Материалы студентам (рефераты, курсовые, дипломные) » Безотходные технологические процессы и охрана окружающей среды в химической технологии твердых горючих ископаемых

Основным способом глубокой очистки сточных вод является биохимическое окисление, при использовании которого окисляются не только фенолы, но и тиоцианиды, и цианиды.

Для биохимической очистки используют либо активный ил, представляющий собой сложный конгломерат бактерий различных видов и других простейших, либо культуры специфических бактерий, предназначенных для разрушения определенных загрязняющих компонентов, например фенолов или тиоцианид-ионов (так называемый микробный метод). Фактически во втором случае также используется активный ил, но обогащенный специфическими микроорганизмами.

Оптимальные условия работы биохимической установки: температура 25–30°С, рН = 7,2–9,0; содержание летучего аммиака – не более 0,2 и общего – не более 2 г/дм3, содержание масел – не более 50 мг/дм3. Содержание фенолов, цианид-, сульфид-, тиоцианид-ионов и пиридиновых оснований в реальных условиях всегда ниже концентраций, при которых подавляется жизнедеятельность микроорганизмов. Типичный состав общего стока коксохимических заводов приведен в таблице 1.

Кроме того, в поступающих от разных цехов сточных водах содержатся механические примеси. Как видно из таблицы 1, велика концентрация смол и масел, а температура (36°С) также превышает оптимальную. Поэтому биологической очистке предшествует механическая очистка воды от примесей.

На рисунке 3 показана принципиальная схема одной из крупнейших установок очистки сточных вод коксохимического производства проектной производительностью 500 м3 сточной воды в час, введенной в строй в 19,80 г.

Рис. 3. Схема биохимической очистки сточных вод:

1 – холодильники «труба в трубе»; 2 – преаэратор; 3, 9 – соответственно первичный и вторичный отстойники; 4 – маслоотделитель; 5 – флотационная машина; 6 – усреднитсль; 7, 8 – аэротенки I и II ступеней; 10 – компрессор

Горячие надсмольные воды цехов улавливания (92°С) охлаждаются до 40–60°С в холодильниках типа «труба в трубе». Затем их смешивают с фенольными водами другого происхождения в преаэраторах 2, где они перемешиваются воздухом. Сюда же добавляют коагулянт – железный купорос, что позволяет значительно улучшить степень очистки воды от смол и масел.

Из преаэраторов (на рисунке показан один) вода последовательно проходит 12 первичных отстойников 3 радиального типа емкостью 220 м3 (показан один), 12-секционный импеллерный маслоотделитель 4 (емкостью около 130 м3) и далее три флотационных машины 5 суммарной вместимостью 200 м3. В токе воздуха происходит флотация смол и масел, токсичных для бактерий. Пленка снимается вместе с пеной и удаляется с поверхности воды. Содержание масел после механической очистки уменьшается с 600 (предельные значения от 100 до 1300) до 18 мг/дм3 (предельные значения от 15–30).

После завершения механической очистки к воде добавляют раствор ортофосфорной кислоты (источник фосфорного питания бактерий), и вода поступает в восьмисекционный усреднитель коридорного типа 6, используемый в качестве предаэротенка. С этой целью в него подают воздух. Из усреднителя 6 вода направляется на основную биохимическую очистку в аэротенки I и II ступеней 7 и 8 с рециркуляцией образующегося в них бактериального ила. В десяти аэротенках I ступени вода очищается от фенолов (суммарная емкость 800 м3), а в десяти аэротенках II ступени (суммарная емкость 1200 м3) – от тиоцианидов. Установлено, что очистка от тиоцианидов начинается при уменьшении содержания фенолов до 20–30 мг/дм3. В аэротенки интенсивно подается воздух, его расход составляет 180–240 м3/м3 очищаемой воды. Время пребывания воды в аэротенках I ступени 20 ч, а во II – 26 ч.

Из аэротенков II ступени вода поступает в четыре вторичных отстойника 9 (на рисунке показан один) суммарной вместимостью 220 м3 для отделения ила. Осветленная вода направляется на тушение кокса. Ниже приводятся сведения об эффективности биохимической очистки на указанной установке (усредненные данные):