Рациональное водопользование и зашита водных ресурсов
Схема непрерывной экстракции в противоточной колонне с регенерацией экстрагента показана на рис. 4.45.
Экстракция проводится в аппаратах разной конструкции: распылительных, насадочных, тарельчатых колоннах, а также в центробежных экстракторах.(13)
Обратный осмос и улътрафилътрация заключаются в фильтровании очищаемых сточных вод через полупроницаемые мембраны под давлением, превышающим осмотическое. Мембраны частично или полностью задерживают молекулы или ионы растворенного вещества. При обратном осмосе отделяются молекулы или гидратированные ионы, размеры которых не превышают размеры молекул растворителя. При ультрафильтрации размер отдельных частиц на порядок больше, но максимальные их размеры не превышают 0,5 мкм. Давление, необходимое для проведения процесса обратного осмоса (6-10 МПа), значительно больше, чем для процесса ультрафильтрации (0,1 - 0,5 МПа). Обратный осмос широко используется для обессоливания воды в системах водоподготовки ТЭЦ, а также других отраслей промышленности, для очистки некоторых промышленных и городских сточных вод.
Эффективность данного процесса зависит от свойств применяемых мембран. Они должны обладать высокой разделяющей способностью (селективностью), большой удельной производительностью (проницаемостью), устойчивостью к действию среды, достаточной механической прочностью, невысокой стоимостью. Для проведения процесса мембранного разделения применяют непористые динамические и диффузные мембраны, а также пористые мембраны в виде тонких пленок, изготовленные из полимерных материалов. Наибольшее распространение получили полимерные мембраны из ацетатцеллюлозы.
Преимуществами мембранного разделения являются: сравнительная простота аппаратуры; возможность работы при обычной температуре; очистка воды от неорганических, органических и бактериальных загряз-
ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ
нений; незначительная зависимость степени очистки от концентрации загрязнений; возможность утилизации ценных продуктов. Недостатками являются высокая стоимость мембран и их быстрое изнашивание.
Десорбция летучих примесей состоит в том, что сточные воды, загрязненные летучими примесями (сероводород, диоксид серы, сероуглерод, аммиак, диоксид углерода и др.), очищаются при пропускании воздуха или другого инертного малорастворимого в воде газа через сточную воду. При этом летучий компонент дифундирует в газовую фазу. На рис. 4.46 показана схема установки для отдувки сероуглерода из сточных вод.
В скруббер / подают нагретые топочные газы через ввод 8, которые проходят сквозь сточную воду и захватывают из нее легкокипящий сероуглерод. Затем они поступают в адсорбер 3 с активированным углем, который пропускает газы, но задерживает сероуглерод. Активированный уголь периодически регенерируют паром; смесь паров воды и сероуглерода конденсируется в холодильнике 4, сероуглерод отделяется от воды в отстойнике 5 и направляется для дальнейшего использования.
Для проведения процесса десорбции летучих вредных веществ могут использоваться насадочные, тарельчатые и распылительные колонны. Извлеченные вещества могут направляться на утилизацию, а в случае сложности их состава - на каталитическое окисление.(14)
|
Дезодорация применяется для удаления из сточных вод неприятнопах-нущих веществ: меркаптанов, аминов, аммиака, сероводорода и др.
Рациональное водопользование и зашита водных ресурсов ЦцЦ
Для дезодорации сточных вод используются различные способы: аэрация, хлорирование, ректификация, дистилляция, обработка дымовыми газами, окисление кислородом под давлением, озонирование, экстракция, адсорбция и микробиологическое окисление. При выборе метода необходимо учитывать его эффективность и экономическую целесообразность.
Наиболее доступным считается метод аэрации, который заключается в продувании воздуха или острого водяного пара через очищаемую сточную воду. Промышленное значение имеет и хлорирование неприятнопах-нущих сточных вод. При этом происходит окисление хлором серосодер-жащих и других соединений.
Высокая степень дезодорации достигается при использовании жидко-фазного окисления сернистых соединений кислородом воздуха под давлением. В настоящее время для дезодорации сточных вод широко используются процессы озонирования и адсорбции. Эффект дезодорации усиливается при одновременном озонировании, хлорировании и фильтрации воды через слой активированного угля. Дезодорация осуществляется в массообменных аппаратах различной конструкции. Эффективность дезодорации при правильной организации процесса может достигать 90 -100 %.
Химическая очистка.Химические методы очистки сточных вод основаны на проведении химических реакций с использованием реагентов и на получении из загрязняющих примесей безвредных или менее вредных новых веществ, которые легче удалить, чем исходные. При выборе метода очистки учитываются эффективность процесса очистки, скорость реакции, стоимость реагентов, удобство последующего выделения образовавшихся после реакции веществ и др. Методы химической очистки обычно сочетаются с механической или физико-химической очисткой, так как после окончания реакции необходимо выделить из сточных вод образовавшиеся вещества.
Методы химической очистки наиболее приемлемы в системах локальной очистки сточных вод, где объемы очищаемой воды относительно невелики, а концентрация загрязняющих веществ значительна.
К химическим методам очистки сточных вод относят нейтрализацию, коагуляцию, флокулирование, окисление и восстановление.
Нейтрализации подвергаются сточные воды, содержащие минеральные кислоты или щелочи. За регулируемый параметр нейтрализации стока принимают рН воды после очистки: этот показатель установлен регламентом в пределах 6,5 - 8,5. Для нейтрализации щелочных вод используются кислоты, а кислых - щелочи. Нейтрализацию можно проводить смешением кислых и щелочных сточных вод, добавлением реагентов, фильтрованием кислых вод через нейтрализующие материалы, адсорбцией кислых газов щелочными водами или абсорбцией аммиака кислыми водами.