Химическая очистка сточных вод: виды и процессы

Как происходит очистка промышленных сточных вод на предприятиях? Расскажем о методах – механическом, физико-химическом, биологическом и современных способах. Узнайте, какие нормы слива в канализацию установлены на производственных объектах.

Содержание

Открытие и развитие электрохимического осаждения

Гальванопластические процессы впервые были открыты русским физиком немецкого происхождения Борисом Якоби (Moritz von Jacobi), после чего, в 1840 году в Санкт-Петербурге вышла первая книга на эту тему. Конечно же, в силу скромности масштабов первых гальванических процессов, об опасности, а тем более, – об очищении гальванического стока – никто не задумывался.

Гальванотехнику принято делить на гальванопластику (формообразование деталей из цветных металлов) и гальваностегию (нанесение металлической пленки на поверхность подложки).

С тех пор гальваника сделала тысячи шагов вперед, и сегодня процедуры электрохимического осаждения широко используются почти во всех отраслях промышленности. Это и хромирование, оцинкование, никелирование, серебрение, меднение, латунирование, золочение металлических деталей, и изготовление виниловых пластинок, скульптур, металлических денег, бытовой утвари, метизной продукции, защитные и декоративные покрытия.

Этимологически термин «гальваника» восходит к имени французского богослова, физика и физиолога Луиджи Алоизио Гальвани – первооткрывателя «животного электричества».

чайный сервиз

Фото: первый чайный сервиз, в производстве которого использовалось электролитическое золочение и посеребрение

Помимо прочего, электрохимия часто обеспечивает такую точность механической обработки деталей, которая недоступна для традиционных методов: электрошлифование деталей сложной геометрии, электрохимическая заточка, электрополирование (без изменения структуры металлов).

Опасность сточных вод после гальванической обработки

Сегодня размах гальванопроцессов обеспечивает промышленность и бытовую сферу огромным количеством стойких к коррозии деталей. Но, вместе с этим, электрохимический сектор промышленности, особенно – алюминиевое производство – эмитирует в качестве бай-продуктов значительное количество жидких выбросов критической биологической опасности.

мертвая рыба отравленная щелочью

Мертвая рыба после попадания в водоем щелочных сливов предприятия, Лагос, Португалия

Если на заре электролиза в качестве электролитов использовались простые и относительно безопасные CuSO4 и HCl, то современные технологии задействуют множество более агрессивных кислот и щелочей, среди которых плавиковая HF, H2SO4, ортофосфорная H3PO4, хромовая H2CrO4, азотная HNO3, почти все гидроксиды щелочных и щелочноземельных металлов (натрий, литий, калий, цезий, бериллий, барий, стронций и др.).

Сопутствующие компоненты гальванических стоков и поллютанты индустриальной атмосферы

Вместе с вышеописанными, в жидкие стоки гальваноцехов попадает ощутимое количество сопутствующих химикалий, требующихся для вспомогательных гальванизации или травления процессов.

Таблица: некоторые опасные вещества, использующиеся в гальванических процессах

Соединение Влияние на организм
Тетрахлорметан Ядовит, в организме метаболизируется до хлороформа
Стирол Яд общего действия, канцероген, мутаген
Нитрит натрия Образует в кроми метгемоглобмин, происходит блокирование транспорта кислорода
Хроматы и дихроматы Токсичное, общее онкостимулирующее действие
Нитрофенолы Головные боли, судороги, желтые склеры, дерматиты, хронические заболевания

Опасность для окружающей среду представляют растворители для обезжиривания поверхности, смачиватели, моющие вещества, ингибиторы, органические добавки, вторичные кислоты, суперкислоты, щелочи, солевые растворы.

Вентиляционные фильтры для очистки воздушных выбросов от гальваники

Следует обязательно принимать в расчет, что при процессах гальванизации (и сопутствующих процедурах промывки, сушки) загрязнению подвергаются не только сточные и промывочные воды из ванн, но и – в значительной степени – воздушная атмосфера участка.

Обилие мероприятий, связанных с перемещениями больших объемов кислых, щелочных и других биологически неблагоприятных соединений, неизбежно порождает вредные пары и аэрозольные конденсаты, вдыхание которых приводит к острым или хроническим отравлениям.

Полипропиленовый абсорбер со стационарным слоем – идеальное решение для очистки производственной атмосферы от паров кислот, щелочей, спиртов, кетонов, хлористых, фтористых и других активных соединений

Являясь одним из лидеров российского рынка в сфере производства химической газоочистной аппаратуры, ООО «ПЗГО» предлагает к приобретению и установке высокоэффективное, компактное и недорогое фильтрующее оборудование для газоочистки от гальваники на базе запатентованных мокрых скрубберов и абсорберов.

Средний КПД наших адсорберов, а также фильтров со стационарной и подвижной насадкой в отношении очистки воздуха от кислот, щелочей, кетонов, эфиров, галогенидов, растворителей, летучих углеводородов и других реактивных ЛОС, ЛНОС, НМЛОС, аэрозолей и туманов, в том числе, высокотемпературных и пылесодержащих, приближается к 100%.

Широкий выбор типов воздухоочистителей, любые размеры, ориентации и конструкционные материалы, способные выдерживать экстремальные химические нагрузки.

thumb-absorber.jpg

Описание, принцип работы очистных установок для гальванованн и примеры реализуемых реакций

Реализующие реагентный принцип нейтрализации, установки очистки гальванического стока модельного ряда «ШВ» способны удовлетворить всем современным требованиям, выдвигаемым стандартами по санитарно-гигиенической водоподготовке сливов.

Система водоочистки представляет собой комплекс из бака-реактора и резервуаров, заполняемых соответствующими индустриальной ситуации реагентами кислой, щелочной (или иной) природы. Все конструкционные элементы, в том числе трубная обвязка и системы клапанов, выполнены из инертных материалов (полипропилен, фторопласт, стеклопластик, ПВХ, ПНД).

станция нейтрализации гальванических стоков

Станция нейтрализации стоков модельного ряда «ШВ»

В типичном случае деактивации кислого слива достаточно одного танка, заполненного раствором едкого натра NaOH или едкого кали KOH.

Количество резервуаров может варьироваться в зависимости от конкретных обстоятельств участка: количества ванн, типа выбросов. Установки легко перекомплектовываются или докомплектовываются дополнительными танками. Предусмотрена удобная и простая коммутация емкостей между собой.

Комплектация, схема и принцип установки реагентной очистки сточной воды

  1. Загрязненный слив после ванн через химстойкий насос подается во входной патрубок реактора (если танк с грязной средой находится выше уровня реактора, возможна безнасосная, гравитационная подача слива);
  2. pH-датчики водородного показателя, идущие в комплекте с каждой установкой, анализируют свойства среды и подают соответствующий сигнал на управляющий блок;
  3. На основании показания датчиков система принимает решение о количестве (или – в случае с несколькими резервуарами – типе) подаваемого реагента;
  4. Активируется дозирующий насос и в реактор подается необходимое количество требуемого нейтрализатора;
  5. Параллельно с этим включается мешалка, вмонтированная в крышку бака-реактора, и начинается реакция обезвреживания слива. Датчики непрерывно анализируют уровень pH в реакторе;
  6. По достижении заданного уровня водородного показателя мешалка отключается, и посредством центробежного насоса безопасная жидкая среда выбрасывается в канализационный сток.

схема установки кислотно-щелочной нейтрализации

Принципиальная схема стоконейтрализующей системы «ШВ»

Примеры химических реакций нейтрализации

Ниже приведем некоторые примеры кисло-щелочной нейтрализации. Данные взаимодействия представлены для наглядности и являют собой ЧАСТНЫЙ СЛУЧАЙ ассоциации, (точная интеракция может варьировать в зависимости от свойств сливных вод).

Сернистая кислота H2SO3 + Гидроокись натрия NaOH → Сульфит натрия Na2SO3 + Вода H2O

Азотная кислота HNO3 + Гидроксид калия КОН → Калиевая селитра KNO3 + Вода H2O

Что касается нейтрализации сульфатов, содержащихся в сточной воде, то их взаимодействие с основным раствором, (например, таким как едкий натр), можно схематично выразить так:

(Металл)•SO4 + NaOH (щелочной раствор каустической соды) → (Металл)•(OH)2 + Na2SO4

Под металлом в данном случае может подразумеваться Ni, Cu, Zn, Cr, Fe и некоторые другие.

Заказ, изготовление и доставка оборудования

По любым вопросам, касающимся изготовления и приобретения жидкостно-реагентных станций, систем и установок для очистки стоков гальванического производства, а также воздушных фильтров для гальваноцехов, пожалуйста, контактируйте с нами любым удобным способом.

Организуем быструю и бережную доставку оборудования до любой точки в России, СНГ, Европе или Азии. Гарантия производителя. Строгий учет экономической подоплеки каждого Заказа.

системы очистки промстоков от производителя

Станция нейтрализации стоков на основе Аппарата Вихревого Слоя

Поэтому ученые продолжают исследования в направлении поиска путей повышения эффективности существующих технологий и процессов. Одним из возможных вариантов решения проблемы является введение в действующие линии аппаратов вихревого слоя (АВС).

Эти аппараты были разработаны Д.Д. Логвиненко еще в середине прошлого века. Уже в первой фундаментальной работе на эту тему (книга «Интенсификация технологических процессов в аппаратах с вихревым слоем») он описал положительные результаты, полученные при использовании АВС в процессах очистки сточных вод. Но массового внедрения аппаратов в отрасль водоочистки, к сожалению, не произошло.

Связано это было, судя, по всему, с тем, что до недавнего времени производительность одного аппарата была невелика и для нейтрализации стоков крупного промышленного предприятия или населенного пункта требовалось задействовать большое количество установок. Но в наше время уже созданы аппараты, высокая производительность которых, позволяют покрывать необходимые объемы очистки стоков.

Конструкторским отделом компании GlobeCore были проведены исследования эффективности применения АВС при очистке и нейтрализации стоков гальванических цехов. Полученные результаты приведены в таблице ниже.

Результаты процесса очистки сточных вод гальванического цеха от тяжелых металлов с помощью аппарата вихревого слоя АВС-100

Наименование параметра

Значение параметра

Предельно допустимая концентрация (Европейский Союз)

До очистки

После очистки

1

рН

1,75

6,74

6,5-8,5

2

Fe, мг/л

9,7

2,77

2-20

3

Cu, мг/л

18,29

0,65

0,1-4

4

Ni, мг/л

5,8

<0,02 (не обнаружен)

0,5-3

5

Cr+6, мг/л

19,08

<0,005 (не обнаружен)

0,1-0,5

Применение аппарата вихревого слоя типа АВС-100 в процессах очистки сточных вод гальванических цехов позволяет снизить концентрацию тяжелых металлов до значений, не превышающих предельно допустимые концентрации, действующие на территории Европейского Союза. В случае никеля и шестивалентного хрома удалось добиться полного отсутствия данных веществ в очищенной воде. Это говорит о перспективе использования аппаратов вихревого слоя в странах, где действуют более жесткие требования в отношении концентраций шестивалентного хрома и никеля.

Очистка воды происходит мгновенно и не требует перерасхода используемых реагентов. Процесс отстаивания осадка происходит намного быстрее, чем при использовании аппаратов с мешалкой.

Нейтрализация сточных вод

Производственные сточные воды многих отраслей промышленности содержат кислоты и щелочи. Интенсивность кислотной или щелочной реакции воды определяется показателем концентрации водородных ионов — значением рН. Для предупреждения коррозии материалов канализационных сооружений и нарушения биохимических процессов, происходящих в очистных сооружениях и в водоемах, такие воды подвергаются нейтрализации. Нейтрализация нередко производится также в целях осаждения из сточных вод солей тяжелых металлов.
Блок нейтрализации сточных вод

Во всех случаях учитывают возможность взаимной нейтрализации кислот и щелочей, сбрасываемых со сточными водами, а также щелочной резерв бытовых сточных вод и нейтрализующую способность воды водоемов. Практически нейтральной принято считать смесь с величиной рН в пределах 6,5—8,5, поэтому сточные воды, рН которых ниже 6,5 или выше 8,5, перед отведением в городскую канализацию или в водоем подлежат нейтрализации.
Процесс нейтрализации осуществляется в нейтрализаторах проточного или контактного типа, которые могут конструктивно объединяться с отстойниками.

Станция нейтрализации сточных вод

При благоприятных местных условиях осветление нейтрализованной сточной воды может производиться в накопителях, рассчитываемых на хранение в них осадка в течение 10—15 лет.
Выбор способа осветления (в отстойниках, осветлителях или накопителях)  производится на основе технико-экономических расчетов.

Объем выпадающего осадка зависит от концентрации в нейтрализуемой сточной воде кислоты и ионов тяжелых металлов, а также от вида и дозы реагента, от полноты осветления и т. д. Наибольшее количество осадка выпадает при нейтрализации сточной воды известковым молоком, приготовленным из товарной извести, которая содержит 50% активной окиси кальция.
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.

Нейтрализация путем смешения кислых стоков со щелочными. Режимы сброса сточных вод, содержащих кислоту и отработавшую щелочь, на заводах, 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 за смену по мере того, как срабатывается щелочной раствор. В связи с этим для щелочных вод часто необходимо устраивать регулирующий резервуар, объем которого должен быть достаточным, чтобы принять суточное количество щелочных вод. Из резервуара щелочные воды должны равномерно выпускаться в камеру, где в результате смешения их с кислыми водами происходит 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.

Реагентный блок нейтрализации стоков
Нейтрализация стоков путем добавления реагента. Если сточные воды содержат больше кислоты или щелочи, чем может быть нейтрализовано при взаимодействии стоков, то добавляют соответствующие реагенты.
Этим методом наиболее часто пользуются для нейтрализации кислот. Обычно реагентом служат отходы местного производства, в частности шлам химводоочистки ТЭЦ (мел в шламовой воде) и другие отработавшие щелочи.

Для обезвреживания сточных вод, содержащих серную кислоту, и образующихся при травлении металлических изделий используются отходы металлургической промышленности: шлаки сталеплавильного, фер-рохромового и доменного производства. Основными компонентами этих шлаков являются соединения кальция — 30—59% (в пересчете на СаО), до 17% оксида магния и до 39% соединений кремния (в пересчете на Si02). Высокая дисперсность шлаков позволяет использовать их в естественном состоянии, минуя измельчение. Значительно меньшая стоимость шлаков по сравнению с известью обусловливает экономическую целесообразность их использования. Для нейтрализации применяют и другие реагенты. Выбор реагента производится в зависимости от характера нейтрализуемых сточных вод и их концентрации с учетом того, будут ли образующиеся при нейтрализации соли выпадать в виде осадка или оставаться в растворе.

Для нейтрализации минеральных кислот применяют любой щелочной реагент, дающий в растворе гидроксил-ионы ОН-; чаще всего применяют едкие, углекислые и двууглекислые щелочи. Наиболее дешевыми реагентами являются Са(ОН)2 (в виде пушонки или известкового молока), а также карбонаты кальция и магния (в виде дробленого мела, известняка и доломита). Гидроксид натрия и соду применяют только в тех случаях, когда эти реагенты являются отходами местного производства.
В качестве реагентов для нейтрализации органических жирных кислот применяют известь, содержащую не менее 25—30% активного оксида кальция, или смесь извести с 25%-ной технической аммиачной водой (NH4OH). Добавление аммиака способствует последующей биологической очистке этих вод и снижает содержание известкового шлама.

Различают три вида кислотосодержащих сточных вод:

  • воды, содержащие сильные кислоты (HO, HNO3), кальциевые соли которых хорошо растворимы в воде
  • для нейтрализации этих кислот может быть использован любой из указанных выше реагентов
  • воды, содержащие сильные кислоты (H2SO4, H2SO3), кальциевые соли которых трудно растворимы в воде
  • воды, содержащие слабые кислоты (Н2СO3, СН3СООН).

При нейтрализации сильных кислот, кальциевые соли которых трудно растворимы в воде, эти соли не только выпадают в осадок, но при больших концентрациях могут отлагаться на поверхности нейтрализующего материала, что тормозит ход реакции.
Для нейтрализации небольших количеств кислых вод (до 200 м3/сут-ки) могут быть применены также растворы гидроксида натрия, соды и др.

В качестве реагента известь вводится в виде известкового молока (способ мокрого дозирования) или в виде сухого порошка (способ сухого дозирования); реже применяются мелкодробленый известняк, мел или доломит крупностью зерен не более 0,5 мм (способы сухого дозирования).

При производительности установки более 5 т/сутки нейтрализуемой кислоты при сухом дозировании 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 известкозым молоком.

В число основных сооружений установки входят:

  • резервуары-усреднители кислых и щелочных стоков
  • камеры реакции-нейтрализаторы
  • отстойники для нейтрализованных сточных вод или накопители, являющиеся одновременно отстойниками и емкостью для осадка
  • сооружения для обезвоживания осадков
  • реагентное хозяйство (дозаторы, растворные баки, аппараты для гашения извести).

Состав сооружений и оборудования станции нейтрализации выбирается в зависимости от расхода, концентрации кислоты и наличия в сточной воде тяжелых механических примесей.

Для удаления примесей  могут предусматриваться песколовки, устанавливаемые перед  усреднителями.
Приготовление рабочего раствора производится в растворных баках. Баки оборудуются мешалками на вертикальной оси с частотой вращения не менее 40 об/мин-1, применяется также перемешивание рабочего раствора воздухом с интенсивностью аэрации 0,8 м3/(м2-мин) или насосами.

Подача рабочего раствора в нейтрализуемую воду производится при помощи насосов или различных дозаторов.
Насосы дозаторы для подачи растворов реагентов
Дозаторы работают совместно  с автоматическими рН-метрами, обеспечивающими надежность и непрерывность процесса нейтрализации. Для транспортирования рабочих растворов применяются химически стойкие трубы из ПВХ и кислотостойкие насосы.

Скорость движения раствора по трубам должна быть не менее 1,5 м/с.
Для перемешивания реагента со сточной водой применяются смесители любого типа.
Продолжительность контакта сточных вод и реагента в камерах реакции обычно не превышает 5 мин, при наличии в кислых водах ионов тяжелых металлов она увеличивается до 30 мин.
При небольшом количестве нейтрализуемых сточных вод применяются контактные нейтрализаторы, при значительном расходе сточных вод — проточные.

Для выделения из нейтрализованной сточной воды нерастворенных примесей (сульфата кальция, гидроксидов тяжелых металлов и т. п.) применимы отстойники любого типа, рассчитываемые на пребывание в них сточной воды в течение 2 ч. Продолжительность отстаивания может быть уменьшена путем введения в воду флокулянтов (например, полиакрнламида) при соблюдении оптимальных условий их действия (дозы, величины рН воды и пр.).

Осветленная вода используется в оборотных циклах водоснабжения или сбрасывается в канализацию.

Классификация

Сточными называют воды, которые были в использовании или проходили по загрязненным поверхностям. Они имеют сугубо производственное, хозяйственное или атмосферное происхождение и подразделяются на следующие виды:

  • Производственные стоки – это воды, использованные в технологических процессах.
  • Хозяйственные загрязнения. Появляются от туалетов, прачечных, душевых, заведений общепита, обязательно имеющихся на предприятиях.
  • Под атмосферными стоками подразумевают потоки дождя, растаявшего снега, стекающие по крышам цехов, складов, гаражей, автомоек, других поверхностей.

На промышленных объектах существуют все три вида сточных вод. Например, на предприятиях машиностроения вода используется для следующих целей:

  • фото 971_2подготовки исходных материалов;
  • переноса энергии в теплообменниках,
  • изменения температуры сырьевой массы, продукции, деталей оборудования;
  • приготовления большого количества рабочих жидкостей;
  • хозяйственных потребностей предприятия.

Соотношение объемов грязных потоков от различных источников определяется спецификой предприятия, уровнем организации каждого вида работ.

Стоимость станции очистки стоков зависит от

  • Исходных показателей сточных вод – зависит от типа стоков и их загрязнённости.
  • Требований к стокам на выходе из системы – зависит от варианта сброса.
  • Типа исполнения – изготовление в специализированном блок-контейнере или в сборном модульном здании (при повышенной производительности), а также установка в грунт или здание Заказчика.
  • Предполагаемой производительности или количества пользователей.
  • Комплекта услуг – будет ли транспортировка, монтаж и пусконаладка.

Станция для биологической очистки – описание и принцип работы

Станция глубокой биологической очистки работает с использованием продуктов жизнедеятельности микроорганизмов, которые есть в стоках. В устройстве создаются специальные условия, при которых микробы смогут существовать. Туда закачивается воздух, с использованием которого бактерии разлагают отходы. В камерах находятся анаэробые и аэробные микроорганизмы, которые поглощают попадающие в жидкость вредные вещества и перерабатывают их в процессе своей жизнедеятельности.

Само по себе устройство представляет резервуар, внутри которого имеется несколько камер. В зависимости от количества секций выделяют несколько степеней очистки.

В первой камере крупные частицы оседают на дне, что приводит к расслаиванию воды. Она разделяется на отдельные фракции. После осадок удаляют.

2 камера – «активатор». Туда подается воздух через специальный компрессор. Воздух необходим для нормальной жизнедеятельности микроорганизмов. Из-за того, что идет анаэробный процесс, получают активный ил, который является хорошим удобрением. На его хлопьях идет очищение.

zen.yandex.ru

Вот так выглядит очистительное сооружение.

В 3 камеру попадает тот самый ил, который образуется во 2 секции. Это отделение является очередным отстойником. Отсюда чистая вода попадает в последнюю камеру. Степень очистки при этом достигает 98%. Такой водой можно поливать овощи на грядке.

Вредные примеси подвергаются окислению под воздействием кислорода. Процесс носит название «аэрации», т.е. удаляются из сточных вод фосфор и прочие вредные вещества.

Такая станция компактная, ее просто установить. Стоки не оседают, поэтому исключается необходимость в откачке. Но нужно оборудование регулярно обслуживать и следить за его чистотой. Секции промывают под высоким давлением, после чего устройство необходимо перезапустить. Твердые отходы и агрессивные средства для мойки использовать не рекомендуется.

Основные методы химической очистки промышленных стоков

Химическая очистка сточных вод

Химические методы проведения очистки промышленных стоков сегодня используются  в основном для связывания и удаления из объема технической воды опасных химических элементов и приведения основных параметров таких стоков к нормам, позволяющим в дальнейшем провести обычную биологическую очистку.

Буквально в процессе такой очистки используются основные типы химических реакций:

  • Нейтрализация опасных соединений и элементов;
  • Окислительная реакция;
  • Реакция восстановления химических элементов.

В технологическом цикле очистных сооружений промышленных предприятий химическая очистка применима:

  • Для получения очищенной технической воды;
  • Очистке стоков производства от химических соединений перед сбросом в канализацию для дальнейшей биологической очистки;
  • Извлечения ценных химических элементов для дальнейшей переработки;
  •  При проведении доочистки воды в отстойниках для сброса в открытые водоемы.

Химическая очистка сточных вод перед выбросом стоков в канализацию общего назначения, позволяет существенно повысить безопасность и ускорить процесс биоочистки.

Способы очистки сточных вод

Необходимо знать, что очищать сточные воды можно двумя способами: анаэробным и аэробным. 

​Первый способ применяется в различных видах септиков – начиная от простых переливных септиков из бетонных колец и заканчивая локальными очистными сооружениями. Второй способ очищения используется в автономных системах канализации – станциях глубокой биологической очистки.

Способ очистки Суть способа
Анаэробный. Очистка сточных вод происходит за счёт анаэробных бактерий, которым не требуется доступ воздуха. В этом способе степень очистки может достигать около 70% и поэтому воду на выходе из канализационной установки требуется дополнительно очищать. С этой целью используются поля фильтрации.
Аэробный. Очистка сточных вод происходит за счёт аэробных т.е. требующих присутствия воздуха бактерий. Благодаря принудительному нагнетанию воздуха происходит более быстрый процесс расщепления загрязнённых вод, что позволяет достичь степени очистки свыше 95%.

​Первый способ применяется в различных видах септиков – начиная от простых переливных септиков из бетонных колец и заканчивая локальными очистными сооружениями. Второй способ очищения используется в автономных системах канализации – станциях глубокой биологической очистки.

Описание технологической схемы. Как составляется проект участка очистки сточных вод гальванического производства

Согласно схеме кислотно-щелочные промывные воды подаются в первый усреднитель, а отработанные концентрированные кислотно-щелочные растворы электролитов – во второй усреднитель. Отработанные концентрированные растворы из второго усреднителя дозируются в первый дозирующим насосом. Затем из усреднителя под номером один сточные воды подаются в реактор-флокулятор, где дозирующими насосами (вторым и третьим) дозируются рабочие растворы реагентов. При этом первый усреднитель устанавливают выше уровня электрофлотатора флокулятора для обеспечения нормального самотека жидкости. Из него сточные воды поступают во флокулятор, где и извлекаются дисперсные вещества. Из флокулятора осветленная вода самотеком направляется в промежуточную емкость усреднителя. Осветленная вода из третьего усреднителя вторым насосом подается на автоматизированные механические фильтры, которые производят ее финишную очистку. После фильтров очищенная вода под поступает в четвертый накопитель, в котором дозируется рабочий раствор серной кислоты (нужен для нормализации pH).
Флокулятор

Осветленная жидкость, имеющая нейтральные кислотно-щелочные показатели направляется на сорбционный фильтр с загрузкой активированного угля, где из нее удаляются остатки органики. Затем она подается в накопитель номер шесть. Следующий этап обработки – обессоливание. Обессоленная вода (вторая категория по ГОСТ 9.314) из седьмого усреднителя насосом перекачивается на повторное использование в гальванический цех.

Флотоконцентрат поступает в сборник осадка, откуда с помощью диафрагменного пневматического насоса подается на рамный фильтр-пресс для последующего обезвоживания. Обезвоженный флотоконцентрат отправляется на утилизацию региональным предприятиям, занимающимся переработкой твердых отходов. Дополнительно технология предполагает предварительное обезвреживание хромсодержащих стоков в технологической цепочке.

дЕИЯРБСЧЫЮЪ ЯРЮМЖХЪ НВХЯРЙХ ЦЮКЭБЮМХВЕЯЙХУ ЯРНЙНБ МЮ ннн сй рЮРОПНТ

б ЦЮКЭБЮМХВЕЯЙНЛ ОПНХГБНДЯРБЕ БНДЮ ХЯОНКЭГСЕРЯЪ МЮ УНГЪИЯРБЕММН-АШРНБШЕ, ОПНРХБНОНФЮПМШЕ Х РЕУМНКНЦХВЕЯЙХЕ МСФДШ. рЕУМНКНЦХВЕЯЙХЕ МСФДШ БЙКЧВЮЧР Б ЯЕАЪ: ОПХЦНРНБКЕМХЕ РЕУМНКНЦХВЕЯЙХУ ПЮЯРБНПНБ, ОПНЛШБЙЮ ДЕРЮКЕИ, НУКЮФДЕМХЕ НАНПСДНБЮМХЪ (БШОПЪЛХРЕКХ) Х ПЮЯРБНПНБ (БЮММШ), ОПНВХЕ МСФДШ (ОПНЛШБЙЮ ТХКЭРПНБ, ОПНТХКЮЙРХЙЮ НАНПСДНБЮМХЪ). пЮЯУНД БНДШ МЮ ОПХЦНРНБКЕМХЕ РЕУМНКНЦХВЕЯЙХУ ПЮЯРБНПНБ НОПЕДЕКЪЕРЯЪ НАЗЕЛНЛ БЮММ Х ЯНЯРЮБНЛ ПЮЯРБНПНБ. пЮЯУНД БНДШ МЮ НУКЮФДЕМХЕ БШОПЪЛХРЕКЕИ НОПЕДЕКЪЕРЯЪ ХУ РХОНЛ Х ЛНЫМНЯРЭЧ Х СЙЮГШБЮЕРЯЪ Б РЕУМХВЕЯЙНИ ДНЙСЛЕМРЮЖХХ (ОЮЯОНПРЕ). дН 90-95% БНДШ Б ЦЮКЭБЮМХВЕЯЙНЛ ОПНХГБНДЯРБЕ ХЯОНКЭГСЕРЯЪ МЮ ОПНЛШБНВМШЕ НОЕПЮЖХХ, ОПХВЕЛ СДЕКЭМШИ ПЮЯУНД БНДШ ГЮБХЯХР НР ОПХЛЕМЪЕЛНЦН НАНПСДНБЮМХЪ Х ЙНКЕАКЕРЯЪ Б ЬХПНЙНЛ ДХЮОЮГНМЕ НР 0,2 ДН 2,3 Л3 МЮ 1 Л2 НАПЮАЮРШБЮЕЛНИ ОНБЕПУМНЯРХ. нЯМНБМШЛ БХДНЛ НРУНДНБ Б ЦЮКЭБЮМХВЕЯЙНЛ ОПНХГБНДЯРБЕ ЪБКЪЧРЯЪ ОПНЛШБМШЕ БНДШ ЯЛЕЬЮММНЦН ЯНЯРЮБЮ, ЯНДЕПФЮЫХЕ МЕЯЙНКЭЙН БХДНБ РЪФЕКШУ ЛЕРЮККНБ, НАЗЕДХМЪЧЫХЕЯЪ Я ЙХЯКНРМН-ЫЕКНВМШЛХ .

оПНЛШБМШЕ ЙХЯКШЕ БНДШ НАПЮГСЧРЯЪ Б БЮММЮУ УНКНДМНИ ОПНЛШБЙХ ОНЯКЕ ТНЯТЮРХПНБЮМХЪ, УХЛХВЕЯЙНИ НВХЯРЙХ. оПНЛШБМШЕ ЫЕКНВМШЕ БНДШ НАПЮГСЧРЯЪ Б БЮММЕ ЦНПЪВЕИ ОПНЛШБЙХ ОНЯКЕ НАЕГГЮПЮФХБЮМХЪ Х ЫЕКНВМНЦН РПЮБКЕМХЪ. йНМЖЕМРПХПНБЮММШЕ ЙХЯКШЕ ЯРНЙХ НАПЮГСЧРЯЪ Б БЮММЕ НЯБЕРКЕМХЪ. йНМЖЕМРПХПНБЮММШЕ ЫЕКНВМШЕ ЯРНЙХ НАПЮГСЧРЯЪ Б БЮММЕ НАЕГФХПХБЮМХЪ Х РПЮБКЕМХЪ. оПХ ЯЛЕЬХБЮМХХ БНД ЙХЯКШУ Х ЫЕКНВМШУ, БН БПЕЛЪ ГЮЛЕМШ ПЮЯРБНПНБ БНДШ Б ОПНЛШБМШУ БЮММЮУ ОПНХЯУНДХР МЕИРПЮКХГЮЖХЪ. оПХ МЕИРПЮКХГЮЖХХ ДКЪ НЯЮФДЕМХЪ ХНМНБ РЪФЕКШУ ЛЕРЮККНБ ЙНМЖЕМРПХПНБЮММШЕ ЯРНЙХ ЯАПЮЯШБЮЧРЯЪ Б ГЮОЮЯМСЧ ЕЛЙНЯРЭ, УНПНЬН ОЕПЕЛЕЬХБЮЧРЯЪ Х НРЯРЮХБЮЧРЯЪ .

яХЯРЕЛЮ НВХЯРЙХ ЦЮКЭБЮМХВЕЯЙХУ ЯРНЙНБ ПЮАНРЮЕР ЯКЕДСЧЫХЛ НАПЮГНЛ: ОПНЛШБМШЕ Х ЯРНВМШЕ БНДШ ЦЮКЭБЮМХВЕЯЙНЦН ОПНХГБНДЯРБЮ ОНДЮЧРЯЪ Б МЮЙНОХРЕКЭМСЧ ЕЛЙНЯРЭ е1. хГ ЕЛЙНЯРХ е1 ЯРНЙХ МЮЯНЯНЛ м1 ОНДЮЕРЯЪ Б ПЕЮЙРНП п1. б ПЕЮЙРНП п1 ДКЪ ОПЕДБЮПХРЕКЭМНИ НАПЮАНРЙХ ЯРНВМШУ БНД ДНГЮРНПЮЛХ мд2 Х мд3 ДНГХПСЧРЯЪ ПЕЮЦЕМРШ: ПЮЯРБНП ЫЕКНВХ Х ТКНЙСКЪМРЮ. хГ ПЕЮЙРНПЮ п1 ЯРНЙХ ОНЯРСОЮЧР Б НРЯРНИМХЙ. оНЯКЕ НЯЮФДЕМХЪ, НЯБЕРКЕММЮЪ БНДЮ ЯАПЮЯШБЮЕРЯЪ Б ЙЮМЮКХГЮЖХЧ, Ю НЯЮДНЙ Б ТХКЭРП-ОПЕЯЯ, ЙНРНПШИ ОНЯКЕ НАЕГБНФХБЮМХЪ ОНДЮЕРЯЪ МЮ СРХКХГЮЖХЧ. .

яУЕЛЮ ЯСЫЕЯРБСЧЫЕИ ЯРЮМЖХХ НВХЯРЙХ ОПХБЕДЕМЮ МЮ кХЯРЕ ╧ 1.

мЕДНЯРЮРНЙ ЯХЯРЕЛШ НВХЯРЙХ Б РНЛ, ВРН ЙХЯКШЕ Х ЫЕКНВМШЕ ЯРНВМШЕ БНДШ ЯЛЕЬХБЮЧР ДПСЦ Я ДПСЦНЛ АЕГ СВЕРЮ ХУ Пм, ВРН ОПХБНДХР Й РНЛС, ВРН Пм ЯЛЕЬЮММШУ ЯРНВМШУ БНД ЛНФЕР ХГЛЕМЪРЭЯЪ НР ЙХЯКНИ ДН НЯМНБМНИ.

пЮЯРБНПХЛШЕ МЕНПЦЮМХВЕЯЙХЕ ГЮЦПЪГМЕМХЪ, ОПЕДЯРЮБКЪЧЫХЕ ЯНАНИ ЩКЕЙРПНКХРШ, СДЮКЪЧР ХГ ЯРНВМШУ БНД ЦЮКЭБЮМХВЕЯЙНЦН ОПНХГБНДЯРБЮ ОЕПЕБНДНЛ ХНМНБ РЪФЕКШУ ЛЕРЮККНБ Б ЛЮКНПЮЯРБНПХЛШЕ ЯНЕДХМЕМХЪ, ХЯОНКЭГСЪ ДКЪ ЩРНЦН ПЕЮЦЕМРМШИ ЛЕРНД. пЕЮЦЕМРМЮЪ НАПЮАНРЙЮ, ЙЮЙ ЯЮЛШИ ПЮЯОПНЯРПЮМЕММШИ ЯОНЯНА НВХЯРЙХ ЯРНЙНБ, ОПЕДСЯЛЮРПХБЮЧЫХИ ОНЯКЕДСЧЫХИ ЯКХБ НВХЫЕММНИ БНДШ Б ЙЮМЮКХГЮЖХЧ, ВЮЯРН МЕ ОНГБНКЪЕР НВХЯРХРЭ БНДС ДН РПЕАСЕЛШУ ОНЙЮГЮРЕКЕИ ОН РЪФЕКШЛ ЛЕРЮККЮЛ.

дПСЦХЕ ЯРЮРЭХ

бКХЪМХЕ ОПНЛШЬКЕММНЯРХ Х РПЮМЯОНПРЮ МЮ ЩЙНКНЦХЧ. пЮДХЮЖХНММЮЪ НАЯРЮМНБЙЮ Б пт
яН БРНПНИ ОНКНБХМШ ОПНЬКНЦН БЕЙЮ ЩЙНКНЦХЪ МЮВЮКЮ ОПХНАПЕРЮРЭ ГМЮВЕМХЕ ЛХПНБНГГПЕМХЪ. рЮЙЮЪ МЕНАУНДХЛНЯРЭ ОНЪБХКЮЯЭ НРРНЦН, ВРН ВЕКНБЕЙ ОНЯРЕОЕММН БЛЕЬХБЮЕРЯЪ Б ОПХПНДМСЧ ЯПЕДС. мЮВЮКНЯЭ НЯНГМЮМХЕ РНЦН …

йНМЖЕОЖХЪ АЕГНРУНДМНЦН ОПНХГБНДЯРБЮ

б ДЮММНИ ПЮАНРЕ ПЮЯЯЛНРПЕМШ ОПХМЖХОШ
БМЕДПЕМХЪ ЛЮКННРУНДМШУ Х АЕГНРУНДМШУ РЕУМНКНЦХИ, ЙЮЙ МЮХАНКЕЕ ОЕПЯОЕЙРХБМШЕ
МЮОПЮБКЕМХЪ АЕПЕФМНЦН ОПХПНДНОНКЭГНБЮМХЪ Х ЯНУПЮМЕМХЪ НЙПСФЮЧЫЕИ ЯПЕДШ, Ю РЮЙ …

нРБЕРЯРБЕММНЯРЭ ГЮ ЩЙНКНЦХВЕЯЙХЕ ОПЮБНМЮПСЬЕМХЪ

яСЫМНЯРЭ
ЩРНЦН БХДЮ ЧПХДХВЕЯЙНИ НРБЕРЯРБЕММНЯРХ ГЮЙКЧВЮЕРЯЪ Б ОПХЛЕМЕМХХ Й МЮПСЬХРЕКЪЛ
ЩЙНКНЦХВЕЯЙНЦН ГЮЙНМНДЮРЕКЭЯРБЮ ЮДЛХМХЯРПЮРХБМН-ОПЮБНБШУ ЯЮМЙЖХИ (БГШЯЙЮМХИ).
оЕПЕВЕМЭ ЩЙНКНЦХВЕЯЙХУ О …

Очистка сточных вод гальванического производства (проектирование)

Технологическая схема, применяемая для очистки сточных вод гальванического производства, включает в себя:схема очистки сточных вод гальванического производства

  • Е1, Е2, Е3 – накопительные емкости;
  • Н1, Н2 – насосы;
  • Д1, Д2 – емкость для приготовления раствора реагента;
  • НД1, НД2, НД3 – дозирующие насосы;
  • Р1 – реакторы смешения;
  • ЭФ – электрофлотационный модуль;
  • ИПТ – источник питания (для ЭФ);
  • ФП – фильтр пресс;
  • КФ – кварцевый фильтр;
  • ИФ – ионообменный фильтр.

При этом главным техническим узлом системы является именно электрофлотатор, который включает в себя блок нерастворимых электродов, источник постоянного тока, систему по сбору шлама, вытяжной зонт. Работа аппарата основывается на электрохимических процессах выделения кислорода и водорода за счет водного электролиза, флотационного эффекта.

Для проектирования нужно рассчитать локальную установку очистки сточных вод гальванического производства. Для этого используются показатели концентрации взвешенных частиц на входе и выходе, тяжелых металлов на входе и выходе, расход сточных вод. Материальные потоки в электрофлотаторе также нужно будет просчитать с учетом температуры электролита, токовых нагрузок на аппарат, расстояния между электродами.

Исходные данные:

  • I = 50 А – нагрузка на аппарат;
  • tоэл=25ºС – температура электролита;
  • Вт=98%;
  • Расстояние между электродами составляет 5 – 10 мм.

Экспериментальные данные по воде:

  • Na2SO4=2000 мг/л;
  • Скипидар=0,01 мг/л;
  • масло веретенное=5 мг/л;
  • ПАВ «Брулин»=30 мг/л;
  • K2Cr2O7 =0,02 мг/л;
  • рН=8,5.

Формула катодных реакций – H2O→H2 + ОН- – 2ē.

Формула анодных реакций – 2H2O→O2+4H++4ē.

Расход водных масс при электрофлотации – это GH2O, где GH2O кг/ч – объем воды, вступивший в электрохимическую реакцию на электроде. Вт – это выход по току, М = 18 – молекулярная масса, 26.8 – количество электричества, а n = 4, 2 – количество электронов, принимающих участие в электрохимической реакции. Отсюда получаем следующие данные:

  • G1H2O = 0,0082 кг/ч – объемы воды, вступившей в реакцию на аноде.
  • G2H2O = 0,0165 кг/ч – объем воды, вступившей в реакцию на катоде.
  • GH2O = G1H2O + G2H2O.
  • GH2O = 0,0247 кг/ч.

Отдельно определяется количество образовавшихся газов, объем уносимого с водородом растворителя, а также количество растворителя, уносимого с кислородом.

Закажите консультацию специалиста компании Гейзер

Остались вопросы? Мы всегда готовы предоставить консультацию по всем вопросам очистки воды!

Заказать консультацию

Схема сброса очищенных сточных вод

Водоотведение стоков, очищенных до нормативов согласно СНиП 2.04.03-85, может осуществляться в коллектор городской канализации или в водоём. Вид водосброса зависит от возможностей и типа стоков:

Промышленные стоки очищаются до норм хозбытовых стоков

big-arrow-right.png

Хозбытовые стоки очищаются до норм сброса в водоём

big-arrow-right.png

Очищенные стоки сбрасываются в водоём

Хозбытовые стоки очищаются до норм сброса в водоём (при наличии городской канализации станция очистки не обязательна)

big-arrow-right.png

Очищенные стоки сбрасываются в водоём

Ливневые стоки очищаются до норм сброса в водоём или в городскую канализацию при её наличии

big-arrow-right.png

Очищенные стоки сбрасываются в водоём или городскую канализацию

Процесс нейтрализации

Нужно изначально решить основную проблему. Она заключается в изменчивом притоке сточных вод по времени и химическому составу. Проблема решается посредством специальных рабочих моделей – интеграцией в систему специальных емкостей, в которых воды нормализуются. Или процесс подачи химреагентов автоматизируется по рН, который определяют проточные или погружные датчики. После отбора проб сточных вод подбираются химические реагенты. В целом выбор зависит от таких факторов:

  • вид кислот или щелочей в стоках и их насыщенность;
  • способ последующего применения солей из осадка.

Нормы для слива в канализацию

Нормативами предусмотрены единые требования к воде, сливаемой в канализацию, независимо от характера деятельности предприятия. В регламентирующих документах оговорена возможность отклонения величины рН от нейтрального значения (7) на 1,5 единицы в обоих направлениях.

Помимо этого указаны следующие максимально допустимые показатели:

  • концентрация нерастворенных веществ 500 мг/л;
  • превышение химического потребления кислорода по отношению биологическому в течение 5 суток в 2,5 раза;
  • увеличение соотношения ХПК/БПК в течение 20 суток в 1,5 раза.

Стоки не должны содержать:

  • горючие;
  • радиоактивные вещества;
  • соединения, при разложении которых образуются легко взрывающиеся газы.

Не допускается присутствие в сливных водах веществ, способных разрушить канализацию.

Типовые решения

Производственные сточные воды преимущественно бывают 3 видов:

  • с содержанием сильных кислот НО и/или HNO3, их соединения хорошо растворимы в воде;
  • с содержанием сильных кислот H2SO4 и/или H2SO, их соединения плохо растворимы в жидкости;
  • с содержанием слабых кислот Н2СO3 и/или СН3СООН.

Наличие в производственных стоках сильных кислот с соединениями, которые трудно растворяются, создает наибольшие проблемы, поскольку такие примеси не только осаживаются на дно, но и оседают на реагентные частицы. Это существенно увеличивает время прохождения химической реакции. Выбор реагента также зависит от объемов сточных вод, подлежащих нейтрализации.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...