ХПК — химическая потребность в кислороде, определенная бихро-матным методом, т.е. количество кислорода, эквивалентное количеству расходуемого окислителя, необходимого для окисления всех восстановителей, содержащихся в воде, мг 02/мг вещества.
ХПК — химическая потребность в кислороде, определенная бихро-матным методом, т.е. количество кислорода, эквивалентное количеству расходуемого окислителя, необходимого для окисления всех восстановителей, содержащихся в воде, мг 02/мг вещества.
Сточная вода — это вода, бывшая в бытовом, производственном или сельскохозяйственном употреблении, а также прошедшая через какую-либо загрязненную территорию. В зависимости от условий образования сточные воды делятся на бытовые, или хозяйственнофекальные, атмосферные и промышленные.
На угольных и сланцевых шахтах образуются две категории сточных вод: шахтные и производственные.К шахтным водам относятся ме-таморфизированные подземные воды, вскрытые и дренированные подземными выработками, сточные воды от гидродобычи, а также сточные воды шахтных систем обеспыливания. Производственные сточные воды образуются на шахтной поверхности. К ним относятся охлаждающие сточные воды компрессорных станций, продувочные воды котельных и охладительных сооружений, промывные и регенерационные сточные воды установок подготовки воды для котельных и ряд других.
В зависимости от мощности турбин и применяемых параметров пара удельный расход воды на тепловых электростанциях малой и средней мощности составляет 0,12— 0,45 м3/(кВт • ч). На теплоэлектростанциях большой мощности (свыше 500 тыс. кВт) и при повышении параметров пара этот расход уменьшится до 0,1—0,105 м3/(кВт • ч). Подавляющая часть этой воды (85—95 %) идет на конденсацию пара, а остальная часть — на охлаждение масла и воздуха (3—8 %), пополнение потерь в оборотных циклах (4—6 %), удаление золы и шлака (2—5 %), подпитку котлов (0,2—0,8 %).
Все используемые на водоподготовительных установках реагенты и соли, извлеченные при очистке воды, необходимо удалять. В зависимости от качества исходной воды и принятых методов очистки pH сбрасываемой воды может изменяться в широких пределах — от 0,5 до 13. Непосредственные сбросы таких вод приводят к повышению солесодер-жания в водоеме и изменению pH в нем со всеми вытекающими последствиями. Кроме того, при этом в водоемы сбрасываются все уловленные из воды примеси органического характера, повышающие биологическое потребление кислорода (ВПК) водоема, и взвешенные вещества, поэтому непосредственный сброс таких вод в водоемы недопустим.
Общий расход сточных вод, загрязненных нефтепродуктами, составляют воды мазутохозяйств, главного корпуса, электротехнического оборудования, вспомогательных служб (депо, компрессорные, автохозяйства). В состав нефтепродуктов, загрязняющих воду на ТЭС, входят мазуты, смазочные и изоляционные масла, керосин, бензин и т.д.
При сжигании топочных мазутов в котлах энергетических установок образуется зола, выход которой, обычно, не превышает 0,1—0,3 % от массы сжигаемого мазута.Зола мазутов — продукт окисления солей, перешедших в высококипя-щие фракции при переработке нефти. Часть золы составляют соли щелочных и щелочно-земельных металлов, извлекаемых из пластовой воды вместе с нефтью, другая часть золы образуется из металлооргани-ки, входящей непосредственно в структуру компонентов нефти. В состав золы входят окислы и соединения ванадия, никеля, натрия, кальция, алюминия, железа и др.
При консервации оборудования используют «мокрые» методы (при помощи деаэрированной воды, растворов аммиака и гидразина, смешанных растворов) и «сухие» (в основном консервацию азотом под давлением). Перед производством ремонтов поверхности нагрева обрабатывают нитритно-аммиач-ным раствором.
Наиболее экономичным методом удаления золы и шлака является гидротранспорт в золоотвалы, где происходит отстаивание грубодисперсных примесей из пульпы. Осветленная вода может сбрасываться непосредственно в водоемы (прямоточная или разомкнутая система гидрозолоудаления) или подаваться обратно на электростанцию для ее повторного использования (оборотная или замкнутая система).
На заводах черной металлургии образуется значительное количество сточных вод (200—250 м3 на 1 т выплавляемой стали), которые отводятся от водопотребителей или незагрязненными в нагретом состоянии, или содержащими загрязняющие вещества. Как правило, после локальной очистки таких сточных вод возможно их использование для оборотного водоснабжения.
При производстве агломерата образуются условно чистые и загрязненные сточные воды. Первые поступают от охлаждения оборудования. Количество их составляет 0,7—1,7 м3 на 1 т агломерата. Загрязненные сточные воды образуются от очистки газов и гидроуборки помещений. Количество их составляет 4,2—7,1 м3 на 1 т агломерата.
В доменном производстве сточные воды поступают от охлаждения оборудования, очистки газов, гидроуборки подбункерных помещений, от разливочных машин и переработки шлака.Сточные воды от очистки доменного газа образуются в количестве 6—9 л на 1 м3 очищаемого газа или 20—30 м3 на 1 т чугуна. Количество взвешенных веществ в сточной воде 1—2 г/л. Содержание взвешенных веществ размером 0,01—0,1 мм составляет 85—90 %, а размером менее 0,01 мм —10—15 %.
При производстве стали сточные воды образуются от охлаждения сталеплавильных печей и конверторов и от мокрой очистки газов.При охлаждении сталеплавильных агрегатов образуются условно чистые стоки, нагревающиеся на 12—15 °С. Удельные расходы воды на 1 т выплавляемой стали составляют: для мартеновских печей с водяным охлаждением — 10—15 м3, с испарительным охлаждением — 2,5—6 м3; для кислородных конверторов — 1,4—2,5 м3; для дуговых электропечей — 10—16 м3.
От зоны вторичного охлаждения МНЛЗ сточные воды поступают в количестве 10—15 м3 на 1 т разливаемой стали. Они загрязнены окалиной и маслом. Концентрация взвешенных веществ в них в среднем составляет 500 мг/л (максимальное значение 1500 мг/л). Концентрация масла достигает 50 мг/л, при средних значениях 25—30 мг/л. При повторном использовании осветленной воды остаточное содержание взвешенных веществ не должно превышать 10 мг/л, масел — 5 мг/л.
Цехи горячей прокатки. Чистые сточные воды поступают от масло- и воздухоохладителей, а также от нагревательных устройств. В зависимости от типа прокатного стана количество сточной воды составляет 5—10 м3 на 1 т прокатываемого металла. Вода нагревается всего на 3—5 °С.
Современные коксохимические заводы состоят из ряда цехов, основными из которых являются: углеподготовительный, коксовый, улавливания химических продуктов коксования и очистки коксового газа от сероводорода. На отдельных заводах имеются углеобогатительные фабрики, смолоперерабатывающие цехи и цехи ректификации сырого бензола.
Характеристика и расходы сточных вод рудообогатительных фабрик представлены в табл. 3.1—3.12.Сточные воды рудообогатительных фабрик содержат преимущественно грубодисперсные примеси, а также различные металлы, кислоты, нефтепродукты, фенолы и крезолы, цианиды, род аниды, мышьяк.
Производство алюминия разделяется на два этапа: получение глинозема и извлечение металлического алюминия методом электролиза глинозема в расплавленных фтористых солях.Способы и технология получения глинозема зависят от вида и состава исходных алюминийсодержащих руд: бокситов, нефелинов, алунитов. Во всех случаях предусмотрены дробление и размол руды, выщелачивание из нее глинозема в раствор, осаждение из него гидроокиси алюминия, фильтрация и выпаривание раствора, кальцинация (прокаливание) осадка.
Магний получают из карналлита (минерал, содержащий хлористые магний и калий) электролитическим методом. После предварительного обезвоживания сырьевая масса проходит вращающиеся и электролитические печи.
К заводам цветной металлургии относятся: цинковые, свинцовые, свинцово-цинковые, никелевые, медеплавильные, кобальтовые и оловянные.Основное количество сточных вод заводов цветной металлургии используется без очистки в замкнутых системах оборотного водоснабжения для охлаждения оборудования.
В настоящее время для производства аммиака из природного и попутного газов используют различные технологические схемы, отличающиеся способами конверсии газов и методами очистки конвертированного газа. По способу конверсии природного газа применяют две схемы: I — с каталитической конверсией под атмосферным давлением; II — с каталитической конверсией под давлением.
Карбамид (мочевина) является одним из наиболее концентрированных азотных удобрений, объем производства которого непрерывно возрастает. Синтез карбамида осуществляют из аммиака и диоксида углерода, причем применяют, как правило, схемы с частичным или полным рециклом NH3 и С02.
Процесс получения аммиачной селитры состоит из следующих стадий: 1) получение растворов аммиачной селитры нейтрализацией азотной кислоты газообразным аммиаком или аммиаксодержащими газами; 2) упаривание растворов аммиачной селитры до состояния плава; 3) кристаллизация из плава соли в виде частиц округлой формы (гранул), чешуек (пластинок) и мелких кристаллов; 4) охлаждение или сушка соли; 5) упаковка в тару готового продукта.
Серная кислота широко применяется в промышленности, в связи с чем ее производство предусматривается обычно в комплексе с ее потребителями — производствами суперфосфатных и сложных удобрений, азотной, фосфорной и соляной кислот, нитропродуктов и др.
Конденсаты соковых паров ва-куум-выпарных установок имеют pH = 1,3, содержат порядка 600— 1000 мг/л фтора, 10—15 г/л Р205 и до 10 г/л 8Ю2.Простой суперфосфат. На получение 1 т суперфосфата (100%-й Р205) расходуется от 0,2 до 1,4 м3 воды. Из этого количества основная часть выводится из процесса в виде 8—12%-го раствора кремнефторис-то-водородной кислоты, которая направляется на переработку, а небольшое количество составляет конденсат водяных паров в газоходах, гидрозатворах и т.п.
Промышленность основного органического и нефтехимического синтеза включает большое число различных производств. В настоящей главе рассмотрены вопросы технологии очистки сточных вод лишь некоторых многотоннажных производств.
Сульфатные сточные воды являются водным раствором сульфата аммония [до 30 % (мае.)], содержащим свободную серную кислоту [до 1 % (мае.)] и загрязненным тяжелыми смолистыми веществами [1-2 % (мае.)].Обычные способы переработки сульфатных сточных вод путем выпаривания и кристаллизации сульфата аммония для сточных вод производства акрилонитрила неприемлемы вследствие наличия в воде тяжелых смолистых веществ. Эти смолы осаждаются на кристаллах сульфата аммония, резко снижая его качество. Для переработки сульфатных сточных вод, загрязненных смолами, разработано несколько способов: 1) выделение сульфата аммония из раствора, насыщенного аммиаком; 2) выделение сульфата аммония вакуум-кристаллизацией; 3) обработка сульфатных сточных вод известью.
Синтетические жирные кислоты (СЖК) получают путем жидкофазного каталитического окисления парафина при атмосферном давлении с использованием марганцевого катализатора. При окислении парафина образуется смесь карбоновых кислот Cj—С20 и выше, дикар-боновые кислоты, альдегиды, ке-тоны, лактоны, эфиры и другие соединения.
Значительные количества воды расходуются в процессах выделения и очистки бутадиена, особенно при охлаждении и промывке контактного газа в скрубберах. Для очистки бутадиенсодержащих фракций от ацетиленовых соединений, а также для выделения бутадиена промышленное применение получил метод хемосорбции с водно-аммиачным раствором ацетата меди (I). Это обусловливает попадание в сточные воды аммиака и ионов меди.
Основной способ получения изопрена основан на двухстадийном дегидрировании изопентана.Далее из контактного газа методом абсорбции выделяется изопен-тан-изоамиленовая фракция, после чего изоамилены извлекаются путем экстрактивной ректификации. Очищенные от примесей изоамилены направляются на установку каталитического дегидрирования в изопрен.
Первая стадия — конденсация жидких изобутилена и формальдегида с получением 4,4-диметилди-оксана-1,3 — происходит в присутствии катализатора (серной кислоты) при 80—100 °С. Помимо основного на этой стадии образуются побочные продукты: триметилкарби-нол, метилаль, диоксановые спирты, диолы, эфиры и другие вещества.
Совместное получение фенола и ацетона включает следующие стадии технологического процесса: подготовка сырья (товарного бензола и пропилена), получение изо-пропилбензола (ИПБ) путем алки-лирования бензола пропиленом в присутствии катализатора — хлористого алюминия; получение гидроперекиси изопропилбензола (ГПИПБ) окислением изопропилбензола кислородом воздуха; разложение гидроперекиси изопропилбензола серной кислотой с получением ацетона-сырца и фенола-сырца; их очистка ректификацией; переработка побочных продуктов и отходов.
Искусственные волокна подразделяются на химические и синтетические. К химическому виду волокон относятся вискозные, медно-аммиачные и ацетатные волокна, для получения которых используется целлюлоза.Производство вискозного волокна. Целлюлоза обрабатывается едким натром и после отделения щелочи растворяется в сероуглероде. Образовавшийся вискозный раствор для получения вискозной нити продавливается через фильеры (устройство с мельчайшими отверстиями) в осадительную ванну, содержащую раствор серной кислоты, сульфатов натрия и цинка. Далее нить отмывается щелочью, проходит пластифи-кационную ванну со слабокислым раствором. Осадительная ванна освобождается от излишков воды, остаток поступает в кристаллизатор.
К синтетическим относятся выпускаемые отечественной промышленностью полиамидные волокна — капрон и анид, полиэфирное волокно — лавсан и акрилонитриль-ное волокно — нитрон.Основное сырье и химикалии, применяемые при производстве этих волокон: капролактам, адипиновая кислота и гексаметилендиамин, ди-метилтерефталат, этиленгликоль, метанол, нитрилакриловая кислота, метилакрилат, роданид натрия.
Полистирол и сополимеры стирола с другими мономерами получают методами полимеризации в блоке, а также эмульсионной и суспензионной полимеризацией. В процессе блочной полимеризации вода используется для охлаждения аппаратуры и химически загрязненных сточных вод не образуется. Поэтому в настоящем разделе рассмотрены процессы эмульсионной и суспензионной полимеризации и сополи-меризации стирола.
Технологический процесс получения твердых новолачной и резоль-ной смол включает следующие стадии: подготовка, загрузка и конденсация сырья, сушка смолы, слив, охлаждение и измельчение смолы.Для конденсации применяют 40%-е водные растворы формальдегида (формалин), содержащие небольшие количества метилового спирта.
Мочевиноформ альдегидные смолы получают путем конденсации мочевины и формальдегида в слабощелочной, нейтральной или слабокислой средах при различных температурах в присутствии разнообразных конденсирующих веществ, при добавлении некоторых растворителей и т.д. В промышленности на установках периодического или непрерывного действия из мочевины и формалина получают конденсационные растворы, растворы смолы и сухие смолы. Обезвоживание реакционной смеси чаще всего производится под вакуумом.
Эпоксидные смолы получают путем конденсации продуктов, содержащих эпоксидные группы, с гидроксилсодержащими соединениями. Широкое распространение получили эпоксидные смолы, образующиеся при конденсации эпи-хлоргидрина с 4,4-диоксидифенил-пропаном в присутствии 15%-го раствора едкого натра.
В зависимости от характера примесей, загрязняющих сточную воду, применяют следующие физико-хи-мические методы очистки: отгонка легколетучих органических компонентов; термическое обезвреживание; обработка сточных вод карбоксилсодержащими соединениями для очистки от ПВС, коагуляция мелкодисперсных и коллоидных примесей. Доочистку сточных вод производят биологическим методом.
Согласно нормативам концентрация взвешенных веществ в воде, сбрасываемой в водоемы, не должна превышать 20 мг/л, а по ХПК — должна находиться в пределах 15 мг/л в зависимости от вида водоема. При необходимости повторного использования значительно возрастают требования к воде по содержанию как взвешенных, так и растворенных веществ, т.е. вода должна быть еще и обессолена до уровня, соответствующего электропроводности 10-5 — 10 б Ом-1 ■ см -1.
Сточные воды содержат различные взвешенные и водорастворимые вещества. Наиболее типичными загрязнениями сточных вод являются взвесь пигментов или полупродуктов, серная кислота, серно-кислый натрий, сульфат железа, хлористый натрий, нитрит натрия, хромпик, нитрат свинца, хлористый барий, серно-кислый цинк.
Основными специфическими загрязняющими веществами в указанных сточных водах являются ионы металлов.Наиболее эффективными способами локальной очистки сточных вод от ионов металлов являются электрохимические и ионообменные методы.
Промышленный синтез капролактама осуществляется окислением циклогексана воздухом. Процесс состоит из следующих стадий: окисления, омыления, оксимирования, экстракции, упарки водного раствора и дистилляции.
Сточные воды производства метанола относятся к разряду слабо кислых, концентрированных, основными загрязняющими веществами в которых являются метанол, муравьиная кислота, высшие спирты, механические примеси. Количество сточных вод, образующихся из кубовых остатков после промывки в вакуумных аппаратах, невелико, поэтому их собирают в накопительную емкость, из которой периодически направляют в сооружения биологической очистки.
Синтетические порошкообразные моющие средства получают на основе сульфожирных спиртов по схеме, состоящей из четырех основных стадий: подготовка сырья, суль-фатирование жирных кислот, сушка и расфасовка готовой продукции. Для получения порошкообразных синтетических моющих средств используют как жидкое, так и порошкообразное сырье. Жидкое сырье поступает в производство в железнодорожных цистернах, а порошкообразное — в содовозах и мешках.
В последнее время широкое применение получили товары бытовой химии в аэрозольной упаковке. Технологические процессы изготовления таких товаров включают следующие стадии: изготовление аэрозольных баллонов, приготовление композиций, наполнение аэрозольных баллонов.
Наиболее целесообразно для этой цели использовать метод фильтрации с применением фильтрующей ткани «Бельтинг». Промывные воды пастообразных моющих средств при этом полностью освобождаются от механических примесей. Промывные воды чистящих средств, содержащие кварц, каолин и пемзу в высокодисперсном состоянии, очищаются от механических примесей на фильтре с фильтрующей тканью «Бельтинг» на 90 %.
Сточные воды данного производства относятся к категории концентрированных. Перед очисткой на аэротенках они должны пройти систему локальной очистки для удаления взвешенных и эфирорастворимых веществ. Присутствующие в сточных водах взвешенные вещества относятся к категории медленно оседающих механических загрязнений. Поэтому наиболее распространенный метод очистки от механических примесей — простое отстаивание сточных вод — является в данном случае неэффективным.
Загрязненные сточные воды на участках, выпускающих товары культурно-бытового назначения, образуются при промывке технологического оборудования, связанной с переходом от одного вида продукта к другому, при влажной уборке производственных помещений, при расфасовке готовой продукции. Нарушения технологического режима могут также способствовать образованию загрязненных сточных вод.
На заводах с глубокой переработкой нефти имеются следующие установки: термического или каталитического крекинга тяжелых нефтепродуктов (мазута) с получением легких фракций; газофракционирующая для разделения смеси газов и направления их на дальнейшую химическую переработку; каталитического риформинга бензиновых фракций для получения высокооктановых бензинов; переработки парафина с получением синтетических жирных кислот и др.
Сточные воды от установок подготовки нефти и резервуарных парков. В систему канализации установок подготовки нефти поступают солесодержащие сточные воды, загрязненные нефтепродуктами и механическими примесями, концентрация которых колеблется в широких пределах (см. табл. 5.6) и в отдельных случаях может превышать 100 г/л. В качестве сооружений локальной очистки используются нефтеловушки или отстойные резервуары. Рабочий объем нефтеловушек обеспечивает продолжительность отстаивания сточных вод в пределах 1—4 ч. При колебании содержания нефтепродуктов на входе от 1000 до 15 000 мг/л нефтеловушки обеспечивают снижение этой концентрации до 150—350 мг/л. На НПЗ в локальные нефтеловушки направляют все сточные воды, образующиеся при подготовке нефти.
Нефтепромыслы. Нефть, добываемая на промыслах, перед транспортированием на нефтеперерабатывающие заводы, как правило, подвергается предварительной подготовке с целью обезвоживания, обессоливания, выделения попутных газов и ценных веществ.
Перед сбросом в канализацию эти сточные воды подвергают первичной (локальной) очистке. Для первичной очистки применяют различные регенерационные методы химической технологии: перегонку, ректификацию, экстракцию, сорбцию, ионный обмен и другие, предусматривающие, как правило, утилизацию извлекаемых веществ. Установки локальной очистки входят в состав технологической схемы производства.
Резиновая промышленность объединяет заводы шинные, шиноремонтные, резиновых технических изделий (РТИ) и регенератные.В целом сточные воды предприятий резиновой промышленности характеризуются относительно небольшими расходами и степенью загрязненности. Производственные загрязненные сточные воды после предварительной очистки в цехах на локальных установках отводят в городскую канализацию. Производственные незагрязненные сточные воды, образующиеся при мойке автопокрышек, охлаждении оборудования, резины и изделий из нее, отводят в систему промышленного оборотного водоснабжения или в водосток.
Количество сточных вод производства лакокрасочных материалов, виды и концентрация загрязняющих воду веществ колеблются в широких пределах и зависят от изготовляемого продукта и метода его получения. Обычно сточные воды содержат примеси исходного сырья промежуточных и конечных продуктов. Состав загрязняющих веществ многокомпонентный. Сюда относятся акролеин, формальдегид, фенол, фталевая и малеиновая кислоты, метанол и бутанол, ацетон, ароматические углеводороды, смолистые вещества, хлориды щелочных металлов, сульфаты аммония и натрия.
Сырьем для предприятий целлю-лозно-бумажной промышленности (ЦБП) служит хвойная и лиственная древесина, солома однолетних сельскохозяйственных культур (ржи, пшеницы, овса), стебли камыша и тростника, промышленные отходы при переработке хлопковых, пеньковых и льняных волокон. В качестве вторичного сырья используют макулатуру. Из сырья на предприятиях ЦБП приготовляют волокнистые полуфабрикаты (целлюлозу, полу-целлюлозу, древесную массу и тряпичную полумассу), а затем из них вырабатывают бумагу и картон.
Продукты переработки древесины и реагенты растворяются в воде или образуют в ней эмульсии.Количество загрязненных сточных вод основных производств лесохимической промышленности приведено в табл. 7.5.В табл. 7.6 дана характеристика загрязненных сточных вод основных производств лесохимической промышленности.
Гидролизно-дрожжевые, гидро-лизно-спиртовые и фурфурольно-дрожжевые заводы могут располагаться самостоятельно или входить в лесопромышленный комплекс.Продукцией гидролизно-дрожжевых заводов являются кормовые дрожжи и фурфурол.
Предприятия микробиологической промышленности выпускают в настоящее время продукцию более двухсот наименований (аминокислоты, белковые вещества, ферменты, бактериальные препараты и др.), используемую в различных отраслях народного хозяйства. К основным видам продукции, получаемой в процессе микробиологического синтеза, относятся дрожжи кормовые, выращенные на различных субстратах (парафинах, природном газе, этаноле, метаноле), ферментные препараты, используемые как биологические катализаторы и кормовые добавки, средства защиты растений и антибиотики немедицинского назначения, аминокислоты, используемые в качестве кормовых добавок.
Лекарственные препараты получают главным образом путем органического синтеза или в результате микробиологических процессов.Различают следующие группы лекарственных препаратов: антибиотики, витамины, синтетические лекарственные средства, фитохимические (из растительного сырья) и органопрепараты (из животного сырья).
К машиностроительной отрасли относятся заводы автомобильные, тракторные, комбайностроения, сельскохозяйственных машин, автотракторной электроаппаратуры, подшипниковые, станкостроительные, инструментальные и др. Технологические процессы большинства этих заводов во многом аналогичны, так как их основными цехами являются сборочные, механические, инструментальные, кузнечные, прессовые, литейные, термические, защитных покрытий и окраски, вспомогательные.
Основная масса машиностроительных предприятий в своем составе имеют гальванические производства или технологические участки гальванопокрытия. Сточные воды гальванических производств являются наиболее опасными с точки зрения токсичности, так как в своем составе содержат высокотоксичные ингредиенты в виде тяжелых металлов. Поэтому в промышленности функционирует множество технологических схем очистки сточных вод, базирующихся на различных методах.
В процессе производства кровельного картона, а также последующей его пропитки нефтяным битумом или каменноугольной смолой (для получения соответственно рубероида или толя) образуются загрязненные и незагрязненные сточные воды.
Сточные воды заводов железобетонных конструкций делятся на загрязненные, образующиеся при промывке оборудования и бетоно-проводов, в пропарочных камерах (конденсат), постах формования труб и на испытательных стендах, и незагрязненные, образующиеся при охлаждении оборудования и сварочных агрегатов.
В производстве цемента различают два способа подготовки исходного сырья: мокрый и сухой. При мокром способе все компоненты размалываются с применением воды, и полученный шлам с влажностью 32—42 % подается на обжиг. При сухом способе используются сухие компоненты. Вода в этом случае расходуется только на аспирацию. Сухой способ экономичнее, но сильно усложняет систему аспирации. В табл. 10.6 приведено удельное количество воды, расходуемой при применении того или другого способа подготовки сырья.
В процессе производства стекла образуются загрязненные шламовые стоки и незагрязненные стоки от охлаждения оборудования.Незагрязненные стоки направляются на градирню и после охлаждения возвращаются в производство.
Сточные воды в производствах строительной керамики и фаянса образуются при охлаждении оборудования, очистке аспирационного и пневмотранспортного воздуха, мытье оборудования и полов. Количество сточных вод приведено в табл. 10.9.
Необходимость и целесообразность создания замкнутых систем технического водоснабжения отдельных производств, предприятий и промышленных узлов в зависимости от местных условий может быть определена тремя основными факторами: дефицитом воды; исчерпыванием ассимилирующей способности водных объектов, предназначенных для приема сточных вод; экономическими преимуществами по сравнению с прямоточными системами водоснабжения и очисткой сточных вод перед их сбросом в водные объекты до кондиций, обусловленных требованиями Правил охраны вод и Государственного водного надзора.
Разработку замкнутых систем водного хозяйства промышленных предприятий можно осуществлять постадийно — с постепенным увеличением доли воды, используемой в обороте. Начальным этапом в создании таких систем должно быть определение научно обоснованных требований к качеству воды, используемой во всех технологических процессах и операциях. В большинстве случаев для выполнения технологических операций нет необходимости использовать питьевую воду. В то же время следует определить те показатели воды, которые оказывают решающее влияние на качество получаемого продукта, установить их допустимые пределы. Это позволяет создать рациональные системы оборотного использования воды. Для обеспечения санитарно-гигиенической и токсикологической безопасности при использовании очищенных промышленных и городских сточных вод в оборотных системах водоснабжения на действующих крупных предприятиях целесообразно проводить комплексные исследования для разработки оптимальной схемы очистки оборотных вод.
Наиболее распространена биологическая очистка промышленных и бытовых (городских) сточных вод, однако качество воды после такой очистки позволяет ее использовать без дальнейшей обработки лишь для немногих целей и при непременном условии отсутствия контакта воды с людьми. В большинстве же случаев биологически очищенные сточные воды являются лишь исходным сырьем для подготовки технической воды на установках, в которых используются в различных сочетаниях физико-химические методы удаления из воды органических веществ, корректировки солевого состава и более или менее глубокого обессоливания.
Для улавливания из сточных вод крупных нерастворенных загрязнений применяют решетки. Их выполняют из круглых, прямоугольных или имеющих иную форму металлических стержней. Зазоры между ними равны Ь — 16 + 19 мм. Решетки, устанавливаемые на насосных станциях, имеют и большие зазоры, которые зависят от количества протекающей сквозь них воды.
Кроме комбинированных решеток-дробилок типа РД промышленность выпускает круглые решетки-дробилки КРД (рис. 1.4), радиальные — РРД, вертикальные — ВРД. Характеристика комбинированных решеток-дробилок приведена в табл. 1.2.
Горизонтальные и аэрируемые песколовки используют при расходах более 10 тыс. м3/сут. Конструктивной разновидностью горизонтальных песколовок являются песколовки с круговым движением воды. Они имеют круглую форму в плане. Их рекомендуется применять при сравнительно небольших расходах — до 70 тыс. м3/сут. Тангенциальные песколовки также имеют круглую форму в плане, и они рекомендуются при небольших расходах — до 50 тыс. м3/сут. Вертикальные песколовки велики по размеру и работают неэффективно, поэтому они находят применение в исключительных случаях — при соответствующем обосновании.
Глубина проточной части отстойников принимается равной 1,5—4 м; отношение длины к глубине — 8—12 (для производственных сточных вод — до 20). Ширина отстойника (обычно 6—9 м) назначается в зависимости от способа удаления осадка, а для станций биологической очистки — с учетом ширины аэротенка, исходя из условий их блокирования в единое секционное сооружение. Днище отстойника выполняется с уклоном к приямку не менее 0,005; высота нейтрального слоя принимается равной 0,3 м над поверхностью осадка; для вторичных отстойников должна быть учтена глубина слоя ила, равная 0,3—0,5 м.
Различные типы отстойников отличаются конструкцией впускных и выпускных устройств и, соответственно, пропускной способностью. Пропускная способность отстойников характеризуется не только их геометрическими размерами, но и коэффициентом использования объема.
Радиальные отстойники применяют при расходах сточных вод более 20 тыс. м3/сут. Эти отстойники по сравнению с горизонтальными имеют некоторые преимущества: простота и надежность эксплуатации, экономичность, возможность строительства сооружений большой производительности. Недостаток — наличие подвижной фермы со скребками.
Эти отстойники применяются для интенсификации процесса первичного отстаивания на станциях биологической очистки при повышенном содержании в сточных водах труднооседающих веществ.При проектировании осветлителей с естественной аэрацией в соответствии с нормами их число принимается не менее двух, диаметр — не более 9 м; разность уровней воды (для обеспечения аэрации) — 0,6 м. Объем камеры флокуляции должен обеспечивать 20-минутное пребывание воды. Глубина камеры составляет 4—5 м, диаметр нижнего сечения назначается исходя из скорости движения воды (8—10 мм/с). Скорость движения воды в центральной трубе 0,5—0,7 м/с, длина этой трубы 2—3 м. Глубина нейтрального слоя между нижним краем камеры флокуляции и поверхностью осадка в иловой части принимается равной 0,6 м.
Проектируются нефтеловушки типов: горизонтальные, многоярусные (тонкослойные) и радиальные (рис. 1.28).Горизонтальная нефтеловушка представляет собой отстойник, разделенный продольными стенками на параллельные секции. Сточная вода из отдельно расположенной распределительной камеры по самостоятельным трубопроводам поступает через щелевую перегородку в каждую секцию нефтеловушки. Освобожденная от нефти вода в конце секции проходит под затопленной нефтеудерживающей стенкой, через водослив переливается в отводящий лоток и далее в трубопровод. Для снижения вязкости нефти в зимнее время предусматривается обогрев поверхности жидкости (змеевиком).
Фильтровальное оборудование широко используется в системах очистки сточных промышленных и бытовых вод, при водоподготовке и очистке воды в оборотных системах водоснабжения предприятий. В процессах фильтрования используются две группы оборудования: фильтры с фильтрующими перегородками и фильтры с зернистым слоем. Фильтры с зернистым слоем применяются преимущественно при очистке больших объемов сточных и производственных вод, а также в системах водоснабжения предприятий. Фильтры с фильтрующими перегородками применяются для улавливания из сточных вод ценных компонентов или с целью получения осадков невысокой влажности.
Общий вид барабанного вакуумного фильтра со сходящим полотном приведен на рис. 1.36.Отечественной промышленностью выпускается несколько типоразмеров барабанных вакуумных фильтров со сходящим полотном. Сводные сведения о данных фильтрах приведены в табл. 1.14.
Предназначены для разделения суспензий с частицами твердой фазы более или менее однородной крупности с умеренной скоростью их осаждения и могут быть использованы в тех случаях, когда при фильтровании под вакуумом образуется слой осадка толщиной не менее 8 мм за время не более 3 мин. Кроме того, скорость осаждения наиболее крупных частиц твердой фазы, составляющих в совокупности не менее 20 % от общего ее количества, не должна превышать 18 мм/с.
Ленточные фильтры типа ЛМН. Предназначены для обезвоживания осадков бытовых и промышленных сточных вод.Конструкция фильтра (см. рис. 1,38) обеспечивает высокую степень обезвоживания осадка, предварительно обработанного флокулян-том, путем последовательного воздействия на него гравитационных сил, вакуума и постепенно возрастающего давления в клиновой зоне и в зонах низкого и высокого давления. В зонах возрастающего давления механическое воздействие производится на осадок, находящийся между двумя фильтровальными перегородками.
Фильтры под давлением типа МВЖ предназначены для разделения малоконцентрированных суспензий с содержанием твердой фазы до 1 % (мае.); имеют жидкостный съем осадка.В зависимости от конкретных условий работы фильтры могут быть изготовлены из углеродистой или коррозионно-стойкой стали, титана, с фильтрованием через ткань или намывной слой вспомогательного фильтрующего вещества (ВФВ).
Фильтры под давлением патронные предназначены для осветли-тельного фильтрования суспензий с малым содержанием твердой фазы, разделения суспензий с содержанием до 5 % твердой фазы с последующей промывкой осадка, для сгущения суспензий.
Фильтр-пресс ФКВ500-1У-02 предназначен для фильтрования и промывки осадков суспензий химических производств и может быть использован в химической, горнометаллургической, нефтеперерабатывающей, горнорудной и других отраслях промышленности, а также для обезвоживания осадков городских сточных вод после аэробного сбраживания и реагентной обработки.
В качестве фильтрующей среды могут быть использованы природные и искусственные (кварцевый песок, дробленый гравий, антрацит, бурый уголь, доменный шлак, горелые породы, керамзиты, мраморная крошка) или синтетические (пенополиуретан, полистирол, полипропилен, лавсан, нитрон) материалы. Природные материалы применяют в дробленом (гранулированном) виде определенных фракций, а искусственные — в дробленом либо в волокнистом или тканом виде. К фильтрующим материалам относят также металлические сетки квадратного и галунного плетения, которые устанавливают в микрофильтрах, барабанных сетках, фильтрах «Вако» и других сетчатых аппаратах.
Барабанные сетки типа БСБ (с бактерицидными лампами) рекомендуется применять на станциях аэрации вместо первичных отстойников для механической очистки бытовых сточных вод для задержания гру-бодисперсных примесей при содержании взвешенных веществ в исходной воде не более 250 мг/л. Содержание взвешенных веществ в этом случае снижается на 20—25 %. При этом необходимо соблюдать следующее требование: в воде не должно быть вязких веществ (смол, битума, масел и др.), затрудняющих промывку сетки.
Для очистки сточных вод наиболее широкое применение получили однокорпусные, батарейные многоярусные напорные гидроциклоны. На рис. 1.48 приведена схема одиночного гидроциклона.Примеси отделяются за счет действия центробежных сил, потому эффективность разделения весьма высокая при незначительных габаритах аппарата.
Центрифугирование реже используется для очистки сточных вод, чем методы осаждения и фильтрования. Это связано с тем, что центрифугирование является процессом энергоемким.Центрифуги бывают отстойные и фильтрующие. В процессах очистки сточных вод фильтрующие центрифуги используют для разделения грубодисперсных систем, отстойные — для разделения труднофильтрующих-ся тонко- и грубодисперсных суспензий, а также для классификации суспензий по размерам и плотности частиц. Для очистки производственных сточных вод наиболее перспективны отстойные центрифуги.
Жидкостные центробежные сепараторы — машины для разделения жидких дисперсных систем в поле центробежных сил. Рабочий орган сепараторов — ротор.Сущность процесса заключается в том, что дисперсные частицы, двигаясь с потоком вдоль образующей тарелки, должны успеть выделиться на поверхности тарелки до того, как их вынесет с потоком из пакета тарелок.
Коагуляция — это слипание частиц коллоидной системы при их столкновениях в процессе теплового движения, перемешивания или направленного перемещения во внешнем силовом поле. В результате коагуляции образуются агрегаты — более крупные (вторичные) частицы, состоящие из скопления более мелких (первичных).
Флотация — это процесс молекулярного прилипания частиц флотируемого материала к поверхности раздела двух фаз, обычно газа (чаще воздуха) и воды, обусловленный избытком свободной энергии поверхностных пограничных слоев, а также поверхностными явлениями смачивания.
В практике очистки сточных вод предприятий наиболее широко применяют метод напорной флотации, используемый как для очистки общего стока, так и для очистки локальных сточных вод.Установки напорной флотации содержат: насос для подачи жидкости, сатуратор (напорный резервуар) для насыщения воды воздухом, устройства подачи воздуха в воду (эжектор, включенный в обратный трубопровод насоса или компрессор с подачей воздуха в сатуратор) и флотокамеру, где флотируемые загрязнения выделяются в виде пены.
Во флотационной камере воздушные пузырьки прилипают к частицам и флотируют их на поверхность воды. Пенный слой удаляется с помощью пеноснимателя 77 в пеносборный бункер 12. Штуцеры 9, 10 и 13 предназначены соответственно для вывода очищенной воды, воздуха и пенного продукта.
В качестве адсорбентов используются активные угли различных марок, характеристики которых приведены в табл. 2.7.Свойства ионообменных смол даны в табл. 2.9—2.16.Исходная сточнаяЛ вода и .Сй — концентрация вещества в исходной сточной воде.
Принцип действия таких аппаратов заключается в фильтровании жидкости через неподвижный слой адсорбента до проскока в фильтрат извлекаемых веществ в количестве, превышающем заданный по технологическим условиям предел, например, до появления в фильтрате концентрации вещества, превышающей его предельно допустимую концентрацию (ПДК) в водоеме, либо допустимый уровень содержания органических веществ в технической воде в случае возврата очищенных стоков на предприятие. Они выполняются закрытыми (напорными) в виде стальных цилиндрических колонн (рис. 2.24), рассчитанных на работу под давлением, или открытыми (безнапорными) в виде резервуаров прямоугольного или круглого сечения (рис. 2.25). Каждый адсорбер оборудуется необходимым числом задвижек и вентилей для управления работой аппарата, отбора проб воды и выпуска воздуха или газов, попадающих в адсорбер вместе с очищаемой водой.
Существенно уменьшить объем требуемого количества активного угля или ионообменной смолы позволяют аппараты непрерывного действия с плотным движущимся слоем. Принцип действия аппаратов этого типа заключается в том, что очищаемая жидкость движется снизу вверх, а плотный слой реагента перемещается навстречу ей со скоростью, обеспечивающей неизменное по высоте колонны распределение поглощаемого вещества. При этом количество поступающего в аппарат свежего и отрегенерирован-ного реагента должно быть сбалансировано с массой отводимого на регенерацию.
Все сказанное относится и к ионообменным аппаратам.На рис. 2.47 приведен одноступенчатый аппарат непрерывного действия со взвешенным слоем.Для десорбции сорбата часто применяют низкокипящие или легко перегоняющиеся с водяным паром органические растворители.
Полная последовательность расчета адсорбционной установки изложена в томе 1 настоящего Справочника. Однако на практике часто пользуются упрощенными методиками, дающими вполне удовлетворительный результат для выбора типовых аппаратов как для адсорбции, так и для ионообмена.
Необходимо рассчитать ионообменную установку непрерывного действия с псевдоожиженным слоем ионита для удаления ионов натрия из раствора, содержащего хлорид натрия, если производительность по исходному раствору V = 10 м3/ч; исходная концентрация раствора Сн = 4,35 моль экв/м3; концентрация очищенного раствора составляет 5 % от исходной; температура в аппарате / = 20 °С; марка катионита КУ-2; регенерация проводится в плотном, движущемся под действием силы тяжести слое ионита 1 н. раствором НС1.
Экстракционный метод применяется для очистки сточных вод от органических примесей (фенола, нитропродуктов). Использование метода экстракции экономически целесообразно при значительных концентрациях извлекаемых веществ или их высокой товарной ценности, а также при обработке высокотоксичных сточных вод, когда не приемлемы либо не осуществимы другие известные методы.
Простейшим типом экстракторов являются распылительные колонны (рис. 2.56, а).В распылительной колонне поток дисперсной фазы движется преимущественно по центральной части поперечного сечения, что приводит к возникновению градиента плотности эмульсии по сечению и, как следствие, к образованию циркуляционного контура, охватывающего весь рабочий объем экстрактора. При этом структура потока сплошной фазы приближается к полному перемешиванию. Поэтому эффективность распылительных экстракторов обычно не превышает одной-двух теоретических ступеней.
Из различных вариантов колонн с вращающимися элементами наибольшее распространение нашли роторно-дисковые экстракторы (РДЭ). В них (рис. 2.57) внутри цилиндрического корпуса 1 на равном расстоянии неподвижно установлены кольцевые перегородки 2. По оси колонны проходит вертикальный вал 3 с горизонтальными дисками 4 — ротор аппарата. Диски ротора обычно располагаются в середине секций, образованных двумя соседними кольцами 2. К рабочей зоне экстрактора сверху и снизу примыкают отстойные (сепарационные) зоны, диаметр которых равен диаметру рабочей части (или больше его).
Экстракционные аппараты работают в условиях диспергирования одной из фаз.В экстракционных колоннах капли дисперсной фазы движутся под действием сил тяжести вверх или вниз, в зависимости от того, какая из фаз — дисперсная или сплошная — имеет меньшую плотность. Для расчета экстракторов необходимо знать скорость осаждения капель. Зависимость скоростей свободного осаждения капель от их размера обычно имеет вид, показанный на рис. 2.61. Размер капель принято характеризовать диаметром сферы равновеликого с каплей объема. Как видно из рисунка, зависимость скорости свободного осаждения от размера капель имеет вид кривой с максимумом. Капли размером й > й называют «осциллирующими». Форма их в процессе осаждения периодически претерпевает изменения. Скорость осаждения осциллирующих капель мало зависит от их размера.
Диаметр колонны. Основная трудность расчета диаметра распылительных колонн заключается в том, что для определения скоростей захлебывания нужно знать размеры капель и скорости их осаждения. Размеры капель зависят от скорости дисперсной фазы в отверстиях распределителя. Последняя же зависит от числа этих отверстий, которое необходимо для равномерного распределения дисперсной фазы.
Среди трубчатых стальных аппаратов в системах очистки сточных вод используют аппараты с вынесенной зоной кипения, что исключает образование твердых отложений на поверхности греющих труб. Обычно из трубчатых выпарных аппаратов формируют схемы, состоящие из нескольких аппаратов, что значительно снижает энергетические расходы на процесс выпаривания. На рис. 2.65 приведены различные схемы многокорпусных выпарных установок.
Роторно-пленочные аппараты предназначены для процессов дистилляции и выпаривания сточных вод при незначительных расходах. При выборе аппарата следует ориентироваться на следующие поверхностные нагрузки по исходному расходу сточных вод: при дистилляции органических жидкостей — 0,055—0,11 кг/(м2 • с), при выпаривании водных растворов — 0,028— 0,056 кг/(м2 • с). Аппараты конструктивно выполняются одно- и многоступенчатыми.
На рис. 2.76 приведена принципиальная технологическая схема переработки стоков НПЗ. Установка состоит из трех отдельных установок: шестикорпусной вакуумной выпарной станции, аппарата погружного горения и аппарата кипящего слоя. Многокорпусная выпарная установка имеет значительно лучшие экономические показатели по сравнению с аппаратом погружного горения, однако здесь образование накипи на поверхности нагрева не позволяет концентрировать стоки до конечной концентрации, превышающей 100 кг/м3, поэтому доупаривание стоков до концентрации 500—600 кг/м3 осуществляется в аппарате погружного горения.
Процесс изотермической кристаллизации из растворов подобен процессу выпаривания с образованием твердой фазы, поэтому и оборудование для этих двух процессов во многом аналогично. Данное оборудование подробно рассмотрено в разделе «Выпарное оборудование».
Аппараты для изогидрической кристаллизации подразделяются на поверхностные и вакуумные. В поверхностных кристаллизаторах отвод теплоты от кристаллизующегося раствора организуется через стенки аппарата. В вакуумных кристаллизаторах отвод теплоты от кристаллизующегося раствора происходит за счет частичного испарения растворителя.
Решение этой задачи в значительной мере достигается использованием баромембранной технологии (прежде всего обратноосмотических установок).Обратноосмотические установки требуют высококачественной предварительной подготовки сточных вод, но при этом в них удается получать практически полностью обессоленную воду.
Аппараты для баромембранных процессов подразделяют на четыре типа, отличающиеся способом укладки мембран: аппараты с плоскими мембранными элементами, аппараты с трубчатыми мембранными элементами, аппараты с мембранными элементами рулонного типа и аппараты с мембранами в виде полых волокон. Во всех аппаратах для баромембранных процессов могут быть использованы как уплотняющиеся (полимерные) мембраны, так и мембраны с жесткой структурой.
Различают трубчатые мембранные элементы с мембраной 2 внутри (рис. 2.119, а), снаружи (рис. 2.119, б) трубки с комбинированным (рис. 2.119, в) ее расположением. Из аппаратов с трубчатыми мембранными элементами наибольшее применение получили аппараты с мембраной внутри трубки.
Принципиальная схема устройства аппаратов с рулонными мембранными элементами приведена на рис. 2.121 ирис. 2.122. В корпусе 7 последовательно установлено несколько рулонных мембранных элементов.Рулонный мембранный элемент состоит из трубки 1, имеющей прорези для прохода пермеата, и герметично присоединенного к ней пакета из двух мембран 2, расположенного между ними дренажного листа 3 и сетки-сепаратора 4, образующей межмембранные каналы.
Аппараты с полыми волокнами просты по устройству, технологичны в изготовлении; они легко собираются и удобны в эксплуатации. В этих аппаратах вследствие малых диаметров волокон обеспечивается очень высокая удельная поверхность мембран — до 20—30 тыс. м2/м3.
Сущность процесса электродиализа заключается в том, что разделение идет с помощью электроза-ряженных (анионитных и катионит-ных) мембран.В качестве примера можно привести представленную на рис. 2.127 схему процесса регенерации отработанных растворов хромовой кислоты. Регенерация осуществляется в двухкамерном электролизере периодического действия с катионито-вой мембраной. Отработанным раствором хромовой кислоты заполняют анодную камеру, а 3—5%-м раствором серной кислоты — катодную камеру.
Дегазацию сточных вод осуществляют химическими (с применением реагентов) или физико-химическими методами (нагреванием и вакуумиро-ванием) и, как указывалось выше, продувкой воздухом — аэрацией.В тех случаях, когда растворенные газы являются восстановителями (например, сероводород, аммиак и т.д.), дегазацию осуществляют сильными окислителями (хлор, озон) или электрохимическим методом. Дегазацию жидкими реагентами производят в емкостных аппаратах с мешалками, а газообразные реагенты продувают через сточные воды под избыточным давлением в колоннах с насадками.
Электролизеры — это устройства, в которых проводят процессы электрохимического воздействия на водные растворы. Общая принципиальная схема таких устройств представлена на рис. 3.1. Вода поступает в емкость 2, в которую погружены два электрода 3, 4, соединенные с источником тока 5. Под действием электрического поля положительно заряженные ионы мигрируют к отрицательному электроду — катоду, а отрицательно заряженные ионы — к положительному электроду — аноду. На электродах происходит переход электронов. Катод отдает электроны в раствор, и в приэлектрод-ном пространстве происходят процессы, связанные с присоединением электронов к реагирующим частицам, — восстановление. В при-анодном пространстве протекают процессы переноса электронов от реагирующих частиц к электроду — окисление.
Стандартные, или типовые, конструкции аппаратов для электрокоагуляции отсутствуют. Существуют, однако, определенно сложившиеся схемы конструктивного оформления электрокоагуляторов.Электрокоагулятор обычно представляет собой корпус прямоугольной или цилиндрической формы, в которой помещают электродную систему — ряд электродов. Обрабатываемая вода протекает между электродами. По форме и расположению электродов электрокоагуляторы разделяют на аппараты с плоскими и цилиндрическими электродами, расположенными обычно вертикально, хотя известны конструкции и с горизонтальными плоскими электродами. Предпочтительно вертикальное положение электродов, что объясняется большей жесткостью конструкции и неизменностью размеров электродной системы, а также лучшими условиями удаления выделяющихся газов и протекания процесса флотации.
Биохимические методы очистки промышленных и хозяйственнобытовых вод основаны на способности микроорганизмов использовать многие загрязняющие вещества для питания в процессе жизнедеятельности.В табл. 4.1—4.2 приведены максимальные концентрации неорганических и органических веществ в воде, поступающей на биологические очистные сооружения.
Аэробные процессы биохимической очистки сточных вод могут протекать в естественных условиях на полях орошения, полях фильтрации и биологических прудах.Поля орошения — это специально подготовленные земельные участки, используемые одновременно для очистки сточных вод и агрокультурных целей. Очистка в этих условиях идет под действием почвенной микрофлоры, солнца, воздуха и под влиянием жизнедеятельности растений.
К искусственным сооружениям биологической очистки относятся биофильтры, аэротенки, окситен-ки и метантенки. Аппаратура для биохимической очистки сточных вод, как правило, завершает процесс очистки, и так как в нее сточные воды должны подаваться с определенным составом, то технологические схемы весьма разнообразны. Ниже приводятся технологические схемы организации очистки сточных вод, включающих биохимическую очистку.
Биологический фильтр — очистное сооружение, заполненное загрузочным материалом, через который фильтруется сточная вода и на поверхности которого развивается биологическая пленка, состоящая преимущественно из аэробных микроорганизмов. Очистка сточных вод осуществляется вследствие жизнедеятельности указанных микроорганизмов.
Аэротенк представляет собой аппарат с постоянно протекающей сточной водой, во всей толще которой развиваются аэробные микроорганизмы, потребляющие субстрат, т.е. «загрязнение» этой сточной воды.Биологическая очистка сточных вод в аэротенках происходит в результате жизнедеятельности микроорганизмов активного ила. Сточная вода непрерывно перемешивается и аэрируется до насыщения кислородом воздуха. Активный ил представляет собой суспензию микроорганизмов, способную к флокуляции.
Хлорирование является химическим (окислительным) способом обработки сточной воды, получившим в настоящее время широкое распространение. В технологии очистки сточных вод хлорирование применяется для обеззараживания очищенных сточных вод от патогенных бактерий и вирусов и удаления из сточных вод фенолов, крезолов, цианидов и других веществ, а также для борьбы с биологическими обрастаниями на сооружениях.
Озонирование применяется для очистки сточных вод от фенолов, нефтепродуктов, сероводорода, соединений мышьяка, ПАВ, цианидов, красителей, канцерогенных ароматических углеводородов, пестицидов и др. Для окисления этих веществ озоновоздушную смесь вводят в воду, в которой озон диссоциирует. Растворимость озона в воде зависит от ее pH. В слабощелочной среде озон диссоциирует очень быстро, а в кислотной — проявляет большую стойкость.
Кислые и щелочные воды перед выпуском в водоем или подачей на биологические очистные сооружения должны быть нейтрализованы. Кроме того, нейтрализация сточных вод необходима для предотвращения коррозии трубопроводов, канализационных сооружений.
Метод термического обезвреживания сточных вод применяют при небольших расходах, а также когда другие методы нецелесообразны по экономическим соображениям. Огневой метод используют для утилизации сточных вод, содержащих высокотоксичные органические вещества, и в случае наличия в сточных водах горючих отходов, которые можно использовать как топливо. Сущность метода заключается в распылении сточных вод в поток топочных газов, нагретых до 900— 1000 °С. При этом вода полностью испаряется, органические примеси сгорают, а неорганические минеральные вещества образуют твердые или оплавленные частицы.