6. Способы очистки сточных вод

К сточным водам производства суспензионного ПВХ относится вода, отработанная в процессе полимеризации ВХ (маточник), конденсаты от стадий дегазации ПВХ и рекуперации незаполимеризовавшегося ВХ, а также вода после промывки оборудования на всех стадиях производства. Общее количество сточных вод производства достигает 5 м3 на 1 т готового продукта, причем большую часть их часть (до 3 м3/т ПВХ) составляют полимеризационные воды, выделяемые на центрифуге в виде фугата (маточника). Отработанные и промывные воды производства ПВХ загрязнены полимерными частицами, взвешенными и растворенными органическими частицами (в виде защитного коллоида, остатков инициатора, добавок) и неорганическими соединениями (буферными солями, кислотными остатками и др.). В зависимости от условий образования сточные воды могут содержать до 800 мг/л взвешенных частиц, до 400 мг/л растворенных органических веществ и до 100 мг/л растворенных неорганических солей [8].

Согласно нормативам, концентрация взвешенных частиц в воде, сбрасываемой на БОС, не должна превышать 75,9 мг/л, по ХПК – в пределах 99,7 мг/л, уровень рН – 6,5-8,5, а хлориды в пределах 300 мг/л. Следовательно, система локальной очистки сточных вод производства ПВХ должна обеспечивать эти показатели.

Дисперсный состав взвешенных веществ в сточных водах производства ПВХ чрезвычайно широк. Они содержат коллоидные частицы размером 0,001 – 0,1 мкм, мелкодисперсные частицы размером 0,1 – 10 мкм, а также крупные частицы в 10 мкм и более. Крупные частицы легко осаждаются или могут быть отфильтрованы, мелкие (менее 10 мкм) – образуют дисперсию, характеризующуюся высокой кинетической и агрегативной устойчивостью [1].

Понятия о различных видах устойчивости – седиментационной (кинетической) и агрегативной – было введено Н.П. Песковым. Согласно его классификации, седиментативной называется устойчивость дисперсной фазы по отношению к силе тяжести, т.е. обусловлена броуновским тепловым движением молекул, препятствующим осаждению мелких частиц под действием силы тяжести. Нарушение ее и, как следствие, разрушение системы (разделение фаз), может быть вызвано седиментацией частиц, характерной для грубодисперсных систем и приводящей к осаждению (или всплыванию) дисперсной фазы. Высокодисперсные (коллоидные) системы кинетически устойчивы, для них характерно установление седиментационного равновесия. Разрушение таких систем происходит за счет потери агрегативной устойчивости, т.е. способности системы к сохранению дисперсности и индивидуальности частиц дисперсной фазы.

Коагуляцией называется процесс образования агрегатов частиц, происходящее в результате изменения их электрических свойств под влиянием электролитов, а флокуляцией – процесс, протекающий без изменения электрических свойств частиц с образованием хлопьев, в которых коллоидные частицы связаны за счет химических сил мостиками из макромолекул полимеров [10].

Флокуляцию проводят как самостоятельный процесс или для улучшения процесса образования хлопьев при использовании коагулянтов с целью повышения скорости их осаждения. Применение флокулянтов позволяет повысить плотность и прочность образующихся хлопьев [1].