Очистка сточных вод красильных производств
Наличие в стоках красильных производств большого количества красящих веществ, а также щелочная реакция рН и содержание СПАВ, предусматривает использование следующих методов очистки стоков:
- механические (сорбция, обратный осмос, ультрафильтрация);
- физико-химические (реагентная обработка, электрофлотация, окислительно-восстановительные (электрохимическое окисление в электролизере);
- биохимические (метантенки, аэротенки, поля орошения).
Механические методы
Основным механическим методом очистки стоков красильных производств является фильтрация. Фильтрация характеризуется прохождением очищаемой жидкости через слой фильтрующего материала. Для удаления из сточных вод растворенных веществ и ионов применяют следующие способы фильтрации:
- сорбция;
- обратный осмос;
- ультрафильтрация.
При сорбции сточные воды пропускают через слои адсорбирующих материалов, частицы которых имеют пористую поверхность. К таким материалам относятся активированные угли, шунгит, алюмосиликаты и проч. Таким образом сточные воды очищаются от СПАВ, растворенной органики, аммонийного азота.
В основе обратного осмоса и ультрафильтрации лежат мембранные методы, при которых сточная жидкость проходит через полупроницаемую мембрану. Ультрафильтрация работает согласно законам осмотического давления, то есть из раствора с низкой концентрацией в раствор с высокой концентрацией при высоком давлении. При этом сточные воды очищаются от органических соединений и коллоидных частиц.
Обратный осмос идет против градиента концентрации, то есть из области высокой концентрации в область низкой. Поры данной мембраны достаточно малы, чтобы пропускать только молекулы воды. Таким образом происходит очистка сточных вод от ионов металлов и аммонийного азота.
Физико-химические методы
Наиболее эффективными физико-химическими методами очистки стоков красильных производств следует считать:
- реагентную обработку;
- электрофлотацию;
- электрокоагуляцию.
Реагентная обработка начинается на стадии усреднения, когда необходимо произвести коррекцию рН. Реагенты, которые нормализуют показатель рН добавляются непосредственно в емкость усреднителя, где происходит выравнивание стоков по объему и концентрации.
Электрофлотация представляет собой перенос загрязняющих веществ из раствора на поверхность с помощью пузырьков газа, образованных при электролизе воды. Процесс образования пузырьков происходит на электродах, в частности на аноде выделяется кислород, на катоде - водород. Поднимаясь на поверхность, пузырьки захватывают частицы загрязнений и увлекают их за собой. Отличительной особенностью электрофлотации является высокая дисперсность пузырьков, которая составляет 10-100 мкм, что позволяет извлекать из раствора тонкие взвеси.
Процесс электрокоагуляции осуществляется в электролизере и заключается в пропускании сточной жидкости между электродами, на которых возникает разность потенциалов. Чаще всего используют в качестве анода железо или алюминий. Под действием тока материал анода растворяется с образованием ионов металлов, которые образуют нерастворимые гидроксиды металлов и выпадают в осадок.
Для удаления солей хрома при очистке стоков красильных производств применяют метод ионного обмена. Процесс идет на ионитах - синтетических ионообменных смолах. Принцип заключается в замещении подвижного иона ионита на ион водного раствора за счет разности химических потенциалов. Наиболее эффективными в качестве ионита для очистки стоков красильных производств являются сульфоугли, которые не только очищают стоки от солей металлов, но и снижают цветность воды.
Биохимические методы
Биохимическая очистка стоков производится в аэротенке-смесителе, причем наилучший эффект наблюдается при двухступенчатой схеме. В первом биореакторе сточные воды окисляются в присутствии активного ила при аэрации и, после отстаивания, поступают на вторую ступень аэротенка. Таким образом сточные воды теряют цветность, снижается ХПК и БПК.
