Podział emulsji

Rozszczepianie emulsji jest niezbędnym etapem oczyszczania ścieków. Środki chemiczne, tak zwane emulgatory, są dodawane do ścieków w celu destabilizacji stabilnych mieszanin oleju i wody. Umożliwia to koalescencję kropelek oleju w większe krople, które łatwiej oddzielić od fazy wodnej.

• Podział chemiczny: Kwasy lub związki zasadowe są dodawane w celu zmiany wartości pH ścieków i destabilizacji emulsji. Powszechnym podejściem jest dodawanie soli żelaza lub glinu, które działają jak koagulanty.

Inżynieria procesowa oczyszczania ścieków z przemysłu metalurgicznego

Chemiczno-fizyczne oczyszczanie ścieków (CP) w przemyśle metalurgicznym obejmuje szereg technologii procesowych mających na celu skuteczne usuwanie zanieczyszczeń i oczyszczanie ścieków w celu spełnienia wymogów prawnych. W tej sekcji przyjrzymy się bliżej niektórym kluczowym technologiom procesowym stosowanym w oczyszczalniach CP: Instalacje CP z odwadnianiem osadów, instalacje flotacyjne (flotacja rozpuszczonym powietrzem) i selektywne wymieniacze jonowe.

Systemy CP z odwadnianiem osadu

Instalacje CP łączą różne procesy fizyczne i chemiczne w celu usunięcia metali ze ścieków. Głównymi celami tych oczyszczalni są

• Wytrącanie i flokulacja: Metale ciężkie w ściekach są przekształcane w słabo rozpuszczalne związki w wyniku reakcji chemicznych. Te środki strącające, takie jak mleko wapienne lub soda kaustyczna, przekształcają rozpuszczone jony metali w nierozpuszczalne wodorotlenki lub siarczki, które są następnie obecne w ściekach w postaci cząstek stałych.
• Sedymentacja: Ciała stałe powstałe w wyniku wytrącania są oddzielane przez sedymentację. W tej fazie cząstki stałe opadają na dno zbiornika sedymentacyjnego ze względu na ich większą gęstość w porównaniu z wodą, gdzie tworzą frakcję osadu podlegającą sedymentacji.
• Filtracja: Czysta woda supernatantu jest często przepuszczana przez dalsze etapy filtracji, takie jak filtry wielowarstwowe lub filtry z węglem aktywnym, w celu usunięcia najdrobniejszych cząstek i zanieczyszczeń organicznych.
• Odwadnianie: Osad powstały podczas sedymentacji jest odwadniany w komorowej prasie filtracyjnej w celu zmniejszenia objętości i zminimalizowania kosztów utylizacji.

Projekt systemu

Sedymentacja jest głównym procesem w oczyszczalniach CP, w którym zawieszone ciała stałe i wytrącone cząstki są usuwane ze ścieków grawitacyjnie. W zależności od objętości ścieków i stężenia zanieczyszczeń, systemy CP mogą być obsługiwane jako systemy wsadowe lub ciągłe.

• Systemy wsadowe: Są one zwykle stosowane w przypadku małych i średnich ilości ścieków lub tam, gdzie zawartość ścieków ulega znacznym wahaniom. Ścieki są gromadzone w zbiorniku sedymentacyjnym i odprowadzane po oczyszczeniu w procesie nieciągłym. Zaletą oczyszczalni okresowych jest ich elastyczność i niezawodność działania.
• Systemy o przepływie ciągłym: Są one przeznaczone do ciągłego oczyszczania ścieków. Ścieki przepływają przez system w sposób ciągły, a sedymentacja odbywa się w trybie przepływu ciągłego. Systemy o przepływie ciągłym są szczególnie odpowiednie dla dużych przepływów objętościowych i stałego składu ścieków.

Dwustopniowe systemy strącania: maksymalne usuwanie zanieczyszczeń

W wielu przypadkach sedymentacja jest uzupełniana dwustopniowym strącaniem, aby zapewnić maksymalne usuwanie metali ciężkich i innych zanieczyszczeń.

• Pierwszy etap: W pierwszym etapie strącania jony metali w ściekach są przekształcane w słabo rozpuszczalne wodorotlenki poprzez dodanie substancji chemicznych, takich jak mleko wapienne lub soda kaustyczna. Wodorotlenki te są zazwyczaj słabiej rozpuszczalne i osadzają się w zbiorniku sedymentacyjnym w postaci szlamu.
• Drugi etap: W drugim etapie strącania można dodać specjalne środki strącające, takie jak siarczki, w celu przekształcenia pozostałych jonów metali w bardziej nierozpuszczalne siarczki. Metoda ta jest szczególnie skuteczna w usuwaniu metali ciężkich, które są obecne w ściekach w postaci kompleksów.

Detoksykacja cyjanku i redukcja chromu (VI): specjalistyczne zabiegi

Oprócz ogólnego wytrącania, specjalne procesy detoksykacji, takie jak detoksykacja cyjanku i redukcja chromu (VI), odgrywają ważną rolę w zakładach CP:

• Zatrucie cyjankiem: Cyjanek jest wysoce toksyczną substancją występującą w wielu gałęziach przemysłu metalurgicznego, w szczególności w galwanizerniach. Zatrucie cyjankiem odbywa się poprzez utlenianie, w którym cyjanek jest utleniany do nietoksycznych cyjanianów lub dalej do dwutlenku węgla i azotu. Zazwyczaj odbywa się to poprzez dodanie chloru, podchlorynu lub nadtlenku wodoru.
• Redukcja chromu( VI): Chrom(VI) to kolejny toksyczny metal ciężki, który jest często stosowany w obróbce powierzchniowej metali. Aby usunąć go ze ścieków, jest on redukowany do mniej niebezpiecznego chromu(III). Redukcja ta jest zwykle przeprowadzana poprzez dodanie środków redukujących, takich jak wodorosiarczyn sodu w warunkach kwaśnych. Powstały chrom(III) jest następnie wytrącany w postaci wodorotlenku w instalacji do strącania i sedymentowany.

Odwadnianie osadów za pomocą komorowych pras filtracyjnych

Po sedymentacji powstały osad nadal zawiera dużą ilość wody, którą należy zredukować przed utylizacją lub dalszym przetwarzaniem. W tym miejscu do gry wkracza komorowa prasa filtracyjna.

• Jak to działa? Osad wyekstrahowany w zbiornikach sedymentacyjnych jest pompowany do komorowej prasy filtracyjnej, gdzie jest odwadniany pod wysokim ciśnieniem. Komorowa prasa filtracyjna składa się z szeregu komór pokrytych tkaninami filtracyjnymi. Ciśnienie pompowania przeciska wodę przez tkaniny filtracyjne, podczas gdy ciała stałe pozostają w komorach i tworzą suchy placek filtracyjny.
• Zalety: Komorowa prasa filtracyjna znacznie zmniejsza objętość osadu, co obniża koszty utylizacji i ułatwia obsługę. Ponadto odwodniony osad może być często dalej przetwarzany lub ponownie wykorzystywany jako materiał nadający się do recyklingu.