Semlegesítés - shtripling l
6. Kémiai módszerek szennyvíz
6.1. semlegesítés
Szennyvíztisztító tartalmazó ásványi savval vagy lúggal, kiürülését megelőzően a felszíni vizekbe vagy semlegesítjük használat előtt az ipari folyamatokban. Gyakorlatilag semlegesnek tekinthető vízben, amelynek a pH = 6,5-8,5. Ezért, a semlegesítést kell alávetni a hulladék víz, amelynek pH-ja kisebb, mint 6,5, és nagyobb, mint 8,5, akkor fel kell ismerniük az semlegesítő kapacitása tározók, valamint egy lúgos tartalék a városi szennyvíz. A feltételek a kisütés ipari hulladék vizet a tartályba vagy önkormányzati csatornába, ebből következik, hogy a legveszélyesebb a savas szennyvíz, amelyek gyakran előfordulnak még lényegesen magasabb, mint az alkáli (szennyvíz mennyisége, amelynek pH-ja> 8,5 alacsony). A legtöbb savas szennyvíz tartalmaz Nehézfémek sói, amelyek el kell különíteni ezeket a vizeket.
semlegesítési reakciót - egy kémiai reakció között anyagok, amelyeknek a tulajdonságai a sav és bázis, ami veszteség a jellemző tulajdonságait egyaránt vegyületek. A leggyakoribb semlegesítési reakció vizes oldatok között fordul elő a hidratált hidrogén ionok és a hidroxid-ionok, ill szereplő erős savak és bázisok: H + + OH - = H 2 O Ennek eredményeképpen, a koncentrációját minden egyes ilyen ionok egyenlő, hogy jellemző a víz maga (körülbelül 10 -7), azaz aktív vizes reakcióközegben közel van a pH = 7.
A semlegesítést végezhetjük különböző módon: összekeverjük a savas és lúgos szennyvizeket, a reagensek hozzáadása, savas vizek szűréssel, semlegesítő anyagok, a felszívódás a savas gázok lúgos víz vagy savas víz felszívódását ammónia. A módszer kiválasztása függ a mennyisége a semlegesítés és a koncentrációt szennyvíz által üzemmód férhető, a rendelkezésre álló és a reagensek költségét. A semlegesítési folyamat képezhet csapadékot, amelynek összege függ a koncentrációja és összetétele a szennyvíz, valamint a típusa és áramlási sebessége a reagensek. Az alkalmazandó eljárások a semlegesítés: kölcsönös semlegesítés a savas és lúgos szennyvíz (semlegesítés keverés); semlegesítés hozzáadásával reagensekkel, átszűrődő semlegesítő anyagok; semlegesítése savgőzök.
Kiválasztása mód semlegesítés számos tényezőtől függ, mint például a típusa és koncentrációja, sav, a termelés a szennyező szennyvizet; áramlási és módja kézhezvételét szennyvíz semlegesítés; jelenlétében reagensek; a helyi körülmények és mások.
Semlegesítés keverés. Ez a módszer akkor alkalmazható, ha egy vállalkozás vagy vállalkozások mellett savas és lúgos víz nem szennyezett egyéb alkatrészek. A savas és lúgos vizet összekeverünk egy keverővel ellátott reakcióedényben vagy anélkül keverővel. Az utóbbi esetben a keverő ólom levegő (ábra. 1,47), ha annak sebessége a tápvezetékben 20-40 m / s.
Ábra. 1.47. Neutralizer keverés:
1 - savas szennyvizet; 2 - lúgos szennyvizet; 3 - semlegesített szennyvizet; 4 - levegő;
5 - a levegő elosztó;
Amikor változó szennyvíz koncentrációja a rendszerben tartalmazzák a telepítés averager vagy automatikus vezérlésének megvalósítása a beáramló be a keverőkamrába. Kiszámítása szennyvíz aránya irányul a keverőkamrába, hajtjuk a sztöchiometriai egyenletekkel.
A felesleges mennyiségű savas vagy lúgos szennyvíz adunk a megfelelő reagenseket. Sematikus ábrája a víz és a semlegesítő reagenst ábrán látható. 1.48. A semlegesített vizet használunk a termelés, és a csapadékot víztelenített iszap platformokon vagy vákuum szűrők.
Ábra. 1.48. Vezetési állomás semlegesítés reagens vízben:
1 - homok csapda; 2 - Osztályozó berendezések; 3 - konténer reagensek; 4 - habarcs tartály; 5 - adagoló; 6 - mixer; 7 - átalakító; 8 - olajteknő; 9 - osadkouplotnitel; 10 - vákuum szűrőt; 11 - meghajtó dehidratált üledékek; 12 - hígtrágya játszótéri
Semlegesítés reagensek hozzáadása. Ha olyan ipari üzem csak savas vagy lúgos vízben, vagy lehetetlen, hogy biztosítsák azok kölcsönös semlegesítését az alkalmazott reagens semlegesítési módszer. Ez a módszer a leggyakrabban használt, hogy semlegesítse a savas szennyvíz. Szelekciós reagens típusától függ a savtól, annak koncentrációjától, a oldhatósága képzett sók, mint eredményeként a kémiai reakció.
Ahhoz, hogy ásványi sav semlegesítésére használt bármilyen olyan alkalikus reagenst leggyakrabban mészhidrát, mésztej, kalcium-és magnézium-karbonátok, a zagy formájában. Ezek a reagensek viszonylag olcsó és könnyen hozzáférhető, de van számos hátránya: Kötelező averager készülék telepítése előtt a semlegesítés; dózis szabályozása nehéz reagens pH-ja a semlegesített, vízben; komplex vegyi üzem.
A reakció sebessége a sav oldat és szilárd szuszpenzió viszonylag kicsi, és függ a részecskemérettől és a oldhatósága a kapott semlegesítési reakció vegyületet. Ezért a végső reakció az aktív halmaz nem azonnal, de egy idő után - 10-15 perc. A fentiek tárgya tartalmazó szennyvíz egy erős sav (H2 SO4. H2 SO4), kalcium-sók vízben nehezen oldódó.
Ha a semlegesítési szennyvíz kénsavat tartalmazó (H2 SO4), attól függően, hogy a reakció-reagenst alkalmazva szerint járunk egyenletek:
A kapott semlegesítés kalcium-szulfátot (gipsz) kristályosítjuk híg oldatok formájában CaSO4 · 2H2 O. A só oldhatósága hőmérsékleten 0-40 0 C tartományban 1,76-2,11 g / l.
Magasabb koncentrációban a kalcium-szulfát kicsapódik, így a semlegesítést erős savak, kalcium-sók mérsékelten oldódik vízben, szükséges, hogy gondoskodjon ülepítés-iszap gyűjtők. Jelentős hátránya az eljárás kénsavval semlegesítjük kialakulását mészvakolattal satiated oldatot (jóllakottság faktor elérheti 4-6), amelynek kiválasztását a szennyvízből eltarthat néhány napig, így a overgrowing csővezetékek és berendezések. A jelenléte szennyvíz számos iparág makromolekuláris szerves kémiai vegyületek növeli a stabilitást jóllakatva gipsz megoldások, mert ezek a vegyületek adszorbeálódik a kristály lapjainak a kalcium-szulfát, és gátolják a további növekedést.
Csökkentéséhez jóllakottság faktor alkalmazott újrahasznosítási módszer a kapott semlegesítés csapadékot kalcium-szulfát. A kalciumion-koncentráció a szennyvízben csökken növekvő dózisaival a visszavezetett iszap: időtartama keverés ez víz legyen legalább 20-30 percig. Csökkentése overgrowing csővezetékek, hogy a közlekedés a mész kénsavsemlegesítési szennyvíz mosási módszerek, növeli a szállítási sebesség, és helyébe fémcsövek műanyag.
Mivel a savas és lúgos szennyvízben gyakorlatilag mindig jelen nehézfémionok, a dózist a reagensek kell meghatározni, hogy figyelembe véve a csapadékot a nehézfémek a csapadékot.
A reagens mennyisége szükséges határozza meg a képlet a szennyvizek semlegesítése
ahol k - reagenst áramlási biztonsági sávot képest az elméleti k = 1,1 - a mésztej, k = 1,5 - mész paszta és száraz mész; B - mennyiségű aktív részt egy árucikk,%; Q - szennyvíz mennyisége, hogy semlegesítő, m 3; és - reagensfogyasztás semlegesítéshez (1.7 táblázat.), g / kg
Fogyasztás reagensek semlegesítéshez 100% -ban savak és lúgok
Például, semlegesítéssel oltott mésszel szennyvízzel szállított pácolás után a vastartalmú fémek kénsavval lejátszódó reakciókat a következő:
Alapján reakciók vagy a fenti táblázat adatai. 1,7 és 1,8, és a tartalom a kénsav és a vas egy töltött pácoló oldatok mennyiségének meghatározásához oltott mész semlegesítéséhez szükséges a savas szennyvíz és csapadék vas
Az összeg a száraz anyagot, amely képződik a semlegesítését 1 m 3 tartalmazó szennyvíz szabad kénsavat, és nehézfémek sói határozza meg a képlet
Ha az érték a harmadik kifejezés a fenti képletben negatív, akkor figyelmen kívül hagyja.
A kötet a képződött csapadékot semlegesítése során szennyvíz megtalálható a következő egyenlettel
A reagenseket függően választjuk összetétele és koncentrációja a savas szennyvíz. Ugyanakkor figyelembe kell venni, hogy során csapadék, vagy sem. Három típusú savas szennyvíz: 1) vizet tartalmazó gyenge sav (H2 CO3 CH3COOH). 2) vizet tartalmazó erős savak (sósav, HNO3). bármely reagens a fent megnevezett lehet használni, hogy semlegesíti őket. Sók ezeknek a savak jól oldódnak vízben; 3) tartalmazó víz kénsav és kénessav. Kalcium sók ezeknek a savaknak rosszul oldódnak vízben és csapadék.
Lime semlegesítéshez bevezetjük a szennyvíz formájában kalcium-hidroxid (mésztej; „nedves” adagolás), vagy száraz por formájában ( „száraz” adagolás). Készülék semlegesítésére savas víz Mésztejjel ábrán látható. 1.49.
Ábra. 1.49. Szerelési vázlat savas vizek semlegesítése, kalcium-hidroxid:
1 - semlegesítő; 2 - egy berendezés kioltás; 3 - habarcs tartályok; 4 - adagolók;
5 - átalakító; 6 - telepes
Oltáshoz segítségével a nedves őrlés golyós malomban, amelyek egyszerre mikronizálás és a hirtelen lehűtés. Keverés szennyvíz Mésztejjel alkalmazni hidraulikus keverők különböző típusú: perforált, Cloisonne, örvény, a mechanikai keverőkkel vagy buborékoltatás légáramlattal 5-10 m 3 / h per 1 m 2 a szabad felület.
Ha a semlegesítési szennyvíz kénsavat tartalmazó, mésztej kicsapjuk gipsz CaSO4 · 2H: 2 O. A oldhatósága gipsz változik kis hőmérséklet. Az ilyen megoldások mozgó gipsz lerakódott a falakon csővezetékek és azok a betakarítás. Ahhoz, hogy megszüntesse az eltömődés a csővezeték kell öblíteni friss vízzel vagy adjunk hozzá egy speciális hulladék vízlágyítók, mint hexametafoszfátként. Növekvő sebesség csökkenti a víz semlegesítjük gipsz lerakódások a csővezeték falain.
Semlegesítésére lúgos szennyvíz különféle savak vagy savas gázok. Módszer reagens semlegesítésére savas és lúgos szennyvizet széles körben használják a vegyiparban.
Semlegesítés savas víz szűrésére keresztül semlegesítő anyagok. Ebben az esetben, a savas vizek semlegesítése hajtjuk szűrés őket rétegen keresztül magnezit, dolomit, mészkő, mész, a márvány, szilárd hulladék (salak, pernye), és mások. A folyamatot végezzük-közömbösítőket szűrők, amely lehet horizontális vagy vertikális méret a kapott anyag frakcióinak terhelés 3 -8 mm. Függőleges szűrők használatával mészkő vagy dolomit méretű darab 30-80 mm. Ha a magassága a anyagréteg sebessége 0,85-1,2 m nem lehet több, mint 5 m / s típusától függően a töltés anyag és az érintkezés idejét, legalább 10 percig. Vízszintes szűrő áramlási sebesség szennyvíz 1-3 m / s. Semlegesítés solyano- és salétromsav, valamint a kénsav szennyvizét a kénsav koncentrációja nem nagyobb, mint 1,5 g / liter jelentkezik egy folyamatosan működő szűrő.
Az ilyen szűrők lehetséges sav távollétében a szennyvízben fémsók, mert pH> 7, akkor kicsapódnak formájában nehezen oldódó vegyületek, amelyek teljesen eltömítik a szűrő pórusait. Semlegesítő korlátozott alkalmazására, ha szűrőket alkalmaz rájuk kénsav szennyvizet a kénsav koncentrációját 1,5 g / l. Ebben az esetben, az összeg a kalcium-szulfát képződik meghaladja oldhatósági ( <<2 г/л) и он начинает выпадать в осадок, который покрывает поверхность нейтрализующей загрузки, затрудняет доступ к ней кислоты, в результате чего нейтрализация прекращается.
Ha a letöltés készül a magnézium-karbonát, ezt a korlátozást eltávolítják, mert az oldhatósága a magnézium-szulfát elég magas ahhoz, - 355 g / l (MgSO 4 · 7H2 O).
Semlegesítése a savas gázok. Semlegesítéséhez lúgos szennyvíz nemrég kezdte el az égéstermék CO2-tartalmú. SO2. NO2 és mtsai. A használata savas gázok nem csak semlegesíteni a szennyvíz, hanem egyidejűleg készítsen egy nagyon hatékony gázok tisztítására önmagukban káros összetevőket.
Felhasználási semlegesítésére lúgos szennyvíz széndioxid számos előnye van, mint a használata a kénsav vagy sósav drámaian csökkentheti a költségeit a semlegesítési folyamat. Mivel a gyenge oldhatósága CO2 csökkenti a több mint oxidációs semlegesített megoldásokat. A kapott karbonátokat használnak egyre több képest szulfátok vagy kloridok, továbbá korrozív és mérgező hatások CO3 2- ionok vízben kevesebb, mint 2 SO4 ionok és C13 2-.
Semlegesítési folyamat végezhetjük olyan reaktorokban, amelyek keverővel, spray, film, és a lemez oszlopok.
A füstgázokat táplálunk be egy ventilátor körüli gyűrűvé a keverő tengelyére, és keverővel oszlik buborékok és fúvókák a hulladék víz jön a reaktorba. Mivel a nagy érintkezési felület a víz és gázok előfordul gyors szennyvizek semlegesítése. A jelenléte SO2 gáz segít semlegesíteni lúgos szennyvíz.
A fenti eljáráshoz lemez oszlopokban semlegesítési fokú együtt növekszik gázsebesség és csökkenő víz koncentrációja.
A sav mennyisége a gáz semlegesítéshez szükséges lehet meghatározni az anyagátadási egyenlettel
ahol M - sav mennyisége gáz semlegesítéshez szükséges; K - gyorsító faktor; VZ - anyagátadási tényező a folyadék fázisban; F - fázis érintkezési felület; # 8710; S - a hajtóereje a folyamat.
Semlegesítés lúgos víz füstgázok használt számos iparágban, beleértve az Asbestos-cementgyártás. Szennyvíztisztító ezen iparágak pH-ja 12-13. A lúgos a víz által okozott állandó kimosódás a kalcium-hidroxid ott. A semlegesítést végezzük füstgáz szén-dioxid (5-6% CO2) egy lemezzel abszorbert.
Feature szennyvíz semlegesítésére füstgázok azbeszt-vállalkozás a kalcium karbonát képződésének, amely lehet egy túltelített állapotban van, és ez felhordható a belső felületén a berendezés. Ahhoz, hogy megakadályozzák a kialakulását meszes lerakódások az abszorber semlegesítési folyamat kell végeznie keringő áramkör (ábra. 1,50).
Szennyvíz a averager kell folynia, hogy a keverőbe, ahol a pre-semlegesített részét a kilépő víz az abszorber.
A keverő a következő reakciók:
Ábra. 1.50. Converter füstgázok lúgos vízzel
A kapott csapadék a kalcium-karbonát kicsapódik a keringető tartály. Előzetes semlegesítése szennyvíz végzik annak érdekében, hogy a belépő abszorber keverék pH-érték, amelynél a keverék volt a végső semlegesítés nem képez széntartalmú lerakódások a füstgázban abszorber. Az abszorber a következő reakciók:
Az arány a térfogatáramra a keringő és a szennyvíz, amely keverékét kapjuk, nevydelyayuschaya karbonát lerakódások összetételétől függ a szennyvíz és a 2,5-4.
Ahhoz, hogy semlegesítse abszorberek használt krupnodyrchatymi hibák lemezek nagy szabad keresztmetszete. Például, lemezeket a szabad keresztmetszete több, mint 30%, és pórusmérete 20 × 50 mm.
Semlegesítése a lúgos vizek füstgázok egy példa erőforrás-takarékos technológia, amely lehetővé teszi, hogy kizárja a savak használatára, hogy hozzon létre egy zéró kibocsátás vízfogyasztás áramkör (ábra. 1,51) Ez megszüntette szennyvizek, csökkenti a fogyasztást a friss vizet mentett fűtési hőenergia a friss vizet, és a megtisztított égéstermék gázok savas komponenseket (CO2. SO2 és mtsai.), és a por.
Ábra. 1.51. Undrained azbesztcement növényi vízfelhasználás rendszert
1 - a szűrő; 2, 5 - ülepítés; 3 - averager; 4 - egy keverőben; 6 - oszlop;
7 - víz áramláselosztóhoz