Любая очистка - это не что иное, как перемещение загрязнений из одного места в другое, наиболее пригодное для утилизации.
КОНЦЕПТУАЛЬНО:
Биологическая очистка - это преобразование под влияни- ем сообщества микроорга- низмов органических загряз- нений в углекислый газ, молекулярный азот и воду.
Физико-химическая очистка - это преобразование раство- рённых веществ в нераство-римые, мельчайших - в крупные, коллоидных - в аморфные, с последующей агломерацией и удалением.
Любая очистка не позволяет загрязнениям исчезнуть в никуда; она лишь уменьшает их концентрацию в одном месте и увеличивает в другом
Комплекс предварительной физико-химической очистки сточных вод крахмало-паточного завода с.Новоживотинное Воронежской области
Сточные воды крахмало-паточного производства попадают в камеры хлопьеобразования, где происходит реакция взаимодействия с гидроксидом кальция. Суспензия гидроксида кальция поддерживается во взвешенном состоянии с помощью лопастных мешалок. Данный реагент обеспечивает: нейтрализацию кислой среды сточной воды, химическое преобразование фосфат-ионов в нерастворимые компоненты, агломерацию выделившихся частиц, сорбцию органических компонентов на зёрнах гидроксидной суспензии. В качестве дополнительного реагента используется нейтрализатор гидроксид натрия, который подаётся насос-дозатором станции приготовления раствора, синхронизированным с датчиком величины рН.
При использовании в качестве предварительного коагулянта-дефосфатизатора гидроксида кальция протекают следующие реакции:
Ca(OH)2 + HCO3- → CaCO3↓ + H2O + OH- ;
5Ca2+ + 4OH- + 3HPO42- → Ca5OH(PO4)↓ + 3H2O.
Гидроксид кальция взаимодействует с ионами бикарбоната, содержащимися в сточных водах, с образованием карбоната кальция и, кроме того, реагирует с фосфатами. В то время как ортофосфат осаждается ионами кальция, образуя оксиапатит, полифосфаты удаляются путём адсорбции на образовавшихся ранее частицах оксиапатита. С увеличением рН растворимость оксиапатита быстро уменьшается, а эффективность удаления фосфора улучшается. Однако при применении данного коагулянта, приводящего к росту показателя рН, последующий биологический процесс ингибируется. В нашем случае поступающая на очистку вода имеет кислую среду рН=4,3, что позволяет скомпенсировать избыточную основность гидроксида кальция.
Дополнительная дефосфатизация и коагуляция происходит при участии ионов алюминия. При добавлении к сточным водам сернокислого алюминия в результате гидролиза, в присутствии растворённого углекислого газа, протекает следующая реакция:
Al2(SO4)3 + HCO3- + 3НОН → 2Al(OH)3 + 3SO42- + CO2.
Далее, в присутствии фосфатов, происходит образование нерастворимого вещества:
Al2(SO4)3 ·14H2O + 2PO43- → 2AlPO4↓ + 3SO42- + 14H2O.
Эти две реакции конкурируют за ионы алюминия, которые даёт добавление реагента – сернокислого алюминия. Хлопья осадка гидроокиси алюминия адсорбируют фосфат алюминия и коллоидные частицы твёрдых примесей, способствуя тем самым удалению общего фосфора и осветлению сточной воды.
Агломерация и укрупнение преобразованных веществ осуществляется с помощью ПАА - флокулянта. Осадок, образованный в результате химических реакций, отводится на обезвоживание с помощью дегидратора. Очищенная вода поступает в линии полной биологической очистки для дальнейшего удаления растворённых органических компонентов загрязнений.
Ноу-хау данной разработки: концентрации реагентов коагуляции и дефосфатизации; концентрация и тип флокулянта; способы подготовки и внесения реагентов, предотвращение их избыточной концентрации в камерах хлопьеобразования; режимы и дополнительные компоненты для процесса обезвоживания.