Характеристика сточных вод

В процессе коксования угольных шихт наряду с другими летучими продуктами образуются фенолы. Простейшим представителем является фенол С₆Н₆О. Так же его гомологи - крезолы - С₇Н₈О ( орто-, мета- пара), ксиленолы С₈Н₁₀О и многоатомные спирты.

Фенол С₆Н₅ОН - кристаллическое бесцветное вещество, плавится при 40,9°С. кипмт при 181,75°С плотность 1,0576. Фенол обладает характерным запахом, токсичен. ПДК в воздухе = 5 мг/м³. Фенол хорошо растворяется в воде. Неограниченная растворимость фенола в воде начинается при 65,3°С . для крезолов 142-169°С. Фенолы малодиссоциированы в водном растворе. Поэтому их кислотные свойства выражены слабо, но при взаимодействии со щелочами они образуют соли феноляты.

Сточной водой - называется вода, использованная на бытовые или производственные нужды и получившая при этом загрязнения, которые изменяют ее первоначальный химический состав или физические свойства.

Количество сточных вод на 1 т коксуемой шихты составляет 0,25-0,3 м³/ч ( Они складываются из влаги шихты, пирогенетической влаги, технической воды и водяного пара, соприкасающегося в технологических процессах с химическими продуктами коксования при переработке каменноугольной смолы, сырого бензола и др.)

Концентрация в сточных водах загрязнений зависят от марок коксуемых углей, влажности шихты, режима коксования, технологии получаемых продуктов. Этим объясняется широкий диапазон колебаний содержания отдельных загрязнителей в фенольных водах цехов КХП. Концентрация вредных веществ в сточных водах КХП представлена в табл.1

Кроме того, сточные воды содержат различные масла, взвешенные вещества и прочие примеси органического и неорганического происхождения. Большинство этих примесей является вредными, затрудняющими использование сточных вод в производстве. Наиболее вредными примесями являются фенолы, поэтому все сточные воды КХП называют фенольными.

Для оценки содержания органических веществ в сточной воде , определяют химическую потребность в кислороде ХПК - Общее количество кислорода, необходимое для перевода углерода органических соединений в углекислоту, водорода в воду, азота в аммиак, серы в серный ангидрид.

Степень загрязнения сточной воды органическими веществами можно определить по показателю БПК (биохимическая потребность в кислороде) -количество кислорода, необходимое для окисления органических веществ под воздействием аэробных микроорганизмов-минерализаторов, которые существуют в присутствии кислорода.

С₆H₅ОН+ 7О₂ = 6СО₂ + 3H₂О

2SО₂ + О₂ = 2SО₃

2NаCNS+ 3O₂ = 2SО₃ + 2 NaCN

Поскольку фенолы, его гомологи, цианистые и роданнистые соединения и содержащиеся в маслах соединения непредельного характера легко окисляются кислородом растворенным в воде , который необходим для нормального развития растений и животных водоема, то нельзя эту воду сбрасывать в водоемы.

По санитарным нормам концентрация отдельных загрязняющих компонентов в водных бассейнах после спуска в них сточных вод не должна превышать следующих величин., мг/л:

фенолы 0,001;цианиды 0,05; аммиак 0,1; пиридин 0,2; бензол 0,5; сероуглерод 1.

Сточные воды коксохимических заводов не сбрасываются в водоемы, а используются в основном для тушения кокса. Однако вредные вещества, содержащиеся в воде при соприкосновении с раскаленным коксом испаряются и попадают в окружающую атмосферу. Кроме того, часть вредных веществ (сероводород, цианистый водород и сернистый ангидрид) дополнительно образуются при взаимодействии раскаленного кокса с водой. Поэтому даже при незначительной концентрации в сточной воде вредных примесей их концентрация в парах из тушильной башни превышает предельно допустимые концентрации по существующим нормам.[3]

Фенольные воды так же могут быть использованы для получения ценного сырья - фенола, в случае если содержание фенолов в воде значительно.( Например из сепараторных вод смолоперерабатывающих цехов (до 8 г/л)).

Данные о свойствах органических соединений, находящихся в сточных водах, позволяют выбирать методы и очередность очистки и прогнозировать ход протекания выбранных технологических процессов для удаления наиболее распространенных в воде органических веществ.

Очистка сточных вод от фенолов

регенеративными методами деструктивными методами

( с получением фенолов) (с уничтожением фенолов)

Регенеративные методы основаны на применении физико-химических процессов для выделения фенолов или фенолятов. Используются только для обесфеноливания сточных вод с достаточной концентрацией фенолов. ( паровой и экстракционный)

Деструктивнные методы основаны на биологических и физико-химических процессах, в результате которых фенолы превращаются в другие безвредные вещества, т.е. уничтожаются.