Солнечная электростанция 30кВт - бизнес под ключ за 27000$

15.08.2018 Солнце в сеть




Производство оборудования и технологии
Рубрики

Химические методы

Основными методами химической очистки производственных сточных вод являются нейтрализация; окисление и осаждение. Из методов нейтрализации наиболее распространен метод известкования; к окислительным методам от­носятся в основном хлорирование и озонирование.

Химическая очистка может применяться как самостоятельный метод перед подачей сточных вод в систему оборотного водоснабжения, а также перед спус­ком их в водные объекты. Применение химической очистки в ряде случаев целесообразно (в качестве предварительной) перед биологической, механи­ческой или другими методами очистки. Химическая обработка находит при­менение и как метод извлечения различных компонентов из сточных вод, в частности цветных металлов.

Нейтрализация. Производственные сточные воды могут содержать щелочи и кислоты. В большинстве кислых сточных вод содержатся соли тяжелых ме­таллов, которые необходимо выделять.

Для предупреждения коррозии канализационных очистных сооружений, Нарушения биохимических процессов в биологических окислителях и водоис­точниках, а также осаждения из сточных вод солей тяжелых металлов, кислые и Щелочные воды подвергаются нейтрализации. Наиболее типичная реакция нейтрализации — это реакция между ионами водорода и гидроксила, приво­дящая к образованию малодиссоциированной воды; ІҐ+ОНГ = Н20. В резуль­тате реакции концентрация каждого из этих ионов становится одинаковой (око­ло 107), т. е. активная реакция водной среды приближается к pH = 7.

При спуске производственных СТОЧНЫХ ВОД В водоем ИЛИ ВОДОСТОК чески нейтральными следует считать смеси с pH = 6,5-8,5. Если очи Практ,1‘ воды подают в систему оборотного водоснабжения, то требования к пМ М)‘1С сят от специфики технологических процессов. Наиболее часто сточные 3аВ11’ загрязнены минеральными кислотами: серной, азотной, соляной, а Та B0′!,ІJ, смесями (т. н. агрессивные смеси).

Реже в сточных водах встречаются фосфорная, сернистая, плавикова —™ ’ ^Ро­

мовая и др., а также органические кислоты.

При химической очистке применяют следующие способы нейтрализа взаимная нейтрализация кислых и щелочных сточных вод; б) нейтрал, И"f

реагентами (кислотами, негашеной и гашеной известью, кальцинировщ 3Sl?14 каустической содой, аммиаюм) фильтрование через нейтрализующИе °lf и риалы (известь, известняк, доломит, магнезит, обожженный магнезит,

Выбор способа нейтрализации зависит от многих факторов: вида и к0н трации кислот в сточных водах, расхода и режима поступления сточных ~ наличия реагентов, местных условий и т. п.

Режимы сброса сточных вод, содержащих кислоту и отработанную цЄд0 как правило, различны. Кислые воды обычно сбрасываются равномерц0 X чение суток и имеют постоянную концентрацию. Щелочные воды (исіо„„ ‘<й’ обогатительные фабрики) сбрасываются периодически (один или два смену) по мере того, как срабатывается щелочной раствор; в связи с этцм 6 должны имен, резервуар-накопитель для равномерного выпуска в реакц^ ^ ную камеру, где в результате смешивания их с кислыми водами происхо?1′ взаимная нейтрализация.

Метод взаимной нейтрализации кислых и щелочных вод широко прщ,^ ется на предприятиях металлургической и химической промышленности. в цветной металлургии успешно используется этот метод на Иртышском ^ мико-металлургическом заводе. При производстве серной кислоты на зац0 ‘ цветной металлургии сбросная (так называемая промывная серная) кис^^ нейтрализуется щелочными сточными водами обогатительных фабрик, соб взаимной нейтрализации кислых и щелочных вод является наиболее номичным.

Реагентиую нейтрализацию используют для нейтрализации кислых ст0)) ных вод. Выбор реагента для нейтрализации кислых вод зависит от вида лот и их концентрации, а также растворимости солей, образующихся в резу,^ тате химических реакций. Для нейтрализации минеральных кислот мояц^ использовать любой щелочной реагент, но чаше всего применяют изресц ^ виде пушонки или известкового молока. В этом случае метод иногда иазый.^ кут известкованием. Метод известкования позволяетпопутяо переводить в ос^ док и такие металлы, как цинк, свинец, хром, медь и кадмий. Иногда для He£s трализации применяют карбонаты кальция или магния в виде суспензии. Пе..

речисленные реагенты сравнительно дешевы и общедоступны, но имеют ряд недостатков: обязательно устройство усреднителей перед нейтрализацией; трудность регулирования дозы реагента по pH нейтрализованной воды; слож­ность реагентного хозяйства. Скорость реакции между раствором кислоты и твердыми частицами суспензии относительно невелика и зависит от размеров частиц и растворимости образующегося соединения. Поэтому реакция закан­чивается лишь через 10-30 мин. Это относится главным образом к сточным водам, содержащим серную и сернистую кислоты, когда образуются трудно растворимые кальциевые соли, например:

H2S04 + Са(ОН)2 -> CaSO. i + 2Н20. (4.8)

Существенным недостатком метода нейтрализации серной кислоты известью является образование пересыщенного раствора гипса (CaS04), что приводит к забиванию трубопроводов и аппаратуры. Для предупреждения пересыщения применяют метод внесения в раствор «затравочных» кристаллов гипса. Обыч­но это осуществляется пугем рециркуляции образующегося в результате ней­трализация осадка сульфата кальция. Однако продолжительность переме­шивания сточной воды не должна быть менее 20-30 мин.

При нейтрализации сернокислых сточных вод известковым молоком расход извести (по СаО) принимают на 5-10 % выше стехиометрического расчета. В случае нейтрализации воды сухим порошком или известковой пастой доза ок­сида кальция составляет 140-150 % от стехиометрической, так как взаимодей­ствие между твердой и жидкой фазами происходит медленнее и не до конца.

Нейтрализация солянокислых или азотнокислых сточных вод известковым молоком или другими щелочными реагентами протекает более активно; их доза должна составлять 105 % от стехиометрии. Нейтрализацию сточных вод обычно производят известковым молоком, содержащим 5-10 % активного ок­сида кальция.

Стоимость едкого натра и карбоната натрия (соды) велика, и использование их целесообразно лишь в случае одновременного получения ценных продук­тов. Высокая растворимость натриевых солей в воде упрощает процесс нейтрализации, но увеличивает количество минеральных примесей. Кроме того, углекислый газ, получающийся при использовании карбоната натрия, вызы — вает пенообразование, коррозию оборудования, флотацию осадка и т. д. В ка­честве нейтрализующих добавок при нейтрализации слабокислых сточных вод могут быть использованы отходы производства: карбидный шлам ацетилено­вых станций, шлам от установок химводоочистки, щелочные элюаты ионооб­менных установок, электропечные и феррохромовые шлаки и др.

На основании уравнений нейтрализации можно определить теоретически необходимое количество щелочей для нейтрализации той или иной кислоты (табл. 4.13). Как уже отмечалось, в большинстве промышленных сточных вод

Таблица 4.13

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ КОЛИЧЕСТВО ЩЕЛОЧНОГО РЕАГЕНТА ДЛЯ НЕЙТРАЛИЗАЦИИ 1 г КИСЛОТ

Количество реагента, г, для нейтрализации кислот

Щелочной реагент

серной

H2S04

соляной

на

азотной

HN03

фосфор­ной Н}РС>4

уксусной

СНэСООН

плавико­вой HF

Активный оксид кальция СаО

0,57

0,77

0,44

0,86

0,47

1,4

Гидроксид кальцмя (известь гашеная Са(ОН)г

0,75

1,01

0,59

1,13

0,62

1,85

Едкий натр NaOH

0,82

1,09

0,63

1,22

0,67

2,0

Едкое кали КОН

1,14

1,53

0,89

1,71

0,94

2,8

Карбонат кальция (известняк, мел, мрамор) СаСОз

1,02

1,37

0,S

1,53

0,83

2,5

Карбонат магния (магнезит) МвСОз

0,86

1,15

0,67

1,21

0,7

2,1

Карбонат натрня (кальцини­рованная сода Na? COj

1,09

1,45

0,В4

1,62

0,89

2,65

предприятий черной и цветной металлургии наряду с кислотами содержатся и катионы металлов, которые при нейтрализации могут выпадать в осадок в виде соответствующих гидроксидов.

Процессы реагентной нейтрализации сточных вод осуществляются на ней — трализационных установках или станциях, основными элементами которых являются (рис. 4.17): резервуары-усреднители; склады нейтрализующих реа­гентов; растворные баки для приготовления рабочих растворов реагентов; до-

Кислые

заторы рабочих растворов реагентов; смеситель сточных вод с реагентом; ка­меры реакций (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 за процессом нейт­рализации и, при необходимости, деминерализационные установки.

Нейтрализацию солянокислых и азотнокислых сточных вод, а также серно­кислых сточных вод при концентрации серной кислоты не более 1,5 г/дм осу­ществляют на непрерывно действующих фильтрах. В качестве загрузки мож­но использовать такие нейтрализующие материалы, как доломит, известняк, магнезит, мел, мрамор и др.

Крупность фракций материала загрузки 3-8 см; расчетная скорость фильт­рации зависит от вида загрузочного материала, но обычно составляет не более 5 м/ч; продолжительность контакта не менее 10 мин.

Применение таких фильтров возможно при условии отсутствия в кислых сточных вшах растворимых солей металлов, поскольку при pH > 7 они будут вцделяться в осадок в виде труднорастворимых соединений, которые полно­стью забивают норы фильтра. Ограничивается применение нейтрализующих фильтров при подаче на них сернокислых стоков с концентрацией серной ки­слоты более 1,5 г/дм3. В этом случае количество образующегося сульфата каль­ция превышает его растворимость (~ 2 г/дм3); он начинает выпадать в осадок и процесс нейтрализации прекращается. При загрузке из карбоната магния это ограничение исключается, поскольку растворимость сульфата магния доста­точно высока (355 г/дм3 по MgS04x7H20).

Конструктивно фильтры выполняются с вертикальным движением нейтра­лизуемых кислых сточных вод.

Химическое осаждение сводится к связыванию ионов, подлежащих удале­нию, в малорастворимые и слабодиссоциированные соединения. При выборе реагентов для выделения примесей воды в виде осадков необходимо учиты­вать значения величин произведений растворимости образующихся соедине­ний; чем ниже эта величина, тем выше степень очистки воды. Присутствие в воде посторонних солей обычно приводит к возрастанию растворимости об­разующихся осадков вследствие увеличения ионной силы раствора. Следует отметить, что скорость ионных реакций в водных растворах велика и обычно реакции протекают практически мгновенно. Осаждаемые вещества могут быть в виде плохо растворимых гидроксидов, сульфидов, карбонитов и др. Конк­ретные примеры будут приведены ниже.

Окисление. Окислительный метод очистки применяют для обезвреживания производственных сточных вод, содержащих токсичные примеси (простые) и комплексные цианиды, органические вещества или соединения, которые не­целесообразно извлекать из сточных вод, а также очищать другими методами
(сероводород, сульфиды). Такие виды сточных вод встречаются в машиностро­ительной (цехи гальванических покрытий), металлической (обогатительные фабрики), нефтехимической (нефтеперерабатывающие и нефтехимические за­воды), целлюлозно-бумажной (цехи варки целлюлозы) и в других отраслях промышленности. В узком смысле окисление — реакция соединения какого — либо вещества с кислородом, а в более широком — всякая химическая реак­ция, сущность которой состоит в отнятии электронов от атомов или ионов.

В практике обезвреживания производственных сточных вод в качестве окис­лителей используют хлор; птохлорит кальция и натрия, хлорную известь, диоксид хлора, озон, технический кислород и кислород воздуха. Среди, дру­гих окислителей, которые применяются при очистке производственных сточ­ных вод, можно назвать пероксид водорода, оксиды марганца, перманганат и бихромат кальция. Эти окислители, хотя и не находят широкого применения, но в ряде случаев могут быть использованы для окисления фенолов, крезопов, цианидсодержащих примесей и др.

Обезвреживание сточных вод хлором или его соединениями — один из са­мых распространенных способов их очистки от ядовитых цианидов, а также от таких органических и неорганических соединений, как, сероводород, гид — росульфид, сульфид, метилмеркаптан и др.

Сточные воды, содержащие ядовитые цианиды, образуются на машиностро­ительных и металлообрабатывающих заводах в гальванических цехах. Значи­тельное количество цианидсодержащих сточных вод получается при промыв­ке изделий после закаЯки их в расплавах цианидов. Обычно содержание циа­нидов в таких сточных водах колеблется от 20 до 100 мг/дм3, но бывает и выше.

(4.9)

(4.10)

Окисление ядовитых цианидов CW осуществляется пугем перевода их в нетоксичные цианаты CNO-, которые затем гидролизуются с образованием ио­нов аммония и карбонатов:

CN~+20H~ — 2е СЖЛНО; CNO~+2H О -> NH" +С02 ,.

і 4 3

Возможен также перевод токсичных соединений в нетоксичный комплекс или в осадок (в виде нерастворимых цианидов) с последующим удалением его из сточных вод отстаиванием или фильтрованием.

(4-11)

При введении в воду хлор гидролизуется, образуя хлорноватистую и соля­ную кислоты:

С12+НгО HOC1+HCL

В сильнокислой среде равновесие этой реакции сдвинуто влево, и в воде присутствует молекулярный хлор; прн значениях pH > 4 молекулярный хлор в воде практически отсутствует. Образовавшаяся в результате гидролиза хлора

Рис. 4.18. Концентрация НОСІ и ОСГ в воде при изменении величины pH

хлорноватистая кислота диссоциирует на ион гипохлорита ОСГ и нон водоро — да Н’. Соотношение между недиссоциированной хлорноватистой кислотой НОСІ и ионом гипохлорита ОСГ в веде при различных величинах pH показа­но на рис. 4.18.

Гипохлориты кальция или натрия, а также хлорная известь образуют в воде адорвоватистую кислоту и ион гипохлорита в соотношениях, определяемых pH водной среды.

Окисление цианидов хлором можно проводить только в щелочнойереде (pH >9-40),

CN" + 20Н + С12 CNO” + 2СГ + 2Н20. (4.12)

Образующиеся цианаты можно окислить до элементарного азота и диоксида Углерода

2CNO + 40І-Г + ЗС12 -» 2 СО2- + 6СГ + N2" + 2Н20. (4.13)

При снижении pH возможно протекание реакции прямого хлорирования Цианида с образованием токсичного хлорциана

CN~ + С12 -> CNC1 + СГ. (4. И)

Более надежным и экономически целесообразным методом является окис­ление цианидов гипохлоритами в щелочной среде (pH = 10-11). В качестве реагента, содержащего ион гипохлорита ОСІ, служат хлорная известь, гипох — л°риты кальция или натрия. Между гипохлоридам и простыми цианидами протекает следующая реакция:

CN" + ОСГ -» CNO" і СГ. (4-15)

Реакция протекает быстро (1-3 мин) и полно. Образующиеся цианаты стоянно гидролизуются. Do’

При обезвреживании сточных вод обычно применяется 5 %-ный рабочи" раствор реагента (по активному хлору). 1

Обработка цианидсодержащих сточных вод диоксидом хлора С102 имеет р преимуществ. Диоксид хлора обладает большой окислительной способное тью по сравнению с другими окислителями (кроме фтора и озона). Водные растворы СЮ2 устойчивы в течение длительного времени. При обработке сточ­ных ВОД ДИОКСИДОМ хлора не образуется ВЫСОКОТОКСИЧНЫХ продуктов Прямого хлорирования (хлорциана, хлорфенола и др.) в любом диапазоне величин pH.

Окисление цианидов диоксидом хлора протекает по уравнению

ОТ + 2СЮ2 + 20Н’ -> 2CNO" + СЮ2 + Н20. (4.16)

Более эффективно процесс окисления идет при pH > 10; при начальном со­держании цианидов 25 мг/дм3 и продолжительности окисления 1 мин эф­фективность составляет 95 %, а через 10 мин окисление заканчивается.

В зависимости от агрегатного состояния вводимых в воду хлора или хлорсо­держащих реагентов определяется технология обработки сточных вод Если эту воду обрабатывают газообразным хлором или диоксидом хлора, то про­цесс окисления осуществляется в абсорберах; если хлор или диоксид хлора находится в растворе, то их подают в смеситель и далее в контактный резерву­ар, в которых обеспечиваются эффективное их смешивание и требуемая про­должительность контакта со сточиой водой. Хлораторные установки включа­ют складское хозяйство и устройства для дозирования хлора. Для дозирова­ния газообразного хлора наиболее широко применяются вакуумные хлорато­ры ЛОНИИ-ЮО с ротаметрами PC-З и РС-5, имеющие производительность по хлору 0,08-20 кг/ч.

Окисление гидросупьфидной и сульфидной серы протекает через рад после­довательных стадий

S2"-> S -> so/- -> s2o2_3 -> SO,2- -> so„2-. (4Л?)

В процессе окисления сера изменяет свою валентность с -2 до +6

В водных растворах под действием кислорода воздуха через ряд последова­тельных стадий проходит процесс окисления метилмеркаптана

CH, SH -> CH3SSCH3 -> CH3so2H -> ch3so3h. (4-18>

Если активная реакция водной среды pH = 7 -^-13,75, то основным продуктов окисления сероводорода, гидросульфида и сульфита является тиосульфат.

На рис. 4.19 приведена принципиальная схема установки по окислению суль­фидов, содержащихся в сточных водах, кислородом воздуха. Эта сточная вОД8

Рис. 4.19. Принципиальная схема установки но окислению сульфидов, содержащихся в сточных ве­дах, кислородом воздуха: 1 — подача сточной воды; 2 — приемный резервуар; 3,4,6 — выпуск соответственно конденсата, отработанного воздуха; 5 — сепаратор; 7— окислительная колонна; 8— холодильник; 9 — выпуск обработанных сточных вод; 10 — воздухораспределительное устройство; 11 — подача воздуха; 12 — теплообменник; 13 —■ насос

поступает в приемный резервуар и через теплообменник подается в окисли­тельную колонну, а воздух — в нижнюю часть колонны. Влага из отработан­ного воздуха конденсируется в сепараторе, откуда направляется в приемный резервуар. Сточные воды после окисления охлаждаются в холодильнике и по­ступают на дальнейшую очистку. Необработанная сточная вода подогревается водяным паром и теплотой конденсата.

Осуществить процесс разрушения сульфидных соединений можно также диоксидом углерода, содержащимся в отходящих дымовых газах. Сущность этого способа заключается в следующем. Сточная вода, содержащая сернис­тые щелочи, из нефтеловушки поступает в приемный резервуар, далее подо­гревается в теплообменнике и направляется на дезодорацию в колонну, в кото­рую подают водяной пар и дымовые газы.

Образование карбонатов происходит по следующим уравнениям:

Na2S+C02 + H20->Na2C03 + H2S; (4.19)

2NaHS + С02 + К. О Na, C03 + 2H2S. (4.20)

Выделяющийся сероводород, выносимый дымовыми газами и паром, направ­ляется на сжигание, а при использовании диоксида углерода он служит сырь­ем для получения серной кислоты.

Озонирование. Озон является сильным окислителем и обладает способнос­тью разрушать в водных растворах при нормальной температуре многие орга­нические вещества и примеси. При давлении 0,1 МПа и температуре 0 °С ра­створимость озона в воде составляет 0,4 г/дм3. Растворимость озона в воде зависит также от активной реакции среды, наличия кислот, шелочей и солей.

Так, при наличии кислот и солей растворимость озона в воде увеличивается, а при наличии щелочей уменьшается. Озон самопроизвольно диссоциируется на воздухе и в водных растворах, распадаясь на молекулу и атом кислорода. Скорость распада в водном растворе возрастает с увеличением солесодержанш, значений pH и температуры воды.

По сравнению с другими окислителями, например хлором, озон имеет ряд преимуществ. Его можно получаті» непосредственно на очистных установках, причем сырьем служит технический кислород или атмосферный воздух. Пер­спективность применения озонирования как окислительного метода обуслов­лена также тем, что оно не приводит к увеличению солевого состава очищае­мых сточных вод, не загрязняет воду продуктами реакции сам процесс легко поддается полной автоматизации.

В процессе обработки сточных вод озон, подаваемый в камеру реакции в виде озоно-кислородной или озоно-воздушной смеси, вступает в химические реакции с загрязняющими сточные воды веществами.

Наиболее экономичным способом является получение озона непосредственно на очистных сооружениях путем тихого (короткого) электрического разряда в воздухе. Тихий разряд образуется в узком газовом пространстве между двумя электродами, к которым подведен ток напряжением 5-25 тыс. В. В озонаторах используются электроды из стекла, внутренняя поверхность которых покрыта металлической амальгамой. Ее слой является электродом высокого напряже­ния.

Принципиальная технологическая схема озонирования производственных сточных вод (рис. 4.20) состоит из двух основных узлов: получения озона и очистки сточных вод. Узел получения озона включает четыре основных блока* получения и охлаждения воздуха; осушки, фильтрования воздуха; генерации озона. Атмосферный воздух через воздухозаборную шахту подается на фильтр, где очищается от пыли, после чего воздуходувками подается на водоотдели­тель капельной влаги, а затем на автоматические установки для осушки возду­ха, загруженные активным глиноземом. Осушенный воздух поступает в авто­матические блоки фильтров, в которых осуществляется тонкая очистка возду­ха от пыли. Из фильтров осушенный и очищенный воздух подается в блоки озонаторов, где под действием электрического разряда генерируется озон, ко­торый вместе с воздухом в виде озоно-воздушной смеси направляется в кон­тактную камеру и смешивается с обрабатываемой сточной водой. Озоно-воз — душная смесь распыляется трубками из пористой керамики. Циркуляция об­рабатываемой сточной воды и озоно-воздушной смеси в контактной камере реакции во встречном направлении обеспечивает большую эффективность озонирования. Камеры реакции могут быть одно — и двухступенчатые.

В связи с токсичностью озона, поражающего органы дыхания и централь­ную нервную систему, особое внимание при проектировании озонаторных

Рис. 4.20. Технологическая схема озонирования производственных сточных вод: / — воздухозабор­ная шахта; 2 — подача Атмосферного воздуха; 3 — — фильтр, 4 — воздуходувка; 5 — теплообменник; б ~ водоотделитель; 7 ■ — установка для осушки воздуха; 8 — подача воздуха на регенерацию адсор­беров; 9 — блок фильтров: 10 — хозяйственно-питьевой водопровод; II — генератор озона; 12 — канализация; 13 — подача о’зоио-воздуишой смеси; 14 — контактная камера озонирования сточных вод; 15 — подача необработанных сточных вод; 16 — пористые распределительные трубки; 17 — выпуск озонированных сточных под; 18 — подача охлажденного рассола, 19 — бак охлажденного рассола; 20 —трехкодовый смесительнын клапан; 21, 22 — насос соответственно охлажденного и нагретого рассола; 23 — бак нагретого рассола; 24 — подача наїретого рассола; 25 — холодильная машина

установок уделяется вопросу вентиляции помещении и герметезации реакто­ров (предельно допустимое содержание озона в воздухе помещений, іде нахо­дятся люди, составляет 0,0001 мг/дм3). Осушка воздуха является одним из ос­новных этапов подготовки воздуха перед получением озона, так как даже не­большое содержание влаги понижает выход озона и ведет к перерасходу элек­троэнергии. Для обеспечении требуемой степени осушки воздуха (до точки росы 50 °С) в периоды года, характеризуется большим содержанием влаги в атмосферном воздухе, предусматривается предварительное охлаждение воз­духа до температуры 8 °С. В холодильной установке воздух обрабатывают ох­лажденным рассолом, подаваемым от фреоновой холодильной машины, в со­став которой входят баки охлажденного и нагретого рассола, насосно-силовое оборудование и регулятор температуры воздуха после теплообменников.

Озон и его водные растворы чрезвычайно коррозионны: они разрушают сталь, чугун, медь, резину, эбонит. Поэтому все элементы озонаторных установок и трубопроводы, контактирующие с озоном или с его водными растворами, дол­жны изготавливаться из нержавеющей стали и алюминия.

Расход электроэнергии на получение 1 кг озона из хорошо осушенного воз­духа для озонаторов различных типов составляет 13-29 кВт ч, а из неосушен — ного воздуха — 43-57 кВт-ч. Расход электроэнергии на осушение воздуха и его компрессию для получения 1 кг озона 6-10 кВт-ч.

В обрабатываемую сточную всщу озон вводят различными способами: бар — ботированием содержащего озон воздуха через слой воды (распределение воз­духа происходит через фильтросы; противоточной абсорбцией озона водой в абсорберах с различными насадками (кольца Рашинга, хордовая насадка и др.); смешиванием воды с озоно-воздушной смесью в эжекторах или специальных роторных механических смесителях.

При расчете контактных реакционных камер, прежде всего, определяют пло­щадь распиливающих элементов, которые размещают у дна камеры для рав­номерного распределения озоно-воздушной смеси в воде. В качестве распре­делительных устройств используют металлокерамические или керамические трубы с порами размером соответственно 40-100 или 60-100 мкм, оптималь­ный режим диспергирования которых наблюдается при интенсивности рас­пыления соответственно 76-91 и 20-26 м3/(м2-ч). Необходимую общую пло­щадь всех распыливающих элементов контактный камеры барботажного типа /общ’1’*2» определяют по формуле

/о6щ = Є</(С), («О

где Q — расход сточных вод, м3/ч; dm — требуемая доза озона, г/м3; С — кон — центрация озона в озоно-воздушной смеси, г/м3; w — интенсивность распыле­ния на единицу площади хлористых распылителей, м3/(м3-ч).

Я = 4,5^5 м. В двухступенчатых реакционных камерах высота слоя воды в каждой ступени составляет 2,5-2,8 м.

Реакционные контактные камеры могут быть прямоугольными и круглыми в плане, число их принимается не менее двух.

Приведенные многочисленные исследования по окислению различных орга­нических загрязнении озоном показали эффективность этого способа при об­работке водных растворов, содержащих фенолы, циклопентан, циклогексан, тетраэтилсвинец, нафтеновые и сульфанафтеновые кислоты, цианиды, крез°" лы, иеионогенные и анионактивные ПАВ, нефть и др.

Расход озона на разрушение загрязняющих сточные воды веществ зависит от многих факторов: pH водной среды, концентрации вредных веществ и озо на, способов смешения и продолжительности контакта озоно-воздушной сме­си с обрабатываемыми сточными водами и др. При применении катализаторов увеличиваются скорости реакции окисления озоном. Процесс озонирования можно интенсифицировать совместным воздействием озона и ультразвука или озона и ультрафиолетового излучения и др.

Применяют также электрохимическое окисление, о чем будет рассказано ниже (в разделе электрохимические методы очистки).

Кроме этого, иногда используют радиационное окисление, на чем мы кратко остановимся.

При действии излучении высоких энергии наводные среды, содержащие раз­личные органические веществ, возникает большое число окислительных час­тиц, обусловливающих процессы окисления. Радиационно-химические пре­вращения протекают не за счет радиолиза загрязняющих воду веществ, а за счет реакции этих веществ с продуктами радиолиза воды: ОН", Н02" (в при­сутствии кислорода), Н202, Н+ и е (гидратированный электрон), первые три из которых являются окислителями. В качестве источников излучения могут быть использованы: радиоактивные кобальт и цезий, тепловыделяющие эле­менты, радиационные контуры, ускорители электронов.

Имеется опыт радиационной очистки сточных вод, содержащих ПАВ, фено­лы, цианиды, красители, инсектициды, лигнин.

Комментарии запрещены.