поступает в генератор озона, где под действием тихого электрического разряда образуется озон. При пуске озонаторов первые 15-20 мни они работают «на свечу» до установления нормального режима, а затем переключаются на подачу озоно-воздушной смеси в реакторы.

Сточная вода, прошедшая предварительную очистку на биохимических сооружениях, самотеком или с помощью насосов поступает в контактные резервуары, в которые подается озонированный воздух. Для более полного использования озона и предотвращения попадания его в окружующую среду рекомендуется применение двух последовательно работающих реакторов. При этом обедненная озоно-воздушная смесь

В<Щх

Рис 5 32. Технологическая схема озонаторной установки

/-теплообменники, 2 - впагоотделитель, J - войлочны11 фильтр, 4 - осушительная установка; 5-генератор озона, 6-отвод отработанного газа, 7-впуск сточной воды, S - предварительный реактор, 5 - основной реактор, 10 - выпуск очищенной воды

ИЗ основного реактора подается в предварительный реактор, где вступает в контакт со свежими порциями воды. Благодаря этому обеспечивается почти полная абсорбция озона водой. В предварительном реакторе протекают преимущественно процессы окисления органических веществ, содержащихся в сточной воде. В основном же реакторе, наряду с процессом окисления, начинается интенсивное стерилизующее действие озона. В верхней части этого реактора при противоточном движении превалируют окислительные процессы, а в нижней части, над филь-тросными пластинами, вода максимально очищается.

Для диспергирования озонированного воздуха в сточной воде используют перфорированные трубы или фильтросные пластины.

В качестве запорной арматуры применяются вентили из нержавеющей стали диафрагменного типа, футерованные фторопластом.

При конструировании озонаторной установки важно правильно подобрать объем реакторов.

Общий объем реакторов определяется по формуле

WTiQ (5.24)

где Q- количество сточной воды, мч;

/ - продолжительность пребывания сточной воды в реакторах, ч, определяемая скоростью химической реакции или скоростью массообмена;

г)-коэффициент увеличения объема воды при-продунк€, принимаемый равным 1,1.

Рабочую высоту одного реактора (высоту слоя жидкости в реакторе) рекомендуется принимать при двух последовательно работающих реакторах в пределах 2,5-2,8 м.

Необходимое количество озона, кг/сутки, определяется по формуле

Do3 = -. (5.25)

где Q-расход воды, обрабатываемой озоном, мсутки; С -необходимая доза озона, г/м1 Количество озонаторов определяется исходя из производительности серийно выпускаемых озонаторов

п = т1-. (5.26)

где Z)o3 - необходимое количество озона для обработки сточной воды, кг/ч;

Яоз - производительность одного озонатора, кг/ч; т - коэффициент запаса, принимаемый равным 1,05-1,1.

Расход электроэнергии на синтез озона, без учета затрат на вспомогательные процессы, при условии использования в качестве сырья атмосферного воздуха, составляет в среднем 18 кВт-ч на 1 кг озона. В случае применения кислорода в качестве сырья для синтеза озона затраты электроэнергии снижаются вдвое.

Рассмотренная технологическая схема предусматривает использование очищенной воды для производственного водоснабжения или спуск озонированных сточных вод в водоем с гарантией сохранения его чистоты, так как полностью обеспечиваются санитарные требования по всем показателям.

Озонирование пока не получило широкого применения из-за его сравнительно высокой стоимости, что обусловлено в основном низким выходом озона на современных генераторах. Усоверщенствование техники получения озона и более полное его использование снизят энергетические затраты на производство озона и повысят экономическую эффективность процесса в целом.

Нейтрализация. Производственные сточные воды многих отраслей промышленности содержат кислоты и щелочи. Интенсивность кислотной или щелочной реакции воды определяется показателем концентрации водородных ионов - значением рН. Для предупреждения коррозии материалов канализационных сооружений и нарушения биохимических процессов, происходящих в очистных сооружениях и в водоемах, такие воды подвергаются нейтрализации. Нейтрализация нередко производится также в целях осаждения из сточных вод солей тяжелых металлов.

Во всех случаях учитывают возможность взаимной нейтрализации кислот и щелочей, сбрасываемых со сточными водами, а также щелочной резерв бытовых сточных вод и нейтрализующую способность воды водоемов. Практически нейтральной принято считать смесь с величиной рН в пределах 6,5-8,5, поэтому сточные воды, рН которых ниже 6,5 или выше 8,5, перед отведением в городскую канализацию или в водоем подлежат нейтрализации.

Процесс нейтрализации осуществляется в нейтрализаторах проточного или контактного типа, которые могут конструктивно объединяться с отстойниками.

При благоприятных местных условиях осветление нейтрализованной сточной воды может производиться в накопителях, рассчитываемых на хранение в них осадка в течение 10-15 лет.

Выбор способа осветления (в отстойниках, осветлителях или накопителях) производится на основе технико-экономических расчетов.

Объем выпадающего осадка зависит от концентрации в нейтрализуемой сточной воде кислоты и иойов тяжелых металлов, а также от вида и дозы реагента, от полноты осветления и т. д. Наибольшее количество осадка выпадает при нейтрализации сточной воды известковым молоком, приготовленным из товарной извести, которая содержит 50% активной окиси кальция.

Количество осадка, образующегося при нейтрализации 1 м сточной воды, содержащей свободную серную кислоту и соли тяжелых металлов, ориентировочно можно определить по формуле

М = (X, + X,) -f Хз + (Уг -f Га - 2), (5.27)

где М-количество сухого вещества, кг/м;

- количество активной СаО, необходимой для осаждения металлов, кг/м;

Х2-количество активной СаО, необходимой для нейтрализации

свободной серной кислоты, кг/м; Xg - количество образующихся гидроксидов металлов, кг/м; Yi - количество сульфата кальция, образующегося при осаждении

металлов, кг/м;

- количество сульфата кальция, образующегося при нейтрализации свободной серной кислоты, кг/м;

а - содержание активной СаО в используемой извести, % (третий член в формуле не учитывается, если значение его отрицательно) .

Объем осадка, образующегося при нейтрализации 1 м сточной воды, определяется по формуле

(5.28)

100-Рвл

где Рос - объем осадка, выделившегося из 1 м нейтрализуемой воды, %;

Рбл -влажность осадка, %. При нейтрализации солянокислых сточных вод травильных отделений протекают следующие реакции:

известковым молоком, тестом и сухой молотой известью:

4HCH-Ca(OH)2-f СаСОз-гСаСОз+СОг+ЗНаО;

2РеС124-Са(ОН)з+СаСОз->Ре(ОН)з4-РеСОз-Ь2СаС12;

содопоташной смесью:

4НС1+Ка2СОз+К2СОз->2МаС1+2КС14-2С024-2НзО;

2FeCl2+NaaC03 -ЬКзСОз ->2FeC03+2NaCl+2KCl;

кальцинированной содой:

2HCl+Na2C03->2NaCl+C02+H20;

FeCl2-fNa2C03FeC03-f2NaCU

гидроксидом натра:

НС 1+ NaOH->NaCl+Н2О; FeCl+2NaOH->Fe(OH)2-f 2NaCl.

В результате нейтрализации в осадок выпадает только железо в виде гидрата закиси или в виде карбоната.

Гидрат закиси железа имеет зеленую окраску, растворимость его составляет 4,5-10- г/л. Карбонат железа выпадает в виде серого осадка. Во влажном состоянии он быстро зеленеет, а затем буреет вследствие