Нейтрализация производственных сточных вод добавлением реагентов. Применяемые реагенты и сооружения. Принцип расчета

Нейтрализация сточных вод является одним из основных методов химической обработки сточных вод. Производственные сточные воды от технологических процессов могут содержать кислоты или щелочи. Нейтрализация сточных вод применяется с целью предупреждения коррозии материалов очистных сооружений, нарушения биохимических процессов в биологических очистителях и природных водных объектах, а также для осаждения из сточных вод солей тяжелых металлов. Кислыми сточными водами считают среды с pH < 6,5, щелочными с pH > 8,5. Наибольшую проблему для очистных сооружений представляют кислые сточные воды, которые образуются чаще.

Если на предприятии образуются только кислые или только щелочные сточные воды, либо невозможно обеспечить взаимную их нейтрализацию применяются реагенты. Этот метод наиболее широко используется для нейтрализации кислых сточных вод. Выбор реагента для нейтрализации кислых сточных вод зависит от:

- вида кислоты и её концентрации

- растворимости солей, образующихся в результате реакции Для нейтрализации применяются:

CaO, Ca(OH)₂ - оксид и гидроксид кальция

KOH, NaOH - гидроксиды калия и натрия

CaCO₃, MgCO₃, Na₂CO₃ - карбонат кальция, магния, натрия.

H₂SO₄, HC1

Расход реагентов при проведении нейтрализации, как правило, увеличивается на величину, необходимую осаждения металлов из сточных вод. И расчётом для определения количества реагентов будет иметь вид

k - коэффициент запаса расхода реагента в сравнении с теоретическим;

В - количество активной части в твёрдом продукте (%);

а - удельный расход реагента на нейтрализацию, кг/кг;

А - концентрация кислоты кг/м³;

Ь_i- удельный расход реагентов на осаждение металлов;

Ci - концентрация металла в сточных водах;

Для небольших расходов сточных вод применяются нейтрализаторы периодического действия. В случае присутствия в сточных водах соединений хрома для его осаждения вводят железный купорос или бисульфит натрия. При большом объеме сточных вод используют установки непрерывного действия

Схема нейтрализатора периодического действия:

1 - бак бисульфита натрия; 2 - бак щелочи; 3 - бак кислоты; 4 - резервуар-отстойник; 5 - рН- метр; 6 - барботер; 7 - трубопровод очищенной воды; 8 - трубопровод сжатого воздуха; 9 - трубопроводы подачи кислых и щелочных сточных вод

В состав технологических схем для нейтрализации могут входить:

1- песколовки

2- усреднители

3- склады реагентов

4- реагентное хозяйство (растворные, расходные баки, дозаторы)

5- смесители

6- камеры-реакций (нейтрализаторы)

7- отстойники

8- осадкоуплотнители

9- сооружения по обезвоживанию осадка (вакуум-фильтры, центрифуги)

10- накопители сырых и обезвоженных осадков

Дозирование реагентов может осуществляться в виде порошков (известь)

суспензий, растворов (известь, щёлочи, сода)

газов (хлор, аммиак, озон)

По принципу действия дозаторы подразделяют:

- дозаторы постоянного расхода реагентов, обеспечивающие подачу в сточную воду постоянного количества реагента независимо от расхода воды.

- дозаторы подачи реагентов пропорционально расходу сточных вод, обеспечивающих изменение количества подаваемого реагента в зависимости от расхода вод.

- дозаторы, рассчитанные на поддержание заданных параметров качества сточных вод (в большей части случаев

pH)

Для перемешивания реагента со сточной водой применяются гидравлические и механические смесители

гидравлические (шайбовые, перегородчатые, дырчатые, вихревые) предполагают смешение реагента с водой за счёт энергии потока воды

механические (работающие) за счёт мешалок различного типа

Камеры реакции. При расходах нейтрализуемой сточной воды до 50 м³/ч, применяются камеры реакции периодического действия.

При больших расходах применяют камеры непрерывного действия.

В камерах реакции производятся непрерывные перемешивания сточных вод пропеллерными или лопастными мешалками. Продолжительность пребывания сточных вод при нейтрализации 5 мин., при параллельном осаждении металлов 15-30 мин.

Для осветления полученных после нейтрализации сточных вод применяют:

- горизонтальные, радиальные или вертикальные отстойники

- флотаторы

- накопители - предназначенные для осветления воды и хранения осадков.