Нейтрализация, как способ отчистки сточных вод. Нейтрализация, как способ очистки сточных вод
 Скачать 410.21 Kb.
|
|
Тема работы: Нейтрализация, как способ очистки сточных вод Содержани Введение 3 1. Сущность нейтрализации, как способа очистки сточных вод 4 2. Технологическая схема системы «ШВ-600» 5 3. Область применения метода нейтрализации и его виды 7 4. Эффективность очистки сточных вод от фтора современным оборудованием 12 5. Параметры качества воды 16 6. Достоинства и недостатки современных систем нейтрализации сточных вод и возможность модернизации способа очистки 19 Заключение 23 Список использованных источников 24 Приложения 25 Введение Актуальность. Очистка сточных вод промышленных предприятий чрезвычайно важна для экологии нашей планеты. В то время как законодатели работают над минимизацией количества вредных выбросов в водные объекты, ученые и предприниматели борются за улучшение способа очистки промышленных сточных вод. В промышленных сточных водах кислоты и щелочи содержатся в значительных объемах. Это пагубно воздействует на инженерные коммуникации, нарушает технологические процессы в очистных сооружениях, и при сбросе – в окружающую среду. Проблему можно эффективно решить с помощью оборудования для нейтрализации сточных вод. Стоки для сброса на очистку должны иметь значения рН – от 6,5 до 8,5. Меньший или больший показатель является причиной необходимости использования в комплексе очистных сооружений станции нейтрализации сточных вод. Важно подобрать оборудование, полностью уничтожающее проблемы. Целью данной работы является изучение нейтрализации, как способ очистки сточных вод. Для достижения поставленной цели необходимо выполнить следующие задачи: - раскрыть сущность нейтрализации, как способа очистки сточных вод; - рассмотреть технологическую схему системы «ШВ-600»; - изучить область применения метода нейтрализации и его виды; - проанализировать эффективность очистки сточных вод от фтора современным оборудованием; - рассмотреть основные параметры качества воды; - отразить достоинства и недостатки современных систем нейтрализации сточных вод и возможность модернизации способа очистки. Сущность нейтрализации, как способа очистки сточных вод Производственные сточные воды от технологических процессов многих отраслей промышленности содержат кислоты и щелочи. В большинстве кислых стоков содержатся соли тяжелых металлов, которые необходимо выделять из сточных вод. С целью предупреждения коррозии материалов канализационных очистных сооружений, нарушения биохимических процессов в биологических окислителях и в водоемах, а также осаждения из сточных вод солей тяжелых металлов кислые и щелочные стоки подвергают нейтрализации [3]. Реакция нейтрализации - это химическая реакция между веществом, имеющим свойства кислоты, и основания, которая приводит потере характерных свойств обоих соединений. Наиболее типична реакция нейтрализации в водных растворах происходит между гидратированными ионами водорода и ионами гидроксила, содержащимися соответственно в сильных кислотах и основаниях. В результате концентрация каждого из этих ионов становится равно той, которая свойственна самой воде, т. е. активная peaкция водной среды приближается к рН=7. При спуске производственных сточных вод в водоем или в городскую канализационную сеть практически нейтральными следует считать смеси с рН = 6,5-8,5. Следовательно, подвергать нейтрализации следует сточные воды с рН менее 6,5 и более 8,5, при этом необходимо учитывать нейтрализующую способность водоема, а также щелочной резерв городских сточных вод. Из условий сброса производственных стоков в водоем или городскую канализацию следует, что большую опасность представляют кислые стоки, которые встречаются к тому же значительно чаще, чем щелочные (количество производственных сточных вод с рН более 8,5 невелико). Если отработанные производственные сточные воды подаются систему оборотного водоснабжения, то требования к величине активной реакции зависят от специфики технологических процессов [3]. Наиболее часто сточные воды загрязнены минеральными кислотами: - серной H2S04, азотной HN03, соляной НСl, а также их смесями. Значительно реже в сточных водах встречаются азотистая HN02; фосфорная Н3Р04, сернистая H2SO3, сероводородная H2S, плавиковая HF, хромовая Н2Сг04 кислоты, а также органические кислоты: уксусная, пикриновая, салициловая и др. Концентрация кислот в сточных водах обычно не превышает 3 %, но иногда достигает большей величины; например, в отдельных производствах органического синтеза содержание серной кислоты в сточных водах составляет 40 % и более. При химической очистке применяют следующие способы нейтрализации: а) взаимная нейтрализация кислых и щелочных сточных вод; б) нейтрализация реагентами (растворы кислот, негашеная известь СаО, гашеная известь Са(ОН)2, кальцинированная сода Na2C03, каустическая сода NaOH, аммиачная вода NH4OH); в) фильтрование через нейтрализующие материалы (известь, известняк СаСОз, доломит CaC03- MgC03, магнезит MgC03, обожженный магнезит MgO). Выбор способа нейтрализации зависит от многих факторов: вида концентрации кислот, загрязняющих производственные сточные воды, расхода и режима поступления отработанных вод на нейтрализацию, наличия реагентов и т. п. [3]. 2.Технологическая схема системы «ШВ-600» Под взаимной нейтрализацией кислотных и щелочных стоков подразумеваются нейтрализационные мероприятия, осуществляемые путем добавления более концентрированного щелочного реагента, например, KOH (едкое кали), NaOH (едкий натр). Данный подход эффективен в случае выработки предприятием только кислых сливов. Рассмотрим процесс на примере такого оборудования как система очистки стоков «ШВ-600». Сердце системы «ШВ-600» – 600-литровый бак-реактор, в который заливается отработанная жидкость, (обычно – вода), чей водородный показатель pH смещен в красную зону диаграммы.  Рисунок 1 - Линейная шкала - диаграмма кислотности (pH) от 0 до 14. На текущий момент открыто множество соединений, которые выходят за границы данной диаграммы (с обеих сторон). Система автоматически анализирует pH сточной воды и через насос-дозатор подает в бак – в строго определенном количестве – щелочной раствор требуемой концентрации. Параллельно включается мешалка. Концентрация раствора измеряется в режиме онлайн датчиками pH, и система работает до тех пор, пока сток не будет соответствовать заданным параметрам. После этого мешалка выключается, и очищенная среда выбрасывается центробежным насосом в канализацию. По этому же принципу функционируют и другие станции модельного ряда «ШВ».  Рисунок 2 - Общий вид установки: 1 – емкость для щелочного реагента, 2 - емкость для кислого реагента, 3 - бак-реактор, 4 - отстойник (опциональный элемент) П  реимущества данных систем – в относительной простоте, эффективности, доступной стоимости, компактности и надежности, что делает их привлекательным выбором водоочистки для большинства существующих промышленных участков, где требуется быстрая, бесперебойная и качественная нейтрализация кислотных стоков. 3.Область применения метода нейтрализации и его виды Рассмотрим разные виды метода нейтрализации и особенности их применения.Нейтрализация смешениемЭтот метод применяют, если на одном предприятии или на соседних предприятиях имеются кислые и щелочные воды, не загрязнённые другими компонентами. Кислые и щелочные воды смешивают в ёмкости с мешалкой и без мешалки. В последнем случае перемешивание ведут воздухом при его скорости в линии подачи 20 - 40м/с. Нейтрализация производственных сточных вод реагентами затруднена тем, что состав и приток сточной воды на установку резко колеблются в течение суток. Вместо устройства усреднителей большой вместимости в этих условиях следует применять автоматическое регулирование подачи реагентов. За регулируемый параметр во многих случаях может быть взята величина рН сточной воды. Для измерения рН поступающих сточных вод следует применять погружные датчики, которые в меньшей степени подвержены засорению. Для измерения рН очищенных стоков могут применяться проточные датчики [3]. Режимы сброса сточных вод, содержащих кислоту и отработанную щелочь, как правило, различны. Кислые воды обычно сбрасываются в канализацию равномерно в течение суток и имеют постоянную концентрацию; щелочные воды сбрасываются периодически один или два раза в смену по мере того, как срабатывается щелочной раствор. В связи с этим для щелочных вод часто необходимо устранить регулирующий резервуар, объем которого должен быть достаточным, чтобы принять суточное количество щелочных вод. Из резервуара щелочные воды равномерно выпускают в камеру реакции, где в результате смешения их с кислыми водами происходит взаимная нейтрализация. Баланс кислых и щелочных сточных вод составляется на период, в течение которого производится выпуск сточных вод от всех цехов и агрегатов, в том числе таких, от которых стоки спускаются периодически. Нейтрализация сточных вод добавлением реагентовЕсли на промышленных предприятиях имеются только кислые или только щелочные стоки, то применяют реагентный метод нейтрализации. Этот метод наиболее широко используют для нейтрализации кислых сточных вод. Выбор реагента для нейтрализации кислых стоков зависит от вида кислот и их концентрации, а также от растворимости солей, образующихся в результате химической реакции [3]. Для нейтрализации минеральных кислот применяют любой щелочной реагент, но чаще всего известь в виде пушонки или известкового молока и карбоната кальция или магния в виде суспензии. Эти реагенты сравнительно дешевы и общедоступны, но имеют ряд недостатков: обязательнее устройство усреднителей перед нейтрализационной установкой, затруднительность регулирования дозы реагента по рН нейтрализованной воды, сложность реагентного хозяйства. Скорость реакции между раствором кислоты и твердыми частицами суспензии относительно невелика и зависит от размеров частиц и растворимости образующегося в результате реакции нейтрализации соединения. Поэтому окончательная активная реакция в жидкой фазе устанавливается не сразу, а по истечении некоторого времени (10-15 мин). При нейтрализации производственных сточных вод, содержащих серную кислоту, реакция, в зависимости от применяемого реагента протекает по уравнениям: H2SО4 + Са (ОН)2 = CaSО4 + 2Н2О, H2SО4 + СаСОз = CaSО4 + 2Н2О + СО2 Образующийся в результате нейтрализации сульфат кальция (гипс) кристаллизуется из разбавленных растворов в виде CaSО4·H2О. При высокой концентрации сульфат кальция выпадает в осадок, поэтому при нейтрализации сильных кислот, кальциевые соли которых труднорастворимы в воде, необходимо устраивать отстойники-шламонакопители. Существенным недостатком метода нейтрализации серной кислоты известью является также образование пересыщенного раствора гипса, выделение которого из воды может продолжаться несколько суток, что приводит к зарастанию трубопроводов и аппаратуры. Присутствие в сточных водах многих химических производств высокомолекулярных органических соединений усиливает устойчивость пересыщенных растворов гипса, поскольку эти соединения сорбируются на гранях кристаллов сульфата кальция и препятствуют их дальнейшему росту. Для нейтрализации небольших количеств кислых вод (до 200 м3/сут) могут быть применены также растворы гидроксида натрия, соды и др. В качестве реагента известь вводится в виде известкового молока или в виде сухого порошка. Реже применяются мелкодробленый известняк, мел или доломит крупностью зерен не более 0,5 мм. При производительности установки более 5 т/сут нейтрализуемой кислоты выгоднее применять в качестве реагента известь-пушонку. Для установок с небольшим суточным количеством поступающей в сток серной кислоты (примерно до 5--7 т/сутки) более рациональной является нейтрализация известковым молоком. Процессы реагентной нейтрализации осуществляются на нейтрализационных установках или станциях. Основными элементами, которых являются: песколовки, резервуары-усреднители, склады нейтрализующих реагентов, растворные баки для приготовления рабочих растворов реагентов, дозаторы рабочих растворов реагентов, смеситель сточных вод с реагентом, камеры реакции (нейтрализаторы), отстойники для нейтрализованных сточных вод, осадкоуплотнители, сооружения для механического обезвоживания осадков, а при их отсутствии - шламовые площадки, места для складирования обезвоженных осадков, устройства химического контроля процессом нейтрализации. Для перемешивания реагента со сточной водой применяют гидравлические и механические смесители. В гидравлических смесителях смешение реагентов с водой достигается за счет энергии потока воды. В механических смесителях турбулентность потока усиливается мешалками различных типов. Фильтрование через нейтрализующие материалыНейтрализация соляно- и азотнокислых, а также сернокислых сточных вод при концентрации серной кислоты не более 1,5 г/л происходит на непрерывно действующих фильтрах-нейтрализаторах, которые могут быть горизонтальными или вертикальными. В качестве загрузки применяют такие нейтрализующие материалы, как доломит, известняк, магнезит, мел, мрамор и др. В вертикальных фильтрах крупность фракций материала загрузки 3-8 см. Расчетная скорость фильтрования зависит от вида загрузочного материала, но не более 5 м/с. Продолжительность контакта не менее 10 мин. У горизонтальных скорость течения сточных вод 1-3 м/с. Высоту загрузки для сточных вод, содержащих HCI и HNO3, принимают равной 1-1,5 м, а содержащих H2SO4 -- равной 1,5-2 м. Вода фильтруется сверху вниз или снизу - вверх. Применение таких фильтров возможно при условии отсутствия в сточных водах растворенных солей металлов, поскольку при рН> 7 они будут выпадать в осадок в виде труднорастворимых соединений, которые полностью забивают поры фильтра. Установка состоит из усреднителя, устройств для дробления и классификации загрузки, дозаторов, насосов для перекачки промывных вод и аппаратов для удаления взвешенных веществ из промывных вод. Аппаратуру и трубопроводы изготовляют из кислотоупорных материалов. Нейтрализация дымовыми газамиПрименение для нейтрализации щелочных сточных вод отходящих газов, содержащих CО2, SО2, NO2 и другие кислые газы, позволяет не только нейтрализовать сточные воды, но и одновременно осуществлять высокоэффективную очистку самих газов от вредных компонентов [3]. Применение CО2 имеет ряд преимуществ по сравнению с применением соляной или серной кислот, позволяет резко снизить стоимость процесса нейтрализации. Вследствие плохой растворимости CО2 уменьшается опасность перекисления нейтрализуемых растворов. Образующиеся карбонаты находят большее применение по сравнению с сульфатами или хлоридами, кроме того коррозионные и токсичные воздействия CО32- ионов воде меньше, чем ионов SO42- и Cl3-. Нейтрализация может производится в реакторах с мешалкой, в распылительных, тарельчатых и пленочных колоннах. Дымовые газы вентилятором подают в кольцевое пространство вокруг вала мешалки и распределяют мешалкой в виде пузырьков и струй в сточной воде, поступающей внутрь реактора. Благодаря большой поверхности контакта между водой и газами происходит быстрая нейтрализация сточной воды. Присутствие в газах SО2 способствует нейтрализации щелочных вод. При проведении процесса в тарельчатых колоннах степень нейтрализации увеличивается с ростом скорости газа и уменьшением плотности орошения. Нейтрализованная вода проходит через дополнительный рН-контроль на выходе и сбрасывается на городские очистные сооружения. Нейтрализация щелочных вод дымовыми газами является примером ресурсосберегающей технологии, позволяющей исключить использование кислот, создать бессточную схему водопотребления. При этом ликвидируется сброс сточных вод, сокращается потребление свежей воды, а также очищение дымовых газов от кислых компонентов и пыли. Реакция нейтрализации: SО2+ Н2О > Н2SO4 > 2 H+ + SO32- 1) H+ +OH- > Н2О 2) SO32- + Met2+ > Met SO3. 4.Эффективность очистки сточных вод от фтора современным оборудованием Сточные воды химических, металлургических и других предприятий, содержащие соединения фтора, классифицируются как вредные. Удаление фтора из такого рода сточных вод связано с трудностями и требует значительных затрат и дорогостоящих химических реагентов. Особенно трудно удалить небольшие концентрации фтора из сточных вод. Эти трудности связаны с химическими свойствами соединений фтора. Для удаления фтора из сточных вод обычно используются два подхода: химический метод (добавление различных химических агентов); сорбционный метод. Для очистки сточных вод химическим методом используются следующие химические вещества: известь, соли кальция, магния и свинца, основной хлорид алюминия и др. Использование солей кальция в качестве химических агентов имеет преимущества перед другими солями, поскольку образуются хорошо коагулируемые осадки. Продукт нейтрализации (фторид кальция) может быть использован в качестве коммерческого продукта и является относительно малорастворимым (его растворимость в воде составляет около 15,6 мг/дм3). Наиболее эффективным осадителем ионов фтора является промышленная известь, в которой большое значение имеет содержание активного оксида кальция. Другие химические осадители фтора заставляют его в достаточном количестве оставаться в очищенных сточных водах, даже если они используются в значительном избытке. В целом, полное удаление фтора из сточных вод невозможно только на основе химической реакции осаждения. Сорбционный метод очистки сточных вод предполагает использование абсорбционных свойств сорбентов. Однако, чем меньше растворимых соединений образуется на границе раздела “твердое тело–жидкость”, тем более полной является сорбция ионов. Следовательно, высокая растворимость “плохо растворимых” солей фтора исключает их полное удаление даже в этом отношении. Известь и мел в основном используются на предприятиях в качестве химических реагентов для нейтрализации и удаления фтора из сточных вод. Кроме того, в результате химических превращений осаждаются “труднорастворимые” и “нерастворимые” соединения CaF2, CaHPO4, CaSO4, Ca3(PO4)2, SIO2. Нейтрализация и удаление фтора из сточных вод осуществляются следующим образом. Известковое молоко с содержанием активного СаО 1-3% готовят в гашителе извести и подают в реактор, где проводят предварительное удаление фтора из поступающих сточных вод. Частично обесфторированные сточные воды с рН 10-13 поступают в промежуточный резервуар, а затем самотеком поступают в реакторы, соединенные друг с другом каскадом, где осуществляется дальнейшее обесфторирование сточных вод. Нейтрализованные и обесфторированные сточные воды поступают в осветлитель, где они осаждаются. Остаточное содержание фтора в обеззараженных сточных водах составляет 50-60 мг/дм3, уровень рН 8-12, а содержание кальция составляет 2500–6000 мг/дм3. Время обеззараживания в реакторах составляет 30 минут. При использовании мела в качестве химического агента остаточное содержание фтора в воде в 1,5–3 раза, а фосфат-ионов в 10-20 раз выше, чем при использовании известкового молока. Такая эффективность очистки не позволяет сбрасывать обесфторированные сточные воды в источники водоснабжения, поскольку предельно допустимая концентрация фтора не должна превышать 1,5 мг/дм3. Положительный эффект процессов в рабочей камере устройства с вихревым слоем известен уже давно. Следует напомнить, что устройство с вихревым слоем представляет собой устройство, состоящее из вращающегося индуктора электромагнитного поля, рабочей камеры, выполненной из немагнитного материала, и игольчатых ферромагнитных частиц. После подачи напряжения на обмотку индуктора в рабочей камере возникает вращающееся электромагнитное поле, приводящее в движение ферромагнитные частицы. Частицы постоянно сталкиваются друг с другом и со стенками рабочей камеры; поэтому они движутся по сложным траекториям, и если мы рассмотрим набор траекторий движения для каждой частицы, то она образует так называемый вихревой слой. При подаче сточных вод с химическими реагентами в рабочую камеру устройства возникает ряд процессов и явлений, которые благоприятно влияют на процесс очистки. К ним относятся: электромагнитное поле (смешивание воды с химическими веществами); электролиз воды; магнитострикция ферромагнитных частиц; акустические колебания; кавитация; высокое местное давление и т.д. Однако подтверждение гипотезы о благоприятном влиянии этих факторов на процесс удаления фтора и его соединений из сточных вод требует экспериментальной проверки.  Рисунок 4 – Удаление фтора из сточных вод в Китае. Мобильный очистной комплекс GlobeCore с устройством вихревого слоя Удаление фтора из сточных вод в промышленных условиях осуществлялось на экспериментальной установке, где отходящие сточные воды из производственных цехов поступали в балансировочный резервуар, а известковое молоко, приготовленное в гашителе извести, поступало в подающий резервуар. Усредненные сточные воды непрерывно перекачивались из балансировочного бака в устройство вихревого слоя, куда с помощью дозирующего насоса подавалось известковое молоко, а также из подающего бака. В устройстве AVS, они интенсивно перемешивались, диспергировались и подвергались электромагнитной обработке, а оттуда их подавали в осветлительный бак. Расход сточных вод и известкового молока контролировался расходомерами, а уровень рН сточных вод — рН-метрами. В ходе исследований была определена эффективность и оптимальные условия очистки сточных вод. Результаты исследований приведены в таблице 1. Таблица 1 - Влияние обработки в устройстве с вихревым слоем на эффективность очистки сточных вод
Исследования, проведенные для изучения обеззараживания и дефторирования сточных вод в устройстве вихревого слоя, показали, что эти устройства являются более эффективным оборудованием по сравнению с оборудованием, используемым на многих промышленных предприятиях. Дефторирование и превращение фосфатов в нерастворимые в воде соединения осуществляется в одну стадию. Содержание фтора в очищенных сточных водах при оптимальных условиях (рН = 10-11) не превышает 1,5 мг/дм3; фосфаты не содержатся. Продолжительность очистки сточных вод в устройстве составляет всего 1-3 секунды. В качестве химического агента целесообразно использовать известь с расходом 5-10% избытка СаО против теоретически необходимого. Использование AVS в процессах дефторирования сточных вод позволит снизить потребление химических веществ и электроэнергии, уменьшить производственные площади и улучшить качество очистки сточных вод. 5.Параметры качества воды Параметры качества воды включают химические, физические и биологические свойства и могут быть проверены или проконтролированы на основе требуемых параметров воды, вызывающих озабоченность. Параметры, которые часто отбираются или контролируются для определения качества воды, включают температуру, растворенный кислород, рН, проводимость, ОВП и мутность. Однако мониторинг воды может также включать измерение общего количества водорослей, ISE (аммиака, нитратов, хлоридов) или лабораторных параметров, таких как БПК, титрование или TOC. Качество воды определяет "доброкачественность" воды для конкретных целей. Тесты качества воды дают информацию о состоянии водного пути. Проверяя воду в течение определенного периода времени, можно увидеть изменения в качестве воды. Параметры, которые могут быть проверены, включают температуру, рн, мутность, соленость, нитраты и фосфаты. Оценка водных макробеспозвоночных также может дать представление о качестве воды. Температура Температура водного пути имеет большое значение, поскольку она влияет на количество растворенного кислорода в воде. Количество кислорода, которое растворяется в воде, увеличивается с понижением температуры. Вода при O℃ будет содержать до 14,6 мг кислорода на литр, в то время как при 30℃ она будет содержать только до 7,6 мг/л. Температура также влияет на скорость фотосинтеза растений, скорость метаболизма водных животных, темпы развития, сроки и успешность размножения, мобильность, характер миграции и чувствительность организмов к токсинам, паразитам и болезням. Жизненные циклы водных организмов часто связаны с изменениями температуры. На температурные диапазоны растений и животных могут влиять искусственные сооружения, такие как плотины и плотины, и выбросы из них воды. Соленость Соленость - это показатель растворенных солей в воде. Соленость обычно самая высокая в периоды низкого стока и увеличивается по мере снижения уровня воды. Соленость измеряется как TDS (Общее количество растворенных твердых веществ), которое измеряет количество растворенных солей в воде, или как EC (электропроводность), которое является свойством вещества, которое позволяет ему служить в качестве канала или среды для электричества. Соленая вода проводит электричество легче, чем более чистая вода. EC образца может быть преобразован в TDS и наоборот. Источники засоления включают городские и сельские стоки, содержащие соль, удобрения и органические вещества. Проблемы землепользования, связанные с высоким уровнем засоления, включают очистку растительности и, как следствие, повышение уровня грунтовых вод, чрезмерное орошение, просачивание грунтовых вод и сток, содержащий растворенные твердые вещества из промышленности, сточных вод, сельского хозяйства и ливневых вод. Районы в приливном пределе рек, впадающих в море, будут испытывать колебания солености между приливом и отливом. В то время как соответствующая концентрация солей жизненно важна для водных растений и животных, соленость, которая выходит за пределы нормы для любого вида организма, вызовет стресс или даже смерть для этого организма. Соленость также влияет на доступность питательных веществ для корней растений. Вода, содержащая уровень TDS более 500 мг/л, непригодна для орошения многих растений и неприятна на вкус для питья. Некоторые из максимальных уровней TDS, которые могут переносить различные растения, приведены в следующей таблице. Из-за чувствительности и толерантности различных растений к TDS, растения могут быть использованы в качестве индикаторов засоления почвы. Высокий уровень солености воды может оказать неблагоприятное воздействие на пресноводную флору и фауну, которые не переносят соли. Высокие уровни солености также имеют последствия при использовании воды для полива. pH pH - это показатель кислотности или щелочности воды. Обычно его измеряют с помощью колориметрического теста - лакмусовая бумага меняет цвет при повышенной кислотности или щелочности. pH естественным образом изменяется в потоках в результате фотосинтеза. Мутность - это мера способности света проходить через воду, то есть мера мутности воды. Измерение мутности дает оценку взвешенных твердых частиц в воде. Мутность измеряется в нефелометрических единицах мутности (NTU). Взвешенные твердые вещества обычно попадают в воду в результате эрозии почвы с нарушенных земель или могут быть прослежены до притока сточных вод с очистных сооружений или промышленных предприятий. Взвешенные твердые вещества также естественным образом образуются в воде в результате эрозии берегов и каналов; однако этот процесс был ускорен использованием водных путей человеком. Измерения мутности также учитывают водоросли и планктон, присутствующие в воде. Загрязняющие вещества, такие как питательные вещества и пестициды, могут связываться с взвешенными твердыми веществами и оседать в донных отложениях, где они могут концентрироваться. Взвешенные отложения также могут заглушать водные растения, когда они оседают в низких потоках, и закупоривать ротовые полости и жабры рыб и водных макробеспозвоночных. Высокая мутность влияет на погруженные растения, препятствуя доступу к ним достаточного количества света для фотосинтеза. Высокая мутность также способна значительно повышать температуру воды. Температура воды должна оставаться достаточно постоянной, чтобы водная фауна могла выжить. Хотя высокая мутность часто является признаком плохого качества воды и управления земельными ресурсами, кристально чистый вода не всегда гарантирует здоровую воду. Чрезвычайно чистая вода может означать очень кислые условия или высокий уровень солености. 6. Достоинства и недостатки современных систем нейтрализации сточных вод и возможность модернизации способа очистки Системы нейтрализации сточных вод W2 Systems предназначены для очистки поступающих сточных вод с рН от 0,1 до 13,99 единиц рН. Стандартные системы нейтрализации могут обрабатывать до 90 GPM с выдержкой 48 минут. W2 имеет более двадцати установок системы нейтрализации, в том числе на: Современные многокамерные системы нейтрализации обрабатывает приточные потоки с широким расходом и колебаниями рН. Стандартные системы нейтрализации пакетов WN имеют симплексные, дуплексные и триплексные отсеки-  Рисунок 3 - Система нейтрализации сточных вод W2 Systems Серия B1 – Пакетный/симплексный поток, объем удержания до 600 галлонов Серия F2 – Дуплексный поток, объем удержания до 4400 галлонов Серия F3 – Триплексный поток, объем удержания до 4700 галлонов С системами резервуаров/насосов для подачи кислот и едких веществ, рассчитанными на обработку всех условий притока сточных вод. Таблица 2 – Характеристика W2 Systems
Чтобы соответствовать спецификациям сточных вод или соответствовать спецификациям биологических и химических реакций, контроль рН имеет решающее значение. Традиционные методы нейтрализации с использованием каустической соды приводят к таким недостаткам, как: Риск для операторов при обращении с опасным товаром, Риск для биологии в случае передозировки Сложное управление pH Одним из новых и современных способов очистки сточных вод является биологическая очистка. Биологическая очистка сточных вод является одним из основных этапов очистки сточных вод на предприятиях жилищно-коммунального хозяйства, целлюлозно-бумажных комбинатах, пищевой промышленности, химических заводах по производству алкогольных и безалкогольных напитков. По сути, это очистка растворенной части загрязнения активным илом или, другими словами, бактериями. Первым этапом биологической очистки всегда является нитрификация, во время которой необходимо поддерживать строго определенный рН на уровне 8,2-8,4 и содержание растворенного кислорода не менее 6 мг / л. Но так как это аэробный процесс, со временем начинает образовываться кислота, что приводит к падению рН и замедлению процесса нитрификации до его полной остановки, поскольку бактерии неактивны в кислой среде. Похоже, что гидроксид магния (Mg (OH)2) был создан природой именно для улучшения этого процесса. MagTreat®-S в виде суспензии представляет собой гидроксид магния, полученный из природного минерала бруцита экологически чистым способом. Благодаря своим природным щелочным свойствам продукт не только помогает эффективно решать проблему регулирования рН поступающего стока, который подается на нитрификацию, но и поддерживает рН на таком оптимальном уровне, при котором активный ил работает наиболее эффективно. Передозировка MagTreat®невозможна, так как он образует буферную систему при рН 8,3-8,5 при умеренной передозировке и 9,0 при многократной передозировке. Поэтому рН системы не упадет до тех пор, пока весь реагент не будет плавно израсходован на нейтрализацию. Добиться такого эффекта с NaOH (каустической содой) невозможно, так как каустическая сода даже при небольшой передозировке повышает рН до 13-14, что сразу убивает весь активный ил. Это опасный реагент, который не образует буферную систему, что приводит к дестабилизации системы. Кроме того, благодаря низкомолекулярному весу и двухвалентности магния, MagTreat®-S 65% нейтрализует, например, серную кислоту на 44% эффективнее, чем раствор каустической соды с концентрацией 50%. Наконец, стоимость нейтрализации с использованием MagTreat® в несколько раз ниже, чем при использовании NaOH. Заключение Сточные воды, содержащие минеральные кислоты или щелочи, перед сбросом их в водоемы или перед использованием в технологических процессах нейтрализуют. Практически нейтральными считаются воды, имеющие pH 6,5—8,5. Нейтрализацию проводят смешением кислых и щелочных сточных вод, добавлением реагентов, а также фильтрованием кислых вод через нейтрализующие материалы, абсорбцией кислых газов щелочными водами. Выбор метода нейтрализации зависит от объема и концентрации сточных вод, от режима их поступления, доступности и стоимости реагентов. В процессе нейтрализации могут выпадать осадки, количество которых зависит от концентрации и состава сточных вод, а также от вида и расхода используемых реагентов. К основным методам, используемым при нейтрализации сточных вод, относится нейтрализация смешением. Кислые и щелочные воды смешивают в емкости с мешалкой или без нее. В последнем случае перемешивание проводят воздухом при скорости его подачи 20—40 м/с. При переменном составе сточных вод в схеме предусматривают установку усреднителя или обеспечивают автоматическое регулирование подачи в камеру смешения. Расчет соотношения сточных вод, направляемых в камеру смешения, проводят по стехиометрическим уравнениям. Список использованных источников Воронов Ю.В. Водоотведение и очистка сточных вод: учебник. - изд.4-е, доп. и перераб. - М.: Изд-во Ассоциации строительных вузов, 2016. - 702 с. Гарин В.М., Клёнова И.А., Колесников В.И. Экология для технических вузов Серия "Высшее образование". Под ред.В.М. Гарина. Ростов-на-Дону: Феникс, 2017. - стр.145-175 Гудков А.Г. Биологическая очистка городских сточных вод / А.Г. Гудков. - Вологда: ВоГТУ, 2017. - 127 с. Очистка сточных вод от взвешенных веществ и неорганических примесей. - М.: НИЦ "Глобус", 2017. - Т.1. - 81 с. Попов А.М., Румянцев И.С. Природоохранные сооружения. - М.: Колос, 2015. - 520 с. Яковлев С.В. Водоотведение и очистка сточных вод / С.В. Яковлев, Ю.В. Воронов. - М.: АСВ, 2018. - 704 с. Приложения Достоинства системы нейтрализации сточных вод W2 Systems
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||