздушной смеси, диспергированной на мельчайшие пузырьки, вступает в химические реакции. Озонирование представляет собой про­цесс абсорбции, осложненный химической реакцией в жидкой фазе.

Основным промышленным способом получения озона является его синтез из кислорода воздуха под действием электрического разряда в генераторе озона.

На рис. 5.32 представлена принципиальная технологическая схема озонаторной установки для глубокой очистки производственных сточных вод. Установка состоит из двух самостоятельных узлов: узла получения озона и узла очистки сточных вод.

Узел получения озона состоит из блока подготовки воздуха — очист­ки и осушки и блока получения озона.

Блок подготовки воздуха включает следующие аппараты: фильтры, теплообменники трубчатого типа, влагоотделитель, осушительную уста­новку.

Кислород или воздух охлаждается в теплообменниках до 6° С и, по­падая во влагоотделитель, частично освобождается от капельной влаги. На выходе из влагоотделителя установлен войлочный фильтр.

Для устойчивой работы озонатора предусматривается осушительная установка типа УОВ, которая обеспечивает осушку газа перед озонато­рами до содержания влаги 0,05—0,1 г/м3.

Охлажденный, обеспыленный и освобожденный от влаги воздух

Поступает в генератор озона, где под действием тихого электрического разряда образуется озон. При пуске озонаторов первые 15—20 мин они работают «на свечу» до установления нормального режима, а затем переключаются на подачу озоно-воздушной смеси в реакторы.

Сточная вода, прошедшая предварительную очистку на биохимичес­ких сооружениях, самотеком или с помощью насосов поступает в кон­тактные резервуары, в которые подается озонированный воздух. Для более полного использования озона и предотвращения попадания его в окружующую среду рекомендуется применение двух последовательно работающих реакторов. При этом обедненная озоно-воздушная смесь

Из основного реактора подается в предварительный реактор, где всту­пает в контакт со свежими порциями воды. Благодаря этому обеспечи­вается почти полная абсорбция озона водой. В предварительном реакто­ре протекают преимущественно процессы окисления органических ве­ществ, содержащихся в сточной воде. В основном же реакторе, наряду с процессом окисления, начинается интенсивное стерилизующее дейст­вие озона. В верхней части этого реактора при противоточном движе­нии превалируют окислительные процессы, а в нижней части, над филь - тросными пластинами, вода максимально очищается.

Для диспергирования озонированного воздуха в сточной воде ис­пользуют перфорированные трубы или фильтросные пластины.

В качестве запорной арматуры применяются вентили из нержавею­щей стали диафрагменного типа, футерованные фторопластом.

При конструировании озонаторной установки важно правильно подо­брать объем реакторов.

Общий объем реакторов определяется по формуле

W^^Qt, (5.24)

Где Q— количество СТОЧНОЙ ВОДЫ, М3/ч;

T — продолжительность пребывания сточной воды в реакторах, ч, определяемая скоростью химической реакции или скоростью массообмена;

Г)—коэффициент увеличения объема воды при - продувке, принима­емый равным 1,1.

Рабочую высоту одного реактора (высоту слоя жидкости в реакторе) рекомендуется принимать при двух последовательно работающих реак­торах в пределах 2,5—2,8 м.

Необходимое количество озона, кг/сутки, определяется по формуле

QC

D03 = ——, (5.25)

03 1000 . V )

Где Q—расход воды, обрабатываемой озоном, м3/сутки;

С — необходимая доза озона, г/м3.

Количество озонаторов определяется исходя из производительности серийно выпускаемых озонаторов

« = (5.26)

<7оз

Где D03 — необходимое количество озона для обработки сточной воды, кг/ч;

9оз — производительность одного озонатора, кг/ч; г| — коэффициент запаса, принимаемый равным 1,05—1,1.

Расход электроэнергии на синтез озона, без учета затрат на вспомо­гательные процессы, при условии использования в качестве сырья ат­мосферного воздуха, составляет в среднем 18 кВт-ч на 1 кг озона. В случае применения кислорода в качестве сырья для синтеза озона за­траты электроэнергии снижаются вдвое.

Рассмотренная технологическая схема предусматривает использова­ние очищенной воды для производственного водоснабжения или спуск озонированных сточных вод в водоем с гарантией сохранения его чисто­ты, так как полностью обеспечиваются санитарные требования по всем показателям.

Озонирование пока не получило широкого применения из-за его сравнительно высокой стоимости, что обусловлено в основном низким выходом озона на современных генераторах. Усовершенствование техни­ки получения озона и более полное его использование снизят энергети­ческие затраты на производство озона и повысят экономическую эффек­тивность процесса в целом.

Нейтрализация. Производственные сточные воды многих отраслей промышленности содержат кислоты и щелочи. Интенсивность кислотной или щелочной реакции воды определяется показателем концентрации водородных ионов — значением рН. Для предупреждения коррозии ма­териалов канализационных сооружений и нарушения биохимических процессов, происходящих в очистных сооружениях и в водоемах, такие воды подвергаются нейтрализации. Нейтрализация нередко производит­ся также в целях осаждения из сточных вод солей тяжелых металлов.

Во всех случаях учитывают возможность взаимной нейтрализации кислот и щелочей, сбрасываемых со сточными водами, а также щелоч­ной резерв бытовых сточных вод и нейтрализующую способность во­ды водоемов. Практически нейтральной принято считать смесь с величи­ной рН в пределах 6,5—8,5, поэтому сточные воды, рН которых ниже 6,5 или выше 8,5, перед отведением в городскую канализацию или в водоем подлежат нейтрализации.

Процесс нейтрализации осуществляется в нейтрализаторах проточно­го или контактного типа, которые могут конструктивно объединяться с отстойниками.

При благоприятных местных условиях осветление нейтрализованной сточной воды может производиться в накопителях, рассчитываемых на хранение в них осадка в течение 10—15 лет.

Выбор способа осветления (в отстойниках, осветлителях или накопи­телях) производится на основе технико-экономических расчетов.

Объем выпадающего осадка зависит от концентрации в нейтрализу­емой сточной воде кислоты и ионов тяжелых металлов, а также от вида и дозы реагента, от полноты осветления и т. д. Наибольшее количество осадка выпадает при нейтрализации сточной воды известковым моло­ком, приготовленным из товарной извести, которая содержит 50% ак­тивной окиси кальция.

Количество осадка, образующегося при нейтрализации 1 м3 сточной воды, содержащей свободную серную кислоту и соли тяжелых метал­лов, ориентировочно можно определить по формуле

М = 100 ~а- (Xl + Хг) + + (У І + *V - 2), (5.27)

Где М—количество сухого вещества, кг/м3;

Хг — количество активной СаО, необходимой для осаждения ме­таллов, кг/м3;

Х2—количество активной СаО, необходимой для нейтрализации свободной серной кислоты, кг/м3;

Х3 — количество образующихся гидроксидов металлов, кг/м3;

Yx — количество сульфата кальция, образующегося при осаждении металлов, кг/м3;

У2 — количество сульфата кальция, образующегося при нейтрализа­ции свободной серной кислоты, кг/м3; а — содержание активной СаО в используемой извести, % (третий член в формуле не учитывается, если значение его отрицатель­но) .

Объем осадка, образующегося при нейтрализации 1 м3 сточной воды, определяется по формуле

т

(5.28)

100- Рвл'

Где Рос — объем осадка, выделившегося из 1 м3 нейтрализуемой во­ды, %;

РБЛ —влажность осадка, %. При нейтрализации солянокислых сточных вод травильных отделе­ний протекают следующие реакции:

Известковым молоком, тестом и сухой молотой известью:

4НС1+Са(0Н)8+СаС0з->2СаС0з+С0г+ЗН20;

2FeCl2+Ca(0H)3+CaC03->Fe(0H)3+FeC03-f2CaCl2;

Содопоташной смесью:

4HCl+Na2C03+K2C03->2NaCl+2KC14-2C024-2H30;

2FeCl2+NaaC03 - f-K2C03 ->2FeC03+2NaCl+2KCl;

Кальцинированной содой:

2HCl+Na2C03->2NaCl+C02+H20;

FeCl2-fNa2C03^FeC03-f2NaCl;

Гидроксидом натра:

НС 1-f NaOH->NaC 1 - f НаО; FeCla+2NaOH->Fe(OH)a+2NaCl.

В результате нейтрализации в осадок выпадает только железо в ви­де гидрата закиси или в виде карбоната.

Гидрат закиси железа имеет зеленую окраску, растворимость его со­ставляет 4,5-Ю-4 г/л. Карбонат железа выпадает в виде серого осадка. Во влажном состоянии он быстро зеленеет, а затем буреет вследствие
гидролиза и окисления с образованием гидроксида железа. Раствори­мость карбоната железа 5,79-10-4 г/л. Остальные продукты нейтрализа­ции, а также избыток вводимых реагентов остаются в растворе, повы­шая солесодержание нейтрализованных стоков.

На основании стехиометрических соотношений реакций нейтрализа­ции необходимые дозы реагентов могут быть определены по формулам, г/л:

ЮО/Сі ____ - . _ .

(1,67HCl-fO,96FeCl2);

Na2C0a+K2C03 — ^

ЮО/С2

(l,45HCl+0,84FeCl2); (l, lHCl+0,63FeCla);

ЮО/С4

(0,77HCl+0,44FeCl3),

Где Ki, КІ — коэффициент запаса расхода реагента по сравнению с теоретическим;

Аъ..., А4—активность товарных реагентов, определяется анали­зом, %;

НС1 и FeCl2 — концентрация соляной кислоты и хлорида железа в сто­ках, определяемая анализом, г/л.

Расчетные данные по расходу кислоты для нейтрализации щелочи приведены в табл. 5.9.

Таблица 5.9 Количество кислот, требуемое для нейтрализации 1 г щелочи

Нейтрализация производственных сточных вод реагентами затрудне­на тем, что состав и приток сточной воды на установку резко колеблются в течение суток. Вместо устройства усреднителей большой вместимости в этих условиях следует применять автоматическое регулирование по­дачи реагентов. За регулируемый параметр во многих случаях может быть взята величина рН сточной воды. Для измерения рН поступающих сточных вод следует применять погружные датчики, которые в меньшей степени подвержены засорению. Для измерения рН очищенных стоков могут применяться проточные датчики.

Нейтрализация путем смешения кислых стоков со щелочными. Режи­мы сброса сточных вод, содержащих кислоту и отработавшую щелочь, на заводах, как правило, различны. Кислые воды обычно сбрасываются в канализацию равномерно в течение суток и имеют постоянную кон­центрацию; щелочные воды сбрасываются периодически один или два раза за смену по мере того, как срабатывается щелочной раствор. В связи с этим для щелочных вод часто необходимо устраивать регули­рующий резервуар, объем которого должен быть достаточным, чтобы принять суточное количество щелочных вод. Из резервуара щелочные воды должны равномерно выпускаться в камеру, где в результате сме­шения их с кислыми водами происходит нейтрализация.

Баланс кислых и щелочных сточных вод составляется на период, в течение которого производится выпуск сточных вод от всех цехов и агрегатов, в том числе таких, от которых стоки спускаются периоди­чески.

Нейтрализация стоков путем добавления реагента. Если сточные во­ды содержат больше кислоты или щелочи, чем может быть нейтрализо­вано при взаимодействии стоков, то добавляют соответствующие ре­агенты.

Этим методом наиболее часто пользуются для нейтрализации кис­лот. Обычно реагентом служат отходы местного производства, в частно­сти шлам химводоочистки ТЭЦ (мел в шламовой воде) и другие отрабо­тавшие щелочи.

Для обезвреживания сточных вод, содержащих серную кислоту, и об­разующихся при травлении металлических изделий используются отхо­ды металлургической промышленности: шлаки сталеплавильного, фер - рохромового и доменного производства. Основными компонентами этих шлаков являются соединения кальция — 30—59% (в пересчете на СаО), до 17% оксида магния и до 39% соединений кремния (в пересчете на БЮг). Высокая дисперсность шлаков позволяет использовать их в есте­ственном состоянии, минуя измельчение. Значительно меньшая стои­мость шлаков по сравнению с известью обусловливает экономичес­кую целесообразность их использования. Для нейтрализации применя­ют и другие реагенты. Выбор реагента производится в зависимости от характера нейтрализуемых сточных вод и их концентрации с учетом то­го, будут ли образующиеся при нейтрализации соли выпадать в виде осадка или оставаться в растворе.

Для нейтрализации минеральных кислот применяют любой щелоч­ной реагент, дающий в растворе гидроксил-ионы ОН-; чаще всего при­меняют едкие, углекислые и двууглекислые щелочи. Наиболее дешевы­ми реагентами являются Са(ОН)2 (в виде пушонки или известкового мо­лока), а также карбонаты кальция и магния (в виде дробленого мела, известняка и доломита). Гидроксид натрия и соду применяют только в тех случаях, когда эти реагенты являются отходами местного произ­водства.

В качестве реагентов для нейтрализации органических жирных кис­лот применяют известь, содержащую не менее 25—30% активного окси­да кальция, или смесь извести с 25%-ной технической аммиачной водой (NH4OH). Добавление аммиака способствует последующей биологичес­кой очистке этих вод и снижает содержание известкового шлама. Различают три вида кислотосодержащих сточных вод: воды, содержащие сильные кислоты (НС1, HN03), кальциевые соли которых хорошо растворимы в воде; для нейтрализации этих кислот мо­жет быть использован любой из указанных выше реагентов;

Воды, содержащие сильные кислоты (H2S04, H2S03), кальциевые со­ли которых трудно растворимы в воде;

Воды, содержащие слабые кислоты (Н2СО3, СН3СООН). При нейтрализации сильных кислот, кальциевые соли которых труд­но растворимы в воде, эти соли не только выпадают в осадок, но при больших концентрациях могут отлагаться на поверхности нейтрализую­щего материала, что тормозит ход реакции.

Наиболее часто приходится иметь дело с нейтрализацией серной кис­лоты; реакция нейтрализации в этом случае в зависимости от применя­емого реагента протекает по уравнениям:

H2S04-fCa(0H)2=CaS04+2Ha0

И

H2S04+CaC03=CaS04+H20+C02.

Растворимость сульфата кальция (гипса) CaS04-2H20 при 18°С со­ставляет 2,02 г/л (в пересчете на CaS04 1,6 г/л). При более высокой концентрации сульфат кальция выпадает в осадок.

При нейтрализации сильных кислот углекислыми солями образу­ющаяся в результате реакции углекислота в свою очередь может всту­пить в реакцию с избытком СаСОз и привести к образованию гидрокар­боната кальция:

C02-F На0+СаС0з=Са(НС08)я.

Однако эта реакция протекает медленно, поэтому в течение того вре­мени, в которое практически заканчивается нейтрализация сильных кислот, успевает прореагировать только незначительная часть углекис­лоты. Так же медленно, как и углекислота, реагируют с карбонатами и другие слабые кислоты.

Теоретическое количество оснований и солей, требуемых для нейтра­лизации кислоты, приведено в табл. 5.10.

Таблица 5.10

Доза реагента определяется из условия полной нейтрализации сво­бодной кислоты и принимается несколько больше расчетной. Так, напри­мер, при нейтрализации сернокислотных сточных вод известковым мо­локом доза активного оксида кальция берется на 10%, а при сухом дозировании — на 50% больше расчетной. Практически принимают: 1 мае. ч. извести на 1,5 мае. ч. серной кислоты и 1 мас. ч. на 1 мае. ч. соляной и азотной кислоты.

Для нейтрализации небольших количеств кислых вод (до 200 м/сут­ки) могут быть применены также растворы гидроксида натрия, соды и др.

В качестве реагента известь вводится в виде известкового молока (способ мокрого дозирования) или в виде сухого порошка (способ сухо­го дозирования); реже применяются мелкодробленый известняк, мел или доломит крупностью зерен не более 0,5 мм (способы сухого дозирования).

При производительности установки более 5 т/сутки нейтрализуемой кислоты при сухом дозировании выгоднее применять в качестве реагента известь-пушонку. Для установок с небольшим суточным количеством поступающей в сток серной кислоты (примерно до 5—7 т/сутки) более рациональной является нейтрализация известкозым молоком (рис. 5.33).

В число основных сооружений установки входят: резервуары-усред­нители кислых и щелочных стоков 1 камеры реакции-нейтрализаторы 2; отстойники для нейтрализованных сточных вод или накопители 3, являю­щиеся одновременно отстойниками и емкостью для осадка; сооружения для обезвоживания осадков 4; реагентное хозяйство (дозаторы 5, раст­ворные баки 6, аппараты для гашения извести 7, склад негашеной из­вести 8).

На складах известь хранится в виде теста или в сухом виде в закры­тых бункерах. Хранение сухой извести навалом не допускается.

Подача известкового теста из склада к месту приготовления известко­вого молока может производиться грейферным краном; подачу сухой из­вести следует производить закрытыми транспортерами и элеваторами для обеспечения минимального пыления.

Применение гашеной извести для нейтрализации предусматривается
в виде известкового молока 5%-ной концентрации по активной окиси кальция.

Для гашения извести и приготовления известкового молока исполь­зуются безотходные известегасильные установки — шаровые мельницы с классификаторами или известегасильные машины.

Наиболее часто применяемая схема известкового хозяйства при су­хом способе хранения извести приведена на рис. 5.34.

Рис. 5.33. Принципиальная схема ней - трализационной установки

1 — резервуары-усреднители; 2 — аппараты для гашения извести, 3 — склад негашеной иззести; 4—растворные баки, 5 — дозато­ры; 6 — нейтрализаторы, 7— отстойники, 8 — сооружения для обезвоживания осад­Ков

Поступающая комовая известь разгружается в приемный бункер. Отсюда с помощью пластинчатого питателя ППН-6 известь подается на транспортер и далее в дробилку.

Известковое молоко поступает в резервуар концентрированного мо­лока и перекачивается насосами 2НП в расходные резервуары, где на­сосами типа НФ поддерживается во взвешенном состоянии. Эти же на­сосы подают известковое молоко на дозирование.

Дозирование извести осуществляется автоматическим дозатором в зависимости от расхода или величины рН очищаемой сточной воды.

При мокром способе хранения поступившая комовая известь загру­жается непосредственно в емкости для приготовления и хранения изве­сткового теста; предварительно они наполняются до половины водой.

При определении полезного объема склада принимают, что из 1 объ­ема извести получается 4 объема известкового теста плотностью 1,4 т/м3.

Помещение склада извести не отапливается, так как сильно нагрев­шаяся при гашении известь остывает медленно.

По мере надобности известковое тесто грейферным краном подается в бункер; сюда же подается вода под давлением 0,2—0,3 МПа. Приго­товленное в бункере концентрированное молоко поступает на грохот, где из него выделяются частицы крупностью более 25 мм. Мелкие ча­стицы поступают в шаровую мельницу, работающую в замкнутом цик­ле с классификатором. Дальнейшие операции такие же, как при сухом способе хранения извести.

Крупные отходы с грохота попадают в бункер перед дробилкой, ко­торая измельчает их до крупности 25 мм; измельченная масса вновь по­дается на грохот.

Состав сооружений и оборудования станции нейтрализации выбира­ется в зависимости от расхода, концентрации кислоты и наличия в сточ­ной воде тяжелых механических примесей. Для удаления последних мо­гут предусматриваться песколовки, устанавливаемые перед усредните­лями.

Приготовление рабочего раствора известкового молока концентраци­ей 5—10% активного оксида кальция производится в растворных ба­ках. Баки оборудуются мешалками на вертикальной оси с частотой вра­щения не менее 40 мин-1; применяется также перемешивание рабочего раствора воздухом с интенсивностью аэрации 0,8 м3/(м2-мин) или на­сосами.

Подача рабочего раствора в нейтрализуемую воду производится при помощи насосов или различных дозаторов (черпаковых, поплавковых, тарированных насадок с постоянным напором и т. п.). Дозаторы блоки­руются с автоматическими рН-метрами, обеспечивающими надежность и непрерывность процесса нейтрализации. Для транспортирования ра­бочих растворов применяются полиэтиленовые трубы и кислотостойкие насосы.

Скорость движения раствора по трубам должна быть не менее 1,5 м/с.

Все оборудование установок нейтрализации размещается в реагент - ном здании, в котором находятся установки для гашения извести, при­готовления известкового молока и его дозирования.

Для перемешивания реагента со сточной водой применяются смеси­тели любого типа.

Продолжительность контакта сточных вод и реагента в камерах ре­акции обычно не превышает 5 мин; при наличии в кислых водах ионов тяжелых металлов она увеличивается до 30 мин.

При небольшом количестве нейтрализуемых сточных вод применя­ются контактные нейтрализаторы, при значительном расходе сточных вод — проточные.

Для выделения из нейтрализованной сточной воды нерастворенных примесей (сульфата кальция, гидроксидов тяжелых металлов и т. п.) применимы отстойники любого типа, рассчитываемые на пребывание в них сточной воды в течение 2 ч. Продолжи­тельность отстаивания может быть умень­шена путем введения в воду флокулянтов (например, полиакриламида) при соблю­дении оптимальных условий их действия (дозы, величины рН воды и пр.).

Осветленная вода используется в оборот­ных циклах водоснабжения или сбрасывает­ся в канализацию.

Осадки, выделенные в отстойниках, обез­воживаются на шламовых площадках, ба­рабанных вакуум-фильтрах или фильтр - прессах. Шламовые площадки с дренажем устраиваются на открытом воздухе, а при необходимости — в закрытых утепленных помещениях. Размеры площадок в закры­тых помещениях определяются из расчета 10—15 м3 осадка на 1 м2вгод. При располо­жении шламовых площадок на открытом воздухе расчет необходимой площади сле­дует вести из условий намораживания.

Обезвоживание осадка на вакуум-фильт­рах предусматривается при количестве су­хого вещества в осадке не менее 25 кг/м3 и соотношении гипса и гидроксида не менее 3:1. При расчете вакуум-фильтров следует принимать нагрузку на фильтр 15— 20 кг/(м2-ч), считая по сухому веществу, ча­стота вращения барабана 0,4 мин-1, под­держиваемый вакуум 53,32—79,98 кПа, в качестве фильтрующей ткани применяют капрон и бельтинг.

С целью сокращения объемов образующихся осадков применяется способ многократного их использования в процессе нейтрализации (рис. 5,35).