Экология / Рефераты

RSS-лента | Поиск | О проекте | Обратная связь
Экология, всё об экологии
— Вернуться на главную страницу | — Вернуться к списку рефератов

 Физико-химические методы очистки сточных вод с применением коагулянтов

Для обеспечения высокой степени очистки сточных вод в ряде случаев одной биохимической очистки производственных сточных вод недостаточно, поэтому в по-следние годы отмечено возрастающее применение физико-химических методов. Широ-кое распространение получили коагуляция и флотация. Реагентный способ очистки достаточно эффективен и прост. Этот способ можно применять практически при неог-раниченных объемах сточных вод.
Совместное использование коагулянтов и флокулянтов позволит еще более рас-ширить использование этих реагентов для очистки сточных вод. Большие резервы ин-тенсификации метода коагуляции и флокуляции связаны как с более глубоким исследо-ванием механизмов явлений, сопровождающих эти процессы, так и с более эффектив-ным использованием различных физических воздействий.
Данные зарубежных исследований показывают, что значительного повышения эффективности реагентного способа можно добиться оптимизацией технологии очист-ки, предусматривающей смешение реагентов с водой, а также подбором используемых коагулянтов и флокулянтов.
Эффективность реагентного способа можно также повысить, применяя физиче-ские воздействия на обрабатываемую воду и водные системы (например, электриче-ские и магнитные поля, ультразвук, радиацию и другие способы). Однако внедрение этих методов интенсификации коагуляции и флокуляции тормозится недостаточной изученностью процессов, протекающих на молекулярном и ионном уровне.
Очистка производственных сточных вод реагентным способом включает не-сколько стадий, основными из которых являются:
1) Приготовление и дозирование реагентов;
2) Смешение реагентов с водой;
3) Хлопьеобразование;
4) Отделение хлопьевидных примесей от воды.
Наибольшее применения в качестве коагулянтов получили сульфат алюминия, гидроксохлорид алюминия и хлорид железа(III). В несколько меньшем масштабе ис-пользуются сульфаты железа, смешанные коагулянты в виде солей алюминия и железа. Заметно в меньших количествах используют алюмоаммонийные и алюмокалиевые квасцы. Возрастает использование коагулянтов, в первую очередь железа и алюминия, получаемых электрохимическим способом. В этом случае их свойства как коагулянтов резко улучшаются.
Реагенты как в твердом, так и в виде концентрированных растворов, необходимо доводить до рабочей концентрации (5-15%). В связи с этим следует проанализировать растворение солей и в первую очередь солей алюминия и железа
Эффективность очистки сточных вод с использованием коагулянтов и флоку-лянтов в значительной мере зависит от точности поддержания основных параметров. Основными параметрами регулирования являются pH обработанных сточных вод, элек-тропроводность, мутность, окислительно-восстановительный потенциал.
Для технологии очистки воды и обезвреживания осадков большое значение имеет рациональное использование реагентов, так как годовой расход только флоку-лянтов составляет сотни тонн. Определение оптимальной дозы реагентов представляет собой весьма сложную задачу, так как в практике очистки воды возможно одновре-менное изменение ряда факторов, например состава и количества примесей. При коагуляции примесей в объеме воды и при контакте с зернистой загрузкой оптимальная доза будет различной, так как кинетические условия коагуляции на поверхности фильтрующего материала значительно лучше, чем в объеме воды.
Применяются методы математического моделирования, позволяющие опреде-лить оптимальный режим электрохимической обработки. Существующие устройства для автоматического дозирования реагентов дают возможность, как правило, поддер-живать только их расход, установленный на основе предварительных исследований. Поддержание оптимальной дозы реагентов для соблюдения основных качественных параметров процесса коагуляции пока еще затруднено.
Перемешивание воды с реагентами целесообразно осуществлять в две стадии, причем первую стадию проводить в режиме, приближающемся к режиму идеального смешения, а вторую - в режиме идеального вытеснения по жидкой фазе. Это обуслов-лено тем, что на первой стадии должно быть обеспечено равномерное распределение реагента по всему объему очищаемых сточных вод, а на второй - создание условий, ис-ключающих распад образовавшихся агломератов частиц загрязнений. Первый режим можно осуществить, например, а аппарате с интенсивно вращающейся мешалкой, а второй - в слое взвешенного осадка.
Как показывают результаты многих исследований, процесс перемешивания воды с реагентами, в частности с неорганическими коагулянтами, необходимо проводить с максимальной скоростью. Оптимизация режима смешения коагулянта с водой может привести к более эффективному использованию, а в некоторых случаях и к сокраще-нию расхода коагулянта.
В направлении интенсификации перемешивания воды с реагентами развивается и разработка смесителей. Рекомендуется при выборе типа, конструкции и режима дей-ствия перемешивающих устройств на стадиях быстрого смешения воды с реагентами и медленного перемешивания воды в камерах хлопьеобразования учитывать закономер-ности коагуляционного структурообразования, определяющие начальные значения скоростного градиента, необходимость постепенного перемешивания и концентрации твердой и жидкой фаз на поверхности раздела.
Быстрое перемешивание реагентов с водой может быть достигнуто в электро-магнитных смесителях. Электромагнитные смесители целесообразно применять преж-де всего при контактировании воды с растворами электролитов, например с растворами кислот, щелочей, солей. Наиболее просты в аппаратурном оформлении смесители, со-держащие камеру электрообработки, в которой установлены два или несколько элек-тродов. В результате воздействия электрического поля на растворы электролитов про-исходит эффективное смешение воды с коагулянтом, что позволяет существенно сокра-тить время перемешивания, а также расход реагентов на очистку стоков. Электролиз проводят, как правило, в режимах без заметного выделения газов (кислорода и водоро-да)
Другим простейшим вариантом электромагнитного перемешивания является ис-пользование генераторов магнитного поля, устанавливаемых на участке трубы, где од-новременно подают воду и раствор коагулянта (электролита). Такие смесители весьма просты и их легко установить практически на любом участке технологической линии. Кроме того, смесители с использованием постоянных магнитов могут быть установле-ны в помещениях любой категории.

Другие статьи, рефераты