Методы очистки сточных вод
Сточные воды предприятий деревообрабатывающей промышленности в целом содержат трудноразлагаемые органические примеси, что обусловливает выбор методов очистки стоков. Такими методами являются:
- механические (удаление механических примесей и пыли);
- физико-химические (экстракция, конденсация, пароциркуляционный метод, термическое обезвреживание, сорбция, флотация, коагуляция, реагентная обработка);
- окислительная деструкция (парофазное и жидкофазное окисление, электрохимическое окисление, биохимическое окисление, фотохимическое окисление);
- электроискровой метод;
- биологические (биофильтры и аэротенки).
Большинство методов направлены на очистку стоков от фенолов и других токсичных органических примесей.
Последовательность очистки сточных вод с учетом специфики деревообрабатывающего производства следующая:
- флотация диспергированным воздухом для отделения тонкодисперсных частиц древесины;
- фильтрация;
- усреднение расхода и нагрузки;
- осаждение с применением осветлителей;
- реагентная обработка;
- биологическая очистка, как правило, аэробная;
- биохимическое устранение биогенных веществ;
- дезинфекция при необходимости.
Содержание в стоках пестицидов, мышьяка и других токсичных соединений предполагает использование ионного обмена или мембранных методов очистки. Для удаления стойких органических загрязнений, которые не поддаются биологическому разложению, используют сорбцию активированным углем или химическое окисление.
Сорбционные методы
Сорбентами при очистке стоков от фенолов, формальдегидов и карбамидо-формальдегидных смол являются активированный уголь, зола, шлаки, отработанные синтетические иониты.
Наиболее эффективным является активированный уголь. Он способен задерживать 25-35 г фенола на 1 кг собственной массы и доводить степень очистки до 95 - 97 %. Недостатком является необходимость частой замены, сложность регенерации и извлечения загрязнений.
Золу и шлак в качестве сорбентов используют в случае доочистки сточных вод. Качество очистки зависит от вида золы. Зола от сгорания торфа задерживает 1 г на 1 кг своего веса, зола бурого угля - 15 г на 1 кг веса.
Отработанные синтетические иониты хорошо зарекомендовали себя при удалении из стоков формальдегидов.
Электроискровой метод
Принцип электроискрового метода заключается в разрушении загрязняющих соединений под действием электрического тока. При прохождении электрического заряда через систему, с электрода выделяются газы, которые разлагают вещества, находящиеся на электродах и межэлектродном пространстве. Возникновение искры вызывает окисление органических веществ на анодной загрузке и разложение их на воду, диоксид углерода и органические кислоты.
Катод изготовлен из стали, анод - SiC - 80 %, Al - 20 %. Скорость подачи воды - 0,015 м/с, воздуха - 0,85 м/с.
Преимуществами данного метода являются:
- высокая эффективность очистки стоков многокомпонентного состава;
- быстрая скорость очистки;
- автоматизация процесса;
- небольшие габариты оборудования;
- низкие экономические затраты.
Эффективность очистки сточных вод гидротермических камер бассейнов мокрого хранения древесины составила:
- формальдегид - 100%;
- метанол - 95,5%;
- эфирорастворимые вещества - 80,5%;
- снижение ХПК в 10 раз.
Электроискровой метод позволяет использовать очищенную воду в оборотном водоснабжении.
Термическое обезвреживание
Сильно загрязненными считаются сточные воды, в которых содержание растворенных органических веществ составляет:
- БПКполн до 50 г О2/л;
- ХПК около 75 г О2/л;
- фенолов до 0,5 г/л;
- смол до 6 г/л.
Входящие в их состав формальдегид, фталевый ангидрид, акролеин, и другие вещества, являющиеся компонентами смол, полимерных и лакокрасочных материалов деревообрабатывающего производства, делают типовые методы очистки не эффективными.
В этом случае стоки подвергаются термическому обезвреживанию, которое производится в печах циклонного типа. Выбор такого способа обусловлен высокой токсичностью стоков.
Биологические методы
Для биологической очистки сточных вод от фенолов применяют биофильтры или аэротенки. Перед поступлением на сооружения биологической очистки, стоки усредняются, отстаиваются в смолоотстойниках, фильтруются и подвергаются нейтрализации.
В горизонтальных смолоотстойниках, состоящих из трех секций, тяжелые смолы оседают на дно. Оттуда они удаляются периодическим насосом предварительно разогреваемые паром. Легкие смолы отводятся в смолоприемник постоянно. Сточные воды находятся в смолоотстойнике 24 часа и движутся со скоростью 1 мм/сек.
В качестве загрузочного материала фильтров используют неактивированный древесный уголь, который прокладывают слоями древесных опилок или стружек. Загрузку меняют без регенерации по мере загрязнения. Скорость фильтрования до 2 м/час. Фильтры открытого типа обычно состоят из двух секций, одна из которых является резервной.
Сооружения биологической очистки, куда поступают хозяйственно-бытовые стоки с примесью промышленных, способны деструктировать фенолы при концентрации до 50 мг/л. При более высоком их содержании в качестве реагента используют мочевину, которая при взаимодействии с фенолом приводит к образованию легко окисляемого промежуточного соединения.
Мочевина ускоряет биоразложение фенола, благодаря образующимся нестабильным соединениям, в то же время не взаимодействуя с другими загрязняющими веществами. Она также является азотсодержащей биологической добавкой, которая позволяет использовать нерастворимый осадок в качестве ценного удобрения.
Внесение карбамида при очистке сточных вод от формальдегидов и карбамидо-формальдегидных смол снижает их концентрацию в стоках до 75 %.
