Рациональное использование водных ресурсов - Яковлев С.В.
ISBN 5-06-001825-3
Скачать (прямая ссылка):
Логика материального баланса веществ вынуждает, однако, к объективной оценке -оборотного водопользования. В настоящее время необходимо решать вопрос о загрязняющих веществах, переходящих в окружающую среду через разбрызгивание и капельный унос. Так, в некоторые оборотные системы вводится ингибитор коррозии— хромат натрия или калия. Это токсичное вещество: 1 г Сг делает непригодной для питья 10 м3 воды. Наличие загрязняющих веществ в оборотных водах влияет па качество почвенных и грунтовых вод вблизи градирен и очистных сооружений. По мере расширения оборотного водоснабжения без тщательной очистки образующихся в обороте концентрированных загрязняющих веществ начнется неизбежное проникновение их в водоемы.
Подход к обезвреживанию токсичного загрязняющего вещества с экологической точки зрения покажем на примерах локальной очистки сточных вод, содержащих хроматы. Можно назвать и сравнить по экологичности несколько методов восстановления шестивалентного хрома в трехвалентный с переводом последнего в практически нерастворимый гидроксид: • восстановление с помощью сульфита или гидросульфита натрия в кислой среде с последующей нейтрализацией, осаждением и захоронением шлама Сг (ОН)з; • восстановление железным купоросом в кислой или щелочной среде; • электрохимическое восстановление путем анодного растворения железных электродов в аппаратах проточного типа; анаэробное восстановление с помощью специально подобранных микроорганизмов; • ионообменный метод, который, не изменяя валентности хрома, приводит к извлечению хроматов из сточных вод, повышению их концентрации и после определенных операций — к возврату хроматов в производство. При этом в оборотном цикле используется и вода, очищенная от хроматов.
По расчетам, минимум вторичных загрязняющих веществ соответствует биохимическому методу. Однако, во-первых, следует под-черкнуть, что очистка при этом идет в анаэробной среде вместе с фекальными стоками. Во-вторых, при технологической необходимости сброса (например, в результате аварии) сточных вод, содержащих токсичные хроматы, это вызовет весьма нежелательные последствия. Кроме того, наличие Сг(Ш> в шламе в виде гидроксида приводит к невозможности утилизации переработанного шлама в качестве удобрения. По экологичности эффект ионообменного метода примерно равен эффекту метода восстановления хрома с помощью бисульфита, но сохранение самого реагента, получение при этом очищенной воды и их повторное использование обусловливают преимущество первого метода, который можно рассматривать как продолжение обработки деталей в хромовом электролите.
Особое место в экологическом отношении занимает ионообменный метод очистки отработанных хромовых электролитов. Все остальные методы их обезвреживания вызывают разрушение электролита, в котором еще содержится 50... 75% ценного продукта
'{хромовой кислоты). При этом необходим еще и 5 ... 10-кратный расход реагентов,, приводящих к вторичному загрязнению. При ионообменном методе очистки хромовая кислота остается, а из электролита извлекаются загрязняющие его примсси. В этом случае вторичные загрязняющие вещества всего и 3 ... 5 раз превышают массу удаленных веществ.
Целесообразность замкнутых систем водопользования должна основываться на балансе веществ, загрязняющих окружающую среду, в том числе и водную. При некоторых особых условиях географического или экономического характера возврат воды в производство может оказаться целесообразным даже в тех случаях, когда он будет вызывать удвоенное или утроенное загрязнение водной среды. Это особые случаи, выходящие за рамки экологического подхода. Но есть примеры безусловной экологической целесообразности замкнутых систем водопользования. В электронной, радиотехнической промышленности используют полученную ценой экологических и экономических затрат особо чистую воду, которая после ее применения в несколько раз чище дистиллированной и на два порядка чище исходной воды. В этом случае замкнутый цикл водопользования (доочистка п возврат .в производство) оправдан не только экономически, но и экологически благодаря .резкому сокращению вторичного загрязнения водной среды, так как на доочистку расходуется на 1 ... 2 порядка меньше реагентов, чем на получение новых объемов особо чистой воды.
С позиций концепции о вторичных загрязняющих веществах следует отметить также и имеющийся определенный резерв в мероприятиях по охране водных объектов от промышленных сточных вод. На некоторых внутризаводских очистных сооружениях сточные воды подвергают нейтрализации. Кислые и щелочные воды сбрасывают несинхронно, поэтому, когда приборы показывают низкие значения pH, в поток автоматически дозируют щелочи (обычно гидроксид кальция), в щелочную среду — раствор серной кислоты.
В технологическом отношении для приготовления нейтрализующих растворов проще всего пользоваться чистыми реагентами. Однако значительные резервы кислот и щелочей имеются 'па заводах в виде отработанных электролитов, содержащих до 50 ...70% начальной кислотности или щелочности. Их использование как нейтрализующих агентов резко уменьшило бы поток вторичного загрязнения.
