Установка очистки сточных вод от хрома, свинца, никеля, железа и других тяжелых металлов может комплектоваться на базе аппаратов вихревого слоя типа АВС-100 (150) торговой марки GlobeCore.

При этом удается существенно сократить расход реагентов, обеспечить более полную очистку и сделать процессы непрерывными.

Главной особенностью аппаратов вихревого слоя является интенсивное перемешивание реагентов, имеющее место за счет движения ферромагнитных частиц, на которые действует электромагнитное поле. При ударах и трениях частиц друг о друга, о стенки рабочей и материала образуется коллоидный металл, являющийся отличным восстановителем. Параллельно в вихревом слое появляется водород при электролизе воды. И первый, и второй фактор оказывают воздействие на процесс восстановления шестивалентного хрома и других тяжелых металлов в сточных водах. На рисунке 1 проведено сравнение скорости и полноты восстановления шестивалентного хрома в аппаратах вихревого слоя и в аппаратах с обычной мешалкой.

Рис. 1. Скорость восстановления шестивалентного хрома: 1, 2, 3 — в аппарате с механической мешалкой при расходе восстановителя FеSО₄ 50, 80 и 100% от стехиометрического соответственно; 4, 5 — в АВС при расходе FеSО₄ 10 и 30% от стехиометрического

Анализируя данные, представленные на рисунке, можно утверждать, что полное восстановление в вихревом слое можно достигнуть при расходе сернокислого железа не более 10% от стехиометрического. Сам процесс длиться буквально доли секунды.

На рисунке 2 приведена установка очистки сточных вод от шестивалентного хрома и других тяжелых металлов с применением АВС.

Рис. 2. Принципиальная схема установки для очистки сточных вод от хрома на базе АВС: 1 – сборник-усреднитель, 2 – насос, 3 – дозатор восстановителя, 4 – дозатор щелочи, 5 – дозатор кислоты, 6 – аппарат вихревого слоя (АВС)

Установка очистки сточных вод на базе АВС: принцип действия

Принцип действия такой установки следующий. Сточные воды, содержащие шестивалентный хром, сначала подаются в усреднитель, который позволяет выровнять концентрацию и провести подкисление. После этого они поступаю в АВС, куда также одновременно добавляется раствор сернокислого железа или бисульфит натрия. Для регулировки расхода стоков установлен ротаметр.

После восстановления хрома сточные воды поступают во второй АВС вместе с известковым молоком. Тут образуется гидроксид хрома и другие тяжелые металлы. Уровень кислотности контролируется рН-метром, который размещают за аппаратом.

В том случае, когда остаточная концентрация шестивалентного хрома превышает необходимое значение, необходимо откорректировать расход восстановителя.

Установка очистки сточных вод нефтеперерабатывающих предприятий

На предприятиях нефтеперерабатывающей промышленности образуются сточные воды, содержащие нефть, нефтепродукты, механические примеси, соли, деэмульгаторы и другие примеси, которые подвергаются механической, физико-химической и биологической очистке. Но степень очистки по отдельным загрязняющим компонентам не соответствует нормативным показателям, поскольку на этих объектах используются устаревшая станция очистки сточных вод.

Методы гравитационной очистки сточных вод, осуществляемых в отстойниках открытого типа, применяются в нефтедобывающей отрасли. Степень очистки при этом невысока, они занимают значительные площади сельскохозяйственных земель, а потому являются объектами загрязнения окружающей среды. Земляные открытые отстойники малопродуктивны и низкоэффективны, а потому были предложены новые конструкции тонкослойных отстойников, повышающие эффективность очистки. Основное влияние на эффективность их работы имеют такие конструкционные элементы: длина и высота наклонных плоскостей, площадь, расположение входного патрубка. Отметим, что работа фильтров с мелкозернистой загрузкой не автоматизирована, что требует значительного количества людей для их обслуживания и затрат времени на регенерацию.

Все это заставляет искать пути повышения эффективности очистки стоков, одним из которых вполне может стать применение в схемах обработки воды аппаратов вихревого слоя (АВС). Они представляют собой рабочую камеру (трубопровод), расположенную в индукторе вращающегося электромагнитного поля. В рабочей зоне трубопровода размещены ферромагнитные рабочие элементы.

Анализ интенсифицирующих факторов, которые имеют место в данных аппаратах (интенсивное перемешивание и диспергирование обрабатываемых компонентов, акустическая и электромагнитная обработки, высокое локальное давление, электролиз) показывает, что на процессы очистки сточных вод могут в значительной мере влиять следующие из них:

• геометрические параметры и режимы работы вихревого слоя, его гидродинамические факторы, которые обеспечивают интенсивное перемешивание обрабатываемых сред;
• электрохимические факторы, электромагнитная обработка и активация веществ в вихревом слое;
• диспергирование фаз.