Обработка промышленных сточных вод

Учитывая большое множество различных типов промышленных установок, которые своими выбросами загрязняют окружающую среду, в данном разделе мы предлагаем схему особого типа оборудования. Очевидно, что большое разнообразие загрязняющих веществ и видов обработки оказывают влияние также на структуру обрабатывающего оборудования. Перед описанием, хотя бы схематическим, оборудования для обработки промышленных сточных вод, необходимо подробнее остановиться на некоторых общих химико-физических процессах.

Коагуляция и хлопьеобразование. Многие вещества, особенно отличающиеся небольшими размерами (1<>500 mµ), которые обуславливают мутность воды, не выпадают в осадок (гидрофильные коллоиды), и, в общем, не образуют осадок и за приемлемые промежутки времени в очистительной установке (гидрофобные коллоиды). Коагуляция заключается в дестабилизации коллоидального раствора, вызывая тем самым агломерацию (коагуляцию) частиц. Основными используемыми коагулянтами являются сульфат алюминия, железнокислый хлорид, железнокислый сульфат и железистокислый сульфат. Провоцируя действие коагулянта, агломерация частиц приводит к образованию хлопьев, т.е. происходит, так называемый, процесс хлопьеобразования. Преимущество хлопьеобразования заключается в быстром выпадении осадка с последующим образованием «осадочного слоя», который легко удаляется. Флокулянты могут быть как минеральными, так и органическими. Основными минеральными флокулянтами являются активный диоксид кремния, бентонит (адаптированный к хлорированной воде), активированный уголь (адсорбция). Основными органическим флокулянтами являются, так называемые, полиэлектролиты, растворимые органические полимеры (твердые и жидкие) с электрическим зарядом или любые ионизированные группы.

Химический осадок (нейтрализация). Заключается в вызове реакции кислоты (или основы) с основными сточными водами (или кислотой), что приводят к образованию воды и нерастворимой соли (выпавшей в осадок), которая «выпадает с осадок», который физически отделяется. Химический осадок используется для очистки сточных вод от металлов, сульфатов, фосфатов и фторидов, что характерно для очистки в гальванической промышленности, производстве электронных компонентов и обшей обработки металлов. Самыми часто используемыми кислотными реагентами является хлорная кислота (HCl) и серная кислота (H2SO4). Самыми часто используемыми базовыми реагентами являются каустическая сода (NaOH), натриевая сода (Na2CO3) и известковое молоко (Ca(OH)2). Вышеуказанная химическая обработка в комбинации с физической представляют собой фазы работы оборудования для очистки сточных вод в промышленности.

Дезинфекция хлорированием. Некоторые виды промышленного производства, кроме применения вышеуказанных химико-физических процессов, могут потребовать антибактериальной обработки для дезинфекции. Газообразный и жидкий хлор по своей экономичности и простоте использования является наиболее часто используемым реагентом для данного типа обработки. Отличаясь высокими коррозийными и раздражающими свойствами, обычно рекомендуется дозировать его через соли хлорноватистой кислоты (HCLO), особенно хлорноватистого натрия (NaCLO - жидкий) и хлорноватистого кальция (Ca(CLO)2). Хлор, который присутствует в воде в виде хлорноватистой кислоты и хлорноватистого иона, называется активным или свободным хлором. Присутствие азотистых и аммиачных органических веществ «связывает» часть свободного хлора, образуя хлорамин, который также обладает определенным бактерицидным действием, хоть и уступающим хлорноватистокислой соли в связи с низкой стабильностью. Данные комбинации идентифицируются как комбинированный хлор. Избыток хлорамина является признаком неправильного соотношения дозировки (избытком). В общественных бассейнах их измерение производится для определения уровня «отработанной» воды. Говоря о дезинфекционной обработке, необходимо сказать несколько слов о двуокиси хлора (CLO2). Это очень эффективный вид обработки, благодаря своему сильному оксидантному действию, он обладает высокими бактерицидными свойствами по отношению к хлорноватистокислым солям, а другим преимуществом является то, что он не реагирует на азотистые соединения, не вызывая образование хлорных соединений. Очень эффективным является устойчивость дезинфекции, благодаря стабильности остаточного свободного хлора при обработке двуокиси. Недостатком данного вида оборудования является накопление двуокиси в газообразном состоянии. Как правило, оборудование для дозировки двуокиси хлора оснащено оборудованием для его производства, что делает его особенно дорогим, и потому недоступным для малых и средних компаний.

Весь промышленный сектор, вне зависимости от размеров структуры и производственного процесса, эти два фактора обуславливают размер и процесс обработки, но не его присутствие. В Италии по закону тот, кто использует воду в своем собственном производственном процессе, должен продемонстрировать "выбросы" своих сточных вод. На самом деле, необходимо продемонстрировать «выход» любых отходов производства.

Как уже говорилось в предисловии, тип оборудования зависит от потребностей и типа обработки. Схема, приведенная ниже, может быть представлена в различных модификациях в зависимости от различных потребностей и запросов пользователя оборудования. Химический осадок и нейтрализация имеют место через контроль параметров pH раствора. Для обеспечения реакции устанавливается быстрая мешалка (вал и улитка из ПВХ), таким образом, датчик для pH с соответствующим измерительным прибором для управления дозировочным насосом. Используемый реагент может быть как кислота, так основа, таким образом, выбор зависит только от типа используемого реагента. Необходимо помнить о том, что некоторые реакции нейтрализации величины pH, отличной от нейтральной, требуют установки подходящих датчиков pH, которые могут использоваться в очень агрессивном окружении. Для ускорения выпадения осадка после получения осадка немедленно применяется хлопьеобразование. Хлопьеобразование предусматривает установку бака для растворения коагулянта, где обычно устанавливается быстрая мешалка. После получения дисперсии жидкость проходит в бак для хлопьеобразования, где динамика жидкости должна быть особенно низкой для того, чтобы произошло образование хлопьев. В баке может быть медленная мешалка, и таким образом нагнетается с помощью дозировочного насоса флоккулирующий агент (полиэлектролит). Обычно этот насос работает непрерывно и запускается самим оборудованием. Полиэлектролит обладает оптимальным диапазоном (обычно pH7), который гарантирует эффективность процесса. Затем перед началом дозировки полиэлектролита осуществляется контроль кислотности с помощью датчика pH и соответствующего pH-метра, т.е. дозировочный насос дозирует кислоту или основу для приведения величины pH до необходимого уровня. В оборудовании, в котором осадок выпадает примерно при pH=7, прибор для измерения pH контролирует как химический осадок, так и оптимальный уровень pH, необходимый для хлопьеобразования. Может получиться, что величина pH промышленных сточных вод может изменяться как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения ниже 7. В этом случае необходимо использовать прибор для измерения pH (с соответствующим датчиком) с 2 заданными группами параметров и двумя группами дозирования (бак и дозировочный насос): одна для кислоты, а вторая для основы. Как только выпадает осадок, хлопья образуют "осадочный слой", который легко удаляется с помощью скребка или просто выгружается в связи с тяжестью осадка. Дезинфекция хлорированием необходима, когда параметры зарядки батареи повышены или не позволяют воде напрямую «выходить» в реку или другой натуральный источник. Лучше всего использовать датчик, который устанавливается перед выгрузкой сточных вод, соответствующий прибор для контролирования содержания хлора, т.е. дозировочный насос. При обработке с помощью промышленного оборудования pH имеет постоянную величину, что позволяет его использование для контроля остаточного свободного хлора датчика redox с помощью соответствующего прибора, для контроля параметров и активации дозировочного насоса. Понятно, что для оптимального применения необходимо использовать систему прямого чтения показателей хлора (панели Kontrol или фотометры) и соответствующий дозировочный насос.

Для любой из этих схем желательно установить дополнительное оборудование, потому что ввиду различного и иногда сложного применения это приобретает важное значение при конструировании оборудования и технической поддержке клиента. Измерительные электроды: необходимо обратить особое внимание на величины, которые будут читаться нашим электродом. При чтении показаний pH можно читать показания в окружении, которое отличается особенно агрессивными свойствами, и тогда материал, из которого изготовлен электрод, может иметь первостепенное значение. Другим параметром, который необходимо учитывать, является наличие осадка или суспензии, которая может засорить поры, особенно для датчиков, размеры которых значительно уменьшены. Держатель электродов: когда клиент устанавливает прибор с датчиком, ему предлагается специальный держатель датчика, чтобы гарантировать правильную установку контрольно-измерительной группы. Мешалки и баки: даже если в данном типе оборудования всегда устанавливается мешалка, иногда можно использовать нашу мешалку, потому что в связи с уменьшенными размерами мешалки не используются в баках реакции. Баки могут также выполнять еще одну функцию контейнера и опорной плоскости дозировочного насоса.