Название: Безопасность жизнедеятельности - Белов С.В.

Жанр: БЖД

Рейтинг:

Просмотров: 15418


Электрохимическое окисление применяют для очистки сточных вод гальванических процессов, содержащих простые цианиды (КССl, NaCCI) или комплексные цианиды цинка, меди, железа и других металлов. Электрохимическое окисление осуществляют в электролизерах (обычно прямоугольной формы) непрерывного или периодического действия. На аноде происходит окисление цианидов в малотоксичные и нетоксичные продукты (цианаты, карбонаты, диоксид углерода, азот), а на катоде — разряд ионов водорода с образованием газообразного водорода и разряд ионов меди, цинка, кадмия, образующихся при диссоциации комплексных анионов с содержанием CN-группы.

На рис. 6.22 показана технологическая схема установки для электрохимического окисления сточных вод. В ее состав входят сборный резервуар /, бак 2 для приготовления концентрированного раствора NaCI, электролизер 3 с источником постоянного напряжения 7. Очищенная от цианидов сточная вода выходит по трубопроводу 4, а при необходимости ее доочистки по трубопроводу 5 вновь направляется в сборный резервуар 1. Для интенсификации процесса окисления в электролизер 3 по трубопроводу 6 подают сжатый воздух.

 

                               

Рис. 6.22. Технологическая схема установки электрохимического

                  окисления циансодержащих сточных вод

 

 

Гиперфильтрация(обратный осмос) реализуется разделением растворов путем фильтрования их через мембраны, поры которых размером около 1 нм пропускают молекулы воды, задерживая гидрати-рованные ионы солей или молекулы недиссоциированных соединений. По сравнению с другими методами очистки гиперфильтрация требует малых энергозатрат: установки для очистки конструктивно просты и компактны, легко автоматизируются; фильтрат имеет высокую степень чистоты и может быть использован в оборотных системах водоснабжения, а сконцентрированные примеси сточных вод легко утилизируются или уничтожаются.

Перенос воды и растворенного вещества через мембрану оценивается уравнениями: , где Q —расход воды через мембрану, м3/с; k1, k2 —коэффициенты проницаемости соответственно воды и растворенного вещества через конкретную мембрану; рр — рабочее давление на входе в мембрану. Па; Δр —разность осмотических давлений раствора на входе в мембрану, Па; Δс—разность концентраций растворенного в воде вещества на входе в мембрану и выходе из нее, кг/м3; F — масса растворенного вещества, переносимого через мембрану, кг.

Для гиперфильтрации используют ацетатцеллюлозные, полиамидные и тому подобные полимерные мембраны с ресурсом работы 1...2 г. Селективность мембран по отношению к ионам различных веществ характеризуется следующим рядом: А13+ > Zn2+ > Cd2+ > Mg2+ > Са2+ > Ва2+ > SO42- > Na+ > F- > К+ > С1- > Вг- > I- > NO3- > Н+

Эвапорация реализуется обработкой паром сточной воды с содержанием летучих органических веществ, которые переходят в паровую фазу и вместе с паром удаляются из сточной воды. Процесс эвапорации осуществляют в испарительных установках (рис. 6.23), в которых при протекании через эвапорационную колонну с насадками из колец Рашига навстречу потоку острого пара сточная вода нагревается до температуры 100° С. При этом содержащиеся в сточной воде летучие примеси переходят в паровую фазу и распределяются между двумя фазами (паром и водой) в соответствии с уравнением сп/св = γ где сп и св—концентрации примеси в паре и сточной воде, кг/м3; у— коэффициент распределения. Для аммиака, этиламина, диэтиламина, анилина и фенола, содержащихся в сточной воде, коэффициент распределения соответственно равен 13, 20, 43; 5,5 и 2.

                         

 

Рис. 6.23. Технологическая схема эвапо-рационной установки:

/—трубопровод подачи исходной сточной воды; 2— теплообменник; 3—эвапорационная колонна; 4— трубопровод загрязненного пара; 5 — трубопровод подачи растворителя; 6—колонна с насадками из колец Рашига для очистки отработанного пара; 7—вентилятор; 8— трубопровод повторно используемого очищенного пара; 9— трубопровод отвода загрязненного летучими примесями растворителя; 10—трубопровод отвода очищенной сточной воды; II—трубопровод подачи свежего пара

Концентрация примеси в сточной воде на выходе из эвапорационной колонны

                                               

 

где с0 —концентрация примеси в исходной сточной воде, кг/м3; q — удельный расход пара, кг/кг;  , здесь bqγ — эмпирическая постоянная насадки; b —плотность орошения колонны водой, м3/м2; r —эмпирическая постоянная, м/с; σ —удельная площадь поверхности насадки, м3/м2; Н—высота слоя насадки, м.

Выпаривание, испарение и кристаллизацию используют для очистки небольших объемов сточной воды с большим содержанием летучих веществ.

Биологическая очистка. Ее применяют для выделения тонкодисперсных и растворенных органических веществ. Она основана на способности микроорганизмов использовать для питания содержащиеся в сточных водах органические вещества (кислоты, спирты, белки, углеводы и т. п.). Процесс реализуется в две стадии, протекающие одновременно, но с различной скоростью: адсорбция из сточных вод тонкодисперсных и растворенных примесей органических веществ и разрушение адсорбированных веществ внутри клетки микроорганизмов при протекающих в них биохимических процессах (окислении или восстановлении). Обе стадии реализуются как в аэробных, так и в анаэробных условиях в зависимости от видов и свойств микроорганизмов. Биологическую очистку осуществляют в природных и искусственных условиях.

Сточные воды в природных условиях очищают на полях фильтрации, полях орошения и в биологических прудах [6.5]. Очистку и бытовых, и производственных сточных вод на полях фильтрации и полях орошения в настоящее время используют очень редко в связи с малой пропускной способностью единицы площади полей и непостоянством состава производственных сточных вод, а также из-за возможности попадания на поля токсичных для их микрофлоры примесей.


Оцените книгу: 1 2 3 4 5