1. Нейтрализация

Производственные сточные воды многих отраслей промышлен- ности содержат кислоты и щелочи. В большинстве кислых сточных вод содержатся соли тяжелых металлов, которые необходимо выделить из

этих вод. С целью предупреждения коррозии материалов и сооруже- ний, нарушения биохимических процессов, кислые и щелочные сточ- ные воды перед сбросом их в водоем, подачу на биологические очист- ные сооружения или повторном использовании в технологическом процессе должны быть нейтрализованы. Реакция нейтрализации - это химическая реакция между веществами, имеющими свойства кислоты и основания, которая приводит к потере характерных свойств обоих соединений:

Н⁺ + ОН^– = Н₂О,

при этом активная реакция водной среды приближается к рН=7. Кис- лые воды (рН6,5) встречаются чаще, чем щелочные (рН8,5), и пред- ставляют большую опасность.

Наиболее часто сточные воды загрязнены минеральными кисло- тами: серной, азотной, соляной, а также их смесями. Концентрация их обычно не превышает 3 %, но иногда достигает 40 % и более.

При химической очистке применяют следующие способы нейтра- лизации:

1. взаимная нейтрализация кислых и щелочных сточных вод;

2. нейтрализация реагентами (растворы кислот, негашеная из- весть СаО, гашеная известь Са(ОН)₂, кальцинированная сода Nа₂СО₃, каустическая сода NаОН, аммиак NН₄ОН);

3. фильтрование через нейтрализующие материалы (известь, из- вестняк СаО₃, доломит СаСО₃МgСО₃, магнезит МgСО₃, обоженный магнезит МgО, мел СаСО₃).

Рис.13.1. Схема установки нейтрализации

1 - усреднитель; 2 - аппарат для при- готовления реагента; 3 - растворные баки; 4 - дозаторы; 5 - нейтрализа- тор; 6 - отстойник

Выбор способа нейтрали-

зации зависит от вида и концен- трации кислот, загрязняющих сточные воды, расхода и режима поступления вод на нейтрали- зацию, наличия реагентов, мест- ных условий и т.п.

Предложен способ нейтра- лизации щелочных вод дымо- выми газами, содержащими СО₂, SО₂, NО₂ и др., который поз- воляет одновременно нейтрали- зовать сточные воды и произ- водить очистку газов от вредных компонентов.

Наиболее простым и деше- вым способом нейтрализации

248

сточных вод является смешение кислых сточных вод со щелоч-ными. Метод взаимной нейтра-лизации широко используется на ях химической промышленности.

При наличии на предприятии сточных вод одного вида применя- ют реагентный метод нейтрализации, особенно для кислых сточных вод. Для нейтрализации минеральных кислот чаще всего используют известь в виде пушонки или известкового молока и карбонаты кальция или магния в виде суспензии. Эти реагенты сравнительно дешевы и общедоступны, но усложняют реагентное хозяйство (необходимы ус- реднители, затруднено регулирование дозы реагента).

При нейтрализации стоков, содержащих серную кислоту, в зави- симости от реагента происходят реакции:

Н₂SО₄ + Са(ОН)₂ = СаSО₄ + 2Н₂О,

Н₂SО₄ + CаСО₃ = СаSО₄ + Н₂О + СО₂.

Образующийся при нейтрализации сульфат кальция (гипс) при высокой концентрации (2 г/л) выпадает в осадок, тогда необходимо устраивать отстойники-шламонакопители. Принципиальная схема ней- трализационной установки приведена на рис.13.1.

Гашеная известь, применяемая для нейтрализации, готовится в виде известкового молока 5 % концентрации по активному оксиду кальция (“мокрое” дозирование), но может использоваться и в виде су- хого порошка (“сухое” дозирование). Для нейтрализации органических жирных кислот применяют известь, содержащую не менее 25-30 % ак- тивного оксида кальция, или смесь извести с 25 % технической амми- ачной водой.

При фильтровании кислых вод через нейтрализующие материалы процесс ведут в фильтрах-нейтрализаторах, ко-торые могут быть вер- тикаль-ными или горизонтальными. Для вертикальных фильтров ис- пользуют куски известняка или доломита размером 30-80 мм. Высота слоя материала 0,85-1,2 м, скорость не менее 5 м/ч для вертикальных фильтров, 1-3 м/ч - для горизонтальных, продолжительность контакта не менее 10 мин.