книги из ГПНТБ / Очистка промышленных сточных вод

на основе общности положенных в их основу химических, физико­ химических и биохимических процессов. Указаны области примене­ ния методов очистки, что позволит при решении вопроса очистки сточных вод конкретного объекта выбрать наиболее эффективные из них. Приведены данные, которые могут быть использованы при эксплуатации очистных сооружений.

Книга рассчитана на инженерно-технических работников, зани­ мающихся вопросами проектирования, строительства и эксплуатации сроружений по очистке промышленных сточных вод.

Табл. 25, илл. 67, библ. 169.

Рецензент канд. техн. наук В. Д. Семешок

Редакция литературы по тяжелой промышленности Заведующий редакцией инж. В. И. Кравец

3141— 037

°М 202 (04)-74 116-73

ПРЕДИСЛОВИЕ

Значительная доля водных запасов страны исполь­ зуется для технических нужд. Огромные масштабы водопотребления выдвигают задачу сохранения качества во­ ды в водоемах и рационального использования водных ресурсов страны в ряд наиболее актуальных народнохо­ зяйственных проблем.

Увеличение водопотребления приводит к росту объе­ ма сбрасываемых сточных вод и загрязнению водоемов. Меры, принятые правительством Советского Союза и правительствами союзных республик, привели в послед­ ние годы к общему снижению интенсивности загрязнения водоемов сточными водами промышленных предприятий. Однако проблема сохранности водных запасов страны, обеспечения стабильного качества воды в них еще не решена.

Наиболее опасными для водоемов являются сточные воды предприятий химической, нефтеперерабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности, несмотря на то что относительный объем их невелик по сравнению с объемом сточных вод металлургической или угольной промышленности. В связи со сложностью и изменчиво­ стью состава сточных вод первых отраслей промышлен­ ности, их высокой токсичностью, преимущественным со­ держанием растворенных, а не взвешенных загрязнений применение стандартных биологических методов очистки не всегда дает необходимый эффект. Для очистки сточных вод таких предприятий от токсичных веществ

3

целесообразно сочетать химические или физико-химичес* ские методы с заключительной очисткой биологическими методами, наиболее универсальными и достаточно эко­

номичными.

Физико-химические или химические методы очистки позволяют также извлечь из сточных вод ценные про­ дукты и снизить потери производства. В ряде случаев физико-химическая обработка производственных сточных вод обеспечивает настолько глубокую очистку, что они могут быть повторно использованы на предприятии или сброшены в водоем без заключительной очистки на био­ логических сооружениях; однако комплексная очистка сточных вод предприятий химической и смежных отрас­ лей промышленности является наиболее универсальной и надежной. К сожалению, многие из разработанных в последние годы методов химической или физико-химиче­ ской очистки сточных вод не испытаны в опытно-про­ мышленном масштабе и осваиваются очень медленно. Между тем, отсутствие надежных научно обоснованных методов очистки сточных вод от токсичных органических и неорганических соединений приводит к тому, что, по­ строенные даже по новым проектам очистные соору­ жения на многих предприятиях имеют очень низкую эффективность, несмотря на высокие капитальные за­

траты.

Проблема охраны водоемов и улучшения качества воды является комплексной, связанной с различными отраслями народного хозяйства и здравоохранения, и для решения ее используются методы, разрабатываемые многими отраслями науки и техники. Частично эта про­ блема может решаться как инженерная гидротехни­ ческая задача путем создания нефильтрующих накопите­ лей для регулирования сброса сточных вод в водоемы в период паводков, строительства каналов или трубопро­ водов, отводящих сточные воды из маловодных индуст­ риальных районов на естественные испарительные пло­

4

щади или в изолированные засоленные водоемы и т. п. В отдельных случаях вопрос защиты водоемов от сточ­ ных вод решается гидрогеологическими методами, в част­ ности, закачиванием таких вод в глубокие подземные горизонты, надежно изолированные водонепроницаемы­ ми пластами от водоносных слоев, богатых пресными артезианскими водами. Однако закачивание сточных вод в глубокие пласты связано с предварительной подготов­ кой их для предотвращения кольматации водопоглощаю­ щих пород.

Чисто гидротехнические или гидрогеологические ме­ роприятия не обеспечивают защиты водных бассейнов страны, поскольку носят ограниченный или временный характер. Для надежной охраны водоемов и сохранения их в качестве ресурсов централизованного хозяйственно­ питьевого и технического водоснабжения, промыслового рыборазведения и орошаемого земледелия необходимо применять методы физико-химической или биохими­ ческой очистки промышленных сточных вод, а также использовать инженерные гидротехнические или гидро­ геологические сооружения, обеспечивающие регулирован­ ный сброс максимально очищенных сточных вод в водо­ емы или в глубокие подземные горизонты, когда невоз­ можно повторное использование их для промышленного водоснабжения предприятий.

В условиях многих республик Советского Союза, осо­ бенно в условиях УССР, большую актуальность приоб­ ретает решение проблемы деминерализации промышлен­ ных сточных вод, поскольку высокое содержание мине­ ральных солей в ряде случаев является основным препятствием для сброса сточных вод в водоемы или возвращения их для повторного использования на пред­ приятии после очистки от органических загрязнений и взвесей. В связи с этим наиболее перспективны такие методы очистки сточных вод, которые позволяют созда­ вать технологические схемы замкнутого использования

5

Глава I

НЕЙТРАЛИЗАЦИЯ КИСЛЫХ СТОЧНЫХ ВОД

Промышленные сточные воды многих производств содержат свободные минеральные кислоты. Наиболее часто сточные воды загрязнены серной кислотой. В сточ­ ных водах других производств (например, хлорорганического синтеза, производства магния и т. д.) в довольно больших количествах содержится соляная кислота. Для предприятий органического синтеза характерен сброс со сточными водами смесей серной и азотной кислот. Сво­ бодные фосфорная и фосфористая кислоты встречаются в сточных водах значительно реже и притом в небольших количествах.

Концентрация минеральных кислот в сточных водах колеблется в широких пределах. В отдельных производ­ ствах органического синтеза с небольшим объемом сточ­ ных вод содержание серной кислоты в них превышает 30—40%; чаще всего предприятия сбрасывают большие количества сточных вод с содержанием кислот не выше

2 -3% .

Сброс значительных количеств кислых сточных вод в водоемы даже при условии идеального смешения при­ водит к заметному снижению щелочного резерва воды, что отражается, прежде всего, на ее дальнейшем техниче­ ском использовании другими предприятиями. Снижение щелочного резерва воды сопряжено в большинстве слу­ чаев с эквивалентным увеличением ее постоянной жест­ кости. Следует также иметь в виду, что даже тогда, когда дебит водоема достаточно велик для нейтрализации

7

кислых сточных вод без большого снижения щелоч­ ного резерва воды в нем, аварийные сбросы кислых вод могут привести к существенному понижению pH на зна­ чительном участке водоема. Это приводит к гибели рыбы, планктона и к ряду других тяжелых нарушений нормаль­ ного гидробиологического режима водоема. К тому же идеального смешения сточных вод со всей массой воды на практике достичь невозможно, а многочисленные фор­ мулы для расчета условий смешения оправдываются лишь в очень грубом приближении В связи с этим ней­ трализационные установки являются обязательными для всех предприятий, в сточных водах которых содержатся минеральные кислоты. Нейтрализационные установки широко распространены. Однако опыт их эксплуатации показывает, что технологический процесс нейтрализации (особенно серной кислоты) часто осложняется побочны­ ми явлениями — неполным использованием реагентов, отложением гипса на стенках трубопроводов и армату­ ры, образованием устойчивых пересыщенных растворов, цементированием выпавшего осадка, препятствующим его удалению из отстойников. Все это заставляет остано­ виться несколько подробнее на выборе оптимального режима нейтрализации кислых сточных вод.

применяется редко.

Щелочь, сода, аммиачная вода для нейтрализации кислот в сточных водах используются только в том слу­ чае, если они содержатся в твердых или жидких отходах предприятия. В отдельных случаях, в зависимости от

8