КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ВОДЫ

Контроль деструктивных методов очистки промышленных сточных вод

Если в результате очистки сточных вод загрязнения разруша­ются и продукты распада удаляются из воды или образуются без­вредные для водных объектов соединения, то такие методы очист­ки называют деструктивными. Сюда относят биологическое и химическое окисление загрязнений, а также химическое восста­новление их водородом и электрохимическую деструкцию.

Биологические методы очистки. Из деструктивных методов первое место принадлежит биологическому методу очистки. С помощью микроорганизмов удается минерализовать огромное большинство органических и разрушить ряд неорганических ве­ществ.

Интенсификация работы аэротенков возможна за счет различ­ных мероприятий: повышения концентрации ила в сооружениях, выравнивания нагрузки на ил и исключения шоковых перегрузок, создания оптимальных условий по рН и температуре, а также вне­дрения способов окисления с помощью чистого кислорода или воздуха, обогащенного кислородом.

Эффективными разновидностями сооружений биологической очистки являются биофильтры с погружными дисками и ряд но­вых конструкций аэротенков.

Работу биоокислителей, установленных на промышленных предприятиях, контролируют так же, как и работу аэротенков го­родских станций. Однако если качество очищенных вод лимити­руется по содержанию в них какого-либо определенного вещества, то помимо общих стандартных характеристик периодически опре­деляют и содержание именно этого вещества.

Методы химического окисления. При наличии в стоках при­месей, биохимически неокисляемых или токсичных для мик­роорганизмов, используются методы химического окисления, из которых наибольшее признание получил процесс озониро­вания.

При использовании методов химического окисления серьез­ное внимание при контроле за процессами уделяется составу ко­нечных продуктов реакции. Не исключаются случаи, когда в про­цессе озонирования конечные продукты реакции оказываются более токсичными для водоемов, чем исходные продукты. В та­ком случае этот способ в качестве основного, безусловно, непри­меним.

Озонированием удается разрушить такие трудноокисляемые вещества, как нефтепродукты, фенолы, красители, некоторые СПАВ, хиноны и др.

Контроль за процессом аналогичен контролю за реагентными методами очистки стоков; особое внимание уделяется определе­нию потребною количества озона, которое обеспечивает заданную степень очистки, а также определяет стоимость процесса.

Химическое восстановление водородом применяется для обес­цвечивания окрашенных сточных вод предприятий текстильной промышленности.

Окраска многих красителей обусловлена наличием в моле­куле вещества двойной связи между атомами азота. Если эта связь разрушается, то вещество теряет окраску. На этом прин­ципе и основан метод обесцвечивания водородом, который при­соединяется по месту двойной связи. Водород получают в ре­зультате воздействия соляной кислоты на цинковую стружку и вводят его сразу же по получении, когда эффективность водо­рода наибольшая.

Метод обесцвечивания водородом не следует называть методом очистки воды, поскольку общая сумма примесей в ней, по сущест­ву, не изменяется.

Окисление под давлением рекомендуется проводить как при искусственном введении кислорода, так и без него. Обрабаты­ваемую сточную воду (или осадок сточных вод) нагревают до температуры примерно 150°С под давлением 0,5—1 МПа. В этих условиях происходят реакции окисления и деструкции органи­ческих веществ, что сопровождается выделением газов и пере­ходом части продуктов реакции в жидкость. Вода после подоб­ной обработки полностью стерилизована. Метод изучен, в част­ности, применительно к стокам химико-фармацевтической промышленности.

Электрохимическая деструкция основана на окислении и вос­становлении как органических, так и неорганических соединений. Причем эти реакции включают в себя широкий круг процессов: от простейшей ионной перезарядки до сложных превращений, лежащих в основе органического синтеза.

Механизмы электрохимического окисления (или восстановле­ния) зависят от материала электродов, природы подвергаемых электролизу исходных продуктов, температуры и состава электро­лита (активной реакции среды, присутствия посторонних веществ ионного или молекулярного типа, наличия ингибиторов, поверх - ностно-активных веществ и т. п.).

В настоящее время разработана основанная на анодном окис­лении и катодном восстановлении технология очистки сточных вод от фенолов, роданитов, нитросоединений, формальдегида, метанола, красителей, симазина, цианурхлорида, производных антрахинона, этиленгликоля, 2,4—Д-кислоты, перекисных орга­нических соединений, серосодержащих и прочих органических загрязнений, присутствующих в сточных водах предприятий химической, нефтехимической и других отраслей промышлен­ности [17].

Процесс электрохимической деструкции осуществляют в электролизерах с диафрагмой и без нее. Наличие диафрагмы между электродами приводит к значительному повышению на­пряжения на аппарате и, следовательно, к увеличению расхода электроэнергии.

Важным достоинством метода электрохимической деструкции является то, что этот метод в большинстве случаев почти полнос­тью снимает проблему осадка и реагента.

Перечисленными методами не ограничивается все многообра­зие возможных приемов обработки промышленных стоков. Так, в последние годы большое число исследований было посвящено изучению методов магнитной обработки, дезактивации радиоак­тивных сточных вод и некоторых других. Требования к техноло­гическому контролю этих методов обычно достаточно высоки и многообразны, однако для любого процесса основной принцип контроля обработки воды заключается в регистрации наиболее доступных, аналитически несложных и эффективных индикато­ров процесса. Эти индикаторы служат основой оперативного те­кущего контроля. При полном контроле фиксируются и анализи­руются параметры, которые определяют эффективность и глуби­ну процесса и его стоимость. Параметры включают данные санитарно-химического анализа качества воды и осадков, расход воды, реагентов, пара, электроэнергии и т. п.