Добавление - коагулянт
Cтраница 4
Основным методом очистки производственных стоков принят механический - отстой и фильтрация. При наличии в загрязнениях большого количества мелких взвешенных частиц применяется, помимо механической очистки, химическая очистка путем добавления коагулянта, объединяющего эти частицы в быстровыпадающие хлопья. [46]
В существующих методах очистки сточных вод от ПАВ используют в основном следующие процессы: деструктивное разрушение, ионный обмен, адсорбцию на активных углях или на инертных материалах и природных сорбентах, коагуляцию с добавлением различных коагулянтов, экстракцию, осаждение с помощью химических реагентов. [47]
Основным критерием, характеризующим обезвоживание активного ила при вакуум-фильтрации, является его удельное сопротивление. Удельное сопротивление сырого активного ила сооружений биологической очистки сточных вод НПЗ изменяется в широких пределах: от 30 - 1010 до 380 - 1010 см / г, а сброженного ила колеблется в пределах 1210 - 1010 - 1430 - 1010 см / г, поэтому сброженный ил без добавления коагулянтов практически не обезвоживается. [48]
Процессы, протекающие в фильтрующем материале, чрезвычайно сложны и включают в себя процеживание, фло-куляцию и осаждение. Скорые или гравитационные фильтры функционируют должным образом только в том случае, если вода предварительно подверглась химической обработке и отстаиванию для удаления крупных хлопьев. Добавление коагулянтов необходимо для удаления микроскопических твердых частиц, которые в противном случае пройдут через загрузку фильтра. Если в воде, поступающей з отстойника, имеется избыточное количество больших хлопьев, то в результате их слипания на поверхности фильтра образуется пленка, которая закупоривает загрузку. Однако твердые частицы, оставшиеся в недостаточно коагулированной воде, могут проникать далеко в загрузку и вымываться из из нее, что приводит к получению мутного фильтрата. Оптимальное фильтрование наблюдается в тех случаях, когда неосаждаемые коагулированные хлопья задерживаются в порах загрузки и происходит глубинное фильтрование. Идеальная фильтрующая среда обладает следующими свойствами: материал загрузки в достаточной мере грубозернистый, чтобы задерживать в порах крупные хлопья, и достаточно мелкозернистый, чтобы не пропускать мелкие взвешенные частицы; глубина слоя достаточна для того, чтобы периоды работы фильтра между промывками были относительно большими; при обратной промывке фильтра гарантируется его эффективная очистка. [49]
Если вода имеет высокую концентрацию примесей только в отдельные периоды ( как правило, менее 20 - 4U г / м3 взвешенных веществ), имеет небольшую цветность ( менее 30 единиц) и содержит только небольшое количество органических веществ, железа и марганца, то она может быть очищена с использованием частичной коагуляции с последующим фильтрованием. Добавление коагулянта обычно требует определенного времени для его контакта с водой, подаваемой на фильтры, но вспомогательные добавки вводятся непосредственно перед поступлением воды на фильтр. [50]
Тонкодисперсные взвеси удаляют из воды с помощью коагулирования, т.е. обработки воды химическими реагентами, которые вызывают укрупнение взвешенных частиц и ускоряют их осаждение. Природные воды нередко содержат во взвешенном состоянии почвенные органические вещества, кремниевую кислоту, различные глинистые минералы, которые при гидролизе образуют отрицательно заряженные коллоидные частицы. Добавление коагулянтов вызывает их осаждение. Обычно в качестве коагулянтов используют сульфат алюминия A12 ( SO4) - 18H2O, оксихлорид алюминия А12 ( ОН) 5С1 Н2О и хлорид железа ( III) или их смесь. [51]
Главная трудность удаления из промышленных сточных вод дисперсных загрязнений состоит в том, что эти загрязнения чаще всего обладают совершенно - разными коллоидно-химическими свойствами. Например, тяжелые шламы, формирующиеся при очистке коагулянтами стоков металлообрабатывающей или углеобогатительной промышленности, быстро выпадают в осадок, в то время как эмульгированные примеси легче удалить флотацией. Изменения рН среды, вызванные добавлением коагулянтов и вспомогательных реагентов, могут оказать благоприятное влияние на поведение одних примесей, но вызвать стабилизацию других. [52]
Описанные примеры использования коагулянтов относятся к сточным водам, подвергнутым лишь простейшей предварительной обработке - механической очистке от крупных примееей. В последние годы коагулирование все более широко применяется и как способ доочистки ( вторичной или третичной очистки) стоков после проведения биохимической обработки. Для улучшения отделения грубодисперсных примесей рекомендуют перед добавлением коагулянтов пропускать через сточную. [53]
Характер осветления природных вод определяется свойствами взвеси: при наличии крупных частичек вода осветляется благодаря их декантации под влиянием силы гравитации, s при наличии высокодисперсных частичек осветление воды определяется их обменной катионной емкостью. Если эта емкость превышает 250 мг-экв / л, вода осветляется без добавления коагулянта в результате сжатия двойного электрического слоя за счет обмена одновалентных ионов на двух - и трехвалентные Природные воды обычно содержат взвесь со значительно меньшей обменной емкостью. В этом случае эффективное хлопьеоб-разование наступает лишь при добавлении коагулянта, образующего гидроксид, к хлопьям которого прилипают частички взвеси, или он сам обволакивает взвешенные вещества. Большое значение имеет также ортокинетическая коагуляция вследствие захватывания взвеси сеткой оседающих хлопьев гидро-ксида. Из сказанного следует, что процесс коагулирования зависит прежде всего от солевого состава воды, главным образом от ее анионного состава, поскольку Fe ( OH) 3 и А1 ( ОН); заряжены положительно и коагулирующими ионами для нил являются анионы. В природных водах концентрации указанных анионов обычно ниже следовательно, коагуляция гидроксидов протекает медленнее. [54]
 |
ДП частиц иллита и Fe ( OH3 при разных дозах ПАА. [55] |
Флокулирующее действие неэлектролитов и анионных полиэлектролитов проявляется только в том случае, когда молекулы их могут приблизиться на расстояние, достаточное для проявления сил сцепления. По мнению Вейцера [84], это условие соблюдается для суспензий с относительно крупными частицами. Поэтому такие частицы могут быть сфлокулированы анионными ВМФ без добавления минеральных коагулянтов. В случае тонкодисперсных взвесей требуется предварительное снижение устойчивости частиц, поскольку сами анионные ВМФ, имеющие одноименный с частицами заряд, не в состоянии вызвать флокуляции. [56]
Рэддик и др. [3] предложили карбонат кальция заблаговременно добавлять в рабочий раствор A12 ( S04) 3 в пропорции, обеспечивающей получение зародышевых хлопьев алюмината кальция, и этой смесью обрабатывать воду. В большинстве же случаев коагулянт и щелочной реагент дозируют порознь. Выбор точки ввода щелочного реагента и промежутка времени между добавлением коагулянта и щелочи производят в зависимости от местных условий. [57]
При наличии в составе взвешенных веществ частиц минерального происхождения и природных минеральных сорбентов, что характерно для южных рек СССР, в процессе фильтрования достигается высокий эффект осветления даже при сравнительно высоких скоростях фильтрования. Установлено, что в определенных условиях при фильтровании через кварцевый песок воды, содержащей мельчайшие взвешенные глинистые частицы, коагуляция в зернистом слое происходит самопроизвольно без добавления коагулянта, хотя интенсивность процесса невелика. Взвешенные частицы при столкновении с поверхностью зерен песка теряют свою агрегатявную устойчивость и прилипают к ним. [58]
Однако получены весьма противоречивые результаты исследований. В своих исследованиях В. М. Любарский отмечает образование гидроалюминатов кальция, которые представлены ионами [ А1 ( ОН) 4 ] -, [ А1 ( ОН) 5 ] - 2, [ А1 ( ОН) 6 ] - 3 и другими; он делает вывод, что наличие тех или иных ионов зависит от рН, t ( C) и других факторов. На основании своих исследований автор [19] делает следующие выводы: эффективность действия щелочного коагулянта ниже, чем товарного; хранение щелочного коагулянта должно осуществляться в закрытых емкостях; в щелочной среде происходит растворение амфо-терных соединений, таких, как цинк и др.; совместное использование товарного и щелочного коагулянта улучшает процесс очистки воды, при этом возможно снижение расхода товарного коагулянта на 20 - 50 % за счет добавления щелочного коагулянта. [59]
Термохимическое умягчение применяют исключительно при подготовке воды для паровых котлов, так как в этом случае наиболее рационально используется теплота, затраченная на подогрев воды. Этим методом умягчение воды производят обычно при температуре воды выше 100 С. Более интенсивному умягчению воды при ее подогреве способствует образование тяжелых и крупных хлопьев осадка, быстрейшее его осаждение вследствие снижения вязкости воды при нагревании, сокращается также расход извести, так как свободный оксид углерода ( IV) удаляется при подогреве до введения реагентов. Термохимический метод применяют с добавлением коагулянта и без него -, поскольку большая плотность осадка исключает необходимость в его утяжелении при осаждении. Помимо коагулянта используют известь и соду с добавкой фосфатов и реже гидроксид натрия и соду. Применение гидроксида натрия вместо извести несколько упрощает технологию приготовления и дозирования реагента, однако экономически такая замена не оправдана в связи с его высокой стоимостью. [60]
Страницы: 1 2 3 4