СВЧ-ТЕХНОЛОГИЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ

В настоящее время практически отсутствуют технологии очистки сточных вод от примесей тяжелых металлов, альтернативные традиционным химическим технологиям, требующим применения в больших объемах разнообразных химических реагентов. При этом процесс утилизации продуктов химической очистки сточных вод остается открытым.

Для обработки осадков сточных вод был использован экспериментальный стенд, схема которого показана на рис. 3.52. Образцы сточных вод в виде густой увлажненной массы помещали в кварцевые контейнеры и подвергали воздействию СВЧ-излучения при различных уровнях мощности СВЧ-генератора в течение 2-х мин. Методами химического анализа определяли исходное содержание тяжелых металлов в навесках и их содержание после СВЧ-обработки, а методом термического выпаривания определяли оставшееся содержание влаги в навесках после СВЧ-обработки. Кроме того, качественно анализировали содержание тяжелых металлов в конденсате паров воды, испарившейся из навесок. Образцы сточных вод № 1н-6 обрабатывались попарно: образцы 1 и 2 — при мощности генератора 0,3 кВт; образцы 3 и 4 — при мощности генератора 1,7 кВт, образцы 5 и 6 — при мощности генератора 2,0 кВт. Содержание некоторых тяжелых элементов в образцах сточных вод до и после микроволновой обработки приведено в табл. 3.7.

Таблица 3.7

Относительное содержание тяжелых элементов в образцах сточных вод

[24. С. 285]

Образец №

Элементы

Хром

Олово

Свинец

Цинк

Никель

Исходный

100

100

100

100

100

1

68

59

34

89

80

2

87

75

54

92

93

3

72

62

40

81

^1

СТ)

4

52

44

26

70

66

5

29

18

87

51

57

6

31

20

10

62

70

Результаты измерения исходной и конечной влажности образцов после микроволновой обработки приведены в табл. 3.8.

Таблица 3.8

Влажность образцов сточных вод до и после микроволновой обработки

[24. С. 284]

Образец №

| Исходный |

1

2

3

4

5

6

Влажность, %

83

73

71

46

51

0

0

Качественный спектральный анализ конденсата паров, собранных при микроволновой обработке образцов, показал, что конденсат содержит следующие металлы: Са, Al, Mn, Na, Mo, Ni, Fe, Си, Sn, Pb и Cr.

Уровень СВЧ-мощности по-разному влияет на степень удаления различных элементов из осадков сточных вод. Сравнение результатов, полученных при различных значениях СВЧ-мощности, можно провести с использованием безразмерного параметра, равного отношению относительного количества соответствующего удаленного тяжелого элемента к относительной массе удаленной воды в процессе микроволновой обработки. Данный параметр, по существу, характеризует эффективность режима микроволновой обработки, так как энергопотребление в процессе обработки определяется количеством испаренной воды. Значения данного параметра приведены в табл. 3.9.

Таблица 3.9

Эффективность режимов микроволновой обработки [24. С. 285]

Мощность, кВт

Элементы

Сг

Sn

Pb

Zn

Ni

0,3

1,10

1,20

2,0

0,36

0,53

1,7

0,77

0,90

1,30

0,48

0,58

2,0

0,70

0,80

0,90

0,45

0,37

Для увеличения глубины очистки сточных вод от тяжелых металлов не требуется повышения мощности СВЧ-устройства, а достаточно применить двух- или трехстадийную обработку при сравнительно небольшом уровне мощности оборудования. Средние удельные энергозатраты на одну стадию очистки составят 0,05 кВт-ч/кг.

СВЧ-технологии очистки и обеззараживания питьевой воды и очистки сточных вод от тяжелых металлов наиболее целесообразно реализовать в виде технологических модулей общей мощностью до 5 кВт, которые могут быть использованы как для очистки питьевой воды, так и сточных вод коттеджей, небольших предприятий, отдельных зданий, общественных сооружений. При этом технологические модули для обеззараживания воды и очистки сточных вод должны быть, естественно, различны.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >