5. Классификация промышленных методов очистки сточных вод и оборудование очистки воды от органических примесей.

Для очистки сточных вод в зависимости от их состава используют следующие методы:

-для очистки сточных вод, содержащих суснензированные и эмульгированные примеси – отстаивание (осветление), фильтрацию, флотацию, центрифугирования, электроосаждения, коагуляцию,

-для очистки сточных вод, содержащих неорганические соединения – дистилляцию, ионный обмен, обратный осмос, ультрафильтрацию. реагентное осаждение, электрические методы;

-для очистки сточных вод, содержащих органические соединения – экстракцию, абсорбцию, флотацию, ионообмен, реагентные методы, а также хлорирование, озонирование и другие деструктивные методы окисления (биохимического, жидкофазного, парофазного, электрохимического);

-для очистки сточных вод, содержащих растворенные газы и пары – нагревание, отдувку и реагентные методы;

-для очистки сточных вод, содержащих вредные вещества – методы термического разложения.

При сбросе в водоемы даже очищенных сточных вод требуется предварительно многократно разбавлять их свежей водой. В противном случае естественные водоемы будут заполняться водами, обедненными кислородом и непригодными для жизни рыб.

Термические методы обезвреживания сточных вод

К этим методам относятся, метод огневого (пламенного) окисления, метод жидкофазного окисления и метод парофазного окисления. Во всех этих методах исходные органические примеси окисляются кислородом воздуха до безвредных (Н₂О и СО₂) и относительно маловредных продуктов.

Выбор метода зависит от объема сточных вод, их состава и теплотворной способности, экономичности процесса и требований к качеству очищенных стоков.

По теплотворной способности жидкие отходы делятся на две группы:

-сточные воды способные гореть самостоятельно за счет содержащихся в них органических веществ;

-сточные воды не способные гореть самостоятельно и требующие для горения ввода первичного топлива, что имеет место при теплотворной способности стоков менее 8500 кДж/кг.

Огневой метод обезвреживанияЭтот метод позволяет очищать сточные воды от примесей на 98-99%. Суть метода заключается в следующем. Сточная вода вводится в распыленном состоянии в дымовые газы, образующиеся при сгорании первичного топлива и имеющие температуру 900-1000° С. При этом вода испаряется, содержащиеся в ней органические примеси сгорают с образованием главным образом СО₂ и Н₂О, а при обезвреживании сточных вод, содержащих органические соединения серы, хлора, азота, фосфора и др., образуются и следующие продукты: SO₂, SO₃, HC1, С1₂, NO_X, Р₂О₅ и др.

Рис. Схема установки огневого обезвреживания сточных вод.

Обозначения: 1- Реактор, 2- Котел-утилизатор,3- Эжектор, 4- Циклон, 5- Емкость. 6- Насос

Минеральные примеси сточных вод образуют расплавленные или твердые частицы, которые удаляются из низа камеры обезвреживания.

Недостатком огневого метода обезвреживания является большой расход первичного топлива на испарение воды и перегрев пара до высокой температуры. Этот метод рекомендуется использовать в следующих случаях:

-при наличии большого количества сточных вод, содержащих высокотоксичные органические примеси, обезвреживание которых другими методами невозможно или невыгодно;

-при наличии горючих вторичных энергоресурсов, которые можно использовать в качестве топлива.

Метод жидкофазного окисления сточных вод

Этот метод основан на окислении содержащихся в сточной воде органических соединений кислородом воздуха при температуре 100-200°С и давлении до 2МПа. Повышение давления ускоряет процесс и увеличивает глубину окисления. Улучшается процесс и в присутствии катализаторов (платина, палладий, медь, цинк, марганец, нанесенные на уголь или окись алюминия)

Рис. 8. Схема установки жидкофазного окисления сточных вод.

Обозначения: 1 - Емкость, 2- Теплообменник, 3- Печь, 4- Реактор, 5- Сепаратор, 6- Насос Метод парофазного окисления сточных вод

Парофазное окисление сточных вод проводится при температуре 300-400° С и давлении до 20 МПа в присутствии катализатора (медно-хромового, медно-цинкового или модно-марганцевого). В условиях парофазного окисления большинство органических примесей находятся в газообразном состоянии и практически полностью (на 98,5-99,9%) окисляются.