11.3.2. Рациональные методы очистки сточных вод

В настоящее время используются механические, биологические и химические методы очистки сточных вод химических производств.

В основе механических методов очистки лежит разделение жидкой и твердой фазы сточных вод с помощью решеток, фильтров, отстойников, песколовок, нефтеловушек и т. п. Данный способ относится к разряду регенеративных методов, так как позволяет выделить механические примеси или нерастворимые в воде органические продукты из сточных вод без нарушения их структуры и состава. Выделенные вещества могут быть возвращены в процесс или реализованы на сторону. Механический метод дешев, однако не позволяет очистить сточные воды от растворенных в них химических соединений. После такой очистки сточные воды промышленных предприятий подвергаются естественной или искусственной биологической очистке.

Естественная биологическая очистка осуществляется на полях фильтрации или полях орошения.

Искусственная биологическая очистка проводится в специальных сооружениях - аэротенках, куда помещается активный ил. Суть метода заключается в поглощении определенных органических соединений микроорганизмами при соответствующих технологических условиях.

Достоинство метода Недостатки метода

Высокая санитарная эффектив- Низкая скорость процесса и, соот-ность, так как вредные вещества ветственно, большие площади, за-микроорганизмами расщепляют- нятые под процесс ся до диоксида углерода и воды Высокая чувствительность микро

организмов к другим токсичным

веществам

Относительно высокие капитальные и эксплуатационные затраты

Важную роль в вопросах очистки сточных вод от вредных соединений играют химические методы очистки, которые можно разделить на регенеративные и деструктивные. При высоком содержании вредных веществ в сточных водах одним из наиболее распространенных регенеративных методов очистки является метод экстракции вредных веществ селективными растворителями. В качестве экстрагентов используют такие химические соединения, как этилацетат, бутилацетат, бензол, бензин, диизопропиловый эфир, гексиловый спирт и др. При выборе экстрагента надо иметь в виду, что он должен обладать высокой растворяющей способностью по данному соединению, не должен растворяться в воде и не вызывать коррозии оборудования.

Достоинства метода Недостатки метода

Возможна очистка любых объемов Недостаточная степень очистки

сточных вод с повышенной кон- сточных вод

центрацией вредных соединений Сложность технологической схемы

Возможность выделения из со- Повышенный расход энергии на

става сточных вод вредных ком- стадии регенерации экстрагента

понентов и возвращения их в Относительно высокие эксплуата-

процесс ционные затраты

В случае малого содержания вредных соединений в сточной воде очистка может осуществляться сорбционным методом . В качестве сорбентов могут использоваться активированный уголь, шлак, зола. Наиболее эффективным адсорбентом в данном случае является активированный уголь, который обладает высокой сорбционной способностью. Сдерживающим моментом является высокая стоимость активированного угля и сложность его регенерации (регенерация проводится бензолом с водяным паром с последующей отгонкой бензола). Шлак и зола характеризуются невысокой сорбционной способностью, однако они значительно дешевле активированного угля.

Достоинства метода Недостатки метода

Относительно высокая степень Высокий расход энергии при ре-очистки сточных вод (до 97 %) генерации адсорбента Относительно низкие эксплуата- Невысокая скорость процесса сорб-ционные затраты цииВозможность регенерации вредных соединений

При высокой концентрации в сточных водах вредных летучих веществ для их очистки может быть использован метод эвапорации. Суть метода заключается в пропускании через сточную воду насыщенного водяного пара, который выдувает из воды летучие вредные соединения. Смесь пара и вредных соединений пропускается через раствор щелочи, которым вредные соединения поглощаются. Освобожденный от примесей водяной пар возвращается в процесс. Степень улавливания вредных веществ в процессе эвапорации не превышает 90 %.

Достоинства метода Недостатки метода

Простота технологического офор- Недостаточная степень очистки

мления процесса и эксплуатации сточных вод

Возможность вторичного исполь- Высокая энергоемкость процесса

зования вредных соединений, за счет потери части паравыделенных из сточных вод

Использование деструктивных методов очистки сточных вод становится необходимым в тех случаях, когда применение регенеративных методов невозможно или они не обеспечивают должной степени очистки. Возможно последовательное использование регенеративных и деструктивных методов. К числу наиболее распространенных деструктивных методов относят:

• окисление вредных веществ активным хлором, диоксидом хлора или хлорной известью;

• озонирование вредных веществ;

• нейтрализацию вредных веществ с помощью минеральных кислот или щелочей;

• сжигание сточных вод;

• каталитическое окисление вредных соединений. Особые перспективы имеет метод каталитического окисления. Степень очистки сточной воды достигает 98 %.

В качестве катализаторов могут быть использованы соединения марганца, меди, железа, цинка, ванадия, хрома. Катализатор должен отвечать следующим требованиям: обладать высокой активностью и селективностью, механической прочностью и водостойкостью. Сточные воды, поступающие на катализатор, не должны содержать высококипящих органических веществ, высокомолекулярных, а также галогенсодержащих соединений.

Достоинства метода Недостатки метода

Высокая степень превращения Высокая чувствительность вредных соединений при высокой катализаторов к каталитическим ядам скорости подачи сточной воды и возможность закоксовывания

Высокая экологическая эффективность

Относительно низкий уровень капитальных и эксплуатационных затрат