Основы промышленной экологии. Учебное пособие

Производственные сточные вод ы деля т на две основн ые катего­рии: загрязненные и незагрязненные (условно чистые). Загрязненные содержат различные примеси и подразделяются на три группы:

• загрязненные преимущественно минеральными примеся­ми (предприятия металлургической, машиностроительной, рудо­и угледобывающей промышленности, заводы по производству минеральных удобрений, кислот, строительных изделий и мате­риалов и др.);

Для разработки рациональной схемы водоотведения и оцен­ки возможности повторного использования производственных сточных вод изучается их состав и режим водоотведения. При этом анализируются физико-химические показатели сточных вод и режим поступления в канализационную сеть не только общего стока промышленного предприятия, но и от отдельных цехов, а при необходимости – от отдельных аппаратов.

Отстаивание – это выделение из сточных вод взвешенных веществ под действием силы тяжести на песколовках (для вы­деления минеральных примесей), отстойниках (для задержива­ния более мелких оседающих и всплывающих примесей), а также неф теловушках, масло- и смолоуловителях.

• виду фильтрующего материала: природные (кварцевый пе­сок, гравий, керамзит, мраморная крошка) и искусственные (по­лимерные материалы).

Сетчатые барабанные фильтры, применяемые в качестве са­мостоятельных сооружений глубокой очистки, называют микро­фильтрами, а устанавливаемые перед зернистыми фильтрами глубокой очистки – барабанными сетками.

Физико-химические методы используют для удаления из сточных вод мелкодисперсных взвешенных частиц, растворен­ных газов, минеральных и органических веществ.

В основу флотационной очистки заложен процесс смачиваемо- сти, то есть индивидуальной способности тех или иных веществ к смачиванию. Эта способность напрямую определяет поведение веществ на границе раздела фаз жидкости и газа. Существует два типа веществ: гидрофильные – характеризуются хорошей способ­ностью к смачиванию; гидрофобные – несмачиваемые. В зависи­мости от того, к какому типу относится то или иное вещество, оно хорошо убирается при помощи флотационной очистки или же, наоборот, не поддается выделению таким способом. Процесс флотации можно описать следующим образом. В воду, которая подвергается очистке, подают диспергированный воздух (нахо­дящийся в жидкой среде в виде пузырьков различной формы). Гидрофобные частицы устремляются к воздушным пузырькам. Постепенно уменьшается и разрывается прослойка воды, разде­ляющая гидрофобные частицы и воздушные пузырьки. Это объ­ясняется тем, что сила, притягивающая молекулы воды друг к дру г у, больше ад г езии межд у водой и этими час т и цами (ад г езия – сцепление поверхностей разнородных тел). Образуется флотирую­щий комплекс из пузырьков воздуха и гидрофобных частиц, ко­торые напомина ют пену. Он плавает на поверх ности сточных вод, поскольк у он лег че той гетерогенной системы, в которой находит­ся. В итоге на поверхности воды образуется пенная субстанция, которую удаляют специальным приспособлением. Это конечный продукт флотации или флотошлам.

тов. Они практически не растворимы в воде. Те из них, которые способны поглощать из растворов электролитов положительные ионы, называются катионитами (Н+ и Na+ формы) и облада­ют кислотными свойствами, отрицательные ионы – анионитами (Cl– и ОН– формы) и обладают основными свойствами.

Химические методы очистки сточных вод основаны на про­ведении химических реакций с использованием реагентов для получения из загрязняющих примесей безвредных или менее вредных новых веществ, которые легче удалить, чем исходные. При выборе метод а уч и тывают ся эффект и вность пр оцесса очист­ки, скорость реакции, стоимость реагентов, удобство последую­щего выделения образовавшихся после реакции веществ. Данные методы наиболее приемлемы в системах локальной очистки сточ­ных вод, где объемы очищаемой воды относительно невелики, а концентрация загрязняющих веществ значительна.

Нейтрализации подвергают сточные воды, содержащие ми­неральные кислоты или щелочи. За регулируемый параметр ней­трализации стока принимают рН воды в пределах 6,5–8,5 после очистки. Для нейтрализации щелочных вод используют кислоты, а для кислых вод – щелочи. Нейтрализация может проводиться:

Фильтрование является одним из простых способов нейтра­лизации. Применяется при небольши х объемах кислых вод. Про­цесс происходит через колонны, заполненные нейтрализующими материалами: известняком, доломитом и др. Необходимая вели-

98

средственном контакте частиц, но и в результате взаимодействия макромолекул флокулянта, адсорбированного на частицах взве­шенных веществ.

Флокуляцию применяют для интенсификации процесса об­разования хлопьев гироксидов алюминия и железа с целью по­вышения скорости их осаждения. Использование флокулянтов позволяет снизить дозы коагулянтов, сократить продолжитель­ность процесса и повысить скорость осаждения образующихся хлопьев, увеличить плотность осадка. Для очистки сточных вод используют природные (крахмал, десктрин, эфиры целлюлозы и др.) и синтетические (полиакриламид, активная кремнекислота и др.) флокулянты.

Хлорирование является окислительным способом обработки сточной воды от ядовитых цианидов, а также от таких органи­ческих и неорганических соединений, как сероводород, гидро­сульфид, сульфид, метилмеркаптан и др. В процессе окисления токсичные загрязнения в результате химических реакций пере­водятся в менее токсичные с последующим удалением из воды. Так как обработка окислителями требует расхода реагентов, ее применяют в случаях, когда загрязняющие вещества нельзя уда­лить другими способами.

Наиболее распространенным химическим методом обеззара­живания воды с использованием соединений кислорода являет­ся озонирование. Оно основано на свойстве озона разлагаться в воде с образованием атомарного кислорода, разрушающего фер­ментные системы микробных клеток и окисляющего некоторые соединения, которые придают воде неприятный запах. Озон об-

100