Физико-химические методы очистки сточных вод

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Содержание

Введение

1. Анализ методов очистки сточных вод

1.1 Флотация воды

1.2 Флотофильтрация воды

1.3 Напорная флотация

1.4 Коагуляция воды

2. Технологические схемы очистки сточных вод

2.1 Эксплуатация электрокогуляционных установок

2.2 Технология очистки сточных вод от следов тяжелых металлов

2.3 Комбинированная схема очистки производственных сточных вод с использованием электрофлотокоагулятора (ЭФК)

2.4 Комбинированная схема очистки производственных сточных вод с использованием электрофлотатора (ЭФ)

2.5 Электрофлотокоагуляция сточных вод

3. Расчет и проектирование электрокоагулятора

3.1 Электрохимический расчет

3.2 Выбор габаритов электролизной ванны

3.3 Расчет объема отсасываемого воздуха

3.4 Результат расчета электрокоагулятора

4. Требования техники безопасности при эксплуатации очистных сооружений

Список используемых источников

Введение

Сточные воды -- любые воды и атмосферные осадки, отводимые в водоёмы с территорий промышленных предприятий и населённых мест через систему канализации или самотёком, свойства которых оказались ухудшенными в результате деятельности человека.

Сточные воды могут быть классифицированы по следующим признакам:

1. по источнику происхождения:

ѕ производственные (промышленные) сточные воды (образующиеся в технологических процессах производств), отводятся через систему промышленной или общесплавной канализации;

ѕ бытовые (хозяйственно-бытовые) сточные воды (образующиеся в результате бытовой жизнедеятельности человека), отводятся через систему хозяйственно-бытовой или общесплавной канализации;

ѕ поверхностные сточные воды (делятся на дождевые и талые - образующиеся при таянии снега, льда, града), отводятся, как правило, через систему ливневой канализации. Так же могут называться «ливневые стоки»

Производственные сточные воды, в отличие от атмосферных и бытовых, не имеют постоянного состава и могут быть разделены:

2. по составу загрязнителей на:

ѕ загрязнённые по преимуществу минеральными примесями;

ѕ загрязнённые по преимуществу органическими примесями;

ѕ загрязнённые как минеральными, так и органическими примесями;

3. по концентрации загрязняющих веществ:

ѕ с содержанием примесей 1--500 мг/л;

ѕ с содержанием примесей 500--5000 мг/л;

ѕ с содержанием примесей 5000--30000 мг/л;

ѕ с содержанием примесей более 30000 мг/л.

Очистка сточных вод - это разрушение или удаление из них определённых веществ, обеззараживание и удаление патогенных организмов.

Существует большое многообразие методов очистки, которые можно разделить на следующие основные группы по основным используемым принципам:

ѕ механические. Они основаны на процедурах процеживания, фильтрования, отстаивания, инерционного разделения. Позволяют отделить нерастворимые примеси. По стоимости механические методы очистки относятся к одним из самых дешёвых методов.

ѕ химические. Применяются для выделения из сточных вод растворимых неорганических примесей. При обработке сточных вод реагентами происходит их нейтрализация, обесцвечивание и обеззараживание. В процессе химической очистки может накапливаться достаточно большое количество осадка.

ѕ физико-химические. При этом используются процессы коагуляции, окисления, сорбции, экстракции, электролиза, ионообменной очистки, обратного осмоса. Это высокопроизводительный способ очистки, отличающийся высокой стоимостью. Позволяет очистить сточные воды от мелко - и грубодисперсных частиц, а также растворённых соединений.

ѕ биологические. В основе этих методов лежит использование микроорганизмов, поглощающих загрязнители сточных вод. Применяются биофильтры с тонкой бактериальной плёнкой, биологические пруды с населяющими их микроорганизмами, аэротенки с активным илом из бактерий и микроорганизмов.

Часто применяются комбинированные методы, использующие на нескольких этапах различные методы очистки. Применение того или иного метода зависит от концентрации и вредности примесей.

Производственные сточные воды после соответствующей очистки могут быть повторно использованы в технологическом процессе, для чего на многих промышленных предприятиях создаются системы оборотного водоснабжения либо замкнутые (бессточные) системы водоснабжения и канализации, при которых исключается сброс каких-либо вод в водоёмы. Большое народно-хозяйственное значение имеет внедрение технологии комплексной безотходной переработки сырья (особенно на предприятиях химической, целлюлозно-бумажной и горно-обогатительной промышленности). Перспективны методы физико-химической очистки (коагулирование, отстаивание, фильтрация) в качестве самостоятельных способов очистки или в сочетании с биологической очисткой. А также методы т. н. дополнительной обработки (сорбция, ионообмен, гиперфильтрация, удаление азотистых веществ и фосфатов и др.), обеспечивающей весьма высокую степень очистки сточных вод перед спуском их в водоёмы или при использовании сточных вод в системах оборотного водоснабжения промышленных предприятий. Эффективны методы термического обезвреживания и переработки высоко концентрированных стоков во вторичное сырьё, а также способ закачки стоков в глубокие, надёжно изолированные подземные горизонты.

Имеющиеся в сточных водах (преимущественно бытовых) в значительном количестве вещества, содержащие азот, калий, фосфор, кальций и др. элементы, являются ценными удобрениями для сельскохозяйственных культур, в связи, с чем сточные воды используются для орошения сельскохозяйственных земель. Целесообразно обезвреживание сточных вод на станциях биологической очистки производить с подачей очищенных сточных вод на поля. Осадки сточных вод после соответствующей обработки (сбраживание, сушка) обычно используют в качестве удобрений.

сточный вода флотация электрокоагуляционный

1. Анализ методов очистки сточных вод

1.1 Флотация воды

Флотация- это очистка воды путем сложного физико-химического процесса, в отличии от более простого -УДВ ультрафиолетовой фильтрации воды, в котором можно выделить следующие этапы:

ѕ образование комплекса, состоящего из частицы искомого вещества и пузырька воздуха или газа;

ѕ всплывание этого соединения;

ѕ ликвидация полученного слоя.

Соединение частицы и пузырька газа в ходе флотации воды также проходит в три этапа:

ѕ сближение пузырька и частицы в жидкой среде;

ѕ их взаимодействие;

ѕ прикрепление пузырька к частице.

Существуют два основных направления в применении флотации воды:

ѕ обогащение полезных ископаемых;

ѕ флотация сточных вод.

Флотация сточных вод осуществляется благодаря равнонаправленному движению двух потоков: очищаемой жидкости и пузырьков воздуха. Поскольку частицы загрязнений распределены по всему рабочему объему, задача флотации сточных вод состоит в соединении с ними пузырьков в процессе совместного движения.

Примечательно, что основным фактором эффективности такого метода очистки воды, как флотация, является размер пузырьков воздуха. Строгое его ограничение обусловлено тем, что при существенном различии между частицей и пузырьком (в пользу последнего), они будут обладать разными скоростями, что не позволит частицам загрязнения соединиться с пузырьками воздуха в ходе флотации сточных вод. Этот способ позволяет производить очистку воды, если применение ультра фильтрации невозможно или не целесообразно. Существует множество способов флотации воды, которые отличаются характером образования комплекса частица-пузырек:

1. Пузырьки образуются из пресыщенных растворов воздуха в водной среде:

ѕ Вакуумная флотация - очистка воды, основанная на понижении давления в установке для флотации воды. При снижении давления ниже атмосферного растворенный в воде воздух выделяется. В результате возникновения спокойной среды взаимодействия, в процессе флотации воды образуются прочные соединения пузырьков и частиц, которые достигают поверхности неповрежденными.

К недостаткам метода можно отнести технические сложности, с которыми сопряжена флотация сточных вод; они связаны с созданием вакуума и сильной герметизации установки для флотации сточных вод.

ѕ Напорная флотация - очистка воды, основанная на насыщении воды кислородом с последующим осуществлением вышеописанных этапов. Напорная флотация воды, которая проводится без добавления специальных химических веществ, называется физической.

Однако в ходе напорной флотации сточных вод могут применяться и реагенты; в таком случае метод будет физико-химическим. Использование химических добавок имеет свои сильные и слабые стороны. С их применением возможна биологическая очистка воды. С другой стороны, они повышают качество напорной флотации воды, но ведут к образованию отложений, которые необходимо устранить впоследствии.

Одним из наиболее популярных способов напорной флотации сточных вод в силу своей простоты является насыщение воздухом всего потока воды. Насыщенная воздухом сточная вода попадает в специальный резервуар, где воздух растворяется. В ходе напорной флотации сточных вод не растворившиеся пузырьки отделяются от воды. Образуются пузырьки в редукционном клапане, поддерживающем постоянное давление.

Агрегация пузырьков и частиц в процессе напорной флотации сточных вод осуществляется во флотационной камере. В отстойной камере сточная вода разделяется на фильтрат и шлам, который затем устраняется в камеру пены, в то время как очищенная вода выводится через перфорированную трубу.

К недостаткам данного способа напорной флотации сточных вод можно отнести технические сложности, связанные с перекачкой всего объема сточных вод под большим давлением. Кроме того, в процессе перекачки сточных вод с помощью центробежного насоса смолы и нефтепродукты эмульгируются.

Не решает этой проблемы и другой способ напорной флотации воды - насыщение части потока жидкости воздухом. Преимуществом данного способа напорной флотации воды можно считать низкие энергозатраты. Третий метод флотации воды состоит в насыщении воздухом части отфильтрованной воды и смешивании ее с еще не очищенными сточными водами, что позволяет повысить качество очистки. Но на выходе такой системы рекомендуется поставить установки УДВ, установки ультрафиолетовой дезинфекции воды.

2. Пузырьки образуются в результате механического дробления воздуха:

ѕ флотация воды механическими турбинами-импеллерами;

ѕ флотация воды форсунками;

ѕ флотация воды с подачей воздуха через пористые пластины;

ѕ каскадная флотация воды.

3. Электрофлотация - очистка воды путем пропускания через нее электрического тока, который изменяет химический состав сточных вод и насыщает жидкость пузырьками воздуха [2, 4].

1.2 Флотофильтрация воды

Флотофильтрация - это совмещение в одной системе нескольких технологических процессов: коагуляция, флокуляция, флотация, фильтрация через песок и промывка. Поэтому основой ступенью очистки в системе флотофильтрации выполняет напорная флотация, а песчаная загрузка - роль фильтра доочистки. Основная масса загрязнений (свыше 95%) удаляется из воды напорной флотацией. Для повышения эффективности очистки воды, в систему флотофильтрации подаются растворы коагулянта и флокулянта. Перед тем как поступить в аппарат, обработанная химикатами очищаемая вода смешивается с водой, насыщенной воздухом. В систему подается вода и воздух от компрессора. После смешения очищаемой воды из реки с насыщенной воздухом водой и снятия давления, в воде образуется огромное количество мельчайших пузырьков, сорбирующихся на поверхности частиц загрязнений и поднимающих их на поверхность. Образовавшиеся на поверхности воды загрязнения постоянно удаляются специальным приспособлением, обеспечивающим аккуратный съем шлама и благодаря этому отсутствует вторичное загрязнение. Далее вода с остаточными загрязнениями (3-5%) поступает на фильтрацию. В качестве загрузки фильтров используется щебень - песок или комбинированные загрузки, щебень - песок - гидроантрацит, щебень - песок - сорбционно-каталитические загрузки, в зависимости от требуемого качества воды и специфических загрязнений исходной воды. При этом слой фильтрующей загрузки почти в два раза меньше чем в классическом фильтре. Для обеспечения непрерывной работы флотофильтра, фильтрационная часть установки разделена на несколько автономных сегментов, которые промываются раздельно. При промывке одного сегмента остальные продолжают работу в режиме фильтрации. Промывка фильтрующей загрузки осуществляется противотоком воды от промывного насоса. Подаваемый от воздуходувки воздух, разрыхляет фильтрующую загрузку и готовит ее к промывке. Промывная вода частично может сбрасываться в емкость шлама, а вторая - возвращаться в флокуляционную ванну флотофильтра. Промывка флотофильтра полностью автоматизирована. Таким образом, в установке совмещается ряд непрерывных химических и физических (флотация и фильтрация) процессов, с периодическим процессом очистки песчаной загрузки без остановки аппарата и потери его производительности.

1.3 Напорная флотация

Напорная флотация - это метод очистки воды выполняемый в две стадии:

1. Напорное насыщение воды воздухом под давлением;

2. Получение пузырьков воздуха требуемого размера и поднятия взвешенных веществ и эмульгированных частиц примесей вместе с пузырьками воздуха.

Если флотация проводится без добавления реагентов, то её можно отнести к физическому способу очистки воды. Использование коагулянтов и флокулянтов способствует улучшению качества очистки воды, но при этом образуется большее количества шлама, нуждающегося в дальнейшем обезвоживании.

Современные системы флотации подразделяются на три основные группы:

- с насыщением всего потока воздухом;

- с насыщением части потока воздухом;

- с насыщением основного потока исходной водовоздушной смесью.

Первая система является наиболее простой. Насыщаемая под давлением вода поступает в напорную емкость, в которой и растворяется воздух. Воздух подается во флотируемую воду при помощи эжектора. Процесс растворения воздуха (флотация) в воде происходит в напорных резервуарах. При использовании в процессе флотации коагулянтов и флокулянтов напорные резервуары служат также для процессов образования хлопьев. Время пребывания воды в напорном резервуаре обычно составляет несколько минут.

Дальнейшее движение пузырьков воздуха происходит во флотационной камере. Здесь пузырьки агрегируются с частицами. Как правило, в современной промышленности используются флотаторы двух типов в зависимости от формы: прямоугольный и круглый.

1.4 Коагуляция воды

Коагулирование примесей воды - процесс укрупнения коллоидных и диспергированных частиц, происходящий вследствие их слипания. Коагулирование (коагуляция) завершается образованием видимых невооруженным глазом хлопьев и выпадением их в осадок при отстаивании. В результате коагуляции вода становится прозрачнее, обесцвечивается.

Чаще всего природная вода имеет примеси в виде глины и гумусовых или гуминовых веществ - продуктов распада растений. Эти частицы при столкновении друг с другом или с частицами контактной массы обычно взаимно отталкиваются, так как обладают агрегативной устойчивостью (АУ). АУ большинства примесей воды обусловлена электростатическими силами отталкивания, т.е. электрическим зарядом за счет наличия вокруг частиц двойного электронного слоя, состоящего из противоположно заряженных ионов. Непосредственно на поверхности частиц расположен адсорбционный слой из отрицательно заряженных ионов, а вокруг находится диффузный слой из положительно заряженных ионов H+, Na+, K+.

Примеси в природных водах по своей химической природе являются амфолитами, т.е. веществами, обладающими амфотерными свойствами. Для каждого амфотерного вещества существует значение рН среды (рН изоэлектрической точки - рН ИТ), при котором заряд частицы равен нулю. Чем больше разница между рН среды и рН ИТ амфолита, тем больше величина заряда и соответственно агрегативная устойчивость. Например, для глины рН ИТ равен 5, гуминовых веществ - 3,5-4,5, а большинство природных вод имеют рН 6,5-7,5. В этих условиях примеси воды обладают отрицательным зарядом и имеют высокую агрегативную устойчивость.

Для обеспечения коагуляции необходимо нарушить АУ, т.е. свести заряд частицы до минимума. Известно, что частицы гумуса и глины способны к обменной адсорбции катионов диффузного слоя на 2-х и 3-х валентные катионы. При поглощении амфолитами из воды катионов Ca2+, Mg2+ их устойчивость понижается. В еще большей степени их устойчивость снижается при адсорбции катионов Al3+ и Fe3+. Поэтому в практике коммунального водоснабжения для снижения агрегативной устойчивости соединений воды применяются коагулянты, содержащие, в основном, 3-х валентные катионы: сернокислый глинозем, железный купорос, хлорное железо и высокомолекулярные флокулянты (ВА-2, полиакриламид).

Наиболее часто приоритет отдается сернокислому алюминию (Al2(SO4)3*18H2O), сернокислому (FeSO2*7H2O) и хлорному (FeCl3*6H2O) железу.

При растворении указанных реагентов в воде происходит их гидролиз с образованием труднорастворимых гидратов окисей хлопьевидной структуры, на которой сорбируются коллоидные частицы и грубые взвеси, оседающие на дно и осветляющие воду.

Химические реакции взаимодействия коагулянтов с водой выглядят следующим образом:

1. Использование сернокислого глинозема:

Al2(SO4)3+ 3Ca(HCO3)2 = 2Al(OH)3+ 3CaSO4+ 6CO2;

Al2(SO4)3+ 3Mg(HCO3)2 = 2Al(OH)3+ 3MgSO4+ 6CO2.

2. Использование железного купороса (сернокислой закиси Fe):

FeSO4+ Ca(HCO3)2 = Fe(HCO3)2+ CaSO4.

Для ускорения процесса в воду добавляют известь:

Fe(HCO3)2+ Ca(OH)2 = Fe(OH)2+ Ca(HCO3)2;

2Fe(OH)2+ H2O + O = 2Fe(OH)3

Доза коагулянта для вод разного состава не одинакова и должна устанавливаться путем опытного (пробного) коагулирования исходной воды в производственной лаборатории. Необходимое количество коагулянта зависит от ряда факторов: солевого состава воды, величины ее рН, количества и характера взвешенных веществ в ней, температуры, химических свойств коагулянта и температурных условий проведения процесса. Оптимальная доза коагулянта вызывает образование крупных, быстро оседающих хлопьев, и не дает опалесценции воды.

Ориентировочную дозу коагулянта можно определить в соответствии со СНиП 2.02.02-84 "Водоснабжение. Наружные сети и сооружения" по формуле, а также по методикам, изложенным в "Инструкции по нормированию расхода воды на хозяйственно-бытовые и технологические нужды, проведению лабораторно-производственного и санитарно - гигиенического контроля над качеством питьевой воды и очистки сточных вод". При содержании в воде примерно 100 мг/л взвешенных веществ доза коагулянта составляет 25-35 мг/л.

Наибольшее значение для эффективности процесса коагуляции имеет щелочность воды, т.е. содержание в воде карбонатов (СО3)2-и гидрокарбонатов (НСО3). Установлено, что для нормального течения процесса коагуляции щелочность воды должна быть не менее 1,4-1,8 мг-экв/л. Если она ниже, на водопроводных станциях прибегают к подщелачиванию воды содой, негашеной или хлорной известью.

По-разному подвергаются коагуляции взвешенные вещества. Так, если гидрофильные коллоиды (гуминовые вещества и др.) плохо сорбируются на поверхности хлопьев коагулянта и не способствуют их образованию, то гидрофобные коллоиды (глина, почва и т.д.) хорошо сорбируются на поверхностях, утяжеляют их и быстро оседают.

Низкая температура воды замедляет процесс хлопьеобразования, поэтому время коагуляции зимой больше, чем летом.

К недостаткам коагуляции следует отнести то обстоятельство, что использующиеся "неочищенные" соединения. Т.е. не "химически чистый" кремнезем являются источниками попадания в воду мышьяка, фтора и меди.

Для смешения коагулянтов с водой применяют специальные сооружения - смесители. После смешения воды и реагентов в специальных камерах осуществляется вторая стадия процесса коагуляции - хлопьеобразование. Для получения достаточно крупных хлопьев необходимо, чтобы вода находилась в камере от 10 до 40 минут при условии постоянного плавного перемешивания. Этим же целям служат отстойники, в которых хлопья коагулянта с взвешенными примесями под действием силы тяжести выпадают в осадок.

Осаждение взвешенных веществ происходит с различной скоростью, которая зависит от формы, размеров, плотности, шероховатости поверхности частиц и от температуры воды. Первоначально процесс отстаивания происходит с наибольшей эффективностью. После осаждения наиболее плотных частиц взвеси процесс отстаивания замедляется. Поэтому практически осветление осуществляется на 70-87% от теоретически возможного.

В процессе коагуляции вместе с взвешенными веществами в осадок увлекаются и микроорганизмы, что способствует обеззараживанию воды.

Различают два типа коагуляции:

ѕ Концентрационную, при которой потеря устойчивости частиц связана со сжатием двойного слоя;

ѕ Нейтрализационную, когда на ряду со сжатием двойного слоя уменьшается потенциал ф1.

Концентрационная коагуляция характерна для сильно заряженных частиц и высоких концентраций электролита. Чем меньше потенциал ф1 тем сильнее ионы притягиваются к поверхности частиц и тем самым экранируют рост электрического поля. По этому, при высоких значениях ф1 силы электростатического отталкивания между частицами не возрастают безгранично, а стремятся к некоторому конечному пределу. Это предел достигается при ф1 более 250 мв. Отсюда следует, что взаимодействие частиц с высоким ф1 - потенциалом не зависит от величины этого потенциала, а определяется только концентрацией и зарядом противоионов.

По мере увеличения концентрации электролита величина ДП снижается, а ф1 сохраняет свое значение. Соответствие между степенью устойчивости и ДП отсутствует. Если концентрация электролита мала, на результирующей кривой энергии взаимодействия частиц имеется высокий энергетический барьер. По мере повышения концентрации электролита происходит сжатие двойного слоя, и радиус действия сил электростатического отталкивания постепенно уменьшается до области, еде уже достаточно велики силы притяжения и может произойти коагуляция частиц.

Величина порога концентрации частиц:

г = Сk( е3 (kT)5 / A2 e6 zi6 ),

где Сk - константа, слабо зависящая от отношения зарядов катиона и аниона электролита; е - диэлектрическая проницаемость раствора; А - константа, характеризующая молекулярное притяжение частиц; е - заряд электрона; zi - валентность противоиона.

Нейтрализационная коагуляция характерна для слабо заряженных частиц. Для решения задачи водоочистки, важно знать: в каких случаях преобладает концентрационная, а в каких нейтрализационная коагуляция? Одновалентно коагулирующие ионы производят относительно слабое снижение заряда частиц, в то время как двух- и трехвалентные способны снизить его в несколько раз. Поэтому коагуляцию многовалентными ионами проводят по нейтрализационному механизму, а одновалентными - по концентрационному.

Между двумя частицами одинаковой природы в дисперсных системах действуют молекулы силы тяжести (силы Ванн-дер-Ваальса) и электростатические силы отталкивания. Чтобы оценить количественно взаимодействие частиц, нужно знать характер изменения величины этих сил с расстоянием, их дальнодействие.

Впервые агрегативную устойчивость дисперсных систем и их коагуляцию с количественным учетом суммарной энергии взаимодействия частиц, объяснили Дерягин, а затем более детально Дерягин и Ландау. Несколько позже Фервей и Овербек. Отсюда теория взаимодействия и коагуляции дисперсных частиц получила название теории Дерягина - Ландау - Фервея - Овербека, сокращенно ДЛФО.

2. Технологические схемы очистки сточных вод

2.1 Эксплуатация электрокоагуляционных установок

Эксплуатационные работы включают: усреднение по расходам и качеству воды, поступающей в электрокоагулятор; корректировку качества воды (предварительная очистка от грубодисперсных примесей, корректировка рН и солевого состава); поддержание расчетного режима рециркуляции воды в контуре электрокоагулятора, если это предусмотрено схемой обработки; контроль значений и поддержание на нужном уровне электрических параметров - силы тока, напряжения; соблюдение режима переполюсовок электродов. Как меры депассивации и способа, обеспечивающего равномерное растворение всех электродов; промывку и очистку межэлектродного пространства от отложений и пены; удаление образующейся при электролизе пены; своевременную замену электродов; контроль над состоянием газовой среды. А также обеспечение эффективной работы системы вентиляции; правильное содержание сооружений для последующей (после электрокоагуляции) очистки воды (отстойники, флотаторы, фильтры).

Продолжительность периода использования электродов (рабочего цикла) принимается в пределах 500-1000 ч и определяется по формуле:

,

где: Gpl- масса электродных пластин, кг; Дм - доза металла, г/м3;Кисп - коэффициент использования электродов, Кисп = 0,8...0,9.

Как указывалось, электрокоагуляция применяется в схемах осветления и обесцвечивания, обезжелезивания, обескремнивания, обескислороживания и для удаления из воды фтора.

Электрокоагуляторы оборудуются алюминиевыми анодами, так как применение стальных может привести к насыщению воды тонкодиспергированным трудноудаляемым гидроксидом железа. При осветлении природной воды дозы металлического алюминия могут ориентировочно приниматься в зависимости от мутности по таблице 1.

Таблица 1 - Дозы металлического алюминия для коагуляции природной воды

Мутность воды, мг/л	Дм(мг/л)
100 и менее	3,4-4,7
100-200	4,0-5,4
200-400	4,7-6,0

Оптимальными условиями для электрокоагуляции при осветлении являются: рН менее 6-7, температура свыше +10°С, анодная плотность тока 40-60 А/м2.

Цветность природной воды обусловлена присутствием гуминовых веществ: гуминовой кислоты и ее солей, находящихся в коллоидальной форме, а также фульвокислот и их солей в молекулярно-растворенной форме. Коагуляция позволяет удалять гуминовую кислоту и ее соли, но не сказывается на содержании фульвокислот и их солей. Для очистки воды от последних окислением, применяются электролизные установки по генерации гипохлорита и озонирование. В процессе электрокоагуляции попутно происходят окислительные процессы, особенно в присутствии хлоридов, что позволяет достичь более значительного обесцвечивания воды, чем в случаях реагентной коагуляции. Дозы металлического алюминия, мг/л, необходимые при электрокоагуляционном обесцвечивании, ориентировочно могут определяться путем корректировки формулы СНиП:

,

где; - доза коагулянта поAl2O3; Ц- цветность исходной воды, град.

Обесцвечивание протекает наиболее интенсивно при рН = 5 (рисунок 1). Как следует из этого рисунка остаточная цветность воды при рН<5 и рН>5 увеличивается, что объясняется растворением Al(OH)3. Процесс оптимизируется при температурах воды более +20°С и при анодной плотности тока не менее 40- 60 А/м2 (рисунок 2) Продолжительность пребывания воды в электрокоагуляторе - до 30-60мин (рисунок 3).

Рисунок 1. График зависимости обесцвечивания воды от водородных показателей

Рисунок 2. График зависимости обесцвечивания воды от анодной плотности тока: 1 - Дм = 2,5 мг/л; 2 - Дм = 5,0 мг/л

Рисунок 3. График зависимости обесцвечивания воды от продолжительности электролиза

В таблице 2 приводятся некоторые технические характеристики отечественных установок для осветления и обесцвечивания воды с применением электрокоагуляторов.

Таблица 2 - Технические характеристики некоторых установок для осветления и обесцвечивания воды

Назначение	Технологическая схема	Габариты, мм
		Длина	Ширина	Высота
Получение питьевой воды из поверхностных источников (производительность 0,15 м3/ч)	Префильтр (грубозернистый) - электрокоагулятор-фильтр - обеззараживание УФ лучами	1150	500	1400
Передвижная установка для временного питьевого водоснабжения из поверхностных источников (производительностью 0,5 м3/ч)	Электрокоагулятор-фильтр - обеззараживание УФ лучами	3860	1870	1940
Очистка воды для хозяйственно-бытовых нужд (производительность 5 м3/ч)	Гидроциклон - электрокоагулятор-фильтр - обеззараживание УФ лучами	9300	2000	4000
То же (производительность 10 м3/ч)	сетчатые фильтры - электрокоагулятор-фильтр - обеззараживание УФ лучами	6000	6000	4500

В воде поверхностных источников и в подрусловых водах железо присутствует в виде тонкодисперсных суспензий и коллоидов или в растворе в виде комплексных соединений. Суспензии и коллоиды хорошо удаляются коагуляцией, а комплексные соединения следует предварительно разрушить окислением. В качестве окислителей обычно используют озон и хлор.

При электрокоагуляции эффект обезжелезивания выше, чем при обработке воды коагулянтами, так как наряду с генерацией гидроокиси алюминия проходят окислительные процессы на анодах и в межэлектродном пространстве, особенно в присутствии соединений хлора.

Обезжелезивание электрокоагуляцией может производиться одновременно с осветлением и обесцвечиванием воды, так как какого-либо отрицательного влияния цветности на процесс обезжелезивания не обнаружено, а в присутствии тонкодисперсных суспензий он интенсифицируется, поскольку появляются дополнительные центры хлопьеобразования.

Дозы металлического алюминия при обезжелезивании определяются экспериментально, но ориентировочно могут приниматься равными 75-100% от содержания железа в исходной воде. Достигаемый эффект очистки высок и может составить 90-95%.

Продолжительность пребывания воды в электрокоагуляторе зависит от качества воды и требуемого эффекта очистки и составляет не менее 30-40 минут (рисунок 4). Как и в других случаях, эффект очистки особенно велик в первые минуты электролиза, а потом замедляется. На рисунке 5 приводится график, построенный по результатам экспериментальных исследований, описывающий влияние на обезжелезивание рН воды. Степень очистки интенсивно возрастает в интервале значений рН от 5 до 8. Это объясняется улучшением условий коагуляции и усилением процесса окисления двухвалентного железа в трехвалентное. Влияние температуры воды на обезжелезивание при повышении до +20°С малосущественно. Исследования показали, что плотность тока практически не влияет на условия обезжелезивания.



Рисунок 4. График зависимости обезжелезивания от продолжительности электролиза

Рисунок 5. График зависимости обезжелезивания от рН

Технологическая схема установки включает помимо электрокоагулятора отстойник и фильтр либо фильтр большой грязеемкости. Электрокоагуляция целесообразна только при необходимости комплексной очистки воды и удаления из нее как соединений железа, так и других загрязнений (взвешенных и органических веществ, водорослей, нерастворимых частиц и др.). В таблице 3 приводятся удельные расходы алюминия и электроэнергии при очистке природной воды.

Таблица 3 - Значения удельных расходов алюминия и электроэнергии

Загрязнения	Измеритель	Предварительная очистка (5%)	Полная очистка (90-99%)
		Al3+мг/л	квт ч/м3	Al3+мг/л	квт ч/м3
Мутность Цветность Железо	1 мг 1 град 1 мг	0,04-0,06 0,04-0,10 0,3-0,4	5-10 10-40 30-80	0,15-0,2 0,10-0,20 1,0-1,5	20-40 40-80 100-200

На предприятиях масложировой промышленности, мясо- и рыбкомбинатах, кожзаводах, фабриках первичной обработки шерсти и меховых фабриках образуются высококонцентрированные сточные воды, содержащие высокодисперсные и плохо удаляемые примеси. Наряду с механической и биологической очисткой таких сточных вод применяется физико-химическая очистка, в том числе предусматривающая электрокоагуляцию. Электрокоагуляторы оборудуются стальными или алюминиевыми электродами, продолжительность пребывания воды в электрокоагуляторе составляет 5-30 минут, эффект очистки по взвешенным веществам достигает 85-95 %, в том числе от жиров - не менее 70-98 %, химическая потребность в кислороде (ХПК) воды уменьшается на 60-80 %.

Схема очистки предусматривает применение электрофлотокоагуляторов (ЭКФ) или вертикальных отстойников. Ожидаемый эффект очистки по этим вариантам приведен в таблице 4.

Таблица 4 - Эффект очистки

Показатель	Эффект очистки, %
	электрокоагулятор-отстойник	ЭКФ
Жиры Взвешенные вещества БПКполн	94-96 89-90 70-73	96-97 90-92 70-75

Рекомендуемые параметры электрокоагуляторов: материал электродов - алюминий или железо, расстояние между вертикально устанавливаемыми пластинами электродов - 20 мм, напряжение на электродах - 6В, плотность тока - 30 или 40 А/м2 для алюминиевых или стальных электродов, соответственно, продолжительность пребывания воды в межэлектродном пространстве 3-5 минут (алюминиевые и стальные электроды) доза железа 15 г/м3, алюминия - 7 г/м3.

При расчете электрофлотаторов в блоке ЭКФ принимают аноды из нерастворимых материалов (ОРТА или другие), катоды из стальной сетки. Электроды располагаются горизонтально. Плотность тока при использовании в электрофлотаторах электродов из железа - 220 А/м2, алюминия - 140 А/м2, продолжительность флотационной обработки, соответственно 12 и 6 минут. Количество образующейся при электрообработке пены достигает 25% от объема воды, объем пенного продукта после разрушения пены - 1,4%.

Сточные воды прачечных содержат до 100-150 мг/л СПАВ, до 300 мг/л взвешенных веществ, имеют БПК более 300 мг/л и ХПК около 1400 мг/л. Электрокоагуляция с использованием стальных электродов снижает содержание СПАВ на 90% и более, взвесей - более чем на 90%, БПК - на 80%. При плотности тока 80 А/м2, дозе железа 50-70мг/л удельный расход электроэнергии не превышает 2 кВт,ч/м3.

Электролизеры оборудуются электродами из алюминия или его сплавов. Плотность тока принимается 80-120 А/м2, удельный расход алюминия составляет 30 мг на 1 г удаляемого масла, продолжительность пребывания воды в электродной камере - 20-30 мин, рН воды перед электрокоагулятором должно быть равно 4,5 - 5,5.

После электрокоагуляции производится отстаивание воды в течение 1,0-1,5 ч. В том случае, когда содержание масел превышает 10 г/л, должна производиться предварительная грубая очистка воды, например, флотацией [17].

Новочеркасским политехническим институтом для очистки эмульсионных, а также масло- и нефтесодержащих сточных вод при концентрации масел и нефти от 10 до 200 г/л рекомендована схема, включающая усреднитель, электрофлотатор предварительной очистки, электрокоагулятор и отстойник. Электрофлотатор, оборудованный нерастворимыми электродами, снижает концентрацию загрязнений в воде до 2-10 г/л. Параметры электрофлотатора: напряжение 6-12 В, плотность тока - 60 А/м2.

После электрокоагулятора, проектируемого по указаниям СНиП, вода направляется в отстойник. В очищенной воде концентрация нефтепродуктов составляет 5,0 мг/л и менее.

Электрокоагуляция применяется для очистки нефтесодержащих стоков некоторых нефтеперерабатывающих заводов. Так, при электрокоагуляционной очистке общего стока нижегородского НПЗ при использовании стальных электродов обеспечивалось снижение концентрации нефтепродуктов от 370 до 25 мг/л, т.е. более чем на 90%.

Хорошие результаты могут быть достигнуты при электрокоагуляции с последующим отстаиванием и фильтрованием при обработке общего стока предприятий железнодорожного транспорта, автотранспортных и авторемонтных предприятий. Обычно применяют электркоагуляторы с алюминиевыми электродами, снижающие концентрацию нефтепродуктов после очистки до 5-6 мг/л и менее. Продолжительность пребывания воды в электрокоагуляторе составляет около 10-15 минут, плотность тока - 50-100 А/м2, доза металлического алюминия - от 3 до 15мг/л.

Гальванические стоки и другие сточные воды, загрязненные ионами тяжелых металлов, успешно очищаются электрокоагуляцией с использованием железных электродов.

Механизм удаления из воды ионов тяжелых металлов (кроме шестивалентного хрома) заключается в том, что при соответствующих значениях рН в воде образуются нерастворимые гидроксиды. Микрочастицы гидроксидов, выделяющиеся в ходе кристаллизации, активно сорбируются на хлопьях гидроокиси железа, являющегося непосредственным продуктом электрокоагуляции. На последующих этапах очистки гидроксиды удаляемых металлов соосаждаются с гидроокисью железа. Чем ниже рН воды, тем меньше электроэнергии затрачивается на электрокоагуяцию, так как уменьшается пассивация электродов и усиливается процесс химического растворения катодов. Например, при прочих равных условиях затраты электроэнергии при рН = 2 вдвое меньше чем при рН = 3, втрое - чем при рН = 7. С другой стороны, значения рН перед электрокоагулятором должны быть достаточными для образования гидроксидов металлов-загрязнителей (таблица 5).

После электрокоагуляции воды, содержащей шестивалентный хром, рН увеличивается на 2-4 единицы, а при его отсутствии - на 1-2 единицы.

Таблица 5 - Рекомендуемые значения рН при удалении ионов тяжелых металлов

Компоненты	Содержание Сr6+, мг/л	рН
Трехвалентный хром	-	3,5-4,0
Никель	-	более 7,0
Медь, цинк, кадмий	-	более 4,5
Шестивалентные хром, медь, цинк	менее 20 20-50 50 - 100	6-7 5 - 6 4 - 6
Шестивалентные хром, кадмий, никель	менее 50	6-7
	более 50	5-6

Шестивалентный хром восстанавливается до трехвалентного в результате катодных процессов и химическим путем при окислении двухвалентного железа до трехвалентного. Одновременно образуется нерастворимый гидроксид хрома. Продолжительность процесса восстановления составляет 3-6 мин (иногда 10-15 мин). Нарисунке 6 приведен экспериментальный график изменения по времени содержания в воде шестивалентного хрома.

Рисунок 6. Изменение содержания Cr6+ от продолжительности электролиза

При прочих равных условиях эффект очистки сточных вод, содержащих одновременно ионы нескольких металлов, выше чем в случае, когда содержится только один из металлов.

Эффект очистки от ионов тяжелых металлов достигает 90-95% и более. Наиболее применяемыми являются электролизеры с вертикальным (снизу вверх) движением воды (рисунок 1). Приводятся удельные затраты (на 1 г удаляемого тяжелого металла) электроэнергии и железа (таблица 6).

Таблица 6 - Удельные затраты электроэнергии и железа

Загрязнения	Удельные затраты
	электроэнергии, А ч/г	железа, г/г
Хром шестивалентный	3,1	2,0-2,5
Цинк	2,5-3,0	2,5-3,0
Никель	5,5-6,0	4,5-5,0
Кадмий	4,0-4,5	6,0-6,5
Медь	3,0-3,5	3,0-3,5

Скорость потока должна быть не менее 0,03 м/с, что уменьшает опасность образования в межэлектродных каналах пробок из гидроксидов металлов и пены. Электроды из низкоуглеродистых сталей имеют толщину 6-8 мм и устанавливаются через 6-10 мм. Нормы проектирования [9, 10] рекомендуют принимать анодную плотность тока в зависимости от суммарной концентрации в воде ионов тяжелых металлов, включая и шестивалентный хром: при 80 мг/л и менее - 150 А/м2; 80-100мг/л - 200 А/м2; 100-150 мг/л - 250 А/м2; 150 - 200 мг/л - 300 А/м2. Процесс может осуществляться и при более низкой плотности тока (80-100 А/м2и менее). Напряжение в пределах электродной ячейки принимается 4-12.

Необходимая для расчета сила тока, А, определяется по зависимости:

,

где; - удельные затраты электроэнергии (см.таблицу 6), А ч/г; Сen - исходная концентрация удаляемого компонента в сточных водах, г/м3.

Если концентрация ионов шестивалентного хрома не менее 67% (2/3) от суммарной концентрации всех компонентов (ионов тяжелых металлов), то в формулу подставляются значения и Сen для шестивалентного хрома. В противном случае силу тока, следует увеличить в 1,2 раза, а значения и Сen принять для того из компонентов, для которого произведение этих значений окажется наибольшим.

Расчетный расход металла, г/ч, равен:

,

где; - удельный расход металла (таблица 6), г/г.

При пользовании формулой значения принимают в зависимости от процентного содержания хрома. Определение качества и размеров электродных пластин и требуемой вместимости межэлектродного пространства и размеров электрокоагулятора производится по обычной методике, а продолжительность рабочего цикла, ч:

,

где: Gpl - вес электродных пластин, к; Кисп - коэффициент использования электродов, Кисп = 0,8...0,9.

Приведена схема установки для электрокоагуляционной очистки воды от шестивалентного хрома. В установке предусмотрено введение перед электрокоагулятором концентрированного раствора поваренной соли, а также корректировка рН как перед электрокоагуляцией, так и после нее. Для полного удаления из воды гидроокисей металлов рН перед отстойником должно быть в пределах 8,5-10,5. В качестве щелочного реагента чаще всего используется едкий натр или едкий кальций (гашенная известь). Отстойник для очистки коагулированной воды рассчитывается на отстаивание в течение двух часов.

При начальной концентрации шестивалентного хрома 50-100 мг/л объем выпавшего осадка влажностью 99-99,5% достигает 6-12% от объема обработанной воды. В течение суток влажность снижается до 98,5-99,0 %, т.е. объем осадков уменьшается в 1,5-2,0 раза. Применение флокулянтов, например ПАА дозой 1-2 мг/л, улучшает процесс осаждения и уменьшает влажность и объем образующихся осадков.

Рисунок 7. График изменения содержания хрома в зависимости от концентрации Fe2+ (эксперимент): 1 - изменение содержания Сr6+; 2 - Сr3+

В случаях, когда после коагулятора в воде остается большое количество растворенного двухвалентного железа, воду перед отстойником следует аэрировать, что ускоряет окисление и перевод железа в форму нерастворимого гидроксида Fe(OH)3.При эксплуатации электрокоагуляторов трудно предотвратить засорение межэлектродных каналов гидроксидами железа и хрома, особенно при больших концентрациях последнего. Этим объясняются ограничения концентраций шестивалентного хрома при электрокоагуляционной обработке воды.

Схема работающего по такому принципу колонного электрокоагулятора. В электродную камеру, где находятся стальные пластинчатые электроды, подается электролит, обработанный поваренной солью. После электродной камеры электролит, насыщенный закисью железа, перемешивается в смесительной камере с обрабатываемыми сточными водами.

Реакция восстановления происходит в реакторе, после чего в осветлительной камере по принципу осветлителя с взвешенным осадком вода очищается от гидроксидов хрома и железа. Количество электролита составляет около 20 % от расхода сточной воды. На рис. 7 приводится экспериментальный график, связывающий эффект очистки от хрома с концентрацией двухвалентного железа после смешения стоков с электролитом.

Эксперимент проводился при условиях: концентрация шестивалентного хрома в исходной воде 60 мг/л, трехвалентного хрома - 20 мг/л, рН - 12,2. Как следует из графика, полная очистка наблюдается при содержании двухвалентного железа -360 мг/л. С учетом разбавления сточных вод электролитом удельные затраты железа на восстановление 1 г шестивалентного хрома - около 3 г/г, что близко к значениям таблицы 6.

Вода, содержащая 300 мг/л шестивалентного хрома, очищалась от него практически полностью в колонном электрокоагуляторе за 10 минут.

2.2 Технологии очистки сточных вод от следов тяжелых металлов

Очистка сточных вод от тяжелых металлов. Метод электрокоагуляция.

1. Назначение установки: Очистка хромсодержащих и кислотощелочных промывных сточных вод до требований ПДК по тяжелым металлам на слив в канализацию.

2. Сущность предлагаемой технологии: Для очистки кислотно-щелочных промывных сточных вод от металлов и солей предлагаются метод электрокоагуляции с последующим отстаиванием образующегося осадка.

3. Состав установки:

ѕ узел корректировки значений pH;

ѕ электрокоагулятор для перевода тяжелых металлов в нерастворимую форму;

ѕ узел разделения суспензии, представляющий собой отстойник с тонкослойными модулями для осаждения образовавшихся гидроксидов;

ѕ узел тонкой фильтрации и осветления сточной воды;

ѕ узел обезвоживания осадка.

4. Технологическая схема очистки для слива в промканализацию:

Рисунок 8 - Узел электрокоагуляции

1. Описание технологии:

Сущность электрохимической обработки воды заключается в том, что при подаче напряжения постоянного тока на электроды начинается процесс растворения железных анодов. В результате электрохимической обработки в аппарате поз. ЭК осуществляется ряд процессов:

ѕ изменение дисперсного состояния примесей за счет их коагуляции под действием электрического поля продуктов электродных реакций и закрепление пузырьков электролитического газа на поверхности коагулирующих частиц, что обеспечивает их последующую флотацию;

ѕ сорбция тяжелых металлов на поверхности электролитически получаемых оксидов металлов;

ѕ химическое восстановление ионов Cr6+ до ионов Cr3+.

Образующиеся соединения нерастворимого гидроксида железа сорбируют на своей поверхности ионы тяжелых металлов и выпадают в осадок.

Исходные кислотно-щелочные воды поступают в сборник-накопитель Е0. Из накопителя Е0 насосом Н1 усредненный сток подается на электрокоагулятор ЭК, в котором по описанному выше механизму происходит восстановление ионов шестивалентного хрома и очистка от примесей тяжелых металлов. Предварительно из емкости Е2 (Е3) дозирующим насосом НД1 (НД2) подается раствор едкого натрия или кислоты для корректировки рН. Из электрокоагулятора водная суспензия направляется в отстойник поз. ТО для разделения суспензии на осветленную жидкость и осадок. Для ускорения процесса осаждения отстойник комплектуется тонкослойным модулем. Осветленная вода, сливается в емкость поз. Е1 и насосом Н2 подается на фильтр механической очистки Ф и затем на узел доочистки ИО, где с помощью ионного обмена вода очищается от следовых количеств тяжелых металлов, а затем направляется на слив в канализацию.

Осадок из электрокоагуляторов и отстойника поступает на фильтр-пресс поз. ФП, где обезвоживается, и с влажностью до 80% утилизируется.

Метод электрокоагуляция и обратный осмос (замкнутый водооборот).

1. Назначение установки: очистка хромсодержащих и кислотощелочных промывных сточных вод с целью создания замкнутого водооборота ГОСТ 9.314-90 кат. II. «Вода для гальванического производства».

2. Сущность предлагаемой технологии: Для очистки кислотощелочных и хромсодержащих промывных сточных вод от тяжелых металлов предлагается метод электрокоагуляции с последующим отстаиванием образующегося осадка и обратноосмотическим обессоливанием очищенной воды.

3. Состав установки:

ѕ узел электрокоагуляции;

ѕ узел мембранной очистки.

4. Описание технологии:

Рисунок 9 - Узел электрокоагуляции

Процесс протекает также (см. метод - электрокоагуляция), только после фильтра механической очистки Ф очищенная вода собирается в емкости Е4, откуда подается на вторую ступень очистки - мембранную установку.

Осадок из электрокоагуляторов и отстойника поступает на фильтр-пресс поз. ФП, где обезвоживается, и с влажностью до 80% утилизируется, а осветленная вода направляется в емкость Е4.

Узел мембранной очистки

Для доочистки воды после электрокоагуляции с целью создания замкнутого водооборота (требование ГОСТ 9.314-90 категория) предлагается мембранная установка.

Технологическая схема включает основные узлы:

ѕ узел тонкой фильтрации от взвешенных частиц;

ѕ узел глубокой очистки и обессоливания на высокоселективных обратноосмотических мембранах;

ѕ узел выпарки с получением осадка в виде влажных солей.



Рисунок 10 - Узел мембранной очистки

Осветленная вода с из емкости Е4 через фильтр тонкой очистки Ф1 насосом Н3 подается на первую ступень обратноосмотической мембранной установки ООМ1, укомплектованной рулонными мембранными элементами. В процессе разделения исходный поток делится на два: фильтрат - очищенная и обессоленная до требуемых показателей вода и концентрат, содержащий сконцентрированные извлекаемые примеси. Очищенная вода собирается в емкости Е5 (поставка Заказчика) и насосом Н6 подается на повторное использование на операции промывки. Концентрат первой ступени подвергается дополнительному доконцентрированию на второй ступени мембранной установки ООМ2. Для чего концентрат высоконапорным насосом Н4 подается на мембранные аппараты второй ступени, где происходит разделение потока на две части: фильтрат отводится в емкость Е4, где смешивается с исходным потоком, и концентрат, который направляется в емкость Е6, откуда далее насосом Н5 подается на выпарной аппарат ВА. Соли с влажностью до 50% подвергаются утилизации [5, 14].

2.3 Комбинированная схема очистки производственных сточных вод с использованием электрофлотокоагулятора (ЭФК)

Рисунок 11 - Принципиальная схема очистки ПСВ с использованием ЭФК [16]

Таблица 7 - Результаты очистки сточных вод гальванического производства

Показатели	Исходная вода	Очищенная вода	ПДК СанПиН 2.1.4.1074-01
1. pH 2. Хром (VI), мг/л 3. Никель, мг/л 4. Мель, мг/л 5. Алюминий, мг/л 6. Железо растворенное мг/л 7. Железо общее мг/л Сухой остаток, мг/л	6,9 12,5 14,1 4,5 11,2 1,7 7,7 865	6.7 0,004 0,03 0,002 0,003 0,01 0,04 240	6-9 0,05 0,1 1,0 0,5 - 0,3 1000

Таблица 8 - Результаты очистки нефтесодержащих сточных вод

Показатели	Исходная вода	Очищенная вода	ПДК СанПиН 2.1.4.1074-01
1. pH 2. Взвешенные вещества, мг/л 3. Нефтепродукты, мг/л 4. СПАВ, мг/л	6,6 194 70 9,0	7,5 1,0 0,003 0,2	6-9 1,5 0,1 0,5

Рисунок 12 - Вариант схемы очистки ПСВ с использованием ЭФК

Таблица 9 - Результаты очистки карьерных и подотвальных сточных вод

Показатели	Исходная вода	Очищенная вода	ПДК СанПиН 2.1.4.1074-01
1. Сухой остаток, мг/л 2. Жесткость, мг-экв/л 3. Хлориды, мг/л 4. Сульфаты, мг/л 5. Железо, мг/л 6. Цинк, мг/л 7. Медь, мг/л 8. Свинец, мг/л 9. Марганец, мг/л	3331 21,7 1775 665 0,21 0,052 0,009 0,029 0,206	744 0,8 265 14,0 0,085 0,006 0,001 0,004 0,007	1000 7,0 300 100 0,1 0,01 0,001 0,006 0,01

Рисунок 13 - Вариант схемы очистки гальваностоков с использованием ЭФК

Таблица 10 - Результаты очистки сточных вод гальванического производства

Показатели	Исходная вода	Очищенная вода	ПДК СанПиН 2.1.4.1074-01
1. pH 2. Железо общее мг/л 3. Медь, мг/л 4. Цинк, мг/л	7,0 42,1 44,8 368,9	7,0 н/о 0,33 0,02	6-9 0,3 1,0 1,0

2.4 Комбинированная схема очистки производственных сточных вод с использованием электрофлотатора (ЭФ)

Рисунок 14 - Принципиальная схема очистки ПСВ с использованием ЭФ

Таблица 11 - Результат очистки обработанных моющих растворов

Показатели	Исходная вода	Очищенная вода	ПДК СанПиН 2.1.4.1074-01
1. pH 2. Нефтепродукты, мг/л 3. Жиры, мг/л	11,2 79,0 49,2	8,4 0,08 1,7	6-9 5,0 5

Таблица 12 - Результаты очистки смешанных (хозяйственно-бытовых и производственных) сточных вод

Показатели	Исходная вода	Очищенная вода	ПДКРХ Приказ №20 от 18.01.10
1. pH 2.Сухой остаток, мг/л 3. Аммоний, мг/л 4. Нитриты, мг/л	6,6 320 2,3 2	6,8 240 0,4 3	6,5-8,5 1000 0,5 4
5.Сульфаты, мг/л 6. Железо, мг/л 7. Нефтепродукты, мг/л	0,2 70 0,65	0,08 60 0,1	0,08 100 0,1

Рисунок 15 - Вариант схемы очистки гальваностоков с использованием ЭФ

Таблица 13 - Результат очистки сточных вод гальванического производства

Показатели	Исходная вода	Очищенная вода	ПДК СанПиН 2.1.4.1074-01
1. pH 2. Железо общее мг/л 3. Медь, мг/л 4. Цинк, мг/л	6,0 2,75 13,86 155,64	8,0 0,102 н/о н/о	6-9 0,3 1,0 1,0

2.5 Электрофлотокоагуляция сточных вод

Комплексная глубокая очистка сточных вод сложного состава осуществляется для предприятий: пищевой, мясомолочной промышленности, масложировых производств, нефтехимии, предприятий железнодорожного транспорта, прачечных и других сточных вод, близких по составу загрязнений, от жиров, масел, взвешенных веществ, нефтепродуктов, органических примесей, красителей, ПАВ и других загрязнений.

В одном корпусе совмещены несколько устройств очистки:

ѕ электрохимическая ячейка (коагулятор)

ѕ электрофлотатор

ѕ скребковый сборник шлама и пены

Во флотоционных и электрофлотокоагуляционных установках установках осуществляется комплекс процессов: образование газовых пузырьков, прилипание нерастворимых в сточных водах примесей к этим пузырькам с образованием флотационных агрегатов. И всплывание последних в виде пены. Образованный на поверхности слой пенообразной массы удаляется скребковыми механизмами. При необходимости, в состав сооружений включаются узлы по обработке осадка и пенного