Величина рН в нейтрализаторе кислых стоков и в отстойнике не должна быть более 8−9, т.к. при большей величине получается большой перерасход извести и очищенная сточная вода мутнеет за счет побочной реакции избыточного кальция с двуокисью углерода воздуха: CaO+CO2——CaCO3Учитывая, что часть металла выпадает в осадок, реагируя с группой ОНили с СО2−3, известковое молоко следует приготовлять из низкосортной недообожженой извести, что бы оно содержало одновременно Ca (OH)2 и CaCO3. Кислотосодержащие сточные воды собираются самостоятельной канализационной сетью, выполненной из кислотостойких труб. Затем из емкостей усреднения, нейтрализации и отстаивания, с последующим выпуском очищенных стоков в наружную канализацию и периодическим вывозом осадка. При наличии в стоках ионов тяжелых металлов стоки нейтрализуются до рН 8−9. В качестве реагента для нейтрализации кислот принимается водный раствор извести (известковое молоко). Контроль полноты нейтрализации кислых стоков осуществляется величиной рН в конце цикла очистки (перед сливом в наружную канализацию), которая должна поддерживаться на уровне 8−9. Технологическая схема типовой станции водоочистки сточных вод, содержащих тяжелые металлы приведена на рис.
1.Рис.
1. Существующая технологическая схема химического обезвреживания сточных вод гальванического производства 3. Выбор системы защиты среды обитания
Применение природных и минеральных сорбентов в системах очистки и доочистки сточных вод широко распространено в нашей стране и за рубежом. В данном разделе рассматриваются результаты экспериментов, проведенных в лабораторных условиях. Описано влияние различных физико-химических факторов на протекание процесса сорбции. Изучение адсорбционных свойств шлака и цеолита в динамических условиях проводилось путем изменения различных факторов при постоянном объеме пропускаемого раствора. В ходе экспериментальных исследований выявлено влияние на обменную емкость сорбентов таких факторов, как фракционный состав, рН исходного раствора, расход сорбента, а так же скорость пропускания раствора через слой сорбента. Опытным путем было доказано, что с ростом удельной поверхности исследуемых сорбентов возрастает их сорбционная емкость. Изучив сорбционные характеристики шлака и цеолита, необходимо рассмотреть технологические возможности их применения в схеме станции водоочистки. Возможность применения сорбционной технологии в системе доочистки сточных вод гальванического производства определяется многими факторами: Удельный расход сорбента. Учитывая тот факт, что отработанный насыщенный сорбент входит в состав гальваношлама, содержащего высокие концентрации тяжелых металлов, требуются дополнительные затраты на его утилизацию. Зачастую экологический ущерб от захоронения отходов гальванопроизводства может превышать ущерб, нанесенный природе в связи с отсутствием водоочистных мероприятий в принципе. Себестоимость сорбента.
Рассматривая с практической точки зрения возможность внедрения сорбционной технологии в системе очистки сточных вод от ионов трехвалентного хрома и других металлов, необходимо учитывать затраты на материал, который будет использоваться в качестве сорбента. Сравнивая сорбенты по их стоимостной характеристике, бесспорно шлак является более перспективным материалом. Следует напомнить, что месторождение исследуемого цеолита расположено в Западной Сибири, что в значительной степени влияет на возможность его использования. В то время как шлак является отходом крупных промышленных предприятий и электростанций, работающих на твердом топливе.
Стоимость реконструкции действующих очистных сооружений. Целесообразность применяемой технологии определяется не только текущими затратами, но и затратами, связанными с вводом в эксплуатацию данной технологической схемы. Обеспечение надлежащего уровня очистки сточных вод. Соответствие очищенных сточных вод нормативам ПДК обусловливает возможность применения сорбционной технологии в системах доочистки сточных вод гальванического производства. Эколого-экономическая оценка эффективности предлагаемой технологии позволяет оценить в целом ее перспективность, а следовательно и возможность реализации в практической деятельности изучаемых очистных сооружений. Разработанная технологическая схема химического обезвреживания и сорбционной доочистки сточных вод гальванического производств приведена на рис.
2Рис. 2. Схема очистки сточных вод с использованием сорбционной доочистки. Схема поступления сорбентов в приемный бак с применением пневмоперемешивания приведена на рис. 2. Рис. 2. Схема поступления сорбентов в приемный бак с применением пневмоперемешивания. (
1 -поступление сорбента; 2-загрузочное устройство; 3- электромеханический вибратор; 4- поступление сточной жидкости из камер реакции; 5- дырчатые трубы; 6- компрессор) Для непосредственной подачи сорбента в приемный бак предлагается использование конусного дозатора с воронкой в верхней его части. При этом щелевое отверстие нижней части конусной трубки, откуда осуществляется подача сорбента должен быть не более 2 и не менее 0,5 мм., т. к рекомендованный для применения размер частиц лежит в диапазоне -1+0,5 мм. Для интенсификации процесса адсорбции, а так же для предотвращения процесса оседания гранул в приемных баках, должно быть предусмотрено непрерывное перемешивание поступившей порции сорбента со сточной жидкостью. Для этого можно использовать пневмоперемешивание с использованием дырчатых труб (вариант А), либо механическое перемешивание с применением лопастной мешалки (вариант В). При отсутствии возможности непрерывной подачи сорбента в приемные баки, возможно его частичное поступление.
Т.е. среднесуточная норма делится на несколько частей и вводится через равные промежутки времени. Поступление сорбентов можно синхронизировать с графиком отбора проб для проведения лабораторных анализов. Такой способ дозирования сорбентов позволит минимизировать затраты не только на внедрение технологии сорбционной доочистки в общую схему обезвреживания сточных вод, но и ее текущее обслуживание. Заключение
В данной работе не только дано представление о возможных методах очистки сточных вод, но и раскрыта сущность метода доочистки с использованием цеолита и шлака. Особое внимание уделено изучению технологическим параметрам внедрения предлагаемого метода, а так же учтена его эколого-экономическая целесообразность. Исходя из раскрытия цели работы и поставленных задач следует сделать следующие выводы:
1. Гальваническое производство является источником загрязнения гидросферы;
2. Большинство существующих систем очистки стоков требуют модернизации и не обеспечивают полной очистки от ионов тяжелых металлов;
3. Рассматриваемая схема может применяться на любых предприятиях, в сточных водах которых обнаруживаются тяжелые металлы. Литература
Путилов А. В. Охрана окружающей среды / А. В. Путилов, А. А. Копреев, Н. В. Петрухин. — М.: Химия, 1991. — 224с. Ансеров Ю. М. Машиностроение и охрана окружающей среды / Ю. М. Ансеров, В. Л. Дурнев. — Л.: Машиностроение, 1979.
— 224 с. Зубарева Г. И. Глубокая очистка хромсодержащих сточных вод гальванического производства / Г. И. Зубарева, М. Н. Филипьева, Д. А. Плотников // Экология и промышленность России. — 2005. — № 5. — с.20−21. Копылова Л. И.
Введение
в экологическую химию.
Уч. пособие / Л. И. Копылова — Иркутск: ИГПУ, 2000. -
244с. Лухнева О. Л., Чикин А. Ю. Обезвреживание хромсодержащих сточных вод гальванических производств / сборник материалов научно-практической конференции «Оценка эколого-экономической ситуации загрязнения водных экосистем в бассейне оз. Байкал и управление экологическим риском», октябрь 2006 г. — Иркутск.
— с. 64−65.Лухнева О. Л., Чикин А. Ю., Пройдакова О. А. Применение промышленных отходов в системах доочистки сточных вод гальванических производств / сборник материалов научно-практической конференции «Научные достижения производству», март 2009 г. — Иркутск. — с. 81−86.Лухнева О. Л. Чикин А.Ю. Интенсификация процессов сорбционной очистки сточных вод гальванических производств с использованием природных и техногенных сорбентов // Водоочистка.
Водоподготовка. Водоснабжение. М.: Орион, 2010. — № 10.
