Как можно утилизировать шлам, образующийся при коагуляции воды?

Возможно использование осадков, образующихся при коагуляции, для улучшения структуры и повышения плодородия почв.

Разработаны также технологии кислотной и щелочной регенерации коагулянтов.

Традиционная схема кислотной регенерации включает в себя уплотнение осадка, обработку его серной или соляной кислотой, разделение реакционной смеси на раствор регенерированного коагулянта и вторичный кислый осадок, последний нейтрализуется известью и обезвоживается. По такой технологии в зависимости от состава осадков, времени обработки, вида и количества кислоты в растворенное состояние переводится до 75% гидроксида алюминия при использовании серной кислоты. Регенерируемый коагулянт обладает коагулирующей способностью, близкой к товарному реагенту.

Основным недостатков кислотной регенерации коагулянта заключается в растворении в кислой среду различных веществ органического и минерального происхождения, содержащихся в осадке и, как следствие, накоплении их при многократной регенерации.

Метод щелочной регенерации коагулянта основан на амфотерных свойствах гидроксида алюминия, который в диапазоне pH=11-12 имеет максимальную растворимость. Технология включает в себя обработку осадка извести до указанных значений pH и отделение раствора регенерированного коагулянта путем естественного отстаивания твердой фразы. Полученный при этом вторичный осадок обладает хорошей водоотдающей способностью.

Регенерированный коагулянт представляет собой щелочной раствор, содержащий в основном Al(OH)₃, Ca²⁺ и OH^-. В зависимости от конкретных условий по такой технологии восстанавливается от 25 до 45 % коагулянта, содержащегося в осадке. Восстановленный раствор коагулянта незначительно загрязнен другими примесями и применяется в сочетании с товарным реагентом.

За рубежом широко используется сброс осадков в городскую канализацию. Этого подходит для ТЭС, расположенных в черте крупных жилых районов, т.к. для этих условий количество образующихся при коагуляции осадков, незначительно по сравнению с количеством сточных вод в канализационной сети.

Опишите технологии регенерации извести из известкового шлама.

Одной из перспективной технологии утилизации известкового шлама является его регенерация путём обжига с получением извести. Причём при обжиге количество получаемой извести превышает её расход на обработку воды в осветлителе. В связи с тем, что основным компонентом известкового шлама осветлителей с коагуляцией и известкованием является карбонат кальция, прокаливание которого и многократное использование в осветлителе вместо извести позволяет уменьшить загрязнение окружающей среды, снизить потребление товарной извести для нужд ВПУ, а также размеры шламоотвалов. Для уменьшения доли магния в шламе, продувка осветлителей обрабатывается в рекарбонизаторе углекислым газом, образующимся в процессе обжига. В результате такой обработки осадок гидроксид магния превращается в хорошо растворимый гидрокарбонат магния и удаляется вместе с жидкой фазой. Уплотненный осадок обезвоживается на вакуум-фильтрах, корзиночных центрифугах или ленточных фильтр-прессах. Перед подачей в обжиговую печь осадок сушится дымовыми газами. Отработанные дымовые газы подвергаются двухступенчатой очистке. Избыток извести может быть продан. Для обжига шлама используются вращающиеся печи, реакторы с псевдоожиженной загрузкой и обжиговые печи. В качестве топлива используют природный газ, мазут, размельченный антрацит. Расход топлива на регенерацию извести зависит от влажности поступающего осадка и эффективности использования тепла.

Опишите технологии утилизации кислотно-щелочных стоков.

При регенерации Н-катионитных фильтров образуется кислый сток, содержащий избыточное количество кислоты по сравнению со стехиометрическим, а так же в виде ионов кальция, магния, натрия и сульфатов.

Разработана технология извлечения кислоты из отработанных рагенерационных растворов Н-катионитных фильтров и технология уилизации щелочных растворов ОН-анионитных фильтров в схемах химического обессоливания воды. Возможны два варианта технических решений по утилизации отработанной серной кислоты путем повторного использования в цикле регенерации Н-катионитных фильтров или использования в системе оборотного охлаждения для стабилизационной обработки охлаждающей воды.

При этом произойдет качественное изменение в соотношении кислых и щелочных стоков. Традиционное преобладание кислоты в смешанном стоке химобессоливающей установки уступит преобладанию щелочи. В этой связи целесообразно организовать утилизацию части щелочных стоков, например, в следующих направлениях:

-использование щелочной части отработанного регенерационного раствора (ОРР) и отмывочных вод анионитных фильтров для коррекции состава подпиточной и сетевой воды теплосети в направлении повешения рН,

- использование солевой части ОРР анионитных фильтров в схеме регенерации Na – катионитных фильтров, однако это приводит к увеличению солесодержанию в сетевой воде.

В качестве одного из способов утилизации солевых стоков ионитных фильтров предлагается их выпаривание. Это позволяет получать солевые отходы в виде сухих солей или очень концентрированных растворов, что упрощает их захоронение или утилизацию в солемогильниках. Для повышения степени упаривания стоки могут быть предварительно умягчены в баке-реакторе путем ввода раствора соды или извести.

 

Тема 2. Схемы химического обессоливания воды с сокращёнными расходами реагентов и стоков

В чем состоят преимущества и недостатки применения в качестве коагулянта оксихлорид алюминия?

Одним из недостатков использования в качестве коагулянта сульфата алюминия является увеличение концентрации сульфатов в осветлённой воде по сравнению с исходной на дозу коагулянта, которая обычно составляет 0, 4–1, 0 мг-экв/дм3. За рубежом большое распространение в качестве коагулянтов в процессах водоподготовки получили неорганические полимерные соединения, среди которых следует выделить полиоксихлорид алюминия (ОХА), общая формула которого
Alm(OH)nCl3m–n. Оксихлорид алюминия чаще всего получают с модулем основности 1/3, 2/3, 5/6, что соответствует степени основности 1, 0; 2, 0; 2, 5 и формулам Al(OH)Cl2, Al(OH)2Cl, Al2(OH)5Cl соответственно.

По сравнению с сернокислым алюминием ОХА имеет существенные преимущества: в меньшей степени снижает рН и щелочность воды, что позволяет применять его при обработке вод с низкой щелочностью без предварительного подщелачивания; эффективен в более широком диапазоне рН – от 6 до 9, в некоторых случаях от 5 до 10; существенно снижает продолжительность образования крупных хлопьев и увеличивает скорость их осаждения; в обработанной воде увеличение содержания хлоридов примерно в 2–8 раз меньше (в зависимости от модуля основности ОХА), чем сульфатов при дозировке Al2(SO4)3. Кроме того, при производстве оксихлорида алюминия расход соляной кислоты в эквивалентных единицах в 4–5 раз меньше, чем серной кислоты при производстве сульфата алюминия. Отмеченные преимущества оксихлорида алюминия позволяют рассматривать его как перспективный коагулянт при подготовке воды промышленного и питьевого назначения.

Снижение окисляемости и цветности при коагуляции воды оксихлоридом алюминия всех модификаций в основном зависит от дозы коагулянта. Однако по сравнению с коагуляцией сульфатом алюминия удаление органических примесей и снижение цветности воды в этом случае идет более глубоко. Так, при коагуляции оксихлоридом алюминия окисляемость воды снижается примерно на 50 %, цветность приблизительно на 80 %, а при коагуляции сульфатом алюминия окисляемость воды снижается примерно на 20 %, цветность – на 60 % при одной и той же дозе коагулянта 12 мг/дм3 Al2O3.

 

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться: