Методы очистки сточных вод лакокрасочной промышленности
Основными методами очистки стоков лакокрасочной промышленности являются:
- механический (фильтрация, отстаивание);
- физико-химический (коагуляция, электрохимическое окисление, флотация);
- биологический.
Механический метод очистки стоков
На этапе механической очистки стоков лакокрасочной промышленности происходит извлечение из раствора сточных вод крупногабаритных минеральных загрязнений и взвесей. Тяжелые минеральные частицы и крупный мусор удаляются на механических решетках и пескоуловителях различного конструкционного исполнения.
Для очистки сточных вод от трудно осаждаемых взвесей, которые образуются при промывке оборудования и тары на производстве водно-дисперсионных лакокрасочных материалов, используют отстойники и фильтры.
Отстаивание и фильтрация стоков осуществляется после предварительной коагуляции, которая способствует укрупнению частиц и улучшению их седиментационных свойств.
Наиболее часто для осветления сточных вод применяют простые в конструкции вертикальные отстойники, которые используют и при первичном отстаивании, и при осаждении после коагуляции. Принцип работы заключается в прохождении сточных вод по трубе сверху вниз и поступлении стоков в нижнюю часть резервуара, который имеет форму усеченного конуса. При этом осадок остается в нижней конической части, а осветленная вода поднимается вверх и переливается через специальный круговой водослив. Эффективность удаления взвешенных веществ составляет 40 %.
После отстаивания сточные воды очищаются также методом фильтрации на сорбционных фильтрах, где в качестве загрузки чаще всего используют активированный уголь. Принцип действия заключается в прохождении сточных вод, которые содержат взвешенные мелкодисперсные частицы, через слой загрузки. Загрузка имеет высокую адсорбционную способность, благодаря чему частицы загрязнений задерживаются на поверхности загрузки и сточные воды осветляются.
Физико-химический метод очистки стоков
Для очистки сточных вод лакокрасочной промышленности применяют следующие физико-химические методы:
- коагуляцию;
- электрохимическое окисление;
- флотацию.
Коагуляция
Чтобы очистить сточные воды лакокрасочной промышленности от коллоидных загрязнений используют коагуляцию. В качестве коагулянтов применяют FeCl₃, AlCl₃, Al₂(SO₄)₃.
Коагулянты, поступая в сточные воды, связывают мелкодисперсные и коллоидные частицы и образуют с ними крупные агрегаты, которые легко седиментируют и поддаются дальнему удалению. В процессе коагуляции происходит гидролиз, в результате чего частицы образовавшихся гидроксидов металлов захватывают коллоидные частицы с последующей их агломерацией. При этом рН среды становится кислой, что приводит к гидратации коллоидных частиц с последующей коагуляцией органических примесей.
После коагуляции эффективность механической очистки по удалению коллоидных и трудно осаждаемых взвешенных веществ значительно повышается.
Электрохимическое окисление
Для обесфеноливания сточных вод лакокрасочных предприятий используют метод прямого электрохимического окисления. Очистка сточных вод от фенола осуществляется в электролизерах, которые представляют собой прямоугольные ванны с расположенными параллельно друг другу электродами. В качестве анода применяются графитированные пластины, а катодом являются стальные пластины. Через электроды пропускается постоянный ток.
В результате действия электрического тока происходит ряд химических реакций, сточные воды освобождаются от фенола и теряют специфическую окраску.
Флотация
Для извлечения из сточных вод лакокрасочных предприятий взвешенных, коллоидных гидрофобных частиц и масляных эмульсий применяют метод напорной флотации, при котором загрязняющие вещества собираются на поверхности раствора в виде флотопены и удаляются специальным скребком в шламонакопитель.
Сущность метода заключается в подаче во флотационную установку высокодиспергированного воздуха, мельчайшие пузырьки которого при резком падении давления внутри раствора слипаются с гидрофобными частицами и увлекают их на поверхность.
Для повышения эффективности очистки в сточные воды добавляют флокулянты и коагулянты, которые повышают гидрофобность частиц и, тем самым, увеличивают интенсивность флотации.
Биологический метод очистки
В ряде случаев для финишной очистки сточных вод лакокрасочной промышленности используют биологический метод очистки. Он включает в себя использование биореакторов, чаще всего аэротенков.
Принцип очистки стоков заключается в способности микроорганизмов активного ила использовать загрязняющие вещества сточных вод для своей жизнедеятельности, превращая их таким образом в безопасные соединения.
В биореакторе сточные воды проходят через слой загрузки, покрытой пленкой активного ила. В аэротенках активный ил представляет собой аэробную микрофлору, которой кроме питательных веществ необходим кислород. Поэтому сточные воды, проходя через биореактор, подвергаются дополнительной аэрации.
Перед попаданием в биореактор, сточные воды поступают в первичный отстойник, где седиментируются остаточные загрязнения, а при необходимости сточные воды насыщаются дополнительными биогенными веществами для питания микрофлоры. После прохождения через слой загрузки, очищенные воды попадают во вторичный отстойник, освобождаются от взвешенного ила и могут быть сброшены в водоем рыбохозяйственного назначения.
