Очистка сточных вод методами электродиализа, эвапорации, азеотропной ректификации, термоокисления, выпаривания, кристаллизации.

С электродиализом, ультрафильтрацией и обратным осмосом мы с вам ознакомились в прошлом году при изучении др. курсов.

Рассмотрим остальные перспективные методы очистки.

ЭВАПОРАЦИЯ. Среди эвапарационных методов очистки ПСВ наиболее широкое распространение получили парациркуляционный метод и азеотропная ректификация. Первый применяют для удаления из СВ летучих веществ: фе­нолов, креозолов, нафтолов и т.д. и основой на отгонке загрязнений с циркулирующим водяным паром и на последующей его отмывки от загрязне­ний раствором щелочи. При нейтрализации щелочного раствора загрязнения выделяются из него и могут быть отделены от водного слоя отстаиванием, отгонка осуществляется в периодически действующих аппаратах или в неп­рерывно действующих дистилляционных колоннах. При движении через ко­лонну с насадкой навстречу острому пару сточная жидкость нагревается до 10О С° и находящиеся в ней летучие примеси частично переходят в паро­вую фазу. Основные размеры звапорационных колонн: 0,8 — З м и насадки 6-12м; = 5-lO; 2O-2OO м3/сут.

Азеотропная ректификация основана на свойстве многих химических соединений образовывать азеотропные, неразделяющиеся смеси с водой. СВ из емкости направляется в колонну, обогреваемую паром, где относится часть воды в виде азеотропной смеси с загрязняющим компонентом. Пары выходящие через верх колонны, поступают в конденсатор, конденсат после дополнительного охлаждения направляется в сепаратор, где разделяется на 2 слоя - водный и органический.

Водный слой из сепаратора сбрасывается е емкость исходной СВ, а загрязняющий компонент поступает на дальнейшую переработку или на повторные использование.

Выпаривание СВ применяют для увеличения концентрации солей, содержащихся в сточных водах, и ускорения их последующей кристал­лизации, а также для обезвреживания небольших количеств высококонцентрированных СВ (например радиоактивных).

Выпаривание может быть простым, а также одно и многоступен­чатым. Простое выпаривание производят в открытых резервуарах, в которых СВ с помощью пара низкого давления нагревается до 1ОО** С, что вызывает большой расход теплоты. При выпаривании под вакуумом можно значительно снизить t кипения раствора, и следовательно, использовать в качестве источника теплоты обработанный пар. Одна­ко такие установки более сложны.

Испарение в отличие от выпаривания осуществляется с открытой поверхности жидкости и происходит практически при любой t.

Кристаллизация основана на различной растворимости содержа­щихся в СВ веществ, зависящей не только от их вида, но и от t — растворителя. При изменении t СВ получаются пересыщенные растворы находящихся в них веществ, а затем их кристаллы.

Термоокислительные методы обезвреживания СВ - парофазное окисление (огневой метод), жидкофазное окисление ("мокрое" сжига­ние) , а также парофазное каталитическое окисление, Сущность "ог­невого" метода заключается в том, что СВ вводится в распыленном состоянии в высокотемпературные (9ОО~1ООО°С) продукты горения топлива, испаряется, органические примеси СВ сгорают, образуя продукты полного сгорания. Минеральные примеси при этом образуют твердые или расплавленные частицы, которые выводятся из рабочей камеры печи или уносятся с дымовыми газами.

Сущность термоокислительного жидкофазного обезвреживания состоит в окислении кислородом воздуха органических примесей СВ, находящихся в жидкой Фазе при высоких t (35O°C) и давлении.

Термокаталитическое окисление применяется при очистки СВ, загрязненных летучими органическими веществами. По этому методу СВ подается в выпарной аппарат, где пары воды и органических ве­ществ, а также газы и воздух подогреваются до ЗОО^'С, а затем смесь подается в контактный аппарат, загруженный катализатором. Обезвреженная парогазовая смесь охлаждается, и образующийся кон­денсат используется в производстве.

Магнитная обработка находит применение при очистке СВ метал­лургической промышленности от механических примесей, а также в системах обратного водоснабжения для предупреждения накипи обра­зования в теплообменных аппаратах.

Лекция 11 (4ч).