Блог системах очистки сточных вод, водоподготовке и применяемых для очистки воды химических реагентах

Действие коагулянтов на основе железа и алюминия основано на образовании при гидролизе этих солей малорастворимых гидрооксидов, выпадающих в осадок и положительно заряженных ионов водорода, по три на каждую молекулу гидрооксида, которые и принимают участие в компенсации заряда отрицательно заряженных коллоидных частиц.

Кроме всего перечисленного в прошлых публикациях, структуры коагулянтов способны восстанавливаться после их разрушения механическим путем. Такое свойство называется тиксотропной обратимостью. Кроме того, в местах контакта коллоидных частиц сохраняются тонкие прослойки водной среды, которые одновременно со снижением прочности пространственной структуры, придают ей определенную пластичность.

В продолжении рассмотрения темы, поднятой в прошлых публикациях, сделаем заключение, если проанализировать механизм действия коагулянтов на основе железа и алюминия, следует отметить сложность и многообразие происходящих процессов.

Результатом воздействия коагулянтов и флокулянтов на коллоидную фазу загрязняющих примесей сточной воды является не только снижение их концентрации, но и цветности, уровня загрязнения бактериями, а также улучшение органолептических характеристик воды, то есть устранение ее запаха и привкуса.

Все технологические цепочки физико-химической очистки сточной воды включают приготовление рабочих растворов реагентов, дозирование и смешивание их с обрабатываемыми стоками, хлопьеобразование и их отделение от очищенной воды.

Эти столкновения могут быть следствием броуновского движения, действия силы тяжести, или других сил, благодаря которым одни частицы движутся направленным образом по отношению к другим, а также за счет перемешивания воды, за счет возникновения микро- и макропотоков.

Добавление флокулянтов позволяет получить более плотные и прочные агрегатные образования, в основе которых лежат гидрооксиды алюминия и железа, не разрушающиеся при более интенсивном и длительном перемешивании. Поэтому, для разрушения рыхлых первичных образований и возникновения более плотных структур хлопьевидного осадка, требуется повышенная скорость и длительность перемешивания, чем без использования флоккулирующих реагентов.

Механизм флокуляции основан на способности некоторых высокомолекулярных соединений в основном органического происхождения, а так же веществ, обладающих поверхностно-активными свойствами, провоцировать создание пространственных агрегатов у гидрофобных коллоидных частиц.

Порог концентрации флокулянта, при котором начинается процесс флокуляции намного ниже, чем у коагулирующих реагентов, используемых для сточной воды аналогичного состава. Такая особенность объясняется тем, что начало процесса объединения частиц происходит на гораздо большем расстоянии между ними, чем при коагуляции, так как при адсорбировании полимерных молекул флокулянта происходит преодоление отталкивающих сил, не позволяющим коллоидным частицам соединиться межу собой.

Каталог химических реагентовФлокулянты, в зависимости от происхождения, делятся на неорганические и органические, как природные, так и синтетические реагенты. К неорганическим флокулянтам относится только кремниевая кислота, чей коллоидный раствор представляет собой анионный полиэлектролит.

Проектирование современных очистных сооружений основывается в первую очередь на всестороннем исследовании производства и оценке его влияния на окружающую среду.

Услуги по проведению экологического аудита, касающиеся получению сведений по образованию производственных стоков, на коммерческой основе оказывает компания Nijhuis Water Technology, предоставляющая услуги специалистов являющихся экспертами в технических и экологических аспектах проведения аудита.

Технология производства игристого вина с особыми свойствами, или шампанского, представляет собой вторичное брожение винного материала, полученного из винограда специально выращенных сортов с соблюдением определенных условий. Первое его появление отмечено в середине семнадцатого века, в провинции Шампань и во Франции шампанским может именоваться только игристое вино, изготовленное в пределах этой местности и из местного сырья, и выдержанное в бутылках по специальной технологии не менее трех лет.

Следующей после отделения сусла операцией является его осветление, которое проводится путем его отстаивания при охлаждении от десяти до четырнадцати градусов Цельсия и добавлением четырехвалентного оксида серы, с целью торможения реакций окисления и выделения нерастворимого осадка. Для интенсификации этого процесса в сусло добавляется определенное количество сорбента минерального происхождения.

Далее идет стадия шампанизации вина, которая заключается в связывании углекислого газа, образующегося на стадии вторичного брожения. При растворении диоксида углерода в воде происходит образование угольной и пироугольной кислот, взаимодействующих со спиртами и другими органическими соединениями, входящими в состав вина, с образованием сложных эфироподобных веществ. Фактически, диоксид углерода находится в вине в трех состояниях: газообразном, растворенном в воде и связанном в сложных эфирах.

В производстве шампанского резервуарным способом все стадии обработки виноматериала проходят в нескольких последовательных резервуарах, при этом соблюдаются условия, оптимальные для каждой стадии процесса брожения, в том числе обеспечивающие полное отсутствие кислорода в процессах вторичного брожения.

Центрифугирование является одним из методов по обезвоживанию и сгущению осадка, получаемого на разных стадиях очищения сточной воды. Смысл этого процесса заключается в ускорении разделения твердой и жидкой фазы за счет действия на них центробежных сил.

Образование стоков целлюлозно-бумажного производства ведет свое начало из основных технологических процессов, транспортирования сырья и вспомогательных материалов, промывания оборудования, а так же его водяного охлаждения. В целом, несмотря на общие источники происхождения стоков, в каждом конкретном случае их состав определяется спецификой технологического процесса и прочими производственными факторами, что влияет на состав и объемы образующейся сточной воды.

Что же касается сточных вод целлюлозно-бумажного производства, то они в первую очередь содержат большие количества взвешенных и растворенных веществ органического и неорганического происхождения. Это связано с тем, что технологические процессы получения целлюлозы основываются на ее переводе в растворенное состояние с путем обработки древесины концентрированными щелочными растворами, которые, само собой частично попадают в производственные стоки.

Системы очищения сточной воды целлюлозно-бумажного производства включают в себя установки механической, химической и биологической очистки. Они предназначены для удаления взвешенной, коллоидной и растворенной фазы загрязнений из сточной воды. Выбор методов и их комбинации на каждом этапе определяются исходными свойствами сточной воды, а так же требованиями, предъявляемыми к качеству очищенных стоков. Механические методы очистки используются для удаления грубодисперсных загрязняющих веществ.

Целлюлозно-бумажное производство является одним из самых крупных производств по объем получаемой продукции. Основным ее продуктом является производство бумаги различного качества и картона, фанеры, древесностружечных плит, альфа-целлюлозы, а так же побочных продуктов, позволяющих максимально использовать объем исходного сырья.

Основные процессы, проходящие при переработке древесины, состоят получении древесной массы, целлюлозы или вторичной волокнистой массы. Технология переработки на древесную массу состоят в обработке на размалывающем жернове дефибрера, специальной установки, которая путем механического измельчения превращает древесину в волокнистую массу, в которой волокна удерживаются с помощью лигнина. Выход древесной массы составляет порядка 90 процентов от веса исходного сырья.

При переработке макулатуры, а так же другого вторичного сырья, после их измельчения полученную массу смешивают с горячей водой. При этом из полученной массы удалятся посторонние включения, а так же типографскую краску, путем нагревания до 60-70оС и обработки растворяющими ее химическими веществами.

В качестве примера подобных систем очистки можно указать установки, выпускаемые компанией Nijhuis Water Technology, к которым относятся аквагребни, имеющие ширину прозора решетки от 1 до 15 миллиметров, для отделения грубой фазы загрязнений.

Хром и его соединения хрома довольно широко используются в разных сферах промышленного производства. В первую очередь это касается металлургической промышленности, где он используется для получения различных сплавов, имеющих высокую температуру плавления, обладающих высокой твердостью и коррозионной стойкостью к воздействию агрессивных сред. Одним из самых распространенных сплавов хрома является нержавеющая сталь.

Для выделения ионов хрома из сточной воды используются различные методы очистки. Но самым распространенным является его удаление путем получения нерастворимого осадка гидрооксида хрома с трехвалентной степенью окисления, получаемый с помощью реакций ионного обмена. Так как чаще всего в сточной воде содержатся ионы хрома с высшей, шестивалентной степенью окисления, то их сначала следует восстановить до трехвалентного хрома.

Так как соединения фосфора находятся в сточной воде в основном в виде слабо концентрированных истинных или коллоидных растворов, то для их осаждения необходимо обеспечить их перевод в нерастворимые соединения, а так же дестабилизацию устойчивых мелкодисперсных систем. В этих целях используются коагулирующие реагенты, так как поливалентные металлы, входящие в их состав способствуют дестабилизации окружающего коллоидные частицы ионного слоя, способствуя их сближению и слипанию с образованием более крупных агрегатных образований.

При обработке сточных вод коагулянтами на основе алюминия одновременно протекают несколько процессов, при которых идет образование нерастворимого мелкодисперсного осадка, состоящего из средних и основных фосфатов алюминия, а так же получаемого в результате реакции гидролиза гидрооксида алюминия, которые совместно осаждаются, а также сорбирование ортофосфатов на поверхности гидроокисного хлопьевидного осадка.

Одним из самых ранее употребляющихся способов удаления, в том числе соединений фосфора из сточной воды, является известкование сточной воды. Этот процесс связан с образованием нерастворимых гидроксофосфатов кальция сложного состава в щелочной среде с показателями рН от 9,5 до 11,5.