Очистное оборудование

Скачать каталог в электронном виде:

Каталог

Для просмотра документов в формате PDF. Вам необходимо скачать и установить программу Adobe Reader

Химическая очистка сточных вод

Химические методы, используемые в очистке сточных вод, реализуются при необходимости нейтрализации, окисления и восстановления загрязнений в стоках. К методу окисления относится также и электрохимическая обработка вод. Последнюю чаще применяют для извлечения растворенных примесей при необходимости обеспечить оборотное водоснабжение.

Иногда химической очистке в очистных сооружениях подвергаются сточные воды перед их направлением на биоочистку. В этом случае снижаются расходы на последнюю и повышается ее эффективность. Чаще химочистку используют на конечном этапе – для доочистки стоков перед сбрасыванием в поверхностные водоемы, на рельеф.

Нейтрализация стоков

Процесс нейтрализации стоков на локальных, мобильных очистных сооружениях и иных типах систем очистки заключается в доведении их водородного показателя (рН) до норм, которые находятся в границах 6,5…8,5. При таких значениях воды уже считаются неопасными для человека и природы и могут использоваться, например, повторно в технологии мойки автомобилей.

На практике стоки большинства предприятий, поступающие на очистные сооружения, почти всегда имеют показатели рН, значительно отличающиеся в разные стороны от нормальных и содержат или кислоты, или щелочи. Преобладание тех или иных определяют щелочную или кислотную реакцию стоков.

Обе ситуации являются неблагоприятными, вызывают преждевременную коррозию различных деталей, узлов, емкостей, трубопроводов, входящих в мобильные или локальные очистные сооружения, могут приводить к нарушению биохимических процессов в водоемах, в системах очистки стоков.

Нейтрализация стоков – одно из важных направлений в деятельности отечественной фирмы «Эководстройтех», направленной на создании в России полноценного цикла по разработке и выпуску всего необходимого для высококачественной очистки сточных вод ассортимента очистного оборудования. Настоящим успехом ее в этом направлении является представление на рынок уникальной станции нейтрализации стоков (Рисунок 1).

Рис. 1
Рис. 1 Общий вид станции нейтрализации сточных вод

Данная установка инновационна по техническим и технологическим решениям, многие принятые в ней решения являются изобретениями, на что получены российские патенты, охранные документы других стран. Станция уникальна по характеристикам и доступна по цене, что делает ее конкурентной в сравнении с зарубежными изделиями при комплектации любых типов локальных очистных сооружений.

Технологии, применяемые для нейтрализации стоков

Нейтральной кислотно-щелочная реакция считается при показателях рН сточных вод, находящихся между 6,5 и 8,5. Колебания их, независимо в какую сторону – причина направления стоков на предварительную нейтрализацию. Делаться такое должно при сбросах воды в городские (муниципальные) очистные сооружения, в водоем, на рельеф.

Разработка технологической схемы нейтрализации стоков, подбор оборудования по мощности, соответствующей потребностям конкретных, например, мобильных очистных сооружений, учитывает всегда:

  • возможность взаимной нейтрализации поступающих со стоками кислот и щелочей;
  • наличие щелочного резерва, являющегося одним из показателей бытовых загрязненных вод;
  • способность природной нейтрализации водой водоемов.

Обычно производители станций нейтрализации, что характерно и для компании «Эководстройтех», предлагают потребителям два вида изделий, выполняющих работу в проточном и контактном вариантах. Они оба хорошо подходят для всех типов очистных сооружений, но первый предпочтительней при больших расходах стоков, а второй – при незначительных.

В оборудовании по нейтрализации стоков обычно предлагается заказчикам один из трех способов реализации этого химического метода: в накопителях, в отстойниках, в осветителях. Выбор зависит от различных расчетов, местных условий, возможности долгого хранения загрязненных вод. Последнее (до 10-15 лет) может обеспечиваться, к примеру, накопительными емкостями марки «НЕ» (Рисунок 2), большой выбор которых предлагается заинтересованным клиентам фирмой «Эководстройтех».

Рис. 2
Рис. 2 Общий вид накопительной емкости «Эководстройтех-НЕ»

Нейтрализация стоков заключается в основном в связывании кислот, щелочей добавлением в стоки различных химикатов. В результате образуется взвесь, выпадающая в осадок, объем которого определяет:

  • кoличество ионов кислоты, металлов, находящихся в исходной воде;
  • количество используемого химреагента, его вида;
  • заданный уровень осветления стоков.

Практически самое большое количество осадка образовывается при использовании в станции известкового молока с активной долей окиси кальция в 50%.

Серьезной проблемой при нейтрализации реагентами воды на локальных очистных сооружениях от промпредприятий является их неравномерность поступления и различие каждой «партии» по составу загрязнителей. Этот вопрос решается или установкой вблизи станций емкостей-усреднителей (могут применяться те же накопительные емкости марки «НЕ», выпускаемые фирмой «Эководстройтех» (Рисунок 2), или автоматизацией подачи объемов реагентов. Последнее, обычно, делается с использованием датчиков, отслеживающих уровень рН обрабатываемых вод.

Способ нейтрализации стоков способом смешивания вод (щелочных и кислых)

Режимы сброса стоков в очистные сооружения на промпредприятиях отличаются концентрацией веществ и поступлением по времени. Для кислых вод характерно постоянство таких характеристик, для щелочных – периодичность, залповость.

Такая реальность «сглаживается» путем комплектации станции регулирующим резервуаром, способным принимать не менее суточного объема щелочных вод. Выпуск их для смешивания с кислыми стоками производится равномерно, в количествах, необходимых для химической реакции со всеми кислотами, присутствующими в кислых стоках.

Комплектацию станции конкретными видами оборудования, реализующими описанный способ нейтрализации вод, в компании «Эководстройтех» производят после изучения баланса разных стоков, который поступают для очистки в локальные очистные сооружения от цехов, отдельных агрегатов. При этом, естественно, принимается в расчет периодичность выпусков и их объемы.

Способ нейтрализации стоков способом добавления реагентов

Этот способ применяется тогда, когда в стоках, сбрасываемых в очистные сооружения, отсутствует баланс между щелочью и кислотой, что исключает возможность их самостоятельной нейтрализации при смешивании. Вопрос решается путем добавления в воду недостающих химикатов.

Чаще на практике этот способ применяется для кислых стоков. Для нейтрализации кислот в них добавляют обычно местные материалы – отходы от разных производств. Как пример, для этого подходит шлам, который образуется при химводоочистке на ТЭЦ. Если в стоках находится серная кислота, то она хорошо утилизируется шлаками доменного, сталеплавильного или феррохромового производства.

Эффективность шлаков в нейтрализации кислот на станциях, входящих в состав, например, локальных очистных сооружений, объясняется наличием в них большого количества соединений кальция, оксида магния, кремния. В достоинствах материала также его большая пористость, что позволяет использовать материал без предварительного измельчения.

Кроме шлаков, при нейтрализации вод используют карбонаты кальция или магния (мел, известняк, доломит), Са(ОН)2 (известь-пушонка или известковое молоко), гидроксид натрия и соду. Последние два материала относительно дороги, поэтому применяются в том случае, если они являются отходами местных производств.

К реагентам, способным нейтрализовывать кислоты в стоках, относятся чистая известь или ее смесь с технической аммиачной (25%) водой. В преимуществах последнего – наличие аммиака, способствующего в дальнейшем биоочистке стоков в реакторах очистных сооружений, снижение объема известкового осадка.

При проектировании станций нейтрализации сотрудникам фирмы «Эководстройтех» приходится учитывать разные виды стоков:

  • имеющими в составе сильные кислоты:
  • вида HNО3: образованные на их основе кальциевые соли способны хорошо растворяться в воде;
  • вида H23, H24: образованные на их основе кальциевые соли водой растворяются плохо;
  • имеющими в составе слабые кислоты вида СН3СООН, Н2СО3.
  • Самые проблемные стоки второго вида, ибо они способны абсорбироваться на частичках реагента и замедлять ход реакции.

Известь может вводиться в стоки для нейтрализации в разных состояниях: известковое молоко (вариант при мокром дозировании), сухой порошок (при сухом варианте дозирования). Она может использоваться в виде извести-пушонки – этот вариант экономичнее при необходимости нейтрализации больших количеств (больше 5 т) кислоты. Для обработки небольших объемов (до 200 куб.м) целесообразно рассматривать вариант использования гидроксида натрия, соды.

Станции нейтрализации стоков от российского бренда «Эководстройтех», способные обеспечить беспроблемную обработку вод на локальных, мобильных очистных сооружениях или системах очистки других видов, комплектуются:

  • резервуарами-усреднителями, в которых временно хранятся кислые и щелочные стоки;
  • камерами-нейтрализаторами, являющимися местом прохождения химических реакций;
  • отстойниками, в которые направляются после нейтрализации стоки;
  • реагентным хозяйством (дозаторами, растворными баками, аппаратами для гашения извести и пр.);
  • оборудованием по обезвоживанию осадка.

В качестве последних целесообразно использовать большую линейку специализированного оборудования от фирмы «Эководстройтех», имеющего значительные преимущества перед импортными изделиями и отечественными аналогами. Это установки шнекового обезвоживания «УШОС» (Рисунок 3), ленточные фильтр-прессы (Рисунок 4), доказавшие свою эффективность на многих реализованных фирмой очистных сооружениях в разных регионах РФ, Казахстана.

Рис. 12
Рис. 3 Установка шнекового обезвоживания осадка

Рис. 13
Рис. 4 Ленточный фильтр-пресс типа DNY

Описанный состав оборудования не исчерпывающий и может дополняться по итогам обследования производства. К примеру, при наличии в загрязнениях механических примесей рекомендуется доукомплектовывать станцию нейтрализации, например, фирменными автоматическими решетками (Рисунок 5) типа «УМБ», песколовками (Рисунки 6 и 7) марок SF, WLSF, LSF или пескоотделителями «Эководстройтех-ПО» (Рисунок 8).

Рис. 5 Общий вид механической решетки «УМБ»
Рис. 5 Общий вид механической решетки «УМБ»
Рис. 6 Песколовка типа SF
Рис. 6 Песколовка типа SF
Рис. 7 Песколовка типа LSF
Рис. 7 Песколовка типа LSF
Рис. 8 Пескоотделитель
Рис. 8 Пескоотделитель

Окисление стоков

Этот метод химической очистки сточных вод реализуется:

  • когда необходимо обезвредить производственные стоки от токсичных примесей (цианидов, комплексных цианидов цинка и меди);
  • когда не нужно извлекать соединения из стоков;
  • когда использования других методов нецелесообразно или невыгодно.

Современные технологии, применяемые на очистных сооружениях для окисления стоков, используют большой набор окислителей: диоксид хлора, сжиженный и газообразный хлор, гипохлориты натрия и кальция, перманганат калия, хлорат кальция, бихромат калия, пероксосерные кислоты, озон, пероксид водорода, пиролюзит, кислород воздуха и пр.

Попадая в воду, эти вещества связывают химически токсичные загрязнения. В результате образуются менее токсичные примеси, которые удаляются другими методами, например, с применением флотаторов марок «FU», «FT» (Рисунки, соответственно, 9 и 10), производимые заводами компании «Эководстройтех».

Рис. 9
Рис. 9 Общий вид флотатора «FU»
Рис. 10
Рис. 10 Общий вид флотатора «FT»

Самым сильным окислителем считается хлор; но он очень агрессивный и в современной технологии очистки сточных вод от него начинают отказываться. Широкое применение получает озон (активность 2,07), реже используется пероксид водорода (0,68), перманганат калия (0,59).

Озонирование стоков

Окислитель-озон, попадая в стоки, разрушает многие примеси и органические вещества. Вместе с окислением способствует обесцвечиванию, обеззараживанию воды, устранению в ней запахов и привкусов.

Как окислитель озон действует и на неорганические, и на органические вещества, находящиеся в стоках в растворенном состоянии. Озону по силам справиться с фенолами, ПАВ, нефтепродуктами, сероводородом, соединениями мышьяка, цианидами, красителями, канцерогенными ароматическими углеводородами, пестицидами и пр. Одновременно происходит гибель различных микроорганизмов.

При озонировании стоков на локальных очистных сооружениях используются две технологии: катализ и озонолиз. При этом действие озона происходит по одному из 3 направлений:

  • непосредственное окисление одним атомом кислорода;
  • присоединением озона к веществу и образованием озонида;
  • усиление окислительного воздействия кислорода воздуха.

Электрохимическое окисление

Данный метод очистки сточных вод предполагает проведение их электролиза. При этом вид химического превращения примесей зависит от материала и вида электродов. В основе метода лежат катодное восстановление, а также анодное окисление загрязнений.

Способ энергозатратный, медленно работающий; поэтому его рекомендуют применять при незначительных объемах стоков или при наличии в них концентрированных загрязнений.

Как анод в методе используются нерастворимые электролитически материалы (уголь, магнетит, графит, диоксиды свинца, рутения, магния), которые наносятся на основу из титана. Как катод применяется легированная сталь, цинк, свинец.

Особой опасностью при электрохимическом окислении является возможное смешение выделяемых газов (водород, кислород), что может привести к взрыву. Для предотвращения этого между электродами размещают диафрагмы, изготавливаемые из керамики, стекла, асбеста.

Радиационное окисление

Метод основан на возникновении большого числа окислительных частиц при воздействии на стоки высокоэнергетических излучений. При реализации его на локальных очистных сооружениях чаще используют в качестве источников излучения радиоактивные цезий или кобальт, ускорители электронов, радиационные контуры, тепловыделяющие элементы.

Восстановление стоков

Данный метод используется при необходимости удаления из стоков мышьяка, хрома, соединений ртути.

Неорганические соединения ртути переводят с помощью реагентов (сульфид железа, гидросульфит натрия, боргидрид натрия, гидразин, сероводород, железный порошок, алюминиевая пудра) в металлическое состояние. Затем ее отделяют флотацией, фильтрованием, отстаиванием.

Для связывания мышьяка применяют диоксид серы. Получаемые при этом труднорастворимые соединения удаляют из стоков осаждением. Шестивалентный хром с помощью реагентов (активный уголь, бисульфат натрия, сульфат железа, водород, диоксид серы, пиритный огарок) восстанавливают до трехвалентного; полученный гидроксид затем легко осаживается в отстойнике.