Обеззараживание и обезвреживание с иcпользованием окислителей природных, сточных вод и их осадков
перманганат калия. Выбор реагента, его дозы и схемы реагентной обработки
следует решить на основе технологических исследований. Ориентировочно можно
дозу окислителя определить исходя из перманганатной окисляемости воды.
Как правило, окислители разрушают органическое вещество в
органолептически менее ощутимые, а также менее токсичные соединения. Но
имеются и такие вещества, например некоторые фосфорорганические пестициды,
при которых неполное окисление может привести к усилению запахов и
привкусов и образование токсичных веществ.
Наиболее распространенным и дешевым окислителем является хлор, при
котором, однако, надо учесть возможность появления в воде запаха и привкуса
хлора, а также нежелательных соединений (хлорфенолы).
О3 и КМnО4- сильные окислители, они не придают воде дополнительных
запахов и привкусов. Для КМnO4 необходимо принимать во внимание высокую
цену и дефицитность реагента. Кроме того, требуется высокая точность
дозировки, чтобы исключить опасность попадания в очищенную воду остаточного
марганца (допустимая концентрация всего 0,1 мг/л). Озон, как было сказано,
может в результате неполного окисления органических веществ вызвать
интенсификацию бактериальной жизнедеятельности в воде после очистных
сооружений.
Учитывая вышеупомянутые трудности, применение сорбентов для удаления из
воды растворенных органических веществ и токсичных соединений является
более предпочтительным методом. Их большое преимущество в том, что они не
разрушают вещества, поэтому отпадает опасность появления нежелательных
продуктов деструкции. Особенно эффективно связывать с сорбентами
гидрофобные соединения, например, фенолы и другие слабые органические
электролиты. Лучше сорбируются при этом вещества в молекулярном виде, хуже
- ионы.
В водоподготовке в качестве сорбента применяются активные угли,
получаемые путем активации углеродсодержащих материалов (каменные угли,
антрацит, торф, промышленные отходы). Активация заключается в
термохимической обработке дробленого и отсортированного материала, в
результате чего улетучивающиеся компоненты удаляются, материал уплотняется
и приобретает микро- пористую структуру. Существуют два способа сорбционной
обработки -добавка активного угля в виде реагента (углевание воды) и
фильтрование воды через слой гранулированного, зернистого сорбента в
сорбционных фильтрах.
Для углевания воды необходимо иметь бак с механическим или
гидравлическим перемешиванием, в котором происходит замачивание угля в
течение 1 ч. Изготовленную угольную пульпу концентрацией 8( подают в воду
перед очистными сооружениями за 10 мин до ввода коагулянта. Доза угля перед
фильтрами не должна превышать 5 мг/л. Применяют в основном активные угли
марки БАУ и ОУ.
Подготовка угля - сложная, трудоемкая и загрязняющая окружающую среду
операция. Во избежание загрязнения очищенной воды остаточными
концентрациями угля требуется большая точность дозировки.
Поэтому более целесообразно использовать сорбционные фильтры в конце
технологической схемы после осветлительных фильтров. В качестве загрузки
используют прежде всего активные угли АГ-З и АГ-М. Сорбционные фильтры, как
правило, напорные, толщину загрузки принимают исходя из скорости
фильтрования (10...15 м/ч) и времени пребывания воды в угольной загрузке
(10...15 мин).
Основной технической проблемой, связанной с применением сорбционных
фильтров, является вопрос восстановления сорбционной емкости фильтров. Для
этого применяют химические, термические или биологические методы, требующие
выгрузки материала из фильтра.
Химический метод заключается в продувке слоя угля паром с последующей
обработкой щелочью; при термической регенерации адсорбированные
органические вещества выжигаются в специальных печах при температуре
800...900°С; восстановление сорбционной емкости угля может также
происходить с использованием микробов. До настоящего времени не существует
надежного и дешевого метода регенерации углей, что увеличивает расход
свежего материала и повышает себестоимость процесса.
.
Использование окислителей при обезвреживании сточных вод.
Роль окислителей в доочистке сточных вод.
Под доочисткой понимают методы и процессы, дополняющие традиционные
технологические схемы двухступенчатой очистки сточных вод. Возможная
степень удаления загрязнителей в процессах третичной очистки(доочистки)
практически не ограничена и определяется условиями сброса очищенных сточных
вод в водоемы, подачи воды на технические нужды или в систему питьевого
водоснабжения. При этом должны учитываться экономические соображения.
Применение окисления при доочистке.
В качестве окислителей используют уже перечисленные вещества.
Озонирование при доочистке сточных вод применяют для доокисления
органических веществ, дезодорации, обесцвечивания и обеззараживания.
Описание озонаторов для производства озоно-воздушной смеси и параметры
процесса озонирования схожи с приведенными выше.
Теоретическая потребность хлора при окислении для снижения ХПК на 1мг/л
составляяет 4,43 мг/л хлора. Хлорирование увеличивает на 20% содержание
взвешенных частиц в воде за счет перехода некоторых растворимых соединений
под действием хлора в суспензированное состояние. БПК5 снижается в среднем
на 35%.
Обеззараживание сточных вод.
Обеззараживание производится хлором, гипохлоритом натрия, получаемым на
месте в электролизерах, или прямым электролизом сточных вод.
Производственные сточные воды иногда обеззараживают озоном.
Расчетная доза активного хлора принимается в зависимости от
предшествующей очистки сточных вод( после механической очистки - 10 мг/л;
после механической очистки при эффекте отстаивания более 70( и неполной
биологической очистки - 5 мг/л; после полной биологической, физико-
химической очистки - 3 мг/л.
При этом в обеззараженной воде после биологической очистки содержание
кишечных палочек должно быть менее 1000 в 1 л, а уровень остаточного хлора
не менее 1,5 мг/л при времени контакта 30 мин.
Комплекс сооружений для обеззараживания состоит из установки для
хлорирования, склада хлора, смесителя и контактного резервуара. Хлорное
хозяйство должно обеспечивать возможность увеличения расчетной дозы хлора в
1,5 раза без изменения вместимости складов для реагентов.
Установки для хлорирования аналогичны установкам, применяемым для
обеззараживания природных вод. Смесители подразделяют на три типа: ершовые
(при расходе сточных вод до 1400 м3/сут), типа лотка Паршаля и с
механическим или пневматическим перемешиванием .
Сооружения обеззараживания должны обеспечивать снижение бактериальных
загрязнений в очищенной воде до нормативных. Технологическая эффективность
работы сооружений обеззараживания следует оценивать по количеству бактерий
кишечной группы, оставшихся в воде после обеззараживания, а также по
концентрации остаточного хлора при обеззараживании хлором или его
производными. Технологически эффективно работающие сооружения
обеззараживания должны уменьшить количество бактерий кишечной группы в 1 л
сточной воды до 1000 шт. Количество остаточного хлора должно составлять не
менее 1,5 мг/л при обязательном контакте воды с хлором не менее 30 мин.
Контактные резервуары проектируют в виде не менее 2 отстойников без
скребков на время пребывания сточных вод 30 мин. При этом учитывается и
время протока сточных вод к выпуске. Влажность удаляемого осадка 98 %.
Количество осадка после механической очистки - 1,5 л/м3. Осадок удаляется
раз в 5-7 суток перекачкой его в начало очистных сооружений.
Сооружения обеззараживания и обезвреживания осадков
Химическое обеззараживание осадков проводится известью, аммиаком,
тиазоном, формальдегидом или мочевиной. Одновременно повышается
удобрительная ценность осадков.
Требуемая для обеззараживания известью температура 60° С достигается
при дозах извести более 30%. Для обеззараживания используется молотая
известь, которая смешивается с осадком в двухвальном лопастном смесителе.
Дегельминтизация радиационным термическим нагреванием обезвоженных
осадков является наиболее простым способом их обезвреживания.
Теоретическое количество теплоты, максимально потребное на
дегельминтизацию 1 м3 осадка, обезвоженного до 80%-ной влажности, при
нагреве осадка с 10 до 60° С составляет 560 МДж. Камеры КДГМ рекомендуются
для обеззараживания осадков перед использованием их в качестве удобрения на
станциях аэрации производительностью до 20...30 тыс. м3/сут сточных вод.
Биотермическая обработка (компостирование) осадков осуществляется под
действием аэробных микроорганизмов с целью обеззараживания, стабилизации и
подготовки их к утилизации в качестве удобрения.
Для создания пористой структуры осадка требуемой влажности и
оптимального соотношения углерода и азота (20...30:1) осадки компостируют
совместно с торфом, размолотой древесной корой, листьями, соломой, твердыми
бытовыми отходами и т. п.
Наиболее дешевым и простым способом получения компоста как удобрения
является способ приготовления его на смеси осадков сточных вод после
механического обезвоживания или иловых площадок с верховым торфом в
штабелях на площадках с асфальтированным покрытием. Форма штабеля
трапециевидная с шириной поверху 2...30 м и высотой 1 ...З м (при
естественной аэрации) и
| |  скачать работу |
Обеззараживание и обезвреживание с иcпользованием окислителей природных, сточных вод и их осадков |
