Охорона праці і навколишнього середовища. Загальні питання охорони праці і навколишнього середовища, страница 6

Для очищення стічних вод від органічних забруднень, зокрема від ПАВ, широко застосовуються способи окислювання [12; 14]. У НВО «МАСМА» досліджувалася можливість очищення відпрацьованої ЗОР Укринол-1 хлором, гіпохлоритом натрію, перекисом водню й озоном [12]. Досліджувана проба відпрацьованої ЗОР насичувалася газоподібним хлором протягом 2,5-3 ч до появи жовто-зеленого фарбування. Надлишковий хлор відганявся кип'ятінням. При цьому рН розчину був близький до 1. Величина ХПК знижувалася з 2,5г О₂/л до 1,7-1,9г О₂/л, що, на думку дослідників, є наслідком хлорування органічних речовин. Аналогічні результати були отримані і при окислюванні активним хлором гіпохлориту натрію (ХПК знижується на 20 % від потенціалу). Процес протікав у присутності каталізатора при температурі 80°С и рН 3-5. Це дозволило при дворазовому надлишку гіпохлориту цілком окислити органічні речовини. Окислювання відпрацьованої ЗОР (рН 7-8) перекисом водню в присутності каталізатора (FeSO₄) може знизити ХПК до 1,6-1,7г О₂/л. При рН 3 і п'ятикратному надлишку перекису водню ХПК знижується до 300мг О₂/л, при рН 3 і десятикратному надлишку - до 70мг О₂/л; при рН 5 і такому ж надлишку органічні речовини практично цілком окисляються.

Висока вартість окислювачів, жорсткі умови проведення процесу, необхідність у спеціальному устаткуванні і відповідному реагентному господарстві практично виключають можливість застосування розглянутих вище способів окислювання для очищення відпрацьованих ЗОР.

Більш прийнятне застосування озону. Завдяки великій окисній здатності озону руйнування органічних речовин, що знаходяться у відпрацьованої ЗОР, відбувається при нормальній температурі. У процесі озонування одночасно відбувається окислювання домішок, дезодорація і знезаражування стічної води.

Принципова схема очищення відпрацьованих ЗОР озонуванням представлена на рис. 11.1 [14]. Стиснутий у компресорі 1 повітря через редуктор 2 подається в основний елемент установки - озонатор 4, виконаний у виді трьохкамерної скляної судини. Центральна і периферійна камери заповнені сірчаною кислотою 50 % мас. У цих камерах розташовані два титанових електроди, до яких підводиться пульсуючий струм від силової установки 5 з напругою 10 кВ. У між електродному просторі в результаті електричного розряду утвориться озон. Озоноване повітря надходить у дросель 7, де барботується через шар відпрацьованої емульсії. Диференціальний манометр 3 і газовий лічильник 6 служать для виміру витрати потоків.

Рис. 11.1. Принципова схема установки очищення відпрацьованих ЗОР озонуванням [14]:

1 - компресор повітряний; 2 - редуктор; 3 - диференціальний манометр; 4 - озонатор; 5 - силова установка; 6 - лічильник газовий; 7-дрексель.

Очищення відпрацьованої ЗОР на установці продуктивністю 3,5г/ч озони при концентрації повітряно-озонної суміші до 33 мг/л показала [12], що найбільш ефективно озонування протікають у лужному середовищі в інтервалі Рн 12-12,8. При Рн 10 протягом 30-45хв спостерігається 100 %-е поглинання озону. Протягом 1-1,5 ч ПАВ практично цілком руйнуються. ХПК знижується від 7,5 до 2-2,4г О₂/л, що складає 70-72 % від потенціалу. Поглинання озону в цей час складає 90-96 %. Після руйнування ПАВ втрата озону різко збільшується, що свідчить про наявність у розчині важкоокислюючих речовин. Мінімальне значення ХПК (0,3-0,4г О₂/л) спостерігається через 2,5-3 ч при великій втраті озону. Оскільки повного окислювання органічних сполук досягти не вдалося, можна припустити, що в них містяться кислоти, що у розведених розчинах погано окисляються навіть озоном.

Рис. 11.2. Зміна ХПК відпрацьованих ЗОР у процесі їхньої обробки озоном: 1 - за даними досліджень [13]; 2, 3 - [12].

У Харківському політехнічному інституті були проведені дослідження з озонування стічних вод, що містять ЗОР, до і після електрокоагуляції [14]. ХПК вихідних проб змінювалося в діапазоні від 0,18 до 10г О₂/л. При 5-10-хвилинній обробці озоном ХПК стічної води, що містить відпрацьовані ЗОР, знижувалося на 20-30 %, а ХПК води після електрокоагуляціоної на 30-40 %. Швидкість повітряно-озонної суміші, віднесена до повного поперечного переріза дроселя, 0,05-0,07 м/с, зміст озону - 21-97 мг/л. Аналіз результатів досліджень (рис. 11.2) свідчить, що озонування в процесі знешкодження відпрацьованих водяних ЗОР доцільно тільки для їхнього доочищення (після коагуляції, флотації, електрокоагуляції).