Оборудование для нейтрализации
Выбор оборудования для нейтрализации кислотных и щелочных стоков зависит от метода, который наиболее целесообразен на данном предприятии.
При выборе метода взаимной нейтрализации кислотных и щелочных стоков необходимо оборудовать дополнительные емкости для накопления как кислотных, так и щелочных сточных вод. Щелочные сточные воды накапливаются в распределительном резервуаре по мере поступления из технологического процесса. Кислые воды в это время поступают в камеру смешения, куда в дальнейшем направляются и щелочные стоки. В камере смешения стоки смешиваются с помощью механической мешалки либо перемешиванием воздухом при быстроте его подачи 25 - 35 м/с. При неравномерном поступлении стоков перед камерой смешения устраивается усреднитель.
При использовании реагентной обработки при нейтрализации кислотных (в большинстве случаев) и щелочных стоков в технологическую схему очистных сооружений устанавливается реагентное хозяйство, изготавливаемое из устойчивых к коррозии материалов.
Реагентное хозяйство устраивают, как правило, перед дальнейшей очисткой, как, например, Flotomax RX. В баках, расположенных на раме, устанавливаются мешалки для перемешивания рабочего раствора. При отсутствии усреднителя подача сточных вод осуществляется с помощью насосов и специальных дозаторов, а подача реагентов происходит автоматически на основании величины рН. Для измерения рН раствора используются специальные датчики.
При высокой концентрации кислот в стоках труднорастворимые в воде соли кальция выпадают в осадок, поэтому возникает необходимость устройства отстойников-шламонакопителей.
Таким образом, в технологическую схему нейтрализации кислотных и щелочных стоков с помощью реагентов входят следующие сооружения очистки:
- усреднители;
- реагентное хозяйство;
- камеры смешения и нейтрализации;
- отстойники для сточных вод после нейтрализации;
- отстойники-шламонакопители;
- аппараты для обезвоживания осадков.
При фильтрации кислотных и щелочных вод через фильтрующую загрузку используют вертикальные или горизонтальные фильтры-нейтрализаторы с загрузкой из:
- MgCO₃;
- CaMg₂;
- СаСО₃ и известняка;
- мрамора и др.
Вертикальные фильтры-нейтрализаторы действуют непрерывно. В горизонтальных вода движется со средней скоростью 1 - 3 м/с. Необходимо следить за образованием осадка, так как отложения солей засоряют поры загрузки и, тем самым, нарушают процесс нейтрализации.
Щелочные сточные воды проходят нейтрализацию кислыми дымовыми газами в различного типа колоннах, а также реакторах-нейтрализаторах с механическим перемешиванием, среди которых можно выделить:
- аппараты с мешалкой;
- аппараты распылительного типа двух конструкционных решений (с лопастным типом разбрызгивания жидкости, с дисковым типом разбрызгивания жидкости);
- аппараты эжекторного типа (с эжекцией жидкости и с пленочным орошением).
В реакторах-нейтрализаторах с механическим распылением сточной жидкости прямоугольный резервуар внутри разделяется перегородками на несколько отсеков. Внутри отсеков в горизонтальной плоскости проходит вал с насадками-разбрызгивателями в виде лопастей (лопастной тип) или дисков (дисковый тип).
Принцип работы заключается в разбрызгивании щелочной сточной воды из нижней части резервуара с помощью лопастей или дисков и создания в воздухе мелких дисперсных частиц жидкости. Дымовые газы перпендикулярно проходят через водяную завесу. Распыление жидкости приводит к увеличению контакта на разделе фаз и интенсификации процесса нейтрализации.
Реакторы-нейтрализаторы эжекторного типа имеют форму круглого вертикального резервуара, внутри которого установлена труба Вентури. Труба установлена посередине горизонтальной мембраны, разделяющей резервуар. Эжекторные аппараты в свою очередь деляться на:
- с эжекцией нейтрализуемой жидкости;
- с пленочным орошением.
Разница заключается в том, что в аппарате с эжекцией сточная жидкость подается снизу, а в аппарате с пленочным орошением - сверху, соответственно и труба Вентури имеет перевернутый вид.
Преимуществами эжекторных нейтрализаторов является:
- простота конструкции;
- удобство эксплуатации;
- низкие экономические затраты.
Примеры работ
В качестве примера использования реагентного хозяйства при нейтрализации кислотных и щелочных стоков в цехе по переработке металлической стружки на одном из производственных предприятий г. Ярославль служит трубчатый смеситель Flotomax TS-2 с устройством реагентного хозяйства Flotomax RX-3х500, установленный на очистных сооружениях. На предприятии образуются промышленные сточные воды объемом до 40 м³/сут с различными видами загрязнений, в том числе и высокой рН.
Поиск оптимальной технологии реагентной обработки осуществлялся на самом объекте на основе лабораторных исследований стоков. Было принято решение использовать трехреагентную обработку с использованием нестандартных реагентов с дальнейшей физико-химической очисткой. В результате очистки сточные воды соответствовали степени сброса в городскую канализацию, а часть их вернулась в оборотное водоснабжение.
