Очистка фторсодержащих и хромсодержащих сточных вод. Очистка кислотно-щелочных сточных вод, страница 2

Первая ступень очистки - обработка сточных вод известковым молоком Са(ОН)2 с доведением рН до 10,5 - 11,0. При этом происходит осаждение фторида кальция CaF₂ в соответствии с реакциями:

Na₂SiF₆ + 3Ca(OH)₂ à 3CaF₆ + SiO₂ + 2H₂O + 2NaOH

2HF + Ca(OH)₂ à CaF₂+ 2H₂O

Na₂SiF₆ + Ca(OH)₂ à CaSiF₆ + 2NaOH

CaSiF₆ +2Ca(OH)₂ à 3CaF₂ + SiO₂ + H₂O

2HF + Ca(OH)₂ à CaF₂ + 2H₂O

Известняк, содержащийся в гашеной извести, вступает в реакции с соединениями фтора:

Na₂SiF₆ + CaCO₃ à CaSiF₆ + Na₂CO₃

CaSiF₆ + 2CaCO₃ à 3CaF₂ + SiO₂ + 2CO₂

2HF + CaCO₃ à CaF₂ + CO₂ + H₂O

В результате этих реакций соединения фтора переходят в труднорастворимый фторид кальция, растворимость которого составляет около 16  - 30 мг/л.

Требуемая доза извести по активной части (СаО) на первой ступени обесфторивания определяется по формуле:

D_CO = (C_K  + C_M + 2C_SiF + C_BF + 0,1)·28

где С_К, С_М - концентрация соответственно кислот и тяжелых металлов, мг-экв/л;  С_SiF , C_BF - концентрации соответственно кремнефторидов и борфторидов, мг-экв/л; 2 - стехиометрический коэффициент;  0,1 - избыток извести в мг-экв/л, необходимый для создания рН=10.

Вторая ступень очистки - на этом этапе сточные воды могут обрабатываться трикальцийфосфатом или сернокислым алюминием в сочетании с известковым молоком.

Технологическая схема очистки сточных вод. Фторсодержащие сточные воды перекачиваются в реактор первой ступени, после чего направляются в отстойник первой ступени , где происходит выделение фторида кальция в виде осадка. Далее сточные воды подаются в реактор второй ступени, куда дозируется смесь реагентов известковое молоко и трикальцийфосфат или известковое молоко и сернокислый алюминий, после этого сточные воды отстаиваются и направляются в резервуар усреднитель кислотно-щелочного потока. Осадок из отстойников первой и второй ступеней направляется на совместную обработку с осадком основного потока сточных вод. При малых расходах фторсодержащих сточных вод возможно использование работы сооружений по периодической (контактной) схеме. В этом случае осуществляется совмещение реактора и отстойника в едином блоке.

Основные технологические параметрыдвухступенчатого обесфторивания промышленных сточных вод.

Первая ступень обесфторивания

Период усреднения сточных вод, ч                                    не менее 2

рН                                                                                              10,5-11,0

Период обработки в реакторе, мин.                                       20-30

Период отстаивания, ч                                                                  2

Влажность осадка, %                                                                  98,5

Остаточная концентрация фтора, мг/л                                 16 - 30

Вторая ступень обесфторивания

Использование трикальцияфосфата  Ca₃(PO₄)₂

Доза реагента ,мг/л по соли                                                              500

Период обработки в реакторе, ч                                                      0,25

Продолжительность отстаивания, ч                                                 1,0

Масса осадка в % от количества обработанных стоков               0,4

Использование сернокислого алюминия Al₂(SO₄)₃

Доза реагента, мг/л по соли                                                            35,0-40,0

рН                                                                                                           6-7,5

Период обработки в реакторе, ч                                                       1,5

Продолжительность отстаивания, ч                                                  1,5

Масса осадка в % от количества обработанных стоков                0,1

Остаточная концентрация фтора после второй ступени, мг/л     4

РАСЧЕТ УСРЕДНИТЕЛЯ

Объем усреднителя:

-расход фторсодержащих сточных вод;

=3 м³/час;

- коэффициент неравномерности притока сточных вод на ОС;

=2,0;

- время пребывания сточных вод в усреднители;

=4 часа;

Проектом рекомендован к установке усреднитель W=18м³, с размерами 3,0×3,0×2,0м.

Усредненный расход:

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОЗЫ ИЗВЕСТИ

В случае, когда в потоке содержится фтор, обезвреживание потока рекомендуется производить при рН 10,5. При таком значении рН растворимость фтора наименьшая 0,01 мг/л.