Chemicko-fyzikálna úprava priemyselných odpadových vôd je nevyhnutným procesom na dodržiavanie zákonných predpisov a ochranu životného prostredia. V tomto článku vysvetlíme základy chemicko-fyzikálnej úpravy odpadových vôd, vrátane detoxikácie kyanidov, zrážania ťažkých kovov, redukcie chrómu(VI) a predúpravy na recykláciu vody.
Obsah
Základy chemicko-fyzikálneho čistenia odpadových vôd
Priemyselné chemicko-fyzikálne čistiarne odpadových vôd (CP-čističky) sú navrhnuté tak, aby čistili odpadové vody vznikajúce vo výrobnom procese, aby spĺňali regulačné požiadavky na vypúšťanie do vôd alebo komunálnych čistiarní odpadových vôd. Toto čistenie sa často vykonáva v niekoľkých fázach, aby sa účinne odstránili rôzne znečistenia, ako sú ťažké kovy, CHSK, lipofilné látky alebo AOX.
Precipitácia a flokulácia sú kľúčové procesy chemicko-fyzikálneho čistenia odpadových vôd, ktorých cieľom je premeniť rozpustené a suspendované látky na nerozpustné alebo väčšie častice, ktoré sa následne môžu z vody odstrániť.
Foto: CP zariadenie ako dávkové zariadenie na odstraňovanie ťažkých kovov, AOX a kyanidu (zariadenie: ALMA CHEM MCW)
Proces zrážania
Zrážanie je proces, pri ktorom sa rozpustené látky, najmä ťažké kovy, chemickými reakciami premenia na nerozpustnú formu. To sa dosiahne pridaním zrážacích činidiel na báze kovových solí a úpravou hodnoty pH tak, aby látky, ktoré sa majú zrážať, mali čo najnižšiu rozpustnosť vo vode (neutralizačné zrážanie).
Proces zrážania:
- Prídavok zrážacích činidiel: Do odpadovej vody sa pridáva definované množstvo zrážacích činidiel, ako napr. chlorid železitý alebo polyaluminiumchlorid.
- Úprava hodnoty pH: Hodnota pH sa nastaví na optimálnu úroveň, pri ktorej sú škodlivé látky najmenej rozpustné, pridaním neutralizačných prostriedkov, ako je vápenné mlieko alebo hydroxid sodný.
- Tvorba zrazenín: Cieľové látky reagujú s precipitátmi a neutralizačnými činidlami a tvoria nerozpustné hydroxidy alebo iné zlúčeniny.
Príklady:
- Zrážanie ťažkých kovov: Ťažké kovy ako olovo, meď, nikel a zinok sa zrážajú vo forme hydroxidov. Reakčná rovnica pre zrážanie medi je:
- Redukcia chrómu(VI): Chróm(VI) sa redukuje pomocou bisulfitu sodného na chróm(III) a následne sa zráža ako hydroxid chrómu(III). Reakčné rovnice sú:
Základy flokácie
Flokácia často nasleduje po zrážaní a slúži na spojenie vytvorených zrážacích produktov do väčších aglomerátov, ktoré sa dajú ľahšie odseparovať.
Proces flokulácie
Proces flokulácie:
- Do odpadovej vody sa pridávajú katiónové (kladne nabité) alebo aniónové (záporné nabité) polyméry. Výber polyméru je rozhodujúci pre optimálnu tvorbu vločiek s veľmi dobrými sedimentačnými vlastnosťami.
Ciele flokulácie:
- Suspended Particles: Odstránenie suspendovaných tuhých látok vytvorením väčších vločiek.
- Čistota vody: Zlepšenie čistoty upravenej vody odstránením zakalených látok.
- Široké použitie: Efektívne odstraňovanie mnohých látok, vrátane usadených ťažkých kovov, emulgovaných uhľovodíkov, fluoridov, fosfátov, síranov, farbív a pigmentov.
Foto: Flokulačné činidlo ALMA Floc APH a neutralizačné činidlo ALMA NaOH (séria produktov: ALMA AQUA)
Špecifické použitie chemicko-fyzikálneho čistenia odpadových vôd
Odstránenie kyanidu
Cyanid, vysoko toxický anión, sa často používa v kovospracujúcom priemysle a pred vypustením do životného prostredia sa musí bezpečne odstrániť. Detoxikácia prebieha oxidáciou, pri ktorej sa cyanid premieňa na menej toxické zlúčeniny. Typickými oxidačnými činidlami sú chlórový bieliaci roztok alebo peroxid vodíka, ktoré oxidujú cyanid na cyanát a nakoniec na oxid uhličitý a dusík. Reakčná rovnica pre oxidáciu cyanidu (CN⁻) peroxidom vodíka (H₂O₂) na cyanát (OCN⁻) je:
V ďalšom kroku môže byť cyanat ďalej oxidovaný na oxid uhličitý (CO₂) a dusík (N₂):
precipitácia ťažkých kovov
Ťažké kovy, ako je olovo, meď, nikel a zinok, musia byť odstránené z odpadových vôd, aby boli splnené environmentálne a zdravotné predpisy. To sa dosahuje zrážaním, pri ktorom sa rozpustné ťažké kovy premieňajú na nerozpustné hydroxidy. Pridaním zrážacích činidiel, ako je vápenné mlieko alebo hydroxid sodný, a nastavením hodnoty pH na optimálnu hodnotu pre zrážanie príslušného kovu je možné kovy z vody odstrániť. Vzniknuté kaly sa potom mechanicky odvodňujú, napríklad komorovými filterlisami.
Redukcia chrómu(VI)
Chróm(VI), silné oxidačné činidlo a karcinogén, sa používa predovšetkým v galvanotechnike a pred vypustením do životného prostredia musí byť redukovaný. Redukcia sa zvyčajne vykonáva pomocou bisulfitu sodného, ktorý redukuje chróm(VI) na chróm(III), ktorý sa potom vysráža ako hydroxid chrómu(III). Tento proces vyžaduje starostlivú kontrolu pH, aby sa zabezpečila úplná redukcia.
Predbežná úprava pre zariadenia na recykláciu vody
Pre podniky, ktoré chcú recyklovať svoje odpadové vody, sú potrebné dodatočné kroky spracovania. Filtry s aktívnym uhlím odstraňujú organické zlúčeniny a zvyšky, ktoré nie je možné odstrániť chemickou precipitáciou. Iónové výmenníky odstraňujú zostávajúce rozpustené ióny a zariadenia na reverznú osmózu poskytujú konečné čistenie filtrovaním rozpustených tuhých látok a organických nečistôt. Tieto metódy kombinujú fyzikálne a chemické procesy s cieľom vyrobiť vysoko čistú vodu na opätovné použitie vo výrobnom procese.
Záver a zhrnutie
Chemicko-fyzikálne spracovanie priemyselných odpadových vôd je komplexný proces, ktorý kombinuje rôzne technológie a metódy s cieľom splniť zákonné požiadavky a chrániť životné prostredie. Procesy ako detoxikácia kyanidov, zrážanie ťažkých kovov, redukcia chrómu(VI) a predbežná úprava na recykláciu vody sú rozhodujúce pre efektívne čistenie odpadových vôd. Predbežnou úpravou a využitím moderných technológií môžu podniky efektívne čistiť svoje odpadové vody a zároveň implementovať udržateľné postupy.
Pre ďalšie informácie a individuálne poradenstvo v oblasti čistenia odpadových vôd sme vám k dispozícii. Na nasledujúcom odkaze sa môžete dozvedieť viac o našom zariadení CP ALMA CHEM MCW.
Foto: Aj flotačné zariadenia sú založené na procese chemicko-fyzikálnej úpravy (zariadenie: ALMA NeoDAF)
Ak sa chcete dozvedieť viac o základných princípoch flotácie, prečítajte si náš blogový článok„Flotačné zariadenia v priemyselnom čistení odpadových vôd: základné princípy a oblasti použitia“.
