Рис. 4.1. Принципиальная схема станции реагентной нейтрализации:

I, II — подача соответственно кислых и щелочных сточных вод; III, IV — выпуск соответственно нейтрализованных сточных вод и осадка: 1 — песколовки; 2 — усреднители; 3 — склад реагентов; 4 — растворные баки; 5 — дозатор; 6 — смеситель; 7 — нейтрализатор; 8 — отстойник; 9 — осадкоуплотнитель; 10 — вакуум-фильтр; 11 — накопитель обезвоженных осадков; 12 — шламовые площадки.

Выбор реагента для нейтрализации кислых сточных вод зависит от вида кислот и их концентрации, а также от растворимости солей, образующихся в результате химической реакции. Для нейтрализации минеральных кислот применяют любой щелочной реагент, но чаще всего известь и карбонаты кальция или магния в виде суспензии. Известь для нейтрализации применяют в виде известкового молока 5 %-ной концентрации или в виде порошка. Наибольший эффект достигается при измельчении до частиц размером 5…10 мкм (60…70 %) и до 10…100 мкм (30…40 %). Для приготовления известкового молока известь гасят в известегасилках, барабанных аппаратах или шаровых мельницах

Схема аппарата для безотходного гашения показана на рис. 4.2. Барабан диаметром 1300 мм вращается на горизонтальном валу с частотой 23…25 мин-1. В барабан загружают чугунные шары диаметром 50 и 70 мм. Производительность барабана по извести 12…15 т/сут.

Для перемешивания реагента со сточной водой применяют гидравлические и механические смесители.

132

Рис. 4.2. Аппарат для гашения извести:

1 — барабан; 2 — горизонтальный вал; 3 — верхний люк: 4 — перегородка; 5 — шестерни; 6 — редуктор; 7 — электродвигатель; 8 — нижний люк; 9 — сетка.

При высокой концентрации сульфат кальция выпадает в осадок, поэтому при нейтрализации сильных кислот, кальциевые соли которых труднорастворимы в воде, необходимо устраивать отстойники-шламонакопители. Существенным недостатком метода нейтрализации серной кислоты известью является также образование пересыщенного раствора гипса, выделение которого из сточной воды может продолжаться несколько суток, что приводит к зарастанию трубопроводов и аппаратуры. Для уменьшения коэффициента пересыщения используется метод рециркуляции образующегося в результате нейтрализации осадка сульфата кальция.

В кислых и щелочных сточных водах всегда присутствуют ионы металлов, поэтому дозу реагента следует определять с учетом выделения в осадок солей тяжелых металлов.

Расход реагентов для нейтрализации Q (в м3/ч) сточных вод находят из зависимости (в кг/ч)

= 100

G k3 B QaC ,

количество реагентов для нейтрализации кислых вод, содержащих соли тяжелых металлов, определяют из соотношения

100B Q(aC +b1C1 +b2 C2 +...+bn Cn ) ,

где k3 — коэффициент запаса; В — количество активной части в товарном продукте, %; a — удельный расход реагента, кг/кг; С — концентрация кислоты или щелочи, кг/м3; С1 , С2 , .. , Сn — концентрация металлов, кг/м3; b1 , b2 , .. , bn — удельный расход реагента, кг/кг.

Количество сухого вещества осадка М, кг, которое образуется при нейтрализации 1 м3 сточной воды, содержащей свободную серную кислоту и соли тяжелых металлов, определяется по формуле

M = 100B− B (x1 + x2 ) + x3 +( y1 − y2 −2) ,

133