Рациональное водопользование и зашита водных ресурсов

Схема непрерывной экстракции в противоточной колонне с регенера­цией экстрагента показана на рис. 4.45.

Экстракция проводится в аппаратах разной конструкции: распыли­тельных, насадочных, тарельчатых колоннах, а также в центробежных экстракторах.(13)

Обратный осмос и улътрафилътрация заключаются в фильтровании очищаемых сточных вод через полупроницаемые мембраны под давлени­ем, превышающим осмотическое. Мембраны частично или полностью за­держивают молекулы или ионы растворенного вещества. При обратном осмосе отделяются молекулы или гидратированные ионы, размеры кото­рых не превышают размеры молекул растворителя. При ультрафильтра­ции размер отдельных частиц на порядок больше, но максимальные их размеры не превышают 0,5 мкм. Давление, необходимое для проведения процесса обратного осмоса (6-10 МПа), значительно больше, чем для процесса ультрафильтрации (0,1 - 0,5 МПа). Обратный осмос широко ис­пользуется для обессоливания воды в системах водоподготовки ТЭЦ, а также других отраслей промышленности, для очистки некоторых про­мышленных и городских сточных вод.

Эффективность данного процесса зависит от свойств применяемых мембран. Они должны обладать высокой разделяющей способностью (се­лективностью), большой удельной производительностью (проницаемо­стью), устойчивостью к действию среды, достаточной механической прочностью, невысокой стоимостью. Для проведения процесса мембран­ного разделения применяют непористые динамические и диффузные мем­браны, а также пористые мембраны в виде тонких пленок, изготовленные из полимерных материалов. Наибольшее распространение получили по­лимерные мембраны из ацетатцеллюлозы.

Преимуществами мембранного разделения являются: сравнительная простота аппаратуры; возможность работы при обычной температуре; очистка воды от неорганических, органических и бактериальных загряз-

ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ

нений; незначительная зависимость степени очистки от концентрации за­грязнений; возможность утилизации ценных продуктов. Недостатками яв­ляются высокая стоимость мембран и их быстрое изнашивание.

Десорбция летучих примесей состоит в том, что сточные воды, загряз­ненные летучими примесями (сероводород, диоксид серы, сероуглерод, аммиак, диоксид углерода и др.), очищаются при пропускании воздуха или другого инертного малорастворимого в воде газа через сточную воду. При этом летучий компонент дифундирует в газовую фазу. На рис. 4.46 показана схема установки для отдувки сероуглерода из сточных вод.

В скруббер / подают нагретые топочные газы через ввод 8, которые проходят сквозь сточную воду и захватывают из нее легкокипящий серо­углерод. Затем они поступают в адсорбер 3 с активированным углем, ко­торый пропускает газы, но задерживает сероуглерод. Активированный уголь периодически регенерируют паром; смесь паров воды и сероуглеро­да конденсируется в холодильнике 4, сероуглерод отделяется от воды в отстойнике 5 и направляется для дальнейшего использования.

Для проведения процесса десорбции летучих вредных веществ могут использоваться насадочные, тарельчатые и распылительные колонны. Из­влеченные вещества могут направляться на утилизацию, а в случае слож­ности их состава - на каталитическое окисление.(14)

Дезодорация применяется для удаления из сточных вод неприятнопах-нущих веществ: меркаптанов, аминов, аммиака, сероводорода и др.

Рациональное водопользование и зашита водных ресурсов ЦцЦ

Для дезодорации сточных вод используются различные способы: аэра­ция, хлорирование, ректификация, дистилляция, обработка дымовыми га­зами, окисление кислородом под давлением, озонирование, экстракция, адсорбция и микробиологическое окисление. При выборе метода необхо­димо учитывать его эффективность и экономическую целесообразность.

Наиболее доступным считается метод аэрации, который заключается в продувании воздуха или острого водяного пара через очищаемую сточ­ную воду. Промышленное значение имеет и хлорирование неприятнопах-нущих сточных вод. При этом происходит окисление хлором серосодер-жащих и других соединений.

Высокая степень дезодорации достигается при использовании жидко-фазного окисления сернистых соединений кислородом воздуха под давле­нием. В настоящее время для дезодорации сточных вод широко исполь­зуются процессы озонирования и адсорбции. Эффект дезодорации уси­ливается при одновременном озонировании, хлорировании и фильтрации воды через слой активированного угля. Дезодорация осуществляется в массообменных аппаратах различной конструкции. Эффективность дезо­дорации при правильной организации процесса может достигать 90 - 100 %.

Химическая очистка. Химические методы очистки сточных вод осно­ваны на проведении химических реакций с использованием реагентов и на получении из загрязняющих примесей безвредных или менее вредных но­вых веществ, которые легче удалить, чем исходные. При выборе метода очистки учитываются эффективность процесса очистки, скорость реак­ции, стоимость реагентов, удобство последующего выделения образовав­шихся после реакции веществ и др. Методы химической очистки обычно сочетаются с механической или физико-химической очисткой, так как по­сле окончания реакции необходимо выделить из сточных вод образовав­шиеся вещества.

Методы химической очистки наиболее приемлемы в системах локаль­ной очистки сточных вод, где объемы очищаемой воды относительно не­велики, а концентрация загрязняющих веществ значительна.

К химическим методам очистки сточных вод относят нейтрализацию, коагуляцию, флокулирование, окисление и восстановление.

Нейтрализации подвергаются сточные воды, содержащие минераль­ные кислоты или щелочи. За регулируемый параметр нейтрализации сто­ка принимают рН воды после очистки: этот показатель установлен регла­ментом в пределах 6,5 - 8,5. Для нейтрализации щелочных вод использу­ются кислоты, а кислых - щелочи. Нейтрализацию можно проводить смешением кислых и щелочных сточных вод, добавлением реагентов, фильтрованием кислых вод через нейтрализующие материалы, адсорбци­ей кислых газов щелочными водами или абсорбцией аммиака кислыми водами.