Реагентные методы

Эти методы могут быть использованы для переработки промышленных отходов, находящихся в любых агрегатных состояниях. Но они наиболее эффективны при рекуперации и утилизации примесей промышленных и бытовых сточных вод (СВ). Дело в том, что примеси в такого рода объектах содержатся как в виде осадков, так и в виде растворов, и целесообразное изменение состава тех и других возможно только химическим путем.

К классическим реагентным методам очистки СВ относят обычно нейтрализацию, окисление и восстановление. В качестве дополнительных методов используют растворение (выщелачивание) осадков и осаждение малорастворимых соединений из растворов. Во многих случаях указанные методы сопровождаются выделением или поглощением газообразных веществ, что необходимо учитывать при аппаратурном оформлении процессов.

Ввиду дороговизны большинства реагентов химические методы очистки СВ стараются осуществить путем соединения подходящих по составу жидких (и, нередко, твердых и газообразных) отходов. Однако в ряде случаев (обеззараживание, дегазация, дезактивация, глубокая очистка и др.) стоимость реагентов отходит на второй план.

Рассмотрим реагентные методы в порядке уменьшения частоты использования.

1. Нейтрализация

Это необходимая и наиболее часто используемая операция, предшествующая сбросу СВ в водоемы или в системы БОС. Выбор способа нейтрализации зависит от объема, кислотности и щелочности СВ, присутствия других примесей, режима поступления, доступности и стоимости реагентов.

1. Нейтрализация смешением

Ее используют при наличии на одном или на близко расположенных предприятиях достаточных количеств кислотных и щелочных выбросов. В качестве примера могут служить ТЭЦ, в системах мокрого золоудаления которых образуются щелочные СВ, а с дымовыми газами выбрасываются огромные количества кислотных оксидов.

После взаимной нейтрализации основных количеств кислых и щелочных выбросов избыточные кислотные или щелочные растворы могут быть нейтрализованы с помощью реагентов.

1.2. Реагентная нейтрализация

Она обычно применяется к кислым СВ, количество которых на большинстве современных производств значительно превышает объем щелочных. Для нейтрализации используют гидроксиды и карбонаты щелочных и щелочноземельных металлов. Оксидные щелочные нейтрализаторы (негашеную известь, цементы, металлургические шлаки, золу-унос и др.) применяют реже, дефицитные содовые и аммиачные компоненты – только в тех случаях, когда они являются отходами соответствующих производств.

Наиболее дешевый нейтрализатор кислых СВ – гидроксид кальция вводимый в форме «мокрого» (известковое молоко - суспензия, содержащая 5 – 10% активного гидроксида) или «сухого» (порошок Ca(OH)₂) дозирования. При этом необходимо учитывать, что при его использовании для нейтрализации серной, сернистой, фосфорной, щавелевой и некоторых других кислот в реакторах могут образовываться осадки, осложняющие работу аппаратуры (например, гипс CaSO₄.2H₂O). Эти затруднения могут быть частично сняты применением вертикальных фильтров-нейтрализаторов, в которых фильтрующий слой высотой около 1 м состоит из крупных (порядка нескольких сантиметров) кусков, известняка или доломита, а скорость просачивания составляет не более 5 м/с. Аналогичные функции выполняют и горизонтальные фильтры-осадители, выполняемые в виде желобов с такой же загрузкой, в которых скорость течения СВ не превышает 1 – 3 м/с.