CC BY
75
62
А.Г. Ушаков, Г.В. Ушаков
ЭКОЛОГИЯ И ОХРАНА ТРУДА
УДК 628.345.1
А.Г. Ушаков, Г.В. Ушаков
ДООЧИСТКА БИОЛОГИЧЕСКИ ОЧИЩЕННЫХ ФЕНОЛЬНЫХ СТОЧНЫХ ВОД МЕТОДОМ КОАГУЛЯЦИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РеС13-6И20
Биологически очищенные фенольные сточные воды коксохимических предприятий характеризуются остаточным содержанием разнообразных трудноокисляемых органических веществ, а также наличием мелкодисперсных частиц остаточного активного ила. Для предприятий это часто является особо важной проблемой, т.к. при тушении кокса остаточный активный ил и другие вредные органические загрязнения сгорая образуют вещества с неприятным запахом, что делает экологическую обстановку на производственной площадке неблагоприятной.
Проведенные ранее исследования по доочистке фенольных вод при помощи реагентных методов, в частности коагуляции [1], показали свою эффективность и состоятельность. Экспериментально определено, что доза коагулянта должна соответствовать 300 мг/л. В качестве коагулянта использовался сульфат алюминия. Одним из существенных недостатков сернокислого алюминия является плохое хлопьеобразование при низких температурах.
Соли железа, как коагулянты, имеют ряд преимуществ по сравнению с солями алюминия: более широкий диапазон оптимальных значений рН, лучшее действие при низких температурах воды,
большая прочность и гидравлическая крупность хлопьев, возможность использовать для вод с более широким диапазоном солевого состава [2]. Катион железа (III) расположен в ряде лиотропно-сти правее катиона алюминия; его адсорбционная емкость по красителю втрое выше, чем алюминия. К достоинствам гидроксида железа, по сравнению с гидроксидом алюминия, следует отнести еще и то, что его плотность в 1,6 раза выше, а, следовательно, выше и скорость осаждения. Исходя из сказанного, в качестве коагулянта решено было использовать соли железа, а именно хлорное железо РеС13-6И20 ввиду его высокой сорбционной емкости [3].
Объект исследования: фенольная вода после биологической очистки Кемеровского ОАО «Кокс». Опыты проводили в диапазоне концентраций коагулянта в воде от 56 мг/л до 1110 мг/л. Исследования проводили методом лабораторных испытаний и состояли из следующих этапов.
1. Подготовка рабочих растворов коагулянта. Для этого в 4 мерные колбы емкостью 50 мл отбирали 50; 20; 5; 2,5 мл однопроцентного раствора РеС13-6И20, доводили до метки дистиллированной водой и получали растворы с содержанием БеС13 10; 4; 1; 0,5 мг/мл.
1, мин.
Рис.1. Зависимость эффективности процесса коагуляции от концентрации ГеС13бИ20
-о-1110 мг/л -°-444 мг/л -^-111 мг/л -><-56 мг/л
Экология и охрана труда
63
2. Измеряли температуру рН неочищенной воды, подлежащей обработке. В каждый мерный цилиндр наливали 450 мл неочищенной воды, подлежащей обработке, и добавляли 50 мл предварительно приготовленного рабочего раствора с определенным содержанием коагулянта.
3. Фаза быстрого перемешивания - гидролиз (250 об/мин в течение 2 мин.).
4. Фаза медленного перемешивания - образование хлопьев (40 об/мин в течение 15 мин.). Во многом от правильного и точного соблюдения условий данного этапа зависит эффективность процесса коагуляции.
5. Осаждение полученного осадка.
Полученные в ходе опытов результаты оценивали по ряду критериев:
- размер хлопьев: визуальная оценка размера и роста хлопьев в фазах перемешивания;
- время оседания осадка и осветления объема воды;
- органические вещества в надосадочном слое после осаждения;
- рН, остаточное содержание железа и т.д.
Результаты лабораторных экспериментов
представлены на рис.1.
Отмечено, что во всех случаях происходило осветление воды в результате коагуляции и осаждения частиц остаточного активного ила. Вода
становилась прозрачной с желтым оттенком. Доза 1110 мг/л коагулянта явилась слишком большой, что привело к быстрому формированию крупных хлопьев, но к длительному процессу их осаждения, выходящему за рамки общепринятых лимитов для данного процесса (20-30 минут). При использовании 444 мг/л коагулянта происходит достаточно быстрое как формирование хлопьев, так и их осаждение. Более выраженный эффект можно получить в случае добавления 111 мг/л коагулянта: медленное образование в течение первых 5-7 минут хлопьев и быстрый процесс их осаждения, длящийся порядка 10-15 минут (см. рис. 1). В случае дозирования 56 мг/л коагулянта происходит более долгий процесс образования, формирования хлопьев в течение 10-15 и зачем постепенное осаждение. Однако в последнем случае цветность воды становится более насыщенной с оранжевым оттенком.
По результатам исследований определено, что наиболее эффективная доза коагулянта составляет 111 мг/л.
Вывод. Доказана возможность повышения эффективности доочистки фенольных сточных вод от остаточного активного ила методом коагуляции путем применения коагулянта РеС13-6И20. Минимальная эффективная доза коагулянта составляет 111 мг/л.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Ушаков А.Г. Доочистка сточных вод коксохимического предприятия с использованием для мокрого тушения кокса // Труды XIV Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии». - 2008. - Том 3. - С. 297-299.
2. Родионов А.И. Техника защиты окружающей среды Учебник для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. / Клушин В.Н., Торочешников Н.С. - М .: Химия, 1989. - 512 с.
3. .Родионов А.И. Оборудование и сооружения для защиты биосферы от промышленных выбросов / Кузнецов Ю.П., Зенков В.В. - М.: Химия, 1985. - 352 с.
□ Авторы статьи:
Ушаков Ушаков
Геннадий Викторович Андрей Геннадьевич
- канд. техн. наук, доц. каф. - аспирант каф. химиче-
химической технологии твердого ской технологии твердого топлива и топлива и экологии экологии КузГТУ
Тел. 8-3842-363285, БшеИ: Тел. 8-3842-363285, БшеИ:
[email protected] [email protected]
УДК 628.187
Г.Г. Басова, А.Г. Ушаков, А.В. Елистратов, Г.В. Ушаков
САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ СИСТЕМ ТЕХНИЧЕСКОГО
ВОДОСНАБЖЕНИЯ
В системах технического водоснабжения про- - в качестве теплоносителя для охлаждения и
мышленных предприятий используется вода из конденсации технологического продукта через
поверхностных и подземных источников, а также стенку, без соприкосновения с ним;
сточная вода. В зависимости от функционального - в качестве среды, поглощающей и транспор-
назначения вода применяется: тирующей механические и растворенные примеси;
