2.7.5 Химическая очистка сточных вод

К химической очистке сточных вод 19 относят, как правило, очистку от загрязнений при использовании химических реагентов. Она широко применяется при локальной очистке сточных вод предприятия. В целом, химочистка стоков может быть использована и как доочистка промышленных сточных вод, например, их дезинфекция. Основные методы химической очистки: нейтрализация и окисление.

2.7.5.1 Нейтрализация

Типичная реакция нейтрализации:

.

При подборе соответствующей концентрации нейтрализующего иона, например, ОН^-, вводимого в стоки с гашёной известью, концентрация каждого из ионов становится приблизительно равной, то есть значение рН приближается к 7. К нейтральным относятся воды с рН = 6,5...8,5.

Чаще всего стоки загрязнены кислотами: серной Н₂SO₄, азотной НNO₃, соляной HCl или их смесями, реже - азотистой HNO₂, фосфорной H₃PO₄, сернистой H₂SO₂, сероводородной H₂S и органическими, например, уксусной CH₃COOH, пикриновой HOC₆H₂(NO₂)₃, угольной H₂CO₃ и др.

Способы нейтрализации:

а) взаимная нейтрализация кислых и щелочных стоков;

б) нейтрализация реагентами;

в) фильтрование через нейтрализующие материалы.

Взаимная нейтрализация кислых и щелочных стоков. Кислые стоки в промышленности обычно сбрасываются равномерно в течение суток, щелочные – по мере отработки щелочных растворов, для которых необходимо устраивать регулирующий резервуар. Из резервуара щелочные стоки равномерно выпускаются в камеру реакции, где и происходит взаимная нейтрализация. Метод особенно распространён в химической промышленности.

Нейтрализация стоков реагентами. В качестве реагентов используются растворы кислот, негашёной СаО и гашёной извести, каль-цинированной соды Na₂CO₃, каустической соды NaOH, аммиака NH₃OH. Реагентная нейтрализация используется в случаях, когда на предприятии образуются только или кислые, или щелочные стоки, или если невозможно произвести взаимную нейтрализацию кислых и щелочных стоков.

Для нейтрализации минеральных кислот применяют любой щелоч-ной реагент, чаще известь, а также карбонаты кальция или магния, например:

,

.

Образующийся гипс кристаллизуется из разбавленных растворов (таковыми являются сточные воды) в виде CaSO₄  2H₂O.

Для нейтрализации органических жирных кислот используют известь, содержащую 25…30 % активного оксида кальция или смесь извести с 25%-ной технической аммиачной водой.

Нейтрализация стоков фильтрованием через нейтрализующие ма-териалы. Обычно применяется для нейтрализации кислых сточных вод, в качестве нейтрализующих материалов используются известь, известняк, доломит CaCO₃MgCO₃, магнезит MgCO₃, обожжённый магнезит MgO, мел CaCO₃. Крупность фракций фильтроматериала 3…8 см, скорость фильтрования до 5 м/ч, продолжительность контакта – не менее 10 мин.

Конструктивно фильтры выполняются с вертикальным движением кислых стоков.

При нейтрализации кислых стоков предусматривается надёжная изоляция оборудования или изготовление его из кислотоупорного материала. Методы расчёта нейтрализационных установок приведены в 17, 21.