Научная статья на тему 'ОБ ОЧИСТКЕ ФЕНОЛЬНЫХ СТОЧНЫХ ВОД'

ОБ ОЧИСТКЕ ФЕНОЛЬНЫХ СТОЧНЫХ ВОД Текст научной статьи по специальности «Экологические биотехнологии»

CC BY
33
11
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «ОБ ОЧИСТКЕ ФЕНОЛЬНЫХ СТОЧНЫХ ВОД»

готадЕяъкатл ^НДйвИКСШ

Б И ПЛ МГТ Г". К А Й^ чстерстзи .дрз-эоозфаиега*

СССР.

п-гммтк

ОБ ОЧИСТКЕ ФЕНОЛЬНЫХ СТОЧНЫХ ВОД

Кандидат технических наук Е. Ф. Кононова

Из института общей и коммунальной гигиены имени А. Н. Сысина АМН СССР

В настоящей статье дается оценка эффективности очистки феноль-ных сточных вод на двух предприятиях термической переработки твердого топлива. На первом предприятии производства искусственного жидкого топлива (№ 1) фенольные сточные воды образуются в процессе полукоксования бурого угля, на втором—газовом заводе (№2) — при газификации подмосковного бурого угля. Фенольные стоки на обоих предприятиях после предварительной очистки их от сероводорода, смолы и масел подвергаются обесфеноливанию методом экстракции бутилацетатом с получением товарных продуктов. Доочистку фенольных сточных вод после экстракционной установки проводят в аэротенках с активным илом совместно

Сщочная вода Иловые

не очищенная площадь

диалоги-

ллощаа/ш

га

В

С/л очная Уода

п

ТЭЦ 1

очищенная

вылусн сточных боа с золоотвала

Гидрозоло-удаление

Промливневой нанал

с хозяйственно-бытовыми водами. Сточные воды после биологической очистки используются в обоих случаях для смыва золы и шлака на золоотвалы и после прохождения их отводятся в водоем (рис. 1).

В период обследования очистных сооружений экстракционные установки на обоих предприятиях давали недостаточный эффект удаления из воды фенолов. Количество остаточных фенолов, как видно из табл. 1, было значительно выше принятой в проекте величины—

200 мг!л (по летучим фенолам). В фенольных водах после экстракции содержатся также в большой концентрации и нелетучие фенолы. Литературные данные указывают, что фенольные воды, образующиеся от переработки бурого угля, содержат карболовую кислоту, крезолы, кси-ленолы, резорцин, пирокатехин, гидрохинон и др. (Ю. И. Гурский, 1957).

При малой эффективности удаления фенолов из сточных вод путем экстракции на обеих очистных установках в камеру смешения поступали фенольные воды с высоким содержанием фенолов и для разведения их (10—25-кратного) использовались, кроме хозяйственно-бытовых вод, прошедших механическую очистку, и воды от охлаждения аппаратуры. Данные о составе сточной воды, поступающей в аэротенки и выхо-

Рис. 1. Схема очистных сооружений и выпуска

сточных вод.

Т а б л и ц а 1

Состав фенольных вод до и после экстрагирования бутилацетатом

(по данным заводских лабораторий)

1

Предприятие № 1 Предприятие № 2

Ингредиенты до экстрагирования. г/л 1 после экстрагирования, г/а до экстрагирования, г(л после экстра-гированля. г/л

Фенолы летучие......... Фенолы нелетучие........ Фенолы (общие)......... Сероводород ........... Аммиак............. Летучие жирные кислоты .... 5,6—8,3 5,2—8,2 12—16 4 4 8 3,4 0,8-1,5, 2,3—8,1 3,5 0,25 4 8 • • 3,1 . 1.4 4.5 0,44 3,5 1,1 . 0,7 0,6 1,3 2,9

дящей из вторичных отстойников очистной станции, представлены в табл. 2 (анализы заводской лаборатории).

На обеих очистных установках в процессе очистки достигается значительное удаление из воды летучих фенолов. Однако высокая величина окисляемости по сравнению с БПК указывает, что в очищенной воде остаются еще в значительном количестве органические вещества, основная масса которых, по-видимому, не может подвергаться биохимическому окислению.

Кроме того, было установлено, что окраска воды после прохождения через очистные сооружения не снижается. Очищенная вода на обеих

Таблица 2

Состав смесл бытовых и фенольных сточных вод до и после биологической очистки

• Предприятие № 1 Предприятие М 2

Показатели очищенная

до очистки до очистки очищенная

вода вода

Цвет............

Запах ............

рН...........- •

Фенолы лзтучие, мг/л .... Фенолы нелэтучие, мг/л . .'. Окисляемость перманганатная,

мг/О^/л ....... . .

Окисляемость йодатная (ХПК), мг/02/л..........

БПК5, мг/л.........

БПКю» мг/л ........

БПКго» мг¡Л........

Азот аммонийный, мг/л . . .

Азот нитритов, мг/л .....

Азот нитратов, мг/л.....

Желтовато-коричневый

Карболовой Затхлый Карболовой Аммиачш

кислоты кислоты

8,7 8,1 9,02 8,6

91,2 0,64 44,0 0,47

239,4 28,7 101,0

474,3 92,9 193,0 74,0

803,3 197,1 458,0 - 168,0

274,8 2,5 - -

- 252 22

400,0 - - -

180,5 161,4 392,0 239,2

0 0—1,0 0 3,2

0 0—2,2 0 30,3 •

очистных станциях была окрашена в желто-коричневый цвет. При выпуске в водоем воды с интенсивной окраской потребовалось бы в соответствии с санитарными правилами Н 101-54 разбавлять воду не менее чем 1 : 100.

Известно, что основным свойством многоатомных фенолов является то, что многие и,з них в щелочной среде на воздухе легко окисляются с образованием промежуточных окрашенных веществ—хинонов, диокси-хинонов и др. Наши лабораторные опыты с гидрохиноном, пирокатехином и резорцином на протяжении первых 2 суток при концентрации

»

вещества 1 г/л и разных значениях рН (в дистиллированную воду добавляют аммиак) показали, что в кислой среде при рН 5 эти соединения устойчивы, в нейтральной среде незначительная в начале окраска

затем усиливается.

Интенсивность окраски была особенно высокая у гидрохинона

(цвет темно-коричневый), несколько меньшая —у пирокатехина (цвет зеленовато-бурый) и слабая — у резорцина (цвет желтый). Фенольные воды, поступающие из цеха дефеноляции, имели также интенсивную

окраску; цвет воды был ___ _

оранжевый и коричневый, ^ЦИШЁЙНННИН — вода при стоянии становилась более окрашенной.

Нашими исследованиями установлено также, что карболовая кислота, гидрохинон, пирокатехин, резорцин окисляются перманга-натом и йодатом калия, а при биохимическом окислении потребляют кислород (в миллиграммах О2 на 1 мг вещества) в количестве 1,52—2,20 для карболовой кислоты, 1,00—1,56 — для резорцина, 0,70— 1,56 — для гидрохинона и 0,32—0,64 — для пирскатехина.

Определение в воде фенолов проводилось йодомет-

рическим методом. При этом было установлено, что карболовая кислота, резорцин и пирокатехин определяеются количественно, а гидрохинон— не полностью (примерно 50°/о).

Биологический ¡процесс очистки фенольных сточных вод в аэро-тенке с активным илом совместно с фекально-хозяйственными водами в технологическом отношении идет вполне удовлетворительно. На очистной станции производительностью до 15 000 м3 сточных вод в сутки перерабатывается за это время 1,5—3,8 т фенола.

На обследованных нами предприятиях очищенная на биологической станции вода использовалась при гидрозолоудалении: на предприятии № 1—золы ТЭЦ, на предприятии № 2 — золы из генераторного цеха. При этом фенольная вода находится в контакте с золой во время смыва золы, затем в гидрозолопроводе и на золоотвале, который

Рис. 2. Выпуск пульпы из гидрозолопровода на

золоотвал.

♦ ТаблицаЗ

Изменение состава сточных вод при использовании для гидрозолоудаления

Показатели На предприятии № 1

после биологической очистки после золоотвала

Прозрачность, см ............... Окраска.................... Разведение, необходимое до пороговой окраски . . Разведение, необходимое до порога запаха .... рН..............•........ Фенолы летучие, мг/л............. Фенолы нелетучие, мг/л............ Окисляемость перманганатная, мг/Оо/л..... Азот аммиачный, мг/л............. 6—18 Желтовато 40 7 8 0,33—0,50 8,6—18,5 32,0—52,8 95—140 14 24 -коричневая 10 4 8,9 9,4 0,19 0,22 2,7—7,3 11,4 16,0 57,7—102,6

*

представляет собой обвалованный со всех сторон большой земельный участок (на предприятии № 1 площадь золоотвала 5000 м2). Выпуск пульпы из гидрозолопровода показан на рис. 2. Мы проводили наблюдения за эффективностью очистки в системе гидрозолоудаления. При этом отбирали пробы воды на анализ из гидрозолопроводов и с золоотвала (табл. 3).

Из данных, приведенных в табл. 3, видно, что в результате контакта золы с водой обеспечивается дополнительное удаление из воды органических веществ и продуктов неполного окисления фенолов и в значительной степени уменьшается окраска воды.

Вместе с тем данные рН указывают на различное химическое действие золы на воду. На предприятии № 1 зола ТЭЦ повышает реакцию воды с рН 7,8 до рН 10,0, вода при этом приобретает аммиачный запах. На предприятии № 2 генераторная зола понижает реакцию воды с рН 8,7 до рН 7,8—8,2 и увеличивает в воде содержание сульфатов.

Эффективность очистки фенольных вод золой мы проверяли в лабораторных условиях. Опыты проводили с золой предприятия № 2 в статических условиях следующим образом: навеску золы от 40 до 160 г/л вносили в испытуемую воду и после перемешивания в течение ■часа отстаивали и отфильтровывали через бумажный фильтр (табл. 4).

Таблица 4

• • Показатель Зола, г/л

0 80 160 0 80 160 0 40 80

фенольная вода из цеха дефеноляции % смесь фенолъной, хозяйственно-бытовой и воды от охлаждения

РН.......... Цветность....... Окисляемость перманга-натная, мг/02/л . . . В,8 1 250° 215 7,9 400° 100 7,8 70° 50 8,7 2 000° 285 ф 8,0 400° 110 94 8,4 1 500° 166 . • ё 8,2 600° 91 8,0 80э 27

Приведенные в табл. 4 результаты анализа дают представление об очищающей способности генераторной золой предприятия № 2. Количество золы 80—160 г/л обеспечивает высокий эффект очистки воды от органических веществ, одновременно с этим вода обесцвечивается — окраска ее уменьшается с 1250—2000° до 70—80° (по шкале цветности), снижается также рН—с 8,8 до 7,8.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Для выяснения влияния золы на солевой состав воды мы проводили опыты на водных вытяжках. К 100 г золы добавляли 1 л водопроводной воды, смесь перебалтывали в течение часа, отстаивали и профильтровывали через бумажный фильтр. В результате анализов выяснено увеличение в воде жесткости с 14,3 до 64,4°. сульфатов (504) —с 11,5 до 1056,7 мг/л, снижение щелочности—с 274,5 до 91,5 (в мг НСО3/л) и рН — с 8,1 до 7,7. Эти данные показывают, что при обработке воды золой предприятия № 2 изменяется солевой состав воды, анионы 5042~, вносимые в воду с золой, вытесняют из воды анионы НСОз- в результате чего в воде уменьшается щелочность и рН. Повышения содержания в воде железа не было отмечено.

Проведенные исследования на очистных сооружениях и в лабораторных условиях показали, что обработка сточной воды после биологической станции золой целесообразна, поскольку она позволяет уменьшить загрязненность сточных вод по показателю ХПК с 216—255 до 47—48 мг/л и уменьшить окраску сточных вод. Вместе с тем с золой в воду могут вноситься различные неорганические примеси.

Изменение солевого состава сточных вод в указанных концентрациях не снижает ценности приема доочистки золой фенольных сточных вод. Наши наблюдения показали, что для более эффективной работы этих сооружений необходимо осуществлять систематический технический и лабораторный контроль в отношении равномерного распределения сточных вод по территории золоотвала, полного выделения золы из сточных вод перед выпуском в водоем и др.

ЛИТЕРАТУРА

Турский Ю. И. В кн.: Очистка промышленных сточных вод. М., 1957, стр. 176.— М и л о в а н о в Л. В. Указания по использованию золы и шлака для очистки сточных вод. М., 1950. — Bleack Н. Н., McDermott G. N., Henderson С., et al., Sewage and industr. Wastes, 1957, v. 29, p. 53.

Поступила 23/11 1961 г.

* * Ъ

ОСНОВНЫЕ ЧЕРТЫ НОВЫХ ПРАВИЛ ПО ОХРАНЕ ВОДОЕМОВ ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ

Член-корреспондент АМН СССР проф. С. Н. Черкинский

В июле 1961 г. Министерством здравоохранения СССР утверждены согласованные с Госпланом СССР «Правила охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами». Пересмотр действовавших до этого в составе Н 101-54 правил спуска сточных вод в общественные водоемы был начат в 1957 г. специальной комиссией Комитета по санитарной охране водоемов1 Главной государственной санитарной инспекции Министерства здравоохранения СССР. К работе комиссии привлекались представители Министерства здравоохранения РСФСР, Министерства сельского хозяйства СССР, Государственной инспекции /'ряда научно-исследовательских учреждений санитарно-гигиенического и санитарно-технического профиля. Все возрастающее государственное\ рыбоохраны, Водохозяйственная секция АН СССР и представителе^) значение проблемы охраны водоемов от загрязнения и необходимость решения связанных с нею многочисленных весьма сложных вопросов на современном научном и практическом уровне ставили задачу создания новых «Правил» в виде самостоятельного руководящего документа, который способствовал бы устранению существующего и предупреждению дальнейшего загрязнения водоемов.

Разработка проекта «Правил» совпала во времени с длительной дискуссией по основным теоретическим и практическим вопросам охраны водоемов. Принципы нормирования свойств и состава воды водоемов как основы охраны водоемов от загрязнения и регулирования спуска сточных вод в водоемы получили всеобщее признание, что укрепило позиции комиссии при составлении проекта «Правил», так как разработка последних производилась на основе этих же принципов. В дальнейшем эти принципы были официально признаны постановлением Совета Министров СССР «О мерах по упорядочению

1 Комиссия работала под руководством автора © составе Л. С. Гурвича, В, М. Жаботинского, А. И. Жукова, К. А. Иванова, М. М. Калабиной, А. М. Ломов-

ского,|я. А. Могилевского , И. Л. Монгайта, Т. Е. Нагибиной,[М. А. Руффеля|,Т. А. Соловьевой, В. Т. Турчиновича.

2 Гигиена и санитария, 1958, № 3, и 8. Санитарная охрана водоемов от загрязнения промышленными сточными водами, 1959, в. 3.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.