Дезодорация. 
Охрана окружающей среды: процессы и аппараты защиты гидросферы

В некоторых сточных водах содержатся меркаптаны, амины, аммиак, сероводород, альдегиды, углеводороды, которые придают им дурной запах. Для очистки дурнопахнущих сточных вод можно использовать различные способы: аэрацию, хлорирование, ректификацию, дистилляцию, обработку дымовыми газами, окисление кислородом под давлением, озонирование, экстракцию, адсорбцию и микробиологическое окисление. При выборе метода необходимо учитывать его эффективность и экономическую целесообразность.

Наиболее эффективным считается метод аэрации, который заключается в продувании воздуха через сточную воду. Процесс проводят в аппаратах различной конструкции. На схеме, представленной на рис. 11−44, удаление дурнопахнущих веществ проводят в тарельчатой колонне каскадного типа. Сточная вода растекается в виде пленок по тарелкам, на которых происходит ее контакт с воздухом. Затем воздух с выделенными веществами поступает в насадочную колонну, которая орошается раствором щелочи.

Для очистки на 85−90% необходимо иметь удельный расход 12- 15 м³ на 1 м³ сточной воды, число тарелок не менее 10, плотность орошения — 20−80 м³/(м² ч), концентрацию щелочи — не менее 40 г/л Н₂0. Недостаток метода заключается в том, что некоторые загрязнения не удаляются методом аэрации и остаются в сточной воде.

На некоторых предприятиях дурнопахнущие сточные воды очищают продувкой острым паром. В целлюлозной промышленности воды загрязнены серосодержащими соединениями, а кроме того, метанолом и скипидаром. Отдувка паром позволяет очищать воду и от этих веществ. Основным аппаратом для обработки сточных вод паром является колонна с колпачковыми или сетчатыми тарелками. Степень очистки от сероводорода и метилмеркаптана приближается к 100%, от других веществ — к 90%. Расход пара на 1 м³ сточной воды составляет 60 кг; для уменьшения расхода пара сточную воду подогревают.

Промышленное применение имеет и хлорирование дурнопахнущих сточных вод. При этом происходит окисление хлором серосодержащих соединений. В случае недостатка хлора образуется диметилдисульфид с неприятным запахом:

При избытке хлора (не менее 600 г на 1 м³) образуются диоксид серы, хлорид водорода и метансульфонилхлорид:

Очистку сточных вод от сероводорода окислением кислородом воздуха при атмосферном давлении в присутствии катализатора (железная стружка, графитовые материалы и др.) проводят в аэрационном бассейне, куда подают сжатый воздух. Большая часть сероводорода при этом окисляется до элементной серы, а другая часть отдувается воздухом. Вода очищается от серы, а воздух с сероводородом поступает на очистку в адсорбер с активным углем. После насыщения уголь регенерируют сульфатом аммония. При окислении продолжительностью 60−90 мин и расходе воздуха 10−12 м³/м³ степень очистки воды достигает 95−97%.

Высокая степень очистки может быть достигнута при использовании жидкофазного окисления сернистых веществ кислородом воздуха под давлением. Окисление сероводорода в щелочной среде при этом происходит до тиосульфата и сульфата натрия, а метилмеркаптана и диметилдисульфида до метансульфокислоты.

Схема установки окисления сернистых соединении кислородом воздуха под давлением представлена на рис. 11−45. Серосодержащие сточные воды нагреваются в теплообменнике до 100 °C, а затем поступают в трубчатый реактор, куда подается воздух под давлением 1,5.

Рис. II-44. Схема установки для дезодорации (1 и 2 — тарельчатая и насадочная колонны)

Мпа. При указанных условиях серосодержащие соединения окисляются до сульфатов. Смесь воды с воздухом разделяется в сепараторе. Вода из сепаратора возвращается в емкость. Количество подаваемого воздуха составляет по кислороду 200% ХПК сточных вод. Степень очистки по сернистым соединениям достигает 90%, а ХПК снижается на 60−75%.

Сероводород из воды возможно удалить гидроксидом железа по реакциям: в щелочной среде

в нейтральной среде.

После отстаивания проводится регенерация образующихся сульфидов железа:

Для удаления запахов из сточных вод могут быть использованы процессы озонирования и адсорбции. Однако более эффективно происходит очистка при одновременном введении в воду озона или.

Рис. 11-45. Схема установки для очистки сточных вод от серосодержащих соединений окислением под давлением: I — емкость; 2 — насос; 3 —теплообменник; 4 — трубчатый реактор; 5 — сепаратор

диоксида хлора и фильтровании воды через слой активного угля. Наилучшие результаты очистки получены при следующих соотношениях: для сероводорода — О, / H₂S >5; для метилмеркаптана — 0₃/ CHjSH «10; для диметилсульфида — 0₃/ (CH₃)₂S = 4−6. Степень дезодорации указанных веществ в этих условиях зависит от их концентрации в сточной воде и изменяется от 80 до 100%. Доза озона в этом случае снижается по сравнению с просто озонированием. Применение диоксида хлора вместо озона при тех же соотношениях обеспечивает степень дезодорации на 90−100%.