Полная версия

Главная arrow Экология arrow ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ: ПРОЦЕССЫ И АППАРАТЫ ЗАЩИТЫ ГИДРОСФЕРЫ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Окисление хлором.

Хлор и вещества, содержащие “активный” хлор, являются наиболее распространенными окислителями. Их используют для очистки сточных вод от сероводорода, гидросульфида, метилсернистых соединений, фенолов, цианидов и др. При введении хлора в воду образуются хлорноватистая [оксохлорат (I) водорода] и соляная(хлороводородная) кислоты:

Далее происходит диссоциация хлорноватистой кислоты, степень которой зависит от pH среды. При pH = 4 молекулярный хлор практически отсутствует:

Сумма С12+ НОС1 + ОС1~ называется свободным “активным” хлором.

В присутствии аммонийных соединений в воде образуется хлорноватистая кислота, хлорамин NH2C1 и дихлорамин NHClr Хлор в виде хлорамина называется связанным “активным” хлором.

Процесс хлорирования проводят в хлораторах периодического и непрерывного действия, напорных и вакуумных. Принципиальная схема очистки вод хлорированием показана на рис. 11-59. Хлорирование проводится в емкости, включенной в систему циркуляции. В инжекторе газообразный хлор захватывается сточной водой, циркулирующей в системе до тех пор, пока не будет достигнута заданная степень окисления, после чего вода выводится для использования.

При обезвреживании вод от цианидов процесс проводят в щелочной среде (pH = 9). Цианиды можно окислить до элементного азота и диоксида углерода по уравнениям:

Источниками “активного” хлора могут быть также хлорат каль-

II-59. Схема установки для очистки воды хлорированием

Рис. II-59. Схема установки для очистки воды хлорированием: 1 —усреднитель; 2, 5 — насосы; 3 — инжектор; 4 — емкость

ция, гипохлориты, хлораты, диоксид хлора. Хлорат кальция (хлорную известь) получают при взаимодействии:

Гипохлорит (оксохлорат) натрия образуется при пропускании газообразного хлора через раствор щелочи:

Гипохлорит кальция приготовляют хлорированием гидроксида кальция при температуре 25-30°С:

Промышленность выпускает двухосновную соль Са(С102) •2Са(0Н)220.

Сильным окислителем является хлорат натрия NaC102, который разлагается с выделением С102. Диоксид хлора — зеленовато-желтый ядовитый газ, обладающий более интенсивным запахом, чем хлор. Для его получения проводят следующие реакции:

При окислении цианидов “активным” хлором процесс можно проводить в одну ступень до получения цианатов:

Окисление цианидов до цианатов происходит за счет атомного кислорода в момент его выделения из окислителя. Образовавшиеся цианаты легко гидролизуются до карбонатов:

Скорость гидролиза зависит от pH среды. При рН=5,3 за сутки гидролизуется около 80% цианатов. В двухступенчатом процессе цианиды окисляются до N2 и С02. На первой ступени процесс протекает по реакции (11.147). На второй ступени вводят дополнительное количество окислителя и реакция протекает по уравнению:

Во время реакций pH поддерживают в пределах 8-11. Контроль полноты окисления производят по остаточному “активному” хлору, концентрация которого должна быть не менее 5-10 мг/л.

Товарный хлорат кальция содержит до 33% “активного” хлора, а гипохлорит кальция — до 60%. Потребность реагентов х, (в кг/сут) для окисления подсчитывается по формуле:

где хС| — расход “активного” хлора, необходимого для окисления цианидов, кг/м3; Q — расход воды, м3/сут; п — коэффициент избытка реагента (п =1,2-1,3); а — содержание “активного” хлора в реагенте, в долях единицы.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>