Неутрализирането - studopediya
Отпадни води най-често замърсени с минерални киселини: сярна H 2SO 4. Азотният HNO3. солна HCI, както и техни смеси. Много по-рядко се намери в канализацията азотен HNO2. фосфорна киселина Н 3РО 4. серниста H2 SO3. сероводород Н2 S, флуороводородна HF, Н2 SrO4 хромова киселина, както и органични киселини: оцетна киселина СН3 СООН, пикринова HOC6 Н2 (NO2) 3. Въглища H2 CO3. салицилова С6 Н4 (ОН) 2 и др.
Пречиствателни съдържаща минерална киселина или основа, преди да бъдат изхвърлени в повърхностните води или неутрализира преди употреба в промишлени процеси. Практически счита неутрална вода с рН 6,5-8,5.
Прилагат се следните методи за неутрализиране:
1) взаимно неутрализиране на киселини и основи на отпадъчни води чрез смесване;
2) неутрализиране реагенти [киселинни разтвори, негасена вар СаО, гасена вар Са (ОН) 2. сода Na2 CO3. Сода каустик NaOH, амоняк NH4 (ОН)];
3) филтруване през неутрализиращи материали: вар, варовик, СаСО3. доломит СаСО3 · MgCO3. магнезит MgCO3. калциниран магнезит MgO, креда СаСО3 (96-99%);
4) неутрализиране на димни газове.
В зависимост от суровите данни от таблица 3.1 може да бъде приблизително определи метод за неутрализиране на кисела вода.
Условия за методи на приложение неутрализира киселинната отпадъчните води
Киселина, съдържаща се в отпадните води
Легенда: "+" - прилагане на метода се препоръчва; "0" - прилагане на метода е позволено; "-" - използването на метода не се препоръчва.
Метод за неутрализиране на алкални отпадъчни води димни газове. Прилагане на димните газове, съдържащи СО2. SO2. NO2 и други съединения могат едновременно да неутрализират отпадъчни води и за почистване на газовете на вредни компоненти.
Неутрализация на отпадъчни води чрез смесване на киселинно отпадъчни води с алкали. режими пречистване на отпадъчни води, съдържащи отработена киселина и алкални, обикновено различни. Киселият водата се отвежда в канализацията относително равномерно през целия ден и имат постоянна концентрация; Алкална вода се изпуска периодично като алкалният разтвор се изхвърля. В тази връзка, за алкални води, често е необходимо да се организира регулиране на резервоара. Киселият и алкална вода се смесват в съд (фиг. 3.1) с и без смесител бъркалка. В последния случай на смесване на въздух с водещата си процент в захранващия тръбопровод до 20 м / сек. При изчисляването bubblers на въздушния поток на 1 м 2 на свободна повърхност може да се приема равна на 3 м / мин за слабо разбъркване - 0.4, средно - 0.8, за интензивна - 1.
Фиг. 3.1. Неутрализатора смесване:
1 - капацитет; 2 - въздушен разпределител (барботьор)
Неутрализация на отпадъчни води реактивите. За неутрализиране може да се използва кисела вода: NaOH, КОН, Na2 CO3. NH4 OH (амонячна вода), СаСО3. MgCO3. цимент, доломит (СаСО3 · MgCO3). Въпреки това, най-евтините е калциев хидроксид (варно мляко) с маса фракция на вар Са (ОН) 2, 5-10%. Когато става дума за освобождаване на негасена вар хидратацията на топлина:
Каустик и натриев хидроксид трябва да се използва, ако те са отпадъчни продукти. Понякога се използва за неутрализиране на различни отпадъчни продукти. Например, стоманена шлака и доменна пещ ферохром производство се използва за неутрализиране на вода, съдържаща сярна киселина.
Реагенти са избрани в зависимост от състава и концентрацията на киселинния отпадъчни води. В същото време отчита дали в хода на утайка или не. Има три вида на киселинна отпадъчни води: 1) вода, съдържаща слаба киселина (Н2 CO3 СН3 COOH) ;. 2) вода, съдържаща силни киселини (HCl, HNO3), за които всички неутрализация реагенти посочени по-горе (сол на тези киселини могат да бъдат използвани са добре разтворими във вода); 3) вода, съдържаща сярна киселина и серниста киселина (тези киселини, калциеви соли слабо разтворими във вода и утайка).
Вар за неутрализация се въвежда в отпадъчната вода под формата на калциев хидроксид - варно мляко ( "мокър" дозиране) или като сух прах ( "сух" дозиране).
При неутрализиране на промишлени отпадъчни води, съдържащи сярна киселина, реакцията в зависимост от използвания реагент преминава през уравненията
Калциевият сулфат Получената неутрализация (гипс) се кристализира от разредени разтвори под формата на CaSO4 · 2Н2 О. Разтворимостта на тази сол при температура от 0-40 ° С варира от 1.76 до 2.11 г / л. Значителен недостатък на неутрализация на сярната киселина с вар гипс е образуването на свръхнаситен разтвор (свръхнасищане фактор може да достигне 4-6), изборът на които от отпадъчната вода може да отнеме няколко дни, в резултат на обрастване тръбопроводи и оборудване. За да се намали свръхрастеж използва промиване тръбопроводи методи увеличават скоростта на транспортиране и заменени метални тръби от пластмаса.
За неутрализиране на органичен мастна киселина се използва вар, съдържащ най-малко 25-30% активен калциев оксид или смес от вар с 25% технически клас вода.
реагент доза за лечение на отпадъчни води определя от пълна неутрализация на киселините съдържащи се в него или основи и получава 10% повече от изчислено (виж Таблица 3.2.).
разход на реагент, кг / кг до 100% неутрализират -x киселини и основи
G. реактиви кг / час, за неутрализиране на отпадъчните води се определя по формулата
където коефициент на безопасност консумацията реагент kz- сравнение с теоретично, равно на 1,1 на варно мляко за замазка на вар и сух вар 1.5; Б - количество на активната част на продукт стока,%; Q - скорост на отпадъчните води да се неутрализира, м 3; и - да неутрализира консумация на реагент, кг / кг (Таблица 3.2.); А - концентрацията на киселина или основа, кг / м3.
Чрез неутрализиране на киселина на отпадъчни води, съдържащи тежки метали, количеството на реагентите G. кг / ч:
където С1, С2, .... Cn - концентрация на метали в отпадъчните води, кг / м 3; В1, В2, .... милиарда - разход на реагент, необходим за превръщането на металите разтварят в състоянието на утайката, мг / кг (Таблица 3.3.).
Voc обема на утайките. %, Образувани по време на неутрализацията на 1 m 3 отпадъчни води, може да се намери чрез уравнението
където WVL - утайки влага%.
Стойностите на рН, съответстващи на началото и края на отлагането на цветни метали и хидроксиди на желязо са показани в таблица. 3.4.
многокомпонентни стойности на отпадъчни води рН съответстващи на началото и края на хидроксиди на отлагане значително изместен към по-големи стойности.
Посочено е, че йоните на тежки цветни метали може да се депозира не само под формата на хидроксиди, но хидроксо-карбонат (в случай на използване на реагенти, съдържащи утаяване карбонатни йони в нейната структура). Например:
2Ni 2+ + + 2ОН - → (NiOH) 2 CO3 ↓ (3.6)
РН на утаяване на метални хидроксиди
Цинк, алуминий и други метали с амфотерни свойства могат да присъстват като аниони в алкална отпадъчната вода. За да ги отстрани с помощта на киселина решения. В тази форма на метален хидроксид се утаява в съответствие със следните уравнения:
Следва да се отбележи, че по-ефективно ко-утаяване на йони на две или повече метали в същото рН, отколкото в утаяването на всеки метал поотделно.
Това се дължи на образуването на смесени кристали и адсорбционни процеси на техните повърхности.
При лечение с алкални реагенти отпадъчни води, съдържащи йони на тежки цветни метали, се постига чрез намаляване на техните концентрации до стойности, които позволяват да изпълнява пречистената вода в общински канализацията или корита санитарни и битови нужди.
В случай, че една по-дълбока степен на почистване, тежки метали, се препоръчва да се разпределят като сулфиди. Обикновено, се изолира като сулфиди Cu, Co, Ni, Fe, Sn, МО, As, Sb, Hg, Ag, Zn, Cd, Pb. За двувалентен катион реакция образуване метален сулфид може да се запише в следната форма:
Me 2+ + S 2- Ц MES ↓ (3.12)
Тъй като утаител използва обикновено Na2 S (по-малко - (NH4) 2 S).
Обща технологична схема на отпадъчни води от металните йони на тежките показани на Фиг. 3.2.
Предимствата на метода на реагент трябва да включват висока степен на пречистване от тежки метали (до ССП), както и простотата на оборудването. Основните недостатъци на метода - това е значително количество trudnopererabatyvaemogo утайка, както и значителна консумация на реагенти и свързаната с необходимостта да се организира химически завод. Освен това, този метод пречистена вода съдържа значително количество соли, и могат да бъдат използвани в циркулиращия водни системи само след допълнително пречистване.
Хидратна вар е получен в установката за колона (Фиг. 3.3). цилиндрична колона 1 през долната дюза непрекъснато се подава течност, която се филтрира през слой от материал се движи надолу. Разтвор на необходимата концентрация на разширената част 2 на колоната, която играе ролята на сепаратор оставя чрез монтаж единица страна за по-нататъшна обработка.
Фиг. 3.2. Диаграма реагент води от йони на тежки метали
изходен твърд материал на частици непрекъснато се подава през тръбата за подаване, неразтвореният остатък се изтегля от дъното. Устройството може да работи и в двата гъста подвижен слой или в режим на кипящ слой. Отличителни белези са високата си обемна ефективност и простота на устройството.
При подготовката на работния разтвор на вар мляко смесване въздух приемлив разтвор на интензивността на аериране 0,8 м 3 / (m 2 · мин), като се разбърква също възможни хидравлични помпи чрез обема на резервоара на 1-4 м 3.
За дозиране на сух прах реагенти, използвани опаковки, използвани в други отрасли (строителни материали, химикали, и др ..).
За решаване на получената утайка неутрализация прилага шахти, предназначени да останат в отпадъчната вода най-малко 2 часа за регулиране на рН до 7.5-8.5.
утайки обезводняване на вакуум филтър е осигурен в количество сухо вещество в него не по-малко от 25 кг / м 3.
При изчисляване на натоварването на вакуум филтър трябва да бъде 15-25 кг / (m 2 · з), честотата на въртене на барабана на 0.4 мин -1. поддържа 53-80 кРа вакуум; като кърпа филтър използва найлон и ремъци.