В.М
.
Кагасов,Е
.
К.Дербышева
Очистка
сточных
вод
коксохимических
предприятий
В. М . КАГАСОВ, Е. К. ДЕРБЫШЕВА

В. М. Кагасов, Е. К. Дербышева
очистка сточныхвод
КОКСОХИМИЧЕСКИХ
ПРЕДПРИЯТИЙ
г. Екатеринбург
2003

ББК 38.761.1
064
Кагасов В. М .
Дербышева £. К .
О94
Очистка сточных вод коксохимических предприятий. -
Екатеринбург: Полиграфист, 2003. —
189 с.
Предлагаемая монография содержит основные сведения о сточных
водах коксохимических производств, источниках их образования, механи­
ческих, физико-химических и биохимических методах очистки, принци­
пы паспортизации стоков.
Подробно рассмотрены современные технологические схемы биохи­
мических установок. В форме технологических инструкций описаны эта­
пы пуска наладки и эксплуатации сооружений биохимических установок,
разведения культур микроорганизмов от лаборатории до производствен­
ных условий.
Подробно рассмотрены схемы технологического и аналитического кон­
троля работы биохимических установок.
Особое внимание уделено рассмотрению принципов создания бессточ­
ного коксохимического производства и проанализированы результаты ис­
пользования очищенных сточных вод в оборотном техническом водоснаб­
жении.
В монографии обобщен более чем двадцатилетний опыт исследова­
ний, пуска, наладки и эксплуатации биохимических установок коксохи­
мических производств России и зарубежья.
Книга предназначена для инженерно-технических работников предпри­
ятий, занятых вопросами паспортизации, очистки и использования сточ­
ных вод, а также для эксплуатационного персонала очистных сооружений
не только коксохимических производств, но и работников нефтяной, неф­
техимической и химической промышленности. Книга будет весьма полез­
на студентам вузов и средних технических учебных заведений в процессе
прохождения производственных практик и дипломного проектирования.
Издание заказное
ISBN 5-88425-168-8
© Кагасов В. М ., 2003.
Дербышева Е. К ., 2003.
3
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение ...............................................................................................................5
Глава 1. Сущность физико-химической и биохимической
очистки сточны х в о д .......................................................................9
1.1. Физико-химическая характеристика сточных вод............. 9
1.2. Механические и физико-химические методы очистки
сточны х в о д .................................................................................... 14
1.3. Сущность биохимической очистки сточных вод.............. 18
Глава 2. Требования, предъявляемые к сточным водам,
подаваемым на биохимическую установку.......................34
2.1. Паспортизация стоков завода.............................................. 37
2.1.1. Термины и о п р е д е л е н и я ....................................................... 38
2.1.2. Системы канализования на коксохимическом
з а в о д е ...........................................................................................39
2.1.3. Характеристика стоков по условиям их
о б р а зо в а н и я .............................................................................. 40
2.2. Паспортизация фенольных сточных вод............................ 43
2.2.1. Литературные данные по количеству стоков...............43
2.2.2. Источники фенольных сточных вод.................................. 45
2.2.3. Качество отдельных составляющих общего стока
фенольных вод, поступающих на биохимическую
у с т а н о в к у .....................................................................................46
Глава 3. Технологические схемы биохимических установок.........55
Глава 4. Пуск, наладка и эксплуатация сооружений
би охим ической уста н о в к и ........................................................ 61

4
4.1. Основные положения приемки, опробования, пуска и
э к с п л у а т а ц и и с о о р у ж е н и й ......................................................61
4.2. Сооружения предварительной очистки..............................65
4.3. Сооружения биохимической очистки.................................. 78
Глава 5. Разведение культур фенол - и роданразрушающих
микроорганизмов в лабораторных и производствен­
ных усл о в и я х ........................................................... .......................92
5.1. Хранение культур микроорганизмов в условиях
за во дско й л а б о р а т о р и и ............................................................92
5.2. Разведение культур микроорганизмов в лаборатор­
ных ус ло в и я х ................................................................................. 94
5.3. Зарядка п и то м н и к ов .................................................................. 97
5.4. Зар ядка а э р о те н к о в ...................................................................98
Глава 6 .
Контроль за работой биохимической установки........101
6.1. Т е хн о л о ги ч е с к и й к о н т р о л ь ............................................ ........ 101
6.2. А н а л и т и ч е с к и й к о н т р о л ь ........................................................ 105
Глава 7. Организация и учет работы очистных сооружений.... 114
Глава 8 . Охрана труда, техника безопасности, мероприятия
по защите воздушного бассейна....................................... 118
Глава 9. Характеристика работы биохимических установок
коксохимических предприятий.............................................. 121
Глава 10. Использование очищенных сточных вод в оборот­
ном в о д о с н а б ж е н и и .................................................................124
Б иб ли огр аф и ч ес ки й с п и с о к ........................................................................... 128
Приложение: "Методики аналитического контроля
биохимической ус та н о в к и " ........................................... 131
5
ВВЕДЕНИЕ
Охрана водных ресурсов от загрязнения и истощения - актуальной
общенародная задача, в решение которой существенный вклсд должно
внести коксохимическая промышленность.
На коксохимических предприятиях Украины и России при проектных
объемах производства образуется около 40 млн.м3 в год произ­
водственных (так называемых 'фенольных') сточных вод. Д о 40% общего
количества фенольных вод - это неизбежное следствие специфики
коксохимического производства, связанной с термической деструкцией
каменного угля при получении кокса. В результате выделяющаяся вода
(физическая и пирогенетическая влага углей) загрязняется практически
всеми химическими продуктами коксования: растворимыми и нераство­
римыми ароматическими углеводородами (производными бензола,
нафталина, антрацена); одно- и многоатомными фенолами, аммиаком
и солями аммония; цианид-, роданид- и сульфид-ионами и др.
Сточные воды коксохимического производства - одни из наиболее
опасных (как источник загрязнения водоемов) и трудных с точки зрения
их очистки среди промышленных сточных вод. Поэтому проблема
очистки сточных вод коксохимического производства решается
комплексом физико-химических, механических и биохимических
способов, которые используются для очистки локальных стоков и
общего фенольного стока на биохимических установках. Выбор
способов и эффективность очистки во многом определяются тем, как
используются очищенные сточные воды.
На большинстве действующих коксохимических предприятий
очищенные сточные воды используются для тушения кокса. Объемы

6
образования сточных вод (0,4 - 0,5 м3 на 1 т кокса) соизмеримы с
безвозвратными потерями воды при тушении кокса. Поэтому на
предприятиях с мокрым тушением кокса в принципе реализуется
бессточность производства. Сточные воды перед тушением кокса
должны быть очищены от летучих вредных веществ и не содержать те
соединения, которые при контакте с раскаленным коксом могут
разлагаться с выделением вредных летучих компонентов. Ужесточение
требований по защите воздушного бассейна от загрязнений
соответственно повышают и требования к качеству очистки его чныл
вод (в частности, от солей аммония, роданистых соединений), так как
процесс мокрого тушения кокса вносит определенный вклад в
загрязнение атмосферы при использовании для тушения кокса даже
технической воды.
На ряде предприятий, где осуществляется сухое тушение кокса,
очищенные фенольные воды передаются для биологической доочистки
в систему очистных сооружений хозяйственно-бытовой канализации.
Однако коксохимические предприятия находятся, в основном, в
промышленных узлах вместе с другими предприятиями метал­
лургической и химической промышленности, в бассейнах рек и морей,
уже загрязненных отходами промышленности выше допустимого уровня,
а мощности городских очистных сооружений, как правило,
недостаточны и их развитие отстает от промышленного. Поэтому
требования, предъявляемые к качеству промышленных стоков,
поступающих на городские очистные сооружений, практически не
отличаются от норм предельно допустимых концентраций (ПДК) вредных
веществ б водоемах, которые для соединений, присутствующих в
фенольных сточных водах коксохимических предприятий, составляют
следующие величины (в мг/л) для водных объектов хозяйствен­
7
но-питьевого и культурно-бытового водопользования (!) и рыбохо­
зяйственного водопользования (II):
I
//
аммиак (по азо ту)........... ....................2 .0
0.05
б е н з ( а) п и р е н ...................................... ................... 0 .000005
—
б е н з о л ........................................................... ................... 0 .5
0.5
г и д р о х и н о н ............................................ ....................0 .2
—
к р е з о л ........................................................... ................... 0 .004
0.003
к с и л о л ................................ ................... 0 .05
0.05
н а ф т а л и н ........................... .......... 0.01
0.004
п и р и д и н .............................. .......... 0 .2
0.01
п и р о к а т е х и н ...................... .......... 0.1
0.004
р е з о р ц и н .................................................. ................... 0 .1
0.004
р о д а н и д ы .................................................. ....................0.1
0.15
с е р о у г л е р о д ........................................ ................... 1 .0
1.0
с у л ь ф и д ы .................................................... ................... о т с у т с т в . Ц
отсутств.
т о л у о л ................................................................................ 0 .5
0.5
ф е н о л .................................................................................. 0 .001 2)
0.001
ф е р р о ц и а н и д ы ................................ ................... 1 .25
0.5
ци а н и д ы ....................................................... ................... 0 .1 3)
0.05
Примечания:
1/ с учетом кислородного режима для зимних условий;
2) ПДК фенола ~ 0.001 мг/л ~ для суммы летучих фенолов, при­
дающих воде хлорфенольный запах при хлорировании, уста­
новлена при условии применения хлора для обеззараживания
воды на водопроводных сооружениях или сточных вод перед
сбросом в водоемы; в иных случаях допускается содержание
гуммы летучих фенолов в воде водных объектов в концентрации
О. 1 мг/л,
3) цианиды простые и комплексные (за исключением цианоферра-
тов) в расчете на циан.

8
С 70-х годов в ВУХИНе и УХИНе интенсивно разрабатывалась
технология использования очищенного общего фенольного стока в
оборотных системах водяного охлаждения закрытой теплообменной
аппаратуры (в оборотном водоснабжении). Технология была впервые
реализована в отечественной практике в 1984 году на Алтайском
коксохимическом заводе. Краткий обзор теоретического и практи­
ческого опыта создания на этой основе бессточного коксохимического
производства представлен в главе 10.
В последние 25-30 ле т на коксохимических предприятиях страны
широкое распространение получила биохимическая очистка сточных
вод. В настоящее время биохимические установки эксплуатируются
на всех коксохимических предприятиях. На ряде двухступенчатых
биохимических установок достигнута стабильная очистка сточных вод
от смол, масел, фенолов и роданидов до уровня лучших зарубежных
установок. Однако значительное число биохимических установок
работает недостаточно эффективно.
Современные биохимические установки - сложные и дорого­
стоящие инженерные сооружения. Эффективность биохимической
очистки во многом зависит от квалификации производственного
персонала при выполнении работ по пуску и эксплуатации биохими­
ческих установок.
В предлагаемой книге обобщен многолетний опыт исследований
процессов физико-химической, механической и биохимической очистки
фенольных сточных вод, пуска и эксплуатации биохимических установок,
выполненных в ВУХИНе и УХИНе С.П . Цикиным, И.В. Пименовым,
В.М . Кагасовым, Г.И . Папковым, Б.П . Сухомлиновым с сотрудниками,
а также совершенствования технологии и аппаратуры механической
и биохимической очистки, достигнутого проектным институтом
Типрококс' в содружестве с научно-исследовательскими институтами
(Н.О . Григоруком, Г.П . Пушкаревым, В.А . Пахомовым, М.В. Башкировой,
Н.И . Капустник). В подготовке материалов книги принял участие
И.В. Пименов, которому авторы выражсют благодарность.
9
Глава 1
СУЩНОСТЬ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОЙ И
БИОХИМИЧЕСКОЙ очистки сточных вод
1.1. Физико-химическая характеристика сточных вод
Большое разнообразие примесей сточных вод предопределяет
необходимость применения различных методов выделения или
обезвреживания примесей. Часть методов входит как составная часть
в основную технологию улавливания и переработки химических
продуктов коксования и предназначена для выделения в виде товарных
продуктов ряда веществ из технологических вод и улучшения качества
отдельных составляющих общего стока до подачи в систему фенольной
канализации.
Проблема очистки технологических и сточных вод от смолистых
веществ, масел является общей для многих отраслей промышленности.
Методы очистки известны и принципиально одинаковы для сточных
вод всех производств: отстаивание, флотация, сорбция, фильтрация,
экстракция, фугование и др. Выбор метода зависит не только от
требований, предъявляемых к качеству воды, но и от природы смол и
масел.
Очистка от смолистых веществ, имеющих удельный вес больше
единицы, осуществляется, в основном, методом отстоя, реже -методом
адсорбции на кварцевом песке или коксе.
Масла в сточных водах коксохимического производства в основном
представлены компонентами поглотительного масла (конденсиро­
ванными двухядерными ароматическими углеводородами с темпе­
ратурой кипения от 200 до 300 °С) и антраценового масла (полицикли-
ческими, в основном трехкольчатыми, конденсированными углево­

дородами с температурой кипения выше 300 °С).
Масла в сточных водах коксохимического производства по своему
составу специфичны по сравнению со сточными водами других
отраслей промышленности. В практике оценки работы очистных
сооружений коксохимических предприятий контролирующими органами
это обстоятельство, как правило, не учитывается. Обширная
литература, посвященная проблеме очистки сточных вод от масел, в
основном отражает условия выделения масел нефтяного проис­
хождения, в которых присутствуют главным образом парафиновые
(алканы) и циклопарафиновые (нафтены) углеводороды. С маслами
коксохимического производства у них есть только общий признак,
позволяющий под термином 'м асла' ('нефтепродукты') объединять
обширную группу органических веществ, - это высокая гидрофобность,
обусловливающая низкую растворимость (или нерастворимость) в воде.
Исследования, выполненные в ВУХИНе и Уральском политехническом
институте им. С .М . Кирова (Е.К. Дербышевой и Л.А . Небольсиной),
показали, что эмульсии в воде масел каменноугольного и нефтяного
происхождения, полученные в одинаковых условиях, существенно
отличаются: каменноугольные масла образуют эмульсии с дис­
персностью частиц масел на порядок выше; устойчивость этих эмульсий
значительно выше. Это зависит, в первую очередь, от состава углево­
дородов. В нефтях и нефтепродуктах доля ароматических углеводо­
родов мала, в них преобладают алифатические и алициклические
углеводороды, отличающиеся насыщенностью структуры. Известно,
что парафиновые (насыщенные) углеводороды практически не
взаимодействуют с водой из-за своей насыщенной одинарной связи у
атома углерода. В ряду углеводородов парафиновые - нафтеновые-
ароматические происходит заметное увеличение степени взаимо­
действия с молекулами воды и, следовательно, растворимости и
10__________________________________________________________________________
эмульгируемости углеводородов. Стабильность эмульсий зависит также
от состава дисперсионной среды (то есть растворимых примесей
сточных вод). Характерные примеси сточных вод коксохимического
производства — фенол и пиридин (полярные вещества, с которыми
способны взаимодействовать масла - ароматические углеводороды)
в количестве, соответственно, более 500 и 100 мг/л являются стабили­
заторами эмульсий каменноугольных масел. И, наконец, техноло­
гические условия ведения процессов улавливания и переработки
химических продуктов коксования (высокие температуры, контакт с
водяным паром при интенсивных тепло- и массообмене) способствуют
эмульгированию масел в сточных водах. Изменения фазово-дис­
персного состояния примесей могут происходить также при смешении
отдельных стоков.
Различия в природе углеводородов нефтяных и каменноугольных
масел и свойствах образуемых ими эмульсий приводят к тому, что при
одних и тех же условиях очистки маслосодержащих стоков (схема,
аппаратура, режим) остаточное содержание каменноугольных масел
почти на порядок выше, чем нефтяных.
Общий фенольный сток - сложная дисперсная система. Как лю бую
дисперсную систему его можно характеризовать с точки зрения
размера частиц дисперсной фазы (в сточных водах коксохимического
производства дисперсную фазу составляют, помимо масел, также
частицы угля и кокса), их агрегатного состояния и межфазного
взаимодействия с дисперсионной средой.
По степени дисперсности системы классифицируются, хотя и
несколько условно, следующим образом:
Размер частиц, см
Грубодисперсные системы
более 10'4
Системы промежуточной степени дисперсности
10'4
-
10' 5
Высокодисперсные системы (коллоиды)
10'5
-
10~7
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_1
1

Микроскопические исследования сточных вод коксохимических
предприятий показали, что в них находятся частицы различной степени
дисперсности - система полидисперсна. Частицы имеют шаро­
образную форму, размер их обычно не превышает 40-50 мкм. По
агрегатному состоянию диспергированных примесей сточные воды
относятся к эмульсиям и частично суспензиям.
Высокодисперсные частицы (размером менее 1 мкм), в отличие о т
других, проходят через обычные фильтры и задерживаются мембран­
ными фильтрами. Именно высокодисперсные частицы масла представ­
ляют наибольшую трудность при очистке сточных вод. Содержание их
зависит в основном от состава, а также условий образования сточных
вод. Для ориентировочной оценки содержания высокодисперсных
частиц (У) по текущим анализам общего фенольного стока можно
воспользоваться уравнением регрессии (с уровнем значимости 95%):
у - 14.49444 + 0.180343Х! - 0 .017566Х2 + 0.008963Х3,
где X] и Х2 ~ соответственно содержание общих масел и
аммиака общего, в мг/л;
Х3
-
химическая потребность в кислороде (ХПК)
сточной воды за вычетом ХПК идентифицирован­
ных соединении (б основном фенолов и родани-
дов), которая характеризует наличие в воде
органических примесей.
Содержание высокодисперсных частиц масел в общих фенольных
стоках различных предприятий существенно различается - от 10 до
70 мг/л (в большинстве случаев более 40-50 мг/л). Присутствие солей
аммония способствует снижению, а большого количества органических
примесей (например, в стоках склада масел смолоперегонного цеха
1 2 ______________________ _________ _______________________________________
и в стоке пекококсового цеха) - увеличению содержания высоко­
дисперсных частиц.
Агрегативная устойчивость частиц масла (и, соответственно,
стабильность эмульсий) зависит от всех основных примесей сточных
вод и состава масел. Установлена прямая зависимость от содержания
фенолов в дисперсионной среде и обратная - от содержания солей
аммония. П о-разному влияет pH среды: при увеличении pH повышается
агрегативная устойчивость эмульсии поглотительного масла и наблю­
дается область минимальной устойчивости эмульсии антраценового
масла при значениях pH около 8.5.
Плотность сточных вод несколько меньше 1 г/см^. Наименьшую
плотность имеют сепараторные воды отделения дистилляции бензола
и цехов ректификации сырого бензола (0.991-0 .993 г/см^), что
обусловлено высоким содержанием бензола.
Вязкость отдельных стоков коксохимического производства
колеблется от 1.32 до 1.48 сст (при 25 °С), что в 1.5 раза выше
вязкости дистиллированной воды. Это свидетельствует о наличии
дополнительных связей между молекулами, кроме постоянных сил
сцепления.
Величина поверхностного натяжения сточных вод характеризует
наличие поверхностно активных веществ (ПАВ). Примеси, находящиеся
в общем стоке, в избыточной надсмольной воде, в воде цикла
конечного охлаждения коксового газа, в сепараторных водах
бензольного отделения, а также в общем стоке пекококсового цеха,
обладают незначительной поверхностной активностью (разница в
величинах поверхностного натяжения дистиллированной воды и этих
сточных вод — в пределах от 0.3 до 3.7 дин/см). Примеси в сточных
водах со склада масел смолоперерабатывающего цеха, в отжимных
____________________________________________________________
13

водах хранилищ антраценового и поглотительного масел снижают
поверхностное натяжение воды уже на величину до 7.8 дин/см, то
есть поверхностная активность их больше. Таким образом, во всех
стоках коксохимического производства в том или ином количестве
содержатся ПАВ. Существуют довольно сложные зависимости
поверхностного натяжения от состава вод, в основном от взаимного
соотношения масел, фенолов и солей аммония. Наличие в сточных
водах ПАВ создает необходимое условие для флотационного выделения
масел, но в некоторых водах содержание их незначительное. Снижение
поверхностного натяжения находится в прямой зависимости от
повышения температуры.
Хороший эффект дает внесение таких неорганических электро­
литов, как соли двухвалентных металлов. Присутствие двухзарядных
катионов (Fe2+, Са2+, Мд2+ и др.) при небольшой концентрации
(0 .2 мг-моль/л) способствует коагуляции части высокодисперсных частиц
масел.
1.2. Механические и физико-химические методы очистки
сточных вод
Наиболее распространенным методом выделения нерастворимых
примесей (взвешенных веществ, смол и масел) является отстой. О тсто й
применяется практически во всех технологических процессах
улавливания и переработки химических продуктов коксования; в ряде
случаев отстойные сооружения или сепараторы используются
одновременно для выделения диспергированных углеводородов с
удельным весом больше и меньше удельного веса воды (с отводом
отстоявшихся продуктов с нижней и верхней части отстойников).
Залповые поступления легко-кипящих продуктов (бензольных
углеводородов), нафталина могут ухудшить работу отстойников из-за
изменения удельного веса смол и масел за счет растворения этих
продуктов.
14
Осветление сточных вод отстоем является первым этапом очистки
общего фенольного стока на биохимической установке.
Обследования работы отстойников ряда биохимических установок
показали, что остаточное содержание смол и масел обычно выше
100 мг/л после шестичасового отстоя, при этом содержание
высокодисперсных частиц масел практически не изменяется. Поэтому
эффективность осветления отстоем отдельных (локальных) стоков
различна: например, она выше для стока пекококсового цеха и хуже
для воды со склада масел смолоперерабатывающего цеха. Кинетика
процесса отстаивания зависит от исходного содержания смол и масел,
но в любом случае при отстаивании общего стока остаточное
содержание смол и масел практически не изменяется после
4-5 часового отстоя. Очень важно в практике очистки сточных вод
иметь оптимальную температуру стока перед осветлением. Эффектив­
ность отстоя одинакова в диапазоне температур от 20 до 50 °С и
резко ухудшается при температуре сточной воды выше 50 °С . Поэтому,
кстати, нецелесообразно смешивать не охлажденную избыточную
надсмольную воду с общим фенольным стоком до подачи их в
отстойники.
Флотационные методы очистки от масел сточных вод обладают
существенными технологическими достоинствами (простотой
аппаратурного оформления, высокой производительностью,
отсутствием стадии регенерации) и возможностью довольно глубокой
очистки сточных вод от диспергированных примесей - в пределе до
полного удаления всех частиц, кроме высокодисперсных (такой
возможностью обладает еще только способ фильтрации, который,
однако, сложнее в эксплуатации и требует стадии регенерации).
Повысить глубину обезмасливания сточных вод при флотации возможно
только за счет коагуляции частиц коллоидной дисперсности. Это
__________________________________________________________________________ 1
5

достигается при использовании реагентной флотации, в частности,
при добавке в сточную воду неорганического электролита. Наиболее
распространено использование сернокислого закисного железа
(железного купороса FeS04 х 7 ^ 0 ), оптимальная доза которого от
30 до 70 мг/л в расчете на FeS04.
Присутствие сернокислого железа в определенных дозах
положительно влияет на последующее биохимическое окисление
фенолов и роданидов, в частности за счет связывания части цианидов
в нетоксичные для биохимического процесса комплексы ферро­
цианидов. Известно, что соли окисного железа широко используются
при очистке природных и сточных вод, но в значительно больших, чем
30-70 мг/л дозах. Однако в присутствии солей трехвалентного железа,
особенно в условиях аэрации воздухом, существенно повышается
коррозия стали в сточной воде. Соли же закисного (двухвалентного)
железа даже тормозят коррозионный процесс. К тому же механизм
действия реагента FeS04 при флотации иной (чем у классических
коагулянтов, на хлопьях которых е воде сорбируются масла) - он
заключается в коалесценции (укрупнении) части высокодисперсных
частиц масла (табл.1).
16
Таблица 1
Влияние добавок сернокислого закисного железа
на дисперсность частиц масел
Добавка FeSO^ , мг/л
pH
Содержание масел, мг/л j
общее
частиц<1мкм|
Нет
8.3
138
0
3
с
о
52
8.6
115
26
:
Нет
7.3
132
39
68
7.6
132
21
Общ ее представление о возможностях методов очистки от масел
дает рис.1 .
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
__
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
17
Рис.1. Эффективность методов очистки сточных вод о т масел
1 - отстой, 2 - безреагентная флотация, 3 - реагентная флотация,
4 - высокодисперсные частицы масла (диаметром < I мкм).
Действие реагентов при флотации не ограничивается только
коалесценцией высокодисперсных частиц, то есть повышением глубины
очистки сточных вод от масел на 30-50% и более по сравнению с
безреагентной флотацией. Добавка сернокислого закисного железа
и марганцевокислого калия позволяет также значительно (в 3-4 раза)
ускорить флотацию, то есть благоприятно влияет на кинетику процесса.
В реальных условиях при оптимальных режимах и аппаратурном
офорд/лении процесса время флотации по кинетике процес­
са - 15-20 мин.
В технологических процессах улавливания и переработки
химических продуктов коксования широко распространена десорбция
летучих компонентов из воды острым паром на дистилляционных

колоннах. Обычно пары после колонны направляются в газопровод
коксового газа (до или после первичного охлаждения газа).
Существенным недостатком этого способа является значительное
увеличение объема сточных вод за счет всего количества исполь­
зованного энергетического острого пара, который уже в виде
загрязненного конденсата (стока с дистилляционной колонны и
конденсата коксового газа по всему тракту от точки подачи паров до
потребителя газа) направляется в фенольную канализацию.
В коксохимическом производстве использовали также адсорбцион­
ные методы очистки стоков (в основном о т смолистых и взвешенных
веществ) с применением в качестве сорбентов кварцевого песка, кокса,
но эти методы имеют серьезные технологические недостатки (связанные
в основном с регенерацией сорбента) и широкого распространения
не получили.
1.3. Сущность биохимической очистки сточных вод
Биохимическое окисление - ш ироко применяемый на практике
метод очистки производственных сточных вод. Главным действующим
началом при биохимической очистке являются микроорганизмы,
использующие в качестве питательных веществ и источников энергии
растворенные органические и неорганические соединения. Из них
микроорганизмы берут все необходимое для размножения, увеличивая
при этом активную биомассу.
Загрязняющие сточную воду вещества при их аэробной
биохимической очистке окисляются активным илом, представляющим
собой биоценоз, обильно заселенный микроорганизмами. Активный
ил разрушает органические и неорганические соединения в
специальных сооружениях - аэротенках - в условиях аэрации воздухом
сточной воды и ила, находящегося благодаря аэрации во взвешенном
состоянии. В процессе очистки микроорганизмы активного ила,
контактируя с органическими и неорганическими веществами сточных
18_________________________________________________________________________
вод, разрушают их при помощи различных ферментов.
Для создания протоплазмы клетке микроорганизмов нужны
биогенные элементы: углерод, азот, кислород, водород, фосфор, калий,
железо, магний и различные микроэлементы. Многие из этих элементов
бактериальная клетка может почерпнуть из загрязнений сточных вод
коксохимического производства. Недостающие элементы, чаще всего
фосфор и реже калий, приходится добавлять в очищаемую сточную
воду в виде ортофосфорной кислоты и соли (марганцевокислый калий).
Для нормального процесса синтеза клеточного вещества, а
следовательно, и для эффективного процесса очистки сточной воды в
среде должна быть достаточная концентрация всех основных биогенных
элементов, которая для сточных вод коксохимического производства
определяется соотношением:
ВПКполн:N:Р- 100:5:1,
где ВПК- полная биологическая потребность в
кислороде, мг О/л;
N - концентрация азота, мг/л;
Р - концентрация фосфора, мг/л.
Способ биохимической очистки обычно применяется для очистки
промышленных сточных вод после обработки их физико-химическими
методами, при помощи которых из вод удаляются не поддающиеся
биологическому разрушению токсичные вещества и снижается
концентрация загрязнений. Возможность биохимической очистки
сточных вод определяется соотношением БПК полного к ХПК, которое
должно быть меньше 0.4.
К числу преимуществ метода биохимической очистки относится
способность разрушать различные классы органических соединений,
19

20
однако, ряд органических соединений не подвергаются биохимическому
окислению. Отдельные органические соединения распадаются, но
продукты распада не окисляются до углекислого газа и воды Эти
продукты распада могут быть иногда даже более токсичны, чем
исходные вещества. Иногда биохимическое окисление невозможно
из-за высокой концентрации загрязнений в сточной воде, оказывающей
токсичное влияние на микроорганизмы.
Биохимический распад того или иного вещества зависит от ряда
химических и физических факторов, как, например, наличия
функциональных групп в молекуле, величины молекулы и ее структуры,
растворимости вещества, образования промежуточных продуктов и
их взаимодействия и других. Образование промежуточных продуктов
обуславливается также биологическими факторами - сложностью
обменных процессов в клетках микроорганизмов, вариабельностью
штаммов бактерий, влиянием среды и длительностью адаптации
микроорганизмов.
Рассмотрим литературные данные о связи структуры некоторых
веществ, содержащихся в сточных водах коксохимического произ­
водства, и их способности к биохимическому распаду.
Экспериментально доказано, что бензол в незначительной степени
окисляется микроорганизмами, производные его с короткой боковой
целью, например, толуол, разлагаются несколько легче.
Двухатомные фенолы успешно окисляются адаптированным
комплексом бактерий, причем пирокатехин вдвое быстрее, чем резор­
цин. Наиболее трудно окисляется гидрохинон. При окислении много­
атомных фенолов образуются окрашенные хиноидные соединения.
Возможность биохимического окисления фенола известна уже
давно. В Советском Союзе для очистки от фенола сточных вод
коксохимического производства с 1952 года используется бакте­
риальный комплекс - фенолразрушающие микроорганизмы, выделен­
ные из почвы коксохимического завода Киевским институтом общей и
коммунальной гигиены (Путилиной Н.Т. с сотрудниками). Применив
этот комплекс для обогащения активного ила, нарастающего при
очистке фенольной сточной воды в аэротенках, Киевский институт
общей и коммунальной гигиены и Гипрокскс назвали метод очистки
"микробным". Это условное название употребляется и до настоящего
времени, хотя по существу это биохимическая очистка активным илом,
обогащенным фенол- и роданразрушающими микроорганизмами.
Работами многих исследователей установлена последовательность
разрушения фенола микроорганизмами и выделены образующиеся
при этом промежуточные продукты. Биохимическое окисление фенола
идет стадийно через пирокатехин, цис-цис-муконовую кислоту, лактон,
Р - кетоадипиновую кислоту, янтарную кислоту, уксусную кислоту.
Конечными продуктами биохимического окисления фенола являются
углекислый газ и вода.
В сточных водах коксохимического производства содержатся
роданиды. Исследования показали, что биохимическое окисление
последних роданразрушающими микроорганизмами идет с образо­
ванием ионов аммония и сульфата.
Эффективность биохимической очистки зависит от ряда факторов,
основными из которых являются: температура, реакция среды (pH),
кислородный режим, наличие биогенных элементов и токсичных
веществ, уровень питания.
Оптимальной температурой, при которой хорошо развиваются
фенол- и роДанразрушающие микроорганизмы, является 30-35 °С.
Активная жизнедеятельность данных микроорганизмов сохраняется при
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
21

22
20-40 °С . Если температурный режим не соответствует оптимальному,
то рост культуры, а также скорость обменных процессов в клетке
заметно ниже расчетных значений. Наиболее неблагоприятное влияние
на развитие культуры оказывает резкое изменение температуры. При
аэробной очистке отрицательное влияние повышенной температуры
усугубляется еще вследствие соответствующего уменьшения раство­
римости кислорода.
Концентрация водородных ионов (pH) существенно влияет на
развитие микроорганизмов. Фенол- и роданразрушающие микроорга­
низмы лучше всего развиваются в среде с pH 6 .5-8.0. Отклонение pH
за пределы 6 - 9 влечет за собой уменьшение скорости окисления
вследствие замедления обменных процессов в клетке, нарушения
проницаемости ее цитоплазматической мембраны и др., что приводит
к ухудшению биохимической очистки. При pH ниже 5 и выше 10
происходит гибель микроорганизмов.
Если значения температуры и pH выходят за пределы оптимальных
и, особенно, допустимых величин, необходимо корректировать эти
параметры в сточных водах, поступающих на биохимическую очистку.
В фенольных сточных водах коксохимического производства
содержится значительное количество аммиака и солей аммония;
незначительное количество аммонийного азота потребляется в
процессе жизнедеятельности фенол- и роданразрушающих микробов,
но одновременно при окислении роданидов из азота роданид-ионов
образуется дополнительное количество аммонийного азота. По
существующим нормам сброса сточных вод в городскую канализацию
для доочистки на городских очистных сооружениях содержание
аммонийного азота в очищенных фенольных водах на 2 и более
порядков выше допустимого. В отечественной и мировой литературе
23
имеется обширная информация о биохимическом окислении
аммонийного азота (нитрификации); исследованием биохимического
окисления аммонийного азота в фенольной воде коксохимических
предприятий России занимались в М ИСИ и ВУХИНе.
Полная биохимическая очистка сточных вод от аммонийного азота
включает две стадии: нитрификацию - окисление аммонийного азота
под действием нитрифицирующих бактерий в присутствии кислорода
воздуха вначале до нитритов, а затем до нитратов; денитрифика­
цию - восстановление нитритов и нитратов под действием комплекса
денитрифицирующих бактерий в присутствии необходимого количества
органических соединений. Процесс нитрификации успешно протекает
при pH 7-9; при окислении аммонийного азота до нитритов происходит
образование кислоты (из двух молей азота по реакции образуется
четыре моля водородного иона), которую необходимо нейтрализовать
для нормального протекания процесса нитрификации. При
денитрификации происходит образование гидроксильного иона (по
реакции при восстановлении двух молей нитратов до атомарного
азота выделяется два гидроксильных иона О Н - ), то есть некоторая
компенсация потерянной при нитрификации щелочности воды. Поэтому
для уменьшения расхода щелочных агентов на стадии нитрификации
необходимо организовать процесс очистки таким образом, чтобы
максимально использовать щелочность, образующуюся на стадии
денитрификации. При денитрификации можно исключить подачу
кислорода воздуха или оставить ее в незначительном количестве,
поскольку денитрифицирующие бактерии используют кислород,
связанный в нитриты и нитраты. По данным ВУХИН при денитрификации
содержание кислорода в воде не должно превышать 0.1 мг/л. В
качестве органического питания на стадии денитрификации предложен
ряд легкоокисляемых органических соединений, а также избыточный

активный ил или часть неочищенной фенольной воды.
В процессе потребления микроорганизмами питательных веществ,
содержащихся в сточных водах, в микробной клетке протекают два
взаимосвязанных и одновременно происходящих процесса - синтез
протоплазмы и окисление органических веществ. В процессе окисления
клетки потребляют кислород, растворенный в сточной воде.
В аэробных биологических системах подача воздуха (а также
чистого кислорода или воздуха, обогащенного кислородом) должна
обеспечивать постоянное наличие в воде растворенного кислорода
не ниже 2 мг/л.
Система аэрации обеспечивает также перемешивание воды и
постоянное поддерживание ила во взвешенном состоянии.
В технической литературе за меру уровня питания принимают
величину сугочной нагрузки по загрязнениям в расчете на 1 м3
очистного сооружения, или на 1 г сухой биомассы, или на 1 г беззоль-
ной части биомассы. В практике оценки очистных сооружений
коксохимических предприятий оперирует, в основном, величиной
суточной нагрузки по отдельным загрязнениям и по ХПК на 1 м3
аэротенка, которую принято называть окислительной мощностью
сооружения. Обычно эту величину выражают в килограммах кислорода
на 1м3 в сутки (кгО/м3 в сутки).
Токсичным действием на биохимическое окисление могут обладать
как органические, так и неорганические соединения, а также металлы.
Допустимая концентрация токсичных веществ, при которой
возможно их биохимическое окисление, приведена в главе 2 (табл.2 .).
В результате токсичного действия веществ задерживается рост и
развитие микроорганизмов или они погибают. В сточных водах
коксохимического предприятия содержится большое количество
веществ, которые тормозят развитие микроорганизмов, а некоторые
24_________________________________________________________________________
25
могут привести к их гибели.
Отрицательное воздействие на процесс биохимической очистки
сточных вод оказывает повышенная минерализация стока. Верхним
пределом минерализации производственных сточных вод, поступающих
в аэротенки, считается содержание солей в количестве 10 г/л. Резкие
колебания в степени минерализации неблагоприятно отражаются на
качестве очищенного стока. Осмотический шок, вызываемый
минеральными солями, приводит к выделению органического вещества
из клеток ила, что ведет к нарушению окислительных процессов. Низкие
гидравлические нагрузки и высокие концентрации активного ила делаю т
менее заметным влияние повышенных концентраций солей на
эффективность работы аэротенков.
Самыми важными факторами формирования биоценоза илов
биохимических установок являются состав очищаемых сточных вод и
величина нагрузки на ил. Действие других факторов — температуры,
перемешивания, концентрации растворенного кислорода - практи­
чески не изменяет качественного состава илов, но влияет на коли­
чественное соотношение различных групп микроорганизмов.
Основными факторами, влияющими на продолжительность
процесса биохимической очистки, являются концентрация поступающих
загрязнений, необходимая степень очистки, химическая природа
загрязнения и концентрация активного ила.
Для проектирования биохимических установок коксохимических
предприятий обычно принимается следующий состав сточных вод,
поступающих в аэротенки (в мг/л): фенолы 400, роданиды 400, циани­
ды 20, общие масла 35, аммиак летучий до 250, аммиак общий 500,
ХПК 3000. Состав очищенной воды по основным загрязнениям при
проектировании современных биохимических установок (в мг/л):
фенолы 0.5
-
2; роданиды 1-3; цианиды до 5, общие масла 10-20,
ХПК 300-500.

Общая загрязненность сточных вод до и после очистки достаточно
полно характеризуется аналитически определяемой величиной ХПК
(химической потребности в кислороде для окисления). Для биохими­
ческого окисления веществ обобщающим показателем обычно является
величина БПК (биологической потребности в кислороде), которая
определяется экспериментально при биохимическом окислении веществ
в течение 5-ти суток - БПК5, 20-ти суток — БПК20 или БПК^). В
фенольных стоках коксохимического производства большая часть
загрязнений биохимически трудн о окисляется, поэтому для этих вод
более показательна величина ХПК. Определенное представление о
некоторых веществах в сточных водах коксохимпроизводства даю т
литературные данные об удельных значениях ХПК отдельных веществ
(в мг О/мг вещества), а также о соотношении БПК и ХПК - чем оно
ниже, тем более легко происходит биохимическое окисление вещества:
26____________ _____________________________________________________________
ХПК
БПК/ХПК
мг О/мг вещества
%
фенол
2.38
46.2
о-, м-, п- крезолы
2.52
62
пирокатехин
1.89
77.8
резорцин
1.89
79.4
гидрохинон
1.89
40
бензол
3.07
37.4
толуол
1.87
58.8
ксилол
3.17
30.9
пиридин
2.43
60.5
хинолин
1.97
71.2
индол
3.07
91
роданиды
1.55
не опр.
цианиды
0.59
формальдегид
1.07
67.3
коксохимические общие масла
4.1*)
*•определена экспериментально в ВУХИНе.
Оптимальная доза активного ила рекомендуется 3 г/л (при 2-х
часовом времени отстаивания очищенной воды во вторичном
отстойнике).
Повышая дозу активного ила в аэротенках, следует иметь в виду,
что при высокой концентрации биомассы (в практике можно поддер­
живать 5-6 г/л) не сохраняется прямая пропорция между концентрацией
ила и скоростью окисления загрязнений. Скорость биохимического
окисления уменьшается при повышении начальной дозы ила из-за
ухудшения питания отдельных клеток. Сточные воды различных
предприятий могут сильно различаться по содержанию отдельных
загрязнений, следовательно, необходимо экспериментально определять
оптимальную концентрацию активного ила для каждой биохимической
установки.
При двухступенчатой очистке сточных вод на первой ступени
(обесфеноливании) активный ил (точнее - биомасса) обычно мелко­
дисперсный, плохо отстаивающийся, поэтому для поддержания
необходимой концентрации биомассы в аэротенке в них осуществляет­
ся возврат очищенной воды (до 50% и более) из сборника обесфено-
ленных вод.
На второй ступени очистки (обезроданивании) образуются хорош о
оседающие хлопья активного ила (за счет обогащения биомассы
простейшими микроорганизмами, которые являются индикатором
достаточно глубокой очистки). Возврат сгущенного активного ила из
вторичных отстойников технически должен быть организован таким
образом, чтобы не разрушать хлопья активного ила (поэтому предпоч­
тительно возврат производить с помощью эрлифтного, а не центро­
бежного насоса). Целесообразно перед подачей возврата ила в
аэротенок направлять его через специальную емкость с аэрацией
27

28
сжатым воздухом (регенератор ила).
Повышение концентации активной биомассы в аэротенках можно
осуществлять переоборудованием их в биотенки, то есть заполнением
части объема аэротенка неподвижно закрепленным пористым
материалом (на котором нарастает и закрепляется биопленка), либо
использованием плавающим в объеме аэротенка твердым сорбентом
(биосорбционная очистка).
Резкие колебания концентрации поступающих со сточной водой
загрязнений приводят к нарушению биохимической очистки. Чтобы
компенсировать эти колебания биохимические устсновки оборудую тся
усреднителями. Стабилизировать, а также повысить глубину очистки
сточных вод позволяет переоборудование усреднителей в предаэро-
тенки: в усреднители подается очищенная сточная вода с активным
илом в количестве 10-20% от поступающей фенольной воды, и
несколько увеличивается количество подаваемого для перемешивания
воды в усреднителе сжатого воздуха - до 30 м^/м^ поступающей
сточной воды. Происходящее в предаэротенке небольшое разбавление
исходной воды очищенной водой также благоприятно влияет на
дальнейшую биохимическую очистку. Опыт эксплуатации показал, что
в предаэротенке окисляется 25-30% поступающих фенолов,
существенно уменьшается отрицательное влияние залповых сбросов
на жизнедеятельность активного ила в аэротенках.
Эффективность биохимической очистки во многом определяется
конструкцией аэрационных систем. На отечественных биохимических
уста новка х испытаны различные аэрационные системы: пневматическая,
пневмомеханическая, механическая. Выбор аэрационной системы
должен основываться на сравнении их эффективности, произво­
дительности по кислороду, степени использования кислорода воздуха,
29
а также на оценке эксплуатационных достоинств и недостатков. Кроме
того, для обеспечения достаточно полной биохимической очистки
аэрационная система должна обеспечивать также хорошее переме­
шивание сравнительно больших количеств активного ила, а при
значительном объеме аэрационных сооружений не вызывать пере­
охлаждения сточной воды (это особенно значимо при окислении
роданидов).
Пневматическая аэрация через перфорированные металлические
или пластмассовые трубы (среднепузырчатая система аэрации) дает
очень низкий коэффициент использования кислорода воздуха - около
2 %; кроме того поддержание активного ила во взвешенном состоянии
недостаточно удовлетворительное.
Достаточно высокие окислительные способности (то есть
количество кислорода, вносимого в единицу времени) и степень
использования кислорода воздуха отмечены при применении пневмо­
механической системы аэрации (например, механического воздушного
диспергатора конструкции Типрококс') и механических поверхностных
аэраторов, разработанных УХИНом и КБАиМ Гипрококса. Однако
сложность эксплуатации этих систем (связанная, в частности, с тяжелыми
условиями работы электродвигателей и редукторов в парах воды и
химзагрязнений над аэротенком) была основной причиной того, что
они не получили распространения. Кроме того, применение механи­
ческого поверхностного аэратора вызывает существенное снижение
температуры очищаемой воды, что недопустимо в зимнее время,
особенно на заводах России.
Современные биохимические установки на коксохимических
заводах - довольно мощные сооружения. С учетом климатических
условий, эксплуатационных затрат на обслуживание и ремонт,

30
возможностей управления процессом биохимической очистки наиболее
целесообразно сооружать центральную воздуходувную станцию, а в
качестве аэрационной системы использовать эрлифтные аэраторы,
которые одновременно обеспечивают хорошее перемешивание
жидкости в аэротенке. Первые испытания эрлифтной системы аэрации,
проведенные в 70-х годах Несмашным на Криворожском коксохи­
мическом заводе, показали безусловные преимущества этой системы
аэрации. В последующие годы благодаря систематическим исследо­
ваниям и разработкам, проведенным в ВУХИНе (В.Г. Плаксиным,
В.М. Кагасовым, А.В . Говорковым, А .В . Путиловым, И.В . Пименовым и
др.) была создана оптимальная система эрлифтной аэрации, которая
обеспечивает эффективную аэрацию при высоких нагрузках по сточной
воде и воздуху, интенсивное перемешивание жидкости и необходимые
придонные скорости жидкости в емкостях большого объема. Степень
использования кислорода воздуха б зависимости о т нагрузки по воздуху
на аэратор и уровня жидкости в емкости составляет 10-25%. Основные
технические характеристики системы для варианта установки в
аэротенке объемом 400 м3 и уровне жидкости 4 м: расход воздуха
2000 (и более) м^/ч, количество аэраторов 45-70, диаметр аэраторов
0.5
-
0.3 м, высота аэратора 1-2 м, приведенная скорость жидкости в
аэраторе 1.5
-
2.5 м/с, придонные скорости жидкости более 0.3 м/с,
кратность циркуляции не менее 50 l/ч, коэффициент использования
кислорода 20-25%, количество вносимого кислорода 120-150 кг/ч,
эффективность аэрации 2.35 - 2.95 кг кислорода/квт.ч , перепад
давления на газораспределительном устройстве 1000-1500 Па,
размеры пузырей не более 6 мм. На большинстве действующих
биохимических установок наиболее распространена в настоящее
время эрлифтная система аэрации с коэффициентом использования
кислорода 12%. Практический опыт работы показал, что высота
аэратора должна быть на 0.3 м ниже уровня воды в аэротенке, чтобы
предотвратить образование волны.
При эксплуатации аэротенков в них наблюдается образование
большого количества пены. Причиной образования устойчивых пен
является присутствие в сточных водах поверхностно-активных веществ
и стабилизаторов пены: тонкодисперсных порошков кокса, пека; жидких
полимеров; компонентов каменноугольной смолы, входяш.их в
нерастворимые в толуоле вещества. Стабилизатором пены является
также мелкодисперсный активный ил. П о мере укрупнения активного
ила его стабилизирующее воздействие на пену снижается. Гидравли­
ческий способ гашения пены малоэффективен для аэротенков с
большой поверхностью, так как трудно обеспечить распределение
воды равномерно по всей поверхности, к тому же большое количество
воды, подаваемой для гашения пены, нарушает нормальный процесс
очистки. Наиболее эффективно использовать аэротенки с перекрытием
и подсводовым пространством высотой до 2 м: при этом пенс разру­
шается поступающей сточной водой и очищенной водой, возвра­
щаемой из вторичного отстойника. Практика показала, что высота
слоя пены не превышает 1.5
-
2 м. Наличие перекрытия аэротенка
позволяет осуществить организованный выброс отработанного воздуха
и реализовать мероприятия по очистке его от вредных выбросов в
атмосферу.
Инженерное оформление схемы биохимической очистки принци­
пиально изменилось за два последних десятилетия: подача воды в
аэротенки производится насосами, а не самотеком, это облегчает
регулировку гидравлических нагрузок, контроль расходов, позволяет
в процессе эксплуатации изменять направление потоков с наимень­
шими затратами; появились и хорошо зарекомендовали себя
металлические аэротенки в надземном исполнении (это, в частности,
___ ______________________________________________________________________ 31

32
исключает загрязнение окружающей территории за счет неплотностей
сооружений, характерных при сооружении аэротенков из сборного
железобетона).
При проектировании биохимических установок приняты следующие
основные расчетные зависимости (их необходимо также использовать
в процессе эксплуатации при анализе работы установки):
Объем аэротенков 1-й и 2-й ступеней (V) определяется на основе
окислительной мощности по фенолам и роданидом соответственно
v = b<_(CL:С_2)_х _24
мз
ОМх1000
где:
L
-
количество сточной воды, м3/ч;
С] и С 2 - концентрации окисляемого вещества
соответственно до и после очистки, мг/л;
ОМ
-
окислительная мощность аэротенка (в кг
окисляемого вещества на 1 м3 аэротенка
в сутки).
Окислительная мощность зависит от исходной концентрации ве­
щества, состава сточных вод, эффективности аэрации и других факто­
ров; определяется экспериментально. Для сточных фенольных вод
коксохимических предприятий окислительная мощность по фенолам
находится в пределах 0.6 -1 .2; для роданидов 0.6
-
0.4 (то есть в
2 -3 раза ниже, чем для фенолов).
33
Расход воздуха в аэротенки (Qb) рассчитывается по формуле:
q .ЫХП^-,^ПК2)^_100,х_,К1
,нм3/ч
В
0.21х1.429х0.8х¥
где:
L
-
количество сточной воды, м3/ч;
ХПК] и ХП1<2
-
окисляемость сточной воды
соответственно до и после очистки
(мг О/л воды);
К]
-
коэффициент запаса (обычно
принимают 1.2
-
1.25);
0.21
—
объемная доля кислорода в
воздухе;
0.8
-
коэффициент использования
растворенного кислорода для
окисления загрязнений;
1.429
-
плотность кислорода при
нормальных условиях (кг/нм3);
Ч7
-
коэффициент использования
кислорода воздуха для данной
системы аэрации (%).

34
Глава 2
ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЕННЫЕ К СТОЧНЫМ ВОДАМ,
ПОДАВАЕМЫМ НА БИОХИМИЧЕСКУЮ УСТАНОВКУ.
ПАСПОРТИЗАЦИЯ СТОКОВ ПРЕДПРИЯТИЙ
Исследования факторов, влияющих на биохимическую очистку
сточных вод коксохимического производства, и опыт эксплуатации
биохимических установок на коксохимических предприятиях позволяют
сформировать общие требования к качеству сточных вод, поступающих
на биохимическую установку:
1. Обеспечение концентраций не выше предельно допустимых для
ряда веществ, которые отрицательно влияют на биохимическое
окисление (вплоть до его прекращения), в том числе
определяющих pH сточной Воды (табл.2).
2. Обеспечение оптимального температурного режима процесса
(табл. 2 ).
3. Отсутствие залповых сбросов вредных для нормального биохими­
ческого процесса веществ.
4. Равномерность поступления сточных вод на биохимическую уста ­
новку и их состава по основным компонентам, которые биохими­
чески окисляются.
Опыт эксплуатации действующих биохимических установок пока­
зывает, что нарушение этих условий даже при наличии достаточного
объема аэрационных сооружений приводит к резкому ухудшению
качества биохимической очистки и даже аварийному расстройству
работы биохимической установки, что особенно опасно для тех
предприятий, сточные воды которых передаются для доочистки на
городские очистные сооружения.
35
Таблица 2
Требования к качеству сточных вод,
поступающих на биохимическую установку
Механическая
очистка
Биохимическая
очистка
Температура, °С
не>50
не>35
рн
не более
9
8.5
не менее
7
7
ХПКвмгО/л
3000
2000
Содержание веществ, в мг/л, не более
Общих масел
500
35
Цианидов
100
9
Аммиака летучего
не регламентируется
250
Аммиака общего
не регламентируется
2000
Фенолов летучих
400 D
Роданидов
600
Пиридиновых оснований
200
Нафталина
10
Гидрохинона
15
Бензола
10
Толуола
7
Хлорбензола
10
Сульфидов
20
Мышьяка
0.2
Меди
0.5
Никеля
1
Свинца
1
Хрома
2.7
Цинка
11
Примечания: 1. При больших концентрациях предусматривается резерв в
объемах аэротенков и расхода воздуха.
Содержание фенолов летучих перед сэротенками второй ступени
должно быть не более 5 мг/л.
2. В тех случаях, когда сточные воды содержат несколько видов
токсичных веществ, расчет сооружений биохимической очистки
ведется по наиболее а/льнодействующему из них, при этом
допустимая концентрация остальных уменьшается примерно на
50% о т приведенной в таблице, а при наличии в сточных
водах солей тяжелых металлов - на 70%.

36
И наоборот, имеется положительный опыт работы ряда коксохими­
ческих предприятий, на которых технические и организационные усилия,
направленные на соблюдение требований к качеству стоков от цехов
основного производства, обеспечивают стабильную в течение всего
года биохимическую очистку сточных вод. Э то, безусловно, единственно
правильная техническая политика, которая не только отвечает
требованиям защиты окружающей среды, но и экономически
оправдана, поскольку капитальные и эксплуатационные затраты на
современные биохимические установки весьма значительны.
На коксохимических предприятиях должна предусматриваться
система технических мероприятий по предотвращению попадания
продуктов производства и реагентов в сточные воды:
-
приемные емкости для продуктов, отводимых при ремонтах аппа­
ратуры, пропарке аппаратуры и трубопроводов (с возвратом
продукта в производство);
-
резервные агрегаты и емкости для обработки постоянных
технологических вод (надсмольной воды в первую очередь);
-
контрольные емкости для отдельных стоков (с предварительным
анализом качества воды до выпуска в фенольную канализацию);
-
накопительные емкости для периодически выпускаемых в
канализацию сточных вод (для их равномерного дозирования, то
есть исключения залпового сброса);
-
ограждение площадок, на которых размещаются наиболее опас­
ные для сточных вод продукты и реагенты, с возможностью их
сбора и возврата в технологию при аварийных разливах, а также
нейтрализацией при разливах кислот и щелочей; это же относится
к площадкам пропарки и мойки железнодорожных цистерн.
Прогрессивным мероприятием явилось бы сооружение только
напорных, а не самотечных систем фенольной канализации; это не
только бы свело к минимуму попадание продуктов и реагентов в
сточные воды, но и предотвратило загрязнение грунтовых вод и вод,
отводимых по системам дождевой канализации.
Большая часть отдельных составляющих общего стока подвергается
локальной очистке до подачи в фенольную канализацию.
Для грамотного решения технических и организационных вопросов
обеспечения требуемого качества общего фенольного стока
первоочередным мероприятием является паспортизация всего водного
хозяйтва предприятия. Поэтому ниже рассмотрены основные положения
паспортизации стоков завода вообще и более подробно - фенольных
сточных вод.
2.1. Паспортизация стоков завода
Паспортизация (обследование) стоков предприятия имеет основ­
ными целями:
-
разработку предложений (мероприятий) по уменьшению объемов
образования сточных вод и потребления свежей технической
воды;
-
установление нормативных показателей качества сточных вод
(содержания в них основных загрязнений и их предельных значений);
-
разработку экономических методов воздействия на упорядочение
сброса сточных вод в канализацию.
При паспортизации стоков используются методы прямого обсле­
дования систем канслизации, расчетные, аналитические и экспертные
приемы.
37

38
На основе данных паспортизации стоков составляются основные
природоохранные документы, относящиеся к водопотреблению и
водоотведению предприятия:
-
экологический паспорт ^
-
предельно допустимый сброс (ПДС) веществ в водные объекты с
промышленными сточными водами 2);
-
разрешение на специальное водопользование.
2.1.1. Термины и определения
Сточными водами называются воды, образующиеся в техноло­
гических процессах, а также техническая вода и энергетический пар,
применяемые в технологических процессах и подлежащие очистке от
различных загрязнений.
Под системой канализации понимается способ отведения сточных
вод от технологических объектов и с территории предприятия.
Схема канализации сточных вод определяет выбор способов
очистки отдельных составляющих (локальных вод) и общего стока;
местоположение и состав очистных сооружений; возможность контроля
за сбросом сточных вод; расположение перекачивающих станций
(насосных); технические решения по отведению или использованию
очищенных сточных вод; возможность попадания загрязняющих веществ
со сточными водами в системы канализования условно-чистых вод и
поверхностного стока (ливневых вод).
Качество сточных вод - это совокупность физических, химических,
биологических и бактериологических показателей.
]) ГОСТ 17.0.004-90 'Экологический паспорт промышленного предприя­
тия. Основные положения".
2) ГОСТ 17.1 .01-77
'О храна природы. Гидросфера. Использование и
охрана вод. Основные термины и определения'.
39
Предельно допустимая концентрация (ПДК) вещества в во­
де - это концентрация индивидуального вещества, выше которой вода
не пригодна для установленного вида водопользования (хозяйственно­
питьевого водоснабжения, рыбохозяйственного и культурно-бытового
пользования)31.
Максимальная концентрация вещества в воде (МКВ) - концентра­
ция индивидуального вещества в воде, выше которой не обеспечивается
нормальный технологический режим работы очистных сооружений.
Применительно к биохимическим установкам следует различать МКВ
для соединений, которые замедляют (ингибируют) процесс биохими­
ческого окисления либо ухудшают эффективность очистки, и соеди­
нений, которые прекращают биохимическое окисление (приводят к
гибели микроорганизмов).
Предельно допустимый сброс (ПДС) вещества - это масса
вещества в сточных водах в единицу времени (то есть концентрация,
помноженная на количество воды), максимально допустимая к
отведению в данный водный объект. Для конкретного промышленного
предприятия ПДС устанавливается с учетом вредных выбросов со
всех объектов данного промузла или региона и фактического уровня
загрязнения конкретного водоема.
2.1.2. Система канализования на коксохимическом заводе
На коксохимических предприятиях применяются раздельные
системы канализозания вод:
-
ливневая канализация, по которой отводится поверхностный сток, а
также слабо-загрязненные (так называемые условно-чистые) воды:
продувочные воды из оборотных систем водяного охлаждения
3) Правила охраны поверхностных вод. Типовые положения - М , Госкомиздат
по охране природы. 1991 г.
-
35 с.

40
закрытой теплообменной аппаратуры, часть дренажных вод. Большая
часть системы канализования поверхностного стока - самотечная
и достаточно глубоко заглубленная от поверхности земли (по
условиям промерзания грунта).
На действующих предприятиях в большинстве случаев территория
сильно загрязнена, поверхностный сток содержит практически те же
соединения, что и фенольные воды.
-
Хозфекальная канализация - для бытовых сточных вод, включая
стоки санбыткорпусов, столовых.
-
Шламовая канализация. Шламовые воды обычно замкнуты в обо­
ротной системе, включающей сооружения для осветления воды,
шламонакопители.
-
Фенольная канализация для промышленных фенолсодержащих
стоков (обычно называемых фенольными сточными водами).
В фенольную канализацию сточные воды поступают в основном
через промежуточные емкости (хранилища, контрольные сепараторы).
Часть стоков подвергается локальной очистке.
2.1.3. Характеристика стоков по условиям их образования
Фенольные сточные воды
К фенольным сточным водам относят:
Избыточную надсмольную воду, образующуюся за счет физической
и пирогенетической влаги шихты. Поскольку надсмольная вода
предварительно очищается от летучих фенолов и летучего аммиака,
объем ее увеличивается за счет конденсации острого пара (исполь­
зуемого для отдувки аммиака на аммиачных колоннах) на 20 - 25% .
Воды, образующиеся за счет контакта острого пара и технической
боды химическими продуктами коксования при их улавливании и
переработке (сепараторные воды, отжимные воды из хранилищ,
избыточная вода цикла конечного охлаждения коксового газа при
обновлении цикла технической водой).
Загрязненный конденсат энергетического пара, используемого для
пропарок трубопроводов, аппаратуры, железнодорожных цистерн;
для паровой инжекции газов при загрузке коксовых печей и др.
Аварийные сбросы обводненных продуктов; утечки технической
воды и конденсата пара при нарушении герметичности теплообменной
аппаратуры.
Ливневые (атмосферные) и поливочно-моечные воды
Образующийся в результате выпадения осадков, полива и мойки
территории поверхностный сток смывает и выносит с потоком
растворимые и нерастворимые примеси. Кроме того, атмосферная
вода в результате сорбирования на поверхности гидроаэрозолей
частиц пыли, газа и других примесей, находящихся в воздухе, начинает
загрязняться еще в приземных слоях. Вследствие этого ливневые стоки
предприятия относятся к категории сточных вод.
Поступление поверхностного стока в ливневую канализацию
неравномерно по времени - зависит от времени года и интенсивности
осадков. Поливо-моечные стоки возникают лишь в теплый период года,
количество их относительно невелико, к тому же значительная часть
испаряется.
Поверхностный сток с территории коксохимического завода
условно можно разделить на 2 группы по основным загрязнениям:
1. Грубодисперсные примеси (угольная и коксовая пыль).
2. Химические примеси (аналогично фенольной сточной воде);
содержание их колеблется в очень широких пределах.
41

Содержание токсичных примесей в воде, полученной при таянии
снега, значительно превышает уровень загрязненности промышленно­
ливневых вод, поскольку количество условно чистых вод, поступающих
в ливневую канализацию, как правило, в десятки раз превышает
средний расход поверхностного стока. Об уровне загрязненности
промышленно-ливневой воды (I) и снежного покрова - в расчете на
талую воду (II) свидетельствуют следующие данные обследования на
одном из коксохимических предприятий 4).
Содержание веществ, мг/л
42
фенолы летучие
0.01 - 0.40 1.4-20
роданиды
0.02 - 6.00 0.05 - 8.00
аммиак общий
1- 23
6-1000
масла
1- 64
1150 - 4400
взвешенные вещества
25-340
1000 - 39400
Хозбытовые воды
Основными источниками их образования являются душевые,
прачечные, столовые, санузлы, питьевые точки. Источником химзагряз-
нений могут служить перетоки из систем фенольной и ливневой
канализации, сбросы моющих средств в прачечной, душевых и
вспомогательных производствах.
4) И.Б .Евзельман, В.М Кагасов, С .В .Майский и др. 'О б использовании поверхност­
ного стока коксохимических предприятий' -
Кокс и химия", 1983 г, Nq3, с .42-43
2.2. Паспортизация фенольных сточных вод
2.2.1. Литературные данные по количеству стоков
Удельное количество образующихся сточных вод на коксохи­
мических предприятиях с полным циклом улавливания и переработки
химических продуктов коксования составляет 0.4
-
0.5 куб.м , на
I тонну сухого валового коксс.
Количество отдельных составляющих общего фенольного стока (в
куб. метрах на I тонну сухого валового кокса):
-
избыточная надсмольная аммиачная вода
-
сточная вода сульфатного отделения
-
сепараторная вода бензольного отделения
-
продувочные воды цикла конечного охлаждения
коксового газа
-
сепараторные воды переработки (ректифика­
ции) сырого бензола
-
продувочные воды цикла первичных холодиль­
ников пекококсового производства
-
продувочные воды оборотного цикла пекового
транспортера
-
конденсат газопроводов
*) по разным источникам.
Прочие источники: аварийные переливы из хранилищ избыточной
надсмольной воды, цикла газосборника, конденсат из гидрозатворов
ит.п.
-
принимаются до 10% от суммы основных источников фенольной
сточной воды.
А3
0.182
0.007
0.058
0.047 (0.073)*
0.014
0.012 (0.009)*
0.012(0.009)*
0.042

Общее количество избыточной надсмольной воды (Q) - основного
источника фенольных сточных вод можно определить по формуле:
Q - А (а+в) - (0.026 В/1000) (м3/ч),
где:
А - количество сухой коксуемой шихты (т/ч);
а - содержание физической и пирогенитической
влаги в ш ихте (т/т шихты);
в - расход пара на инжекцию при бездымной
загрузке шихты (по данным Гипрококса 0.016 т/ т
шихты);
0.026 - содержание водяных паров в коксовом газе при
25 ° С (кг/м3 газа);
В - выход газа (м3/ч).
Количество избыточной аммиачной воды увеличивается после
аммиачных колонн на 250 кг/м3 воды и после пароциркуляционной
обесфеноливающей установки на 2 0 кг/м3 воды.
Количество сепараторных вод зависит от расхода острого пара
и по нормативным данным Гипрококса составляет:
-
в отделении улавливания и дистилляции
сырого бензола
-
в цехе ректификации сырого бензола
по полунепрерывной схеме
-
в цехе смолоперегонки
44
______________________________________________________________
2.5 т/т сырого
бензола
(отгон до 180 °С)
0.4
-
0.5 т/т
сырого бензола
0.04 т/т смолы (с
влажностью 4-5%)
2.2.2. Источники фенольных сточных вод
Паспортизацию стоков фенольной канализации начинают с
перечня источников сброса. Затем составляют баланс стоков,
сопоставляя при этом:
-
проектные и расчетные данные;
-
натурные замеры;
-
экспертные оценки.
При паспортизации стоков необходимо составить общую техноло­
гическую схему фенольной канализации.
Системы фенольной канализации различаются на разных
предприятиях, включают в себя в общем виде:
-
самотечную канализацию;
-
напорные трубопроводы;
-
промежуточные сборники и перекачивающие насосные станции;
-
смотровые колодцы.
В технологической схеме фенольной канализации необходимо
выделить контре оные колодцы и промежуточные сборники, отбор
проб из которых характеризует качество отдельных составляющих
общего фенольного стока (локальных стоков).
Нумерация контрольных колодцев бывает произвольной, поэтому
в таблице с перечнем стоков следует указывать принятые на заводе и
проектные номера колодцев.
Рекомендуемый образец сводной таблицы инвентаризации системы
фенольной канализации приведен в табл.З .
45

46
Таблица 3
Образец сводной таблицы инвентаризации системы
фенольной канализации
N2
пп
Наименование
цеха, отде­
ления, техно­
логической
операции,
наименование
стока
Номера
контрольных
колодцев
Характеристика
перекачивающих
станций
Емкость
проме­
жуточ­
ных
сбор­
ников,
м3
Коли­
чество
стока,
мЗ/ч
Основ­
ные
загряз­
няю­
щие
ингре­
диенты
1
i
Примечания
1
ПО
проек­
ту
ПО
схеме
контроля
номер
насосной
произ­
водитель­
ность
насосов,
мЗ/ч
1
2
3
4
5
6
7
8
9
!
®
i
1
К Алатериалам инвентаризации системы фенольной канализации
прикладывается также принципиальная схема потоков.
2.2.3. Качество отдельных составляющих общего стока
фенольных вод, поступающих на биохимическую установку
Известно, что некоторые вещества отрицательно влияют на биохи­
мическую очистку, поэтому устанавливают максимальные концентрации
веществ (МКВ) в воде, поступающей на биохимическую установку.
Перед сооружениями механической очистки содержание в воде
не должно превышсть: общих масел 500 мг/л, цианид - иона 50 мг/л;
pH воды должно быть в пределах 7...9.
В воде до аэротенков первой ступени (обесфеноливание) содер­
жание веществ не должно превышать: общих масел 35 мг/л, аммиака
летучего 250 мг/л, цианид - иона 10 мг/л, пиридина 400 мг/л,
растворимых солей 10 г/л.
Содержание фенолов и роданидов не должно превышать тех
величин, которые приняты в расчетах объемов аэротенков и аэрацион-
ной системы.
Основное загрязняющее вещество б сточных водах - фенол и
его гомологи. Условно все фенольные соединения в воде разделяются
на фенолы летучие и фенолы нелетучие (многоатомные).
Некоторое представление о составе этих фенолов дают результаты
хроматографического анализа стоков одного из заводов
(Л.Г . Андрейкова, ВУХИН), представленные в табл.4.
Таблица 4
___________________________________________________________
______________ 47
Содержание фенолов в стоках (в г/л)
Вещество
Общий
фенольный
СТОК
Избыточная
надсмоль­
ная вода
Вода цикла
конечного
охлаждения газа
Фенол
0.2004
0.0273
0.1476
о - крезол
-
-
0.0468
m+п - крезолы
0.0204
0.0156
0.0504
2.5+2.4
-
ксиленолы
0.0018
0.0735
0.0594
3.5
-
ксиленол
0.0018
0.1809
0.0936
2.6
-
ксиленол
0.0078
0.0024
0.0360
3.4
-
ксиленол
0.0069
0.0370
0.0252
2.3 - ксиленол
-
0.0282
0.0270
j
Избыточная надсмольная вода образуется в результате совместной
конденсации водяных и смоляных паров при охлаждении коксового
газа, при этом в воду переходит часть веществ, присутствующих в
коксовом газе, которые можно разбить на V групп:
I
-
летучие соли аммония (NH4)2C0 3, NH 4HCO3, (NH4)2S,
NH4HS, NH4CN и гидроокись аммония NH4OH;
II
-
нелетучие соли аммония - N H 4CI, (NH4)2SCN, (NH4)2S0 4,
(NH4)2S 0 3, (NH4)2S20 3, (NH4)4[Fe(CN)4];
III
-
неорганические примеси - кальций, магний, германий и др.
(в виде солей неорганических кислот);

IV
-
растворенные органические соединения - фенолы, пириди­
новые и хинолиновые основания, бензол (частично);
V
-
диспергированные органические соединения - бензол.
нафталин и их гомологи, смолистые вещества, твердые
частицы угля и кокса.
Состсвной частью технологии улавливания химических продуктов
коксования является очистка избыточной надсмольной воды с целью
извлечения товарных продуктов (аммиака и фенолов) и кондициони­
рования ее качества. Очистка включает несколько последовательных
операций.
Отстой надсмольной воды от са/ .о л ы производится при температуре
70-80 °С. При соблюдении температурного режима, наличия
достаточного количества емкостей (на общее время отстоя 24 ч.),
объединенных в так называемую каскадную схему, при которой
создаются условия спокойного отстоя, содержание смолистых веществ
в воде не превышает 100 мг/л.
Хорошо зарекомендовала себя схема отстоя надсмольной воды
с использованием проектного оборудования, предложенная ВУХИНом
и Коксохимстанцией. Один из вариантов схемы для отстоя при
переработке воды в количестве 30 м3/ч представлен на рис.2 .
Схема включает два типовых хранилища полезной емкостью по
450 м3, соединенных последовательно, и дополнительно к ним емкость
на 50 - 100 м3 для бесперебойной работы насоса.
Предусмотренные проектом емкости обычно выполняют только
функции хранения и не обеспечивают хорошего отстоя. Коммуникация
хранилищ, изображенная на рис.2 ., позволяет использовать их в
качестве отстойных емкостей. В первой отстойной емкости целе­
сообразно предусмотреть возможность поддержания такого слоя
смолы, чтобы поступающая вода проходила через смолу При малых
48
____________________________________________________
49
Р
и
с
.
2
.
С
х
е
м
а
о
т
с
т
о
я
н
а
д
с
м
о
л
ь
н
о
й
в
о
д
ы
о
т
с
т
о
й
н
и
к
,
2
-
х
р
а
н
и
л
и
щ
е
н
а
п
о
р
н
о
г
о
т
и
п
а
,
3
-
б
у
ф
е
р
н
а
я
е
м
к
о
с
т
ь
,

50
скоростях прохождения жидкости это обеспечивает поглощение мелких
капель смолы. Первая емкость может эксплуатироваться и без смолы,
так же как вторая.
На всех предприятиях производится дистилляция аммиака из
надсмольной воды с острым паром на колонне. При соблюдении
технологического режима дистилляции содержание так называемого
летучего аммиака в стоке после аммиачной колонны составляет от
50 до 100 мг/л. В последние годы ужесточились требования по
содержанию солей аммония в сточных водах, отводимых на городские
очистные сооружения и используемых для тушения кокса. Поэтому в
аммиачных отделениях цехов улавливания должно производиться
разложение нелетучих солей аммония щелочным сгентом, с переводом
их в летучие соли или гидроокись аммония и последующей дистилляцией
аммиака с паром на колонне. В настоящее время в качестве щелочных
агентов используют растворы каустической или кальцинированной
соды. Из-за колебаний концентраций нелетучих солей аммония в
надсмольной воде при постоянной дозировке щелочного агента либо
не достигается достаточно полное разложение солей, либо происходит
передозировка щелочного агента и повышение pH воды. Поэтому
целесообразно устанавливать дополнительно не менее двух
поочередно наполняемых накопительных емкостей надсмольной воды
(до ее подачи на установку разложения солей), объемом каждая - на
10 часов работы: это позволит после предварительного анализа
выбирать требуемую дозировку щелочного агента.
При дистилляции аммиака одновременно практически полностью
из надсмольной воды отдувается цианистый водорода и сероводород.
Обесфеноливание надсмольной воды (на отечественных предприя­
тиях - пароциркуляционным методом) предусматривается для получения
товарных фенолов. Остаточное содержание фенолов в воде после
обесфеноливающего скруббера составляет 250-300 мг/л. Для
последующей биохимической очистки сточных вод обесфеноливание
не является обязательной операцией, если количество фенолов в
надсмольной воде учтено при расчетах необходимого объема
аэрационных сооружений биохимической установки.
Нарушения технологии очистки избыточной надсмольной воды,
особенно работы аммиачных колонн - одна из наиболее часто
встречающихся на практике причин ухудшения (или даже прекращения)
процесса биохимической очистки сточных вод из-за повышенного
содержания в них аммиака.
Необходимой заключительной стадией подготовки избыточной
надсмольной воды перед последующей биохимической очисткой
является охлаждение, так как после выделения аммиака и фенолов
температура воды 100-105 °С, а ее доля в общем стоке значительна.
Избыточная вода из цикла конечного охлаждения коксового газа
загрязнена цианид-ционом, бензольными углеводородами, нафта­
лином, смолистыми веществами, а также сульфид - и роданид-ионами,
пиридиновыми основаниями, аммиаком и солями аммония. Э то т сток
является основным источником попадания цианид-иона в воду
фенольной канализации. Содержание цианид-иона при открытом цикле
конечного охлаждения коксового газа и сбросе избыточной воды после
градирни - 100-150 мг/л., при закрытом цикле - 300
-
500 мг/л. При
закрытом цикле конечного охлаждения газа в несколько раз
повышается содержание роданид-иона в воде (по сравнению с
открытым циклом) и больше объем стока, отводимого в фенольную
канализацию. На практике наиболее часто наблюдается резкое
ухудшение качества воды цикла конечного охлаждения газа по
содержанию нафталина (при нарушениях технологии нафталиноочистки
оборотной воды) и аммиака (при нарушениях режима работы
51

сульфатного отделения). Последнее обстоятельство приводит также к
резкому увеличению объема выводимой из цикла воды (за счет
повышения так называемой промывки цикла технической водой).
Определенное облагораживание избыточной воды из цикла конечного
охлаждения газа достигается десорбций в коксовый газ летучих
компонентов (цианистого водорода, аммиака, бензола, частично
сероводорода и нафталина) острым паром на специальной дистил-
ляционной колонне, но это приводит, как отмечалось выше, к
увеличению объема сточных вод и не исключает повторного попадания
значительной части этих веществ в сточные воды с конденсатом
коксового газа. Кроме того, требуется дополнительное охлаждение
воды после колонны.
Сепараторные воды отделения улавливания сырого бензола из
коксового газа передаются в цикл конечного охлаждения коксового
газа или отводятся в фенольную канализацию самостоятельно. В
последнем случае они являются источником загрязнения сточных вод,
в основном, цианид-ионом и частично бензольными углеводородами,
а при нарушениях технологического режима - большим количеством
легких погонов поглотительного масла (флегмы). Необходимо до
отведения сепараторных вод в фенольную канализацию производить
их дополнительный отстой, предусматривающий отделение как легких,
так и тяжелых углеводородов, а выпуск в фенольную канализацию
производить через контрольную накопительную емкость.
Сепараторные воды цеха переработки сырого бензола загряз­
нены, в основном, бензольными углеводородами. Их содержание
можно значительно уменьшить, организовав дополнительный (кроме
технологической сепарации) отстой в течение 6-10 часов. На практике
при нарушениях технологического режима в сепараторные воды
попадают отработанные щелочные растворы. Поэтому выпуск этих
52__________________________________________________________________________
53
вод в фенольную канализацию должен производиться через контроль­
ную накопительную емкость с возможностью регулирования pH в
случаях нарушения технологического режима.
Отстойные и отжимные воды со склада масел цеха переработки
каменноугольной смолы - один из наиболее загрязненных маслами
стоков, с высоким содержанием высокодисперсных частиц масла.
Объем этих стоков невелик - целесообразна их локальная очитска
от масел методом реагентной флотации, с последующим выпуском в
фенольную канализацию через контрольную накопительную емкость.
Особую опасность представляют щелочные стоки цеха переработки
каменноугольной смолы, которые недопустимо отводить в фенольную
канализацию. Отстойные воды склада каменноугольной смолы должны
возвращаться в отделение конденсации цеха улавливания (включая
часто образующийся при отстое промежуточный слой водно-смоляной
эмульсии, стабилизированной тонкодисперсными твердыми частицами).
На каждом предприятии, с учетом его технологических осо­
бенностей, должны устанавливаться нормативы качества стоков,
отводимых в фенольную канализацию из отдельных цехов и основных
агрегатов, а также организованы постоянные точки контроля качества
отдельных стоков. Технологические нарушения, приводящие к
ухудшению качества сточных вод и попадания в них продуктов
производства и реагентов, не всегда проявляются достаточно быстро
(учитывая объемы усреднения общего фенольного стока на
биохимической установке), кроме того, многие вещества, ухудшающие
состав сточных вод (аммиак, нафтслин, бензол, масла) и изменяющие
их pH, могут поступать с различных источников. Поэтому не всегда
возможно оперативное выявление источника нарушения работы
биохимической установки. В этом случае полезной представляется
система автоматического периодического отбора проб на выпусках

54
основных локальных стоков в фенольную канализацию, накапливания
этих проб в течение 1-2 суток и тщательного анализа в случае
нарушения работы биохимической установки.
Необходимо также внедрять на предприятиях систему взаимных
хозрасчетных отношений между технологическими цехами и
биохимической установкой, которая должна учитывать штрафные
санкции в случае нарушения условий отведения стоков на
биохимическую очистку и одновременно экономически стимулировать
улучшение и обеспечение стабильности качества и уменьшение объема
сточных вод.
Глава 3
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ
БИОХИМИЧЕСКИХ УСТАНОВОК
На отечественных коксохимических предприятиях для очистки
сточных вод применяются биохимические устсновки, имеющие в своем
составе отделения предварительной (механической) очистки и
биохимической очистки. Отделение предварительной очистки
предназначено для извлечения из сточных вод смол и масел
отстаиванием и флотацией.
Отделение биохимической очистки сточных вод предназначено
для биохимического окисления фенолов, роданидов и цианидов.
Очистка осуществляется в одну или две стадии. На первой ступени
проходит очистка от фенолов и частично от цианидов. На вто­
рой - от роданидов и цианидов. Работами ВУХИНа (на Авдеевском
коксохимическом заводе в 1967 году) и УХИНа была показана
возможность одноступенчатой биохимической очистки сточных вод от
фенолов и роданидов. Однако ВУХИНом одноступенчатая биохи­
мическая очистка не была рекомендована к внедрению из-за
невозможности обеспечения ее стабильной работы в реальных
условиях действующего коксохимического предприятия - при
постоянных значительных колебаниях состава и количества сточных
вод, влияние которых существенно различно при биохимических
процессах обесфеноливания и обезроданивания.
В настоящее время только на отдельных биохимических установках,
когда не требуется очистка сточных вод от роданидов, биохимическая
очистка осуществляется в одну ступень.
Принципиальная технологическая схема современной биохи­
мической установки для очистки сточных вод коксохимического
производства приведена на рис.З .

56
>
Ocf
лт" ®
со аз
г*>
О>х
соО
,
I
т
==
О
>С
и
<и
т
IXX
о
X
VO
О
5
(U
го
и
0о
1I
$ф
>хк
8|
оI
“О- а
ир-
Ос
-е- '
>х >х
3О
xI
1X
2§
gvS
о^
©|
sIаH.
<*>и ^
oho
.
ovo
5о
лv
i5
Cl <u
^rr
51
с5
5а
rx
,
а
с
vo
Cl >5
О-о
соI
и- аз
иs
он
а*
*00
Г
1*
оS
-
g
0 Й-т
’5о
ЛCt
XШ
?°-
£с
СОI
ал
£§
^I-
'
X
—
X
ч
—
>х >s
'
-Ол
а*
*Н
$iх
VD
О
О"Г
с;—
о
а>s
*5ь
г5
?6г
4>х х
о1°-
Р-азо
о E.vg
5.^
*
8>х
^ ог—
,
а-
~
оз
^нс;
—
лг,
СО
6
5
о
2
*X
О■
ОХ
5о
х<?
ао1
_
кО.п
-
* 3vg
V.и
о
п
S
0
1
о
*
>х
о
X-О
С
О
X
О)
-0-
о
ег
О
О
X
т
о
с
ск
О
аi
О)щ
о3
Q-х
2о
d<
§--
'
о'
>§
S-1^
oN
‘
g.dsb^ 2
-
о
а
н
O
84
u>x
■Cl
смо
^0
x
CO
и
u
X
1X
H’o
£d
Xtr
4CM
0XJ
c;
x
X_
=r
о
о
n4)
и
&
_
>о-0-5
x
X
Q.
0
0 >XVO
5Ои
UCD.
4CL
ОHI‘Л
XС—
57
Сточная вода фенольной канализации поступает в сборник 1,
откуда насосом 2 подается в преаэратор 3, где ее аэрирует воздухом.
Из преаэратора сточная вода поступает в первичные отстойники 4
для очистки от смол. В первичных отстойниках также удаляется часть
легких масел, всплывающих на поверхность.
Из первичных отстойников сточная вода подается для оконча­
тельного обезмасливания на двухступенчатую реагентную флотацию.
На ряде установок первая ступень - флотационный маслоотделитель
безнапорного типа (импеллерный) 5, вторая ступень - напорный фло­
татор 6. На вновь строящихся установках обе ступени обезмаслива­
ния - напорные флотаторы. В качестве реагента в настоящее время
используют сернокислое закисное железо. Обычно в технологической
схеме предусмотрена возможность подачи реагента также перед
первичными отстойниками. Для интенсификации процесса обез­
масливания рекомендуется к очищаемой воде (во всас насоса)
добавлять очищенную воду с илом в количестве, примерно, 5% от
расхода воды. Очищенные от смол и масел сточные воды поступают
в усреднитель-предаэротенк 7.
Внедрение на действующих биохимических установках реко­
мендаций ВУХИНа по переоборудованию усреднителей в
предаэротенки, то есть использование их для усреднения и
предварительной биохимической очистки сточных вод от фенолов,
позволило повысить глубину очистки сточных вод, а в отдельных случаях
осуществлять очистку от роданидов в аэротенках первой ступени.
Избыточная надсмольная вода поступает в сборник 8, затем
подается насосом в холодильники типа "труба в трубе" (или
кожухотрубчатые холодильники) 9 и после охлаждения до *19 °С (в
летнее время) в преаэратор 3. Имеется опыт снижения температуры
надсмольной воды в аппаратах воздушного охлаждения. В случае
хорошей очистки от смолистых веществ избыточной надсмольной воды
в аммиачно-обесфеноливающем отделении цеха улавливания она
после охлаждения может подаваться непосредственно в усреднитель-
предаэротенк 7.

58
Усредненная и предварительно биохимически обработанная в
усреднителе сточная вода насосом подается в аэротенки первой
ступени очистки 11. Для поддержания оптимальной для биохимического
окисления фенолов и роданидов температуры 30-35 °С сточная вода
перед поступлением в аэротенки первой ступени при необходимости
охлаждается или подогревается в кожухотрубчатом теплообменни­
ке 10. Прошедшая очистку в аэротенках первой ступени сточная вода
поступает в отстойник 12, который может быть встроенным в аэротенки,
и затем в аэротенк второй ступени 13. Из отстойника 12 осу­
ществляется возврат активного ила с очищенной водой в количестве
50% от очищаемой на установке сточной воды: в усреднители-пред-
аэротенки (10-20%) и в аэротенки первой ступени (30-40%).
Сточная вода после очистки в аэротенках второй ступени посту­
пает во вторичные отстойники, откуда осветленная вода переливается
в сборник 15, а отстоявшийся активный ил с очищенной водой в
количестве до 50% насосом возвращается в аэротенки второй ступени.
Периодически избыточный активный ил передается на уничтожение в
специальной установке термообезвреживания или с очищенной
сточной водой на тушение кокса. Очищенная сточная вода из сборника
15 направляется на тушение кокса, либо на городские очистные
сооружения для доочистки с хозяйственно-бытовыми водами.
Сжатый воздух, используемый для аэрации сточной воды в
аэротенках первой и второй ступеней очистки и в усреднителях-
предаэротенках, подается от воздуходувок.
Подача биогенной добавки - раствора ортофосфорной кислоты
производится в усреднитель-предаэротенк.
В составе биохимической установки имеются также насосные для
перекачки сточной воды, резервные (регулирующие) емкости, емкости
для хранения, приготовления и дозирования ортофосфорной кислоты
и сернокислого железа, установка для термического обезвреживания
избыточного активного ила. При пуске биохимической очистки, а также
на случай отравления активного ила б аэротенках на установке
идлеются емкости для разведения фенол- и родан - разрушающих
микроорганизмов (питомники).
Основные различия биохимических установок - в оформлении
отделения биохимической очистки. На рис.4 приведены основные схемы,
применяемые на отечественных установках.
59
Рис.4. Схемы биохимической очистки:
а - одноступенчатая биохимическая очистка от фенолов,
б - двухступенчатая биохимическая очистка с возвратом активного ила по
ступеням очистки,
в - двухступенчатая биохимическая очистка с возвратом активного ила
после второй ступени очистки.
1 - сточная вода после предварительной очистки, 2 - усреднитель-пред­
аэротенк, 3 - аэротенк первой ступени очистки, 4 - возврат очищенной
воды, обогащенной фенолразрушающими микроорганизмами, 5 - отстой­
ник, 6 - сборник очищенной сточной воды, 7 - очищенная сточная вода,
8 - воздух, 9 - аэраторы, 10 - аэротенк второй ступени очистки, 11 - воз­
врат активного ила, 12 - вторичный отстойник, 13 - избыточный активный
ил, 14 - илоотделитель.

60
На схеме "а" показана одноступенчатая биохимическая очистка
сточной воды от фенолов. Сточная вода после предварительной
очистки поступает в усреднитель-предаэротенк 2, а затем в аэротенк
з, где происходит очистка ее от фенолов. Очищенная сточная вода с
активным илом поступает в отстойник 5 и оттуда в сборник 6. Из
отстойника в усреднитель-предаэротенк и аэротенк осуществляется
возврат очищенной сточной воды, обогащенной фенол-разрушающими
микроорганизмами. После одноступенчатой биохимической очистки
активный ил мелкодисперсный, поэтому не выделяется в отстойнике и
его утилизация не требуется. Из сборника очищенная вода с
неотстоявшимся активным илом подается на т/шение кокса или на
городские очистные сооружения. Очистка сточной воды при
одноступенчатой схеме проходит до остаточного содержания фенолоз
летучих 1-2 мг/л.
На схеме 'б ' биохимической очистки добавляется аэротенк второй
ступени 10 и вторичный отстойник 12. В этом случае избыточный
активный ил отстаивается во вторичном отстойнике и возвращается с
очищенной сточной водой в аэротенк второй ступени. Периодически
избыточный активный ил выводится из системы и уничтожается.
Очищенная сточная вода, кроме утилизации при тушении и передаче
на городские очистные сооружения, может использоваться для
пополнения оборотных циклов технического водоснабжения.
На схеме 'в ' биохимической очистки представлен вариант, когда
возврат очищенной воды с илом производится из илоотделителей 14,
установленных после аэротенков первой и второй ступеней очистки
и, кроме того, осуществляется возврат активного ила из вторичного
отстойника 13 вусреднитель-предаэротенк 2, аэротенк первой ступени
3 и в аэротенк второй ступени 10. При биохимической очистке по
схеме “в” также требуется уничтожение избыточного активного ила.
Очистка сточной воды при двухступенчатых схемах проходит до
остаточного содержания (в мг/л) фенолов 0.5
-
2, роданидов до 3 и
цианидов до 5. В практической работе существенной разницы в
качестве очистки сточной воды при двухступенчатых схемах "б '' и "в"
нет.
Глава 4
ПУСК, НАЛАДКА И ЭКСПЛУАТАЦИЯ СООРУЖЕНИЙ
БИОХИМИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ
4.1. Основные положения приемки, опробования, пуска и
эксплуатации сооружений
Строительство очистных сооружений должно быть закончено к
началу комплексного опробования технологического оборудования
объекта водоотведения и до ввода основных технологических объектов
предприятия (с учетом срока наладки очистных сооружений).
Приемка в эксплуатацию очистных сооружений должна
производиться после гидравлического испытания трубопроводов,
емкостных сооружений и продолжительного (не менее трех суток)
комплексного опробования оборудования и механизмов под нагрузкой
на чистой или сточной воде, проверки взаимодействия в работе всех
сооружений и устранения недоделок.
Наладка технологического процесса биохимической очистки
сточных вод должна проводиться коксохимическим предприятием с
привлечением в необходимых случаях наладочной организации после
приемки в эксплуатацию очистных сооружений в следующие сроки:
Производительность
Продолжительность
очистных сооружений,
технологической наладки
тыс. м3/сутки
не более, мес.
до 0.7
3
до 10.0
5
до 40.0
8
д о 130.0
9

Установленный для наладки срок указывается в акте государствен­
ной приемочной комиссии. Наладка технологического процесса
считается законченной толко в том случае, если результаты анализа
очищенных сточных вод будут соответствовать проектным.
Нормальная и бесперебойная работа всей биохимической уста­
новки обеспечивается установлением оптид/ального режима работы
каждого ее сооружения и поддержанием этого режима в процессе
эксплуатации.
Пуск в эксплуатацию аэротенков, который начинается с размно­
жения в них комплексов фенол- и роданразрушающих микроорга­
низмов, рекомендуется производить в теплое время года.
Для пуска аэротенков в зимнее время требуется предусмотреть
подогрев в них жидкости.
Нагрузки и режимы эксплуатации отдельных сооружений биохими­
ческой установки не должны отклоняться от принятых проектом или
установленных в процессе эксплуатации.
Количество включаемых сооружений на профилактический осмотр,
текущий и капитальный ремонт необходимо увязывать с допустимой
перегрузкой остающихся в эксплуатации сооружений, которая
распределяется равномерно и не должна резко нарушать техноло­
гический процесс.
Испытание сооружений
Гидравлические испытания емкостных сооружений - бетонных,
железобетонных и металлических резервуаров, отстойников и фильт­
ров - для проверки прочности конструкций и определения плотности
стен и днища - следует производить после окончания всех строительно-
монтажных работ и при достижении бетоном проектной прочности.
62____________ ____________________________________________________________
Перед испытанием емкостного сооружения следует произвести
тщательный визуальный его осмотр. При необнаружении дефектов в
конструкции и отступлений от проекта составляется акт о готовности
емкостного сооружения к испытаниям, подписываемый представителями
заказчика и строительной организации. При отсутствии акта о готов­
ности сооружения к гидравлическому испытанию залив его водой не
разрешается.
Перед началом залива следует обеспечить плотное закрытие всех
технологических задвижек и убедиться в отсутствии просачивания воды
через них.
Залив воды в резервуар следует проводить в два этапа:
1-й залив -
на высоту 1 м с выдерживанием в течение суток для
проверки герметичности днища;
2-й залив -
до проектной отметки.
Испытание железобетонных резервуаров и других емкостных
сооружений на водонепроницаемость разрешается начинать не ранее,
чем через пять суток после их наполнения водой.
До начала контрольного определения фильтрационных потерь из
емкостного сооружения необходимо убедиться, что величина
ежесуточного понижения уровня воды в нем не увеличивается.
Резервуары и другие емкостные сооружения признаются выдер­
жавшими испытание, если убыль воды в них за сутки не превышает
3лна1
смоченной поверхности стен и днища; через стенки не
наблюдается выхода струек воды; швы не обнаруживают признаков
течи, а также не установлено увлажнение грунта в основании. При
испытании на плотность открытых емкостных сооружений убыль воды
на испарение с открытой водной поверхности должна учитываться
63

дополнительно (расчетом). При испытании резервуаров для хранения
агрессивных жидкостей утечка не допускается.
При испытании залитого водой емкостного сооружения на наруж­
ных поверхностях его допускаются только потемнение и слабое
отпотевание отдельных мест.
При наличии струйных утечек и подтеков воды на стенах или
увлажнении грунте в основании емкостное сооружение считается не
выдержабшим испытания, даже если потери воды в нем не превышают
нормативных. В этих случаях после измерения потерь воды из
сооружения при полном заливе должны быть зафиксированы места,
подлежащие ремонту.
После устранения выявленных дефектов должно быть проведено
повторное испытание емкостного сооружения.
Опробование оборудования
В период обкатки не технической (чистой) воде нельзя допускать
попадания сточных вод, так как в противном случае эту воду нельзя
передать в цикл технического водоснабжения или в ливневую кана­
лизацию.
В период наладки оборудования проверке подлежит вся запорная
и регулирующая арматура, включая набивку сальников, затяжку болтов
и их прокручивание.
Трубопроводы подвергаются гидравлическим испытаниям на проч­
ность, стыки - на плотность и прочность.
Втабл.5 приведена необходимая продолжительность опробования
оборудования биохимической установки вхолостую и под нагрузкой.
Кроме тоге, все оборудование биохимической установки должно
пройти комплексное опробование в течение 72 часов.
64
65
Таблица 5
Оборудование биохимической установки, требующее
индивидуального опробования вхолостую и под нагрузкой
Оборудование
Время на опробование, час
вхолостую
под нагрузкой
Насосы типа
4НФ
2
2
6НФ
3
3
ВНФ
3
4
8ВФ-5
3
4
16Ф-7
8
4
2НФВМ
2
2
4ФВ-5М
3
3
РМК-2 , КВН-3
2
2
РМК-3, КВН -12
3
3
РМК-4
4
5
Вентиляторы No 3-5
2
2
Скребковое оборудование
2
8
Мешалки
1
2
Воздуходувки
11-17*
24
Примечание: * В зависимости о т мощности воздуходувки.
4.2. Сооружения предварительной очистки
Преаэраторы
Назначение преаэраторов - предварительная аэрация сточных
вод и смешение их с раствором реагента (сернокислого закисного
железа), используемого для улучшения очистки сточных вод от смол и
масел и снижения токсичности цианидов путем перевода их в
гексацианоферраты. Предварительная аэрация сточных вод позволяет

66
воздействовать на мельчайшие нерастворимые в воде частицы,
изменять гидравлическую крупность и улучшать их осаждение.
Количество установленных преаэраторов должно быть не менее двух.
Общий вид преаэратора показан на рис.5.
Рис.5. Общий вид преаэратора.
1 - подвод сточной воды фенольной канализации, 2 - подвод над-
смольной воды, 3 - отвод воды, 4 - воздушник, 5 - подвод воздуха,
6 - опорожнение.
Продолжительность аэрации 15-20 мин. Удельный расход воздуха
0.5 мЗ/мЗ сточной воды. Распределение воздуха осуществляется с
помощью перфорированных труб.
Количество реагента, подаваемого в преаэроторы, устанавли­
вается в зависимости от состава сточных вод и может составлять до
50% от общего его расхода на биохимическую установку.
Первичные отстойники
Назначение первичных отстойников - удалить из сточных вод
взвешенные вещества, смолу и часть масел, которые в зависимости
от их плотности оседают или всплывают. Рекомендуемая продол­
жительность отстоя сточных вод коксохимических предприя­
тий - 6 час. Общий вид первичного отстойника показан на рис 6.
67
Рис.6. Общий вид первичного отстойника.
1 •подача сточной воды, 2 - отвод осветленной воды, 3 - отвод всплы­
вающих масел, 4 - откачка смолы, 5 - центральная труба, 6 - зубчатый
водослив, 7 - погружная перегородка, 8 - периферийный поток осветлен­
ной воды, 9 - эластичное скребковое устройство, 10 - радиальный лоток
для сбора масел, 11 - вал скребкового усьройства, 12 - скребковое
устройство, 13 - устройство для перемешивания смолы, 14 - паровой
обогрев, 15 - насос для откачки смолы, 16 - электродвигатель, 17 - редук­
торы, 18 - коническая передача.

68
Количество отстойников, исходя из условий надежности очистки,
должно быть не менее двух. Надземное расположение отстойников и
объединение их в блоке по 2-6 штук в каждом обеспечивает компактное
расположение их в составе биохимической установки и создает
удобства в эксплуатации.
Для эффективной работы отстойников имеет большое значение
конструкция устройств выпуска и отвода сточных вод. Входное
устройство должно обеспечить быстрое затухание входной скорости
потока и равномерное распределение его в поперечном сечении
отстойника. Переливные борты в отстойниках должны быть строго
горизонтальны, чтобы обеспечить равномерный перелив жидкости.
Проверка горизонтальности бортов и их выравнивание произво­
дится по уровню воды или инструментально.
Одним из основных условий нормальной работы отстойников
является равномерное распределение между ними жидкости.
Всплывающие вещества должны удаляться по мере их накопления.
Приспособления для задержки и удаления всплывающих веществ
должны содержаться в чистоте и исправности.
В отстойниках перемещение осадка к зумпфу производится при
помощи вращающихся скребков. Удаление осадка из отстойников
производится один раз в неделю. Периодически, 1-2 раза в месяц,
необходимо проверять наличие осадка в отстойнике путем прощу­
пывания штангой.
Перед уделением осадка (смолы) в отстойники прекращается
подача сточной воды и включается наружный паровой обогрев днища
и нижнего конуса.
При удалении осадка из отстойников задвижка вначале
открывается на большое число витков, чтобы густой осадок сдвинулся
и начал выходить из смолопровода. Затем задвижку надо прикрыть и
отрегулировать на медленный выпуск осадка.
Профилактическую пропарку смолопроводов следует производить
по мере надобности. Задвижки, шиберы и прочее оборудование
отстойников должны содержаться в чистоте и исправности.
Все механические части оборудования отстойников должны
своевременно осматриваться, смазываться и ремонтироваться согласно
правилам содержания оборудования на предприятиях черной
металлургии.
Не менее одного раза в 1-2 года необходимо опорожнять
отстойники, имеющие механическое оборудование, для внутреннего
осмотра, чистки и ремонта.
Эффективность работы отстойников оценивается по количеству
задерживаемых ими смол и взвешенных веществ и составляет
70-80%.
Для анализа отбираются среднесуточные пробы поступающих в
отстойники и выходящих из них сточных вод.
При эксплуатации первичных отстойников возможны следующие
нарушения их работы:
• вынос плавающих веществ из-за неисправности приспособлений
для задержания и удаления всплывающих веществ или несвоевре­
менного их удаления;
-
затрудения с выпуском осадка из-за засорения смолопровода,
которое устраняется прочисткой его через контрольный стояк
поршнем или размывом струей воды; если указанные меры не дадут
удовлетворительных результатов, надо освободить отстойник от воды
и осадка и демонтировать забитый участок трубы, очистить ее и
вновь смонтировать.
69

Флотационные маслоотделители безнапорного типа
(импеллерные)
Маслоотделитель применяется для удаления легких масел методом
безнапорной флотации. Общий вид флотационного маслоотделителя
показан на рис.7. Продолжительность пребывания сточной воды в
маслоотделителе 20-30 мин. При вращении турбины в корпусе
аэратора создается разряжение, в результате чего воздух эжектируется
по всасывающим трубам и попадает на лопатки турбины. Пузырьки
воздуха, проходя через слой сточной воды, увлекают за собой
находящиеся там в дисперсном состоянии частицы масел и
способствуют образованию на поверхности камеры маслоотделителя
пены. Удаление пены с поверхности воды производится постоянно
движущимися скребками пеногона или вертушкой. Для эффективной
работы маслоотделителя очень важно своевременное регулирование
узла съема пены (по высоте пены).
70
___________________________________________________________________
Рис.7. Общий вид импеллерного маслоотделителя
1 - подача сточной воды, 2 - отвод очищенной воды, 3 - отвод масла,
4 - трубопровод для опорожнения, 5 - электродвигатель, 6 - вал, 7 - тур-
бинка, 8 - пеногон, 9 - водослив, 10 - сборник масла, 11 - козырек для
слива сфлотированного масла, 12 - паровой подогрев масло, 13 - трубо­
провод для засасывания воздуха, 14 - сборный лоток очищенной воды.
При эксплуатации маслоотделителей необходимо:
-
постоянно контролировать работу механизмов (механических аэра­
торов и пеногонов);
-
соблюдать равномерность распределения сточной воды по камерам;
-
по мере накопления масел в маслосборнике маслоотделителя
перекачивать их в сборник;
-
следить за поступлением теплоносителя в маслосборные лотки и не
допускать образования в них отложений;
-
соблюдать правильную дозировку реагентов.
Каждая камера маслоотделителя работает независимо и при
профилактических осмотрах и ремонтах механического аэратора
должна отключаться.
Эффективность работы маслоотделителя устанавливается по
количеству удаленных из сточной воды общих масел, остаточное
содержание которых должно быть менее 50 мг/л.
Для анализа отбираются среднесуточные пробы поступающей в
маслоотделитель и выходящей из него сточной воды.
Напорные флотаторы
Напорные флотаторы применяются самостоятельно или в
сочетании с импеллерными маслоотделителями. В практике очистки
фенольных сточных вод получили распространение круглые типовые
флотаторы, общий вид которых показан на рис. 8 .
Напорный флотатор представляет собой круглую надземную
емкость с расположенной в центре флотационной камерой. В нижней
части камеры расположен водораспределитель. В верхней части, на
уровне жидкости, имеется скребковое устройство для удаления
сфлотированных масел.
71

72
С
2
1|
8
1U~ \
_
_
^
-
КЁЬС../
rzszz-z .
Ч..
5_Л
11
Рис.8. Общий вид напорного флотатора
1- трубопровод подачи сточной воды, 2 - трубопровод для отвода очищенной
воды, 3 - отвод сфлотированного масла, 4 - трубопровод для опорожнения,
5 - подвод пара, 6 - водораспределитель, 7 - камера флотации, 8 - мотор-
редуктор скребкового устройства, 9 - скребковое устройство, 10 - лоток
для сбора сфлотированного масла, 11 - погружная перегородке, 12 - сборный
лоток, 13 - кольцевой водослив.
Поступающая на очистку сточная вода с растворенным в ней
воздухом направляется по трубопроводу через водораспределитель
в камеру флотации. При выходе сточной воды из водораспределителя,
в результате падения давления в жидкости, образуются пузырьки
воздуха, которые, всплывая на поверхность воды, флотируют частицы
масел. Удаление ефлотированных масел в виде пены осуществляется
скребковым устройством в сборный лоток, из которого масла по
трубопроводу отводятся в емкость.
Из флотационной камеры сточная вода перетекает в зону
отстаивания, затем через отверстия в погружной перегородке посту­
пает б кольцевое пространство, из которого переливается через
кольц-:.'Бсй водослив б сборный лоток очищенной воды. Из сборного
лотка сточная вода отводится по трубопроводу для очищенной воды.
Для придания текучести ефлотированным маслам в сборном лотке
предусматривается подогрев их паром до температуры 50 °С через
змеевик.
Параметры работы напорного флотатора: продолжительность
пребывания сточной воды 1 ч. с учетом рециркуляции воды, расход
воздуха на очистку 0.05 м3 на 1м3 сточной воды, производительность
типового флотатора 200 м3/ч.
На биохимических установках коксохимических предприятий
применяются две схемы напорной флотации: 1 - с насыщением
воздухом рециркулирующей очищенной воды; 2 - е
насыщением
воздухом подаваемой на флотацию сточной воды.
Схема напорной флотации с рециркуляцией очищенной сточной
боды показана на рис.9 . Исходная сточная вода из сборника насосами
вместе с реагентом подается в напорный флотатор. Перед напорным
флотатором сточная вода смешивается с частью очищенной воды (до
50%), насыщенной воздухом. Для насыщения воздухом очищенная
сточная вода из сборника рециркуляционным насосом подается через
напорные баки. Воздух подсасывается во всасывающую линию перед
насосом через эжектор или подается туда от компрессора. Избыточное
давление в напорных баках 0.3
-
0.5 МПа, длительность насыщения
сточной воды воздухом - 2 -3 мин. Сброс, при необходимости, через
автоматический клапан части очищенной воды в сборник исходной
воды позволяет стабилизировать нагрузку и тем самым повысить эф­
фективность очистки.
__________________________________________________________________________ 73

74
Рис.9. Схема напорной флотации с рециркуляцией очищенной сточной воды.
I - сточная вода на флотацию, И - масла, III - очищенная сточная вода,
IV - реагент.
1 - сборник, 2 - насос для подачи сточной воды на флотацию, 3 - напор­
ный флотатор, 4 - напорный бак, 5 - насос рециркулирующий, 6 - сбор­
ник очищенной сточный воды, 7 - эжектор для подсоса воздуха.
Схема напорной флотации с насыщением воздухом поступающей
на флотацию сточной воды показана на рис. 10. Исходная сточная
вода с реагентом насосом через напорные баки подается во флотатор.
Как и в первой схеме, воздух подсасывается через эжектор или
подается от компрессора. Вторая схема напорной флотации проще,
чем с рециркуляцией, но практика показала, что глубина очистки
сточной воды в этом случае ниже:
При эксплуатации напорных флотаторов необходимо:
-
постоянно контролировать раб оту механизмов (насосов и пеногонов);
-
соблюдать равномерность распределения сточной воды по фло­
таторам;
-
следить за опорожнением масляных желобов;
-
соблюдать правильную дозировку реагента.
75
3
Рис. 10. Схема напорной флотации с насыщением воздухом поступающей
сточной воды.
I - сточная вода на флотацию, II - масла, III - очищенная сточная вода,
IV - реагент.
1 - сборник, 2 - напорный бак, 3 - напорный флотатор, 4 - насос для
подачи сточной воды на флотацию, 5 - эжектор для подсоса воздуха.
Эффективность работы напорного флотатора устанавливается
по количеству удаленных из сточной воды общих масел. Для повышения
эффективности очистки сточной воды от масел за счет хорошего пено-
образования рекомендуется в напорные флотаторы подавать активный
ил из вторичных отстойников в количестве примерно 5% от очищаемой
воды. Реагентная напорная флотация с рециркуляцией и подачей
активного ила из вторичных отстойников является высокоэффектиным
способом очистки сточных вод коксохимического производства и
позволяет снижать концентрацию масел до 35 мг/л и менее.
Хранение, приготовление и дозирование раствора
сернокислого закисного железа
Сернокислое закисное железо применяется при флотационной
очистке сточных вод от масел для повышения эффективности за счет
коагуляции частиц масла коллоидной дисперсности (размером менее

1 мкм). Обработка сточной воды сернокислым закисным железом
благоприятно влияет на последующую биохимическую очистку, в
основном за счет связывания цианид-иона и сероводорода в нелетучие
и нетоксичные для биохимического окисления вещества.
Сернокислое закисное железо применяется в виде 2-5% -ного
водного раствора. Расход сернокислого железа в зависимости от
состава сточных вод колеблется от 30 до 70 г на 1 м3 сточной воды
(в расчете на безводную соль).
Для хранения реагента, приготовления из него раствора, перекачки
и дозирования его на биохимической установке предусмотрено
реагентное хозяйство. Общий вид реагентного хозяйства показан на
рис.11 .
Хранение сернокислого закисного железа осуществляется в
закрытом складе, приготовление раствора - в растворных баках. Для
перемешивания раствора используют сжатый воздух от воздуходувки.
Для предотвращения' окисления Fe2+ в Fe3+ pH раствора
поддерживается менее 4-х добавлением ортофосфорной кислоты.
Дозировка раствора сернокислого железа осуществляется
насосом-дозатором в линию подачи сточных вод перед первой
ступенью флотации. Раствор сернокислого железа может быть подан
перед первичными отстойниками (в преаэратор) в случае необхо­
димости связывания цианид-иона ( для уменьшения десорбции
цианистого водорода) или для удобства подачи раствора. Точка подачи
и количество раствора сернокислого железа уточняются при пуске
биохимической установки и вносятся в цеховый регламент.
76__________________________________________________________________________
77
I-I
Рис. 11. Общий вид реагентного хозяйства биохимической установки.
1 - склад реагентов, 2 - растворные баки, 3 - насосы для перекачки и
дозирования реагента, 4 - насосы для перекачки ортофосфорной кисло­
ты, 5 - ортофосфорная кислота от разгрузочного устройства, 6 - хранили­
ще ортофосфоной кислоты, 7 - охлажденная техническая вода, 8 - сжатый
воздух, 9 - раствор реагента, 10 - ортофосфорная кислота на биохими­
ческую очистку.

4.3. Сооружения биохимической очистки
Усреднители-предаэротенки
Усреднители-предаэротенки применяются для выравнивания
колебаний количеств загрязнений сточных вод перед поступлением
их в азротенки первой очистки и для предварительной биохимической
очистки. Общий вид усреднителя-предаэротенка показан на рис. 12.
1-1
78_________________________________________________________________________
Рис. 12. Общий вид усреднителя-предаэротенка
1 - подвод сточной воды, 2 - всасывающие трубопроводы усредненной
воды, 3 - подвод воздуха, 4 - грязевой всас, 5 - перелив.
Усреднитель-предаэротенок представляет собой прямоугольный бас­
сейн, состоящий не менее чем из двух отделений, работающих п а р а л ­
лельно. Сточная вода в усреднитель-предаэротенок подается рассре-
доточенно.
Перемешивание усредняемых сточных вод осуществляется возду­
хом, подаваемым через барботажные трубы, укладываемые вдоль
длинной стороны усреднителя-предаэротенка. Расход воздуха сос­
тавляет 30 м3 на 1 м3 исходной сточной воды. П о данным исследований,
проведенных кафедрой технологии топлива Уральского политех­
нического института на промышленных биохимических установках, для
эффективной биохимической очистки в аэротенках первой и второй
ступеней необходимое время усреднения составляет 24 ч.
При эксплуатации усреднителей-предаэротенков необходимо
контролировать:
-
работу барботеров (аэраторов), обеспечивающих перемешивание
воды;
-
равномерность распределения поступающей сточной воды по
впускным отверстиям;
-
количество подаваемого раствора ортофосфорной кислоты;
-
количество активного ила с очищенной водой, подаваемого из
отстойника после I ступени очистки.
При накоплении в усреднителе-предаэротенке осадка производить
чистку сооружения.
Азротенки
Аэротенк - сооружение для аэробной биохимической очистки
сточных вод. Для обеспечения нормальной жизнедеятельности
микроорганизмов в аэротенк должен непрерывно подаваться воздух,
который обеспечивает также энергичное перемешивание жидкости с
активным илом.
На отечественных биохимических установках коксохимических
предприятий используются в настоящее время аэротенки - смесители
объемом до 1000
для первой ступени очистки и аэротенки - вытес-
79

80
нители объемом до 1500 м3 - для второй ступени. Кроме того, на
ранее построенных биохимических установках эксплуатируются
галерейные аэротенки объемом до 1500 м3.
На вновь строящихся и реконструируемых биохиА/ических установ­
ках применяются аэротенки с отстойниками. Общий вид аэротенка с
отстойником показан на рис. 13.
I-I
3—
Ж
Ю—'От—О—О—р —О— ОрО—0— Он
о—о -io—о—ci—о—О—ю —о—СИ
ч-д
>0"
тО""~ О* ■Oj"^***
р-о -ч>~о —о^—о —о—ю —о —Он
5-*-
5«*-
UV-nAА^АА/\.ААгЛ|
V/1 V
V
/
—
V
V1
О—о —Ю
— О — -0*—0—О—*0—0 —о-*
5-*-
3—1—\
Ю— (V—О— 0— р
— 0—Oi—О—0—о
0-<> -Ч>-0 — 0^-0 — 0—*0—0—Q-1
тг
Рис. 13. Общий вид аэротенка с отстойником.
1 - подвод сточной воды, 2 - подвод воздуха, 3 - отвод воды, 4 - возврат
активного ила, 5 - грязевые всасы, 6 - аэратор эрлифтный, 7 - эрлифт для
возврата активного ила.
/для эффективного использования аэротенка необходимо создать
благоприятные условия для развития микроорганизмов. При неблаго­
приятных условиях биохимические процессы замедляются или прекра­
щаются.
Нагрузка на аэротенки, состав очищаемых стоков и концентрация
в н.и> окисляемых веществ не должны колебаться в значительных
пределах, что особенно важно при очистке сточной воды от роданидов.
Поэтому контроль за работой усреднителей-предаэротенков и
резервных (аварийных) емкостей должен быть весьма тщательным.
При наладке работы аэротенков после серьезного нарушения их
нормальной работы, а также при резком изменении состава очищае­
мой сточной воды необходимо адаптировать микроорганизмы к новым
условиям работы на пониженных нагрузках аэротенков по воде.
Для повышения концентрации активного ила в аэротенках с целью
стабилизации биохимического окисления необходимо применять
возврат очищенной ьоды с сктивным илом из отстойников.
При колебании состава сточных вод, что наблюдается в практике
эксплуатации биохимических установок коксохимических предприятий,
рекомендуется применять рассредоточенный впуск воды. В этом случае
сточная вода, попадая небольшими порциями в несколько точек
аэротенка, сразу сильно разбавляется очищенной водой, при этом-
улучшаются условия для нормальной жизнедеятельности фенол- и
роданразрушающих микроорганизмов.
Подача воздуха в аэротенки должна производиться непрерывно
и эсвномерио, в противном случае произойдет нарушение окисли­
тельного процесса и, кроме того, активный ил осядет на дне.
В каждой точке аэротенка оптимальное количество растворенного
«яслсрода должно быть не менее 2 мг/л. Практика эксплуатации
81

82
аэротенков первой ступени показала возможность их эффективной
эксплуатации при содержании растворенного кислорода выше
0.5 мг/л. При отсутствии растворенного кислорода следует увеличить
количество подаваемого в аэротенки воздуха.
При биохимической очистке сточной воды коксохимического
производства в эаротенках периодически отмечается интенсивное
пенообразование. Основными причинами повышенного пенообра-
зования в аэротенках являются попадание в сточную воду гидрофобных
твердых или жидких углеродистых продуктов (тонкодисперсных частиц
кокса, пека, жидких полимеров, кубовых остатков и других) или
снижение pH. Активный ил также является пенообразующим компо­
нентом, но с весьма слабыми стабилизирующими свойствами, при
которых пена разрушается через несколько минут.
Для борьбы с пеной в аэротенках первой ступени очистки приме­
няется рассредоточенная подача сточной воды через форсунки. В
хорошо работающих аэротенках второй ступени образующаяся при
биохимической очистке пена самопроизвольно разрушается и ее
накопления не происходит.
Конструкция аэротенков предусматривает подсводовое
пространство до 2 м, которое достаточно при нормальной работе
биохимической установки.
В случае отклонения нагрузки на биохимическую установку от
проектной или установленной опытом рекомендуются следующие меры.
При уменьшении количества сточной воды на продолжительное
время исключить из работы один или несколько аэротенков, в против­
ном случае окислительная мощность их будет уменьшаться, а расход
воздуха будет неоправданно большим.
При увеличении расхода сточной воды или повышении содержания
83
загрязняющих веществ следует в качестве экстренной меры увеличить
количество подаваемого в аэротенк воздуха и возврата активного
ила.
Если указанные мероприятия не дадут положительного результата,
необходимо уменьшить количество подаваемой на очистку сточной
воды, закачивая часть ее в резервные емкости.
В случае нарушения процесса очистки, в результате чего
концентрация фенолов или роданидов на выходе из аэротенков резко
повысилась, необходимо на время прекратить подачу в аэротенк
сточной воды.
Аэрационная система
На биохимических установках отечественных коксохимических
предприятий применяется в основном пневматическая система аэрации:
эрлифтная и через трубы с отверстиями.
Аэрация через трубы с отверстиями применяется на биохимических
установках небольшой производительности. Аэраторы располагаются
у дна аэротенка, диаметр отверстий в трубах составляет 5-8 мм.
Коэффициент использования кислорода для такой системы составляет
2-5% (при 'стандартных" условиях)*1.
Эрлифтная аэрационная система применяется двух модификаций:
система конструкции Гипрококса и система конструкции ВУХИНа.
Общий вид одиночного эрлифтного аэратора конструкции
Гипрококса показан на рис. 14. Аэратор состоит из эрлифтной трубы
диаметром 1000 - 1200 мм, зысотой (над барботажом) 2700 мм, с
конической нижней частью, в которой размещается барботер,
*) 'Стандартные' условия - водопроводная обескислороженная вода при
температуре 20 °С и давлении 760 мм рт.ст.

84
3
Рис. 14. Общий вид одиночного эрлифтного аэратора конструкции
Гипрококса
1 - подача сточной воды, 2 - отвод воды Из аэротенка, 3 - подача воздуха,
4 - конический отражатель, 5 - направляющая труба, 6 - дырчатый конус.
выполненный в виде перфорированного кожуха с глухим днищем. Над
эрлифтной трубой установлен конический отражатель для распре­
деления выходящего из него газожидкостного потока по площади аэро­
тенка. Аэраторы устанавливаются по одному на секцию аэротенка
объемом 400 - 500 м3. Коэффициент использования кислорода воздуха
аэратора конструкции Гипрококса 2.9
-
3.4% (при 'стандартных’
условиях).
Общий вид эрлифтного аэратора конструкции ВУХИНа показан
на рис. 15. Эрлифтная труба аэратора изготовляется из обычной стали,
защищенной эпоксидной шпаклевкой, из полимерных материалов или
керамики. Диаметр эрлифтных труб выбирается в зависимости от
нагрузки по воздуху на один аэратор: в диапазоне нагрузок
50 - 250 нм3/ч используются эрлифтные трубы диаметрам 500 мм.
Высота эрлифтных труб в аэротенках первой ступени 0.7
-
1.5м,в
аэротенках второй ступени 2.5
-
3.0 м при рабочей высоте жидкости
в аэротенке 4-5 м.
85
Рис. 15. Общий вид эрлифтного аэратора конструкции ВУХИНа
1- труба эрлифта, 2 - стойка эрлифта, 3 - барботер, 4 - колено, 5 - стойка
барботера, 6 - опорная плита, 7 - тройник барботера.
Барботеры аэраторов выполнены в виде открытых снизу коробов
с двумя рядами отверстий диаметром 3 - 8 мм на продольных
вертикальных стенках (с каждой стороны). Отсутствие днищ а у коробов
исключает забивание барботеров твердыми частицами. Наличие двух
рядов отверстий дает возможность поддерживать в оптимальном
диапазоне (20 - 30 м/с) скорость воздуха в отверстиях барботера в
широком интервале изменения расходов воздуха в аэратор. Барботеры
следует изготавливать из коррозионносгойких материалов (нерж авею ­
щая сталь, пластмасса и т.д.), отверстия барботеров после рассвер­
ловки необходимо зачистить от заусенец.
Характерной особенностью эрлифтной аэрсционной системы
ВУХИНа является установка в секции аэротенка большого числа
эрлифтных аэраторов, в среднем по одному сэратору на каждые
4-6 м-2 площади аэротенка (при уровне жидкости 4 м). Аэраторы

86
расположены по площади равномерно либо группами ('пакетами')
по 2-6 шт. таким образом, чтобы расстояние между центрами соседних
эрлифтных труб 'в пакете' (или при равномерном расположении) не
превышало пяти диаметров эрлифта. Схема расположения пакетов
эрлифтных аэраторов показана на рис. 16. Такое расположение
обеспечивает интенсивное взаимодействие контуров циркуляции,
создаваемых аэраторами, и минимальный объем застойных зон в
аэротенке. Достигаемый при этом коэффициент использования
кислорода составляет 12-15% (при 'стандартных" условиях).
Рис. 16. Схема расположения пакетов эрлифтных аэраторов в аэротенке
1 - подача сгонной воды, 2 - отвод воды из аэротенка, 3 - подача воздуха,
4 - корпус аэротенка, 5 - эрлифтная труба, 6 - опорная плита, 7 - бачок-
воздухораспределитель, 8 - воздушный коллектор, 9 - подводящая труба к
аэратору, 10 подводящая труба к пакету аэраторов, 11
-
барботер.
При монтаже аэрационной системы ВУХИНа необходимо выпол­
нять следующие требования:
-
разводка воздуха по аэраторам в аэротенке должна быть строго
симметричной;
-
барботеры всех аэроторов в аэротенке должны быть выставлены в
одной горизонтальной плоскости с отклонением не более ± 1 0 мм;
-
расстояние от плоскости установки барботеров до уровня слива
должно быть одинаковым во всех аэротенках, снабжаемых воздухом
от одной воздуходувки.
Для отвода жидкости из аэротенка с поддержанием заданного
уровня рекомендуется устанвливать эрлифтные насосы постоянного
уровня (рис. 17).
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
87
Воздух
Труба заварена
и имеет четыре
прорези
Рис. 17. Эрлифтный насос постоянного уровня

Вторичные отстойники
Вторичные отстойники служат для отделения от очищенной
жидкости активного ила и для уплотнения его. Общий вид вторичного
отстойника показан на рис. 18. Вторичные отстойники проектируются
заглубленными в земле для осуществления самотечной подачи в них
сточных вод с активным илом. Удаление осадка из зумпфа осуще­
ствляется насосами или путем выдавливания под гидростатическим
давлением уровня жидкости в отстойнике. Продолжительность пребы­
вания очищенной сточной воды во вторичном отстойнике 1.5-2 час.
4
Рис. 18. Общий вид вторичного отстойника
1 - подвод воды с активным илом, 2 - отвод осветленной воды, 3 - отвод ак­
тивного ила, 4 - привод, 5 - скребок.
При эксплуатации нескольких отстойников необходимо соблюдать
равномерное распределение между ними поступающей из аэротенков
смеси сточной жидкости и активного ила и периодическое удаление
из отстойников уплотненного ила (один раз в сутки), не допуская
образования его зслежей в отстойниках. Несвоевременное удаление
89
ила ухудш ает его свойства (вследствие загнивания) и качество
очищенной жидкости.
Появление на поверхности вторичных отстойников всплывающих
пузырьков газа и сгустков ила указывает на излишне долгое пребы­
вание его в отстойниках. Для борьбы с этим явлением рекомендуется
увеличивать количество удаляемого избыточного активного ила.
Установка термического обезвреживания
избыточного активного ила
Назначение установки - уничтожение избыточного активного илп,
образующегося в результате биологического окисления загрязнений
сточной воды коксохимического предприятия. Схема установки
термического обезвреживания избыточного активного ила показана
на рис. 19.
Избыточный активный ил периодически, примерно 2-3 раза в
неделю (в зависимости от производительности биохимической
установки), из вторичных отстойников откачивается в илоуплотнители,
которые представляют собой цилиндрические емкости с коническим
днищем. После уплотнения в течение 12-16 ч. вода сбрасывается в
аэротенки второй ступени, а уплотненный ил в виде пульпы насосом
непрерывно подается через форсунки в зону горения печи. Произво­
дительность установки, применяемой на биохимической установке
коксохимического предприятия, 1.5-2 м3/ч по уплотненному илу.
В качестве топлива используется коксовый газ. Воздух в печь
подается вентилятором. Температура в зоне горения в зависимости
от материала футеровки поддерживается от 1100 до 1500 °С.
При эксплуатации установки термического обезвреживания
избыточного активного ила возможны следующие нарушения ее
работы:
-
забивка нафталином трубопровода коксового газа.

90
Рис. 19. Схема установки термического обезвреживания избыточного
активного ияа
I - избыточный активный ил, II - коксовый газ, III - воздух.
1 - илоуплотнитель, 2 - насос для подачи уплотненного ила, 3 - печь,
4 - труба, 5 - вентилятор.
Для пропарки трубопровода предусмотрена подача в него острого
пара.
-
в холодное время года возможно замерзание трубопровода подачи
избыточного активного ила в печь и илоуплотнитель. В этом случае
в трубопровод и в илоуплотнитель должен подаваться острый пар.
При нарушениях технологического режима работы установки
термического обезвреживания активного ила предусмотрена автома­
тическая ее остановка с прекращением подачи коксового газа и
воздуха.
Узел хранения ортофосфорной кислоты
Ортофосфорная кислота применяется в качестве фосфорного
питания микроорганизмов, окисляющих загрязнения сточных вод.
Фосфорное питание подается в усреднитель-предаэротенк в виде
5-10%-ного раствора ортофосфорной кислоты из расчета 13.5 г
100%-ной Н3РО4 на 1 м3 сточной воды (при этом содержание фосфо­
ра (Р) в воде после усреднителя-предаэротенка должно составлять до
5 мг/л).
Для хранения ортофосфорной кислоты предусмотрены хранилища,
емкость которых позволяет принять железнодорожную цистерну
кислоты. Хранилища ортофосфорной кислоты устанавливаются в
реагентном хозяйстве биохимической установки (см. рис. 10). Там же
установлены насосы для перекачки ортофосфорной кислоты в бачок-
дозатор, установленный на усреднителе-предаэротенке.
Резервные емкости
Резервные емкости служат для приема залповых сбросов сточных
вод или части сточных вод при нарушениях технологии очистки. Их
объем должен обеспечить прием сточных вод в течение 4-8 ч.
Сточная вода, закачанная в резервные емкости, постепенно
перерабатывается на биохимической установке. Для выполнения своих
функций резервные емкости необходимо держать пустыми.
91

92
Глава 5
РАЗВЕДЕНИЕ КУЛЬТУР ФЕНОЛ- И
РОДАНРАЗРУШАЮЩИХ МИКРООРГАНИЗМОВ В
ЛАБОРАТОРНЫХ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ УСЛОВИЯХ
5.1. Хранение культур микроорганизмов в условиях заводской
лаборатории
Лаборатория коксохимического предприятия, осуществляющая
контроль за работой биохимической установки, должна постоянно
иметь культуры фенол- и роданразрушающих микроорганизмов. Эти
культуры перед пуском аэротенков берутся с хорошо работающей
биохимической установки коксохимического предприятия. В дальнейшем
их необходимо сохранять в лаборатории в стерильных условиях.
Хранение и выращивание культур фенол- и роданразрушающих
микроорганизмов производится в специальных жидких питательных
средах, а активность их поддерживается путем периодических
пересевов: в зимнее время - один раз в месяц, в летнее - д б о раза
в месяц.
Для приготовления жидкой питательной фенольной среды исполь­
зуется фенольная сточная вода, прошедшая предварительную очистку
на биохимической установке (после напорного флотатора). В лабо­
ратории отобранную воду дополнительно профильтровывают (для осво­
бождения о т оставшихся смол и масел) через бумажный фильтр, после
чего при необходимости разводят водопроводной или технической
водой до содержания фенолов в ней 200-300 мг/л. К одному литру
подготовленной фенольной воды добавляют следующие соли:
аммоний сернокислый
G.5 г
магний сернокислый
0.5 г
93
калий фосфорнокислый
0.5 г
однозамещенный
калий фосфорнокислый
0.5 г
двухзамещенный
железо сернокислое
следы (на кончике шпателя)
(закисное)
Для приготовления жидкой питательной среды для культивирования
роданразрушающих микроорганизмов за основу берется прошедшая
биохимическую очистку от фенолов сточная вода, к одному литру
которой добавляются следующие соли:
аммоний роданистый
0.38 мг
аммонии сернокислый
1.1 г (из расчета, чтобы
концентрация аммиака
составляла 300 мг/л)
магний сернокислый
0.5 г
калий фосфорнокислый
0.5 г
однозамещенный
калий фосфорнокислый
0.5 г
двухзамещенный
железо сернокислое
следы (на кончике шпателя)
(закисное)
При добавлении солей одно- и двухзамещенного фосфорнокислого
калия pH среды резко меняется. Поэтому среду подщелачиваю'.
4%-ным раствором едкого натра или 4%-ным раствором углекислой
соды до pH 7.4-8.0.
Приготовленные фенольную и родановую питательные среды раз­
ливают по флаконам, стерилизуют в автоклаве в течение 20 мин.,
при давлении 0.15 МПа и хранят в лаборатории герметично закрытыми
при комнатной температуре.
Пересевы культур фенол- и роданразрушающих микроорганизмов

осуществляют обычным бсктериологическим способом. Стернальной
пипеткой (емкостью 5 или 10 мл] стерильно (над спиртовкой или газовой
горелкой) переносят 5 мл культуры из предыдущего пересева в стериль­
ный толстостенный флакон (объемом 200 мл) и доливают в него 50 мл
специальной жидкой питательной среды. Стерилизацию посуды произ­
водят в автоклавах (в течение 20 мин. при давлении 0.15 МПа) или в
сушильном шкафу (в течение 20 мин. при температуре 200 °С). Если
для пересевов и хранения культур используются сосуды другой емкости,
то обязательным является их заполнение не более чем на 1/4 объема.
Такое заполнение флаконов обеспечивает необходимое для нормаль­
ной жизнедеятельности культуры количество воздуха.
Пересеянные культуры выдерживают в термостате при 28-30 °С:
фенолразрушающую 1-2 дня, роданразрушающую 3-4 дня. Затем
культуры хранят до следующего пересева при комнатной температуре
в темном месте.
5.2. Разведение культур микроорганизмов в лабораторных
условиях
Для пуска биохиАлической очистки необходимо иметь в заводской
лаборатории по 90-100 л активной рабочей культуры фенол- и родан-
разрушающих микроорганизмов.
Разведение культуры фенолразрушающих микроорганизмов начи­
нается в 2-3 литровой колбе (бутыли). В колбу, снабженную ватно-
марлевой пробкой, вносят 500 мл фенольной сточной воды (после
напорного флотатора) с содержанием фенолов (летучих)
200-300 мг/л и 100 мл лабораторной культуры фенолразрушающих
микроорганизмов. При необходимости пробу предварительно филь­
труют от смол и масел.
Колбу с рабочей культурой фенолразрушающих микроорганизмов
94_________________________________________________________________________
помещают в термостат и выдерживают при температуре 28-30 °С.
Через сутки выдержки необходимо проверять жидкость на содержание
фосфора, которое должно быть не менее 10 мг/л. В противном случае
фосфор в виде ортофосфорной кислоты добавляется в колбу в
необходимом количестве. Через 2-3 суток концентрация фенолов в
среде должна снизиться до 5-10 мг/л, а количество фенолразрушающих
микроорганизмов резко возрасти.
Дальнейшее накопление рабочей культуры проводят в 20-ти
литровых бутылях при комнатной температуре. Предварительно все
бутыли снабжаются доходящими до дна барботерами, к наружному
концу которых подсоединяются резиновые шланги, по которым подается
сжатый воздух. Бутыли должны быть закрыты ватно-марлевыми
пробками.
Перед внесением культуры бутыли в течение суток дезинфекцируют
фенольной водой с концентрацией фенола 1-2 г/л, которую затем
сливают. После этого в одну из бутылей вносят 2.5 л обезмасленной
фенольной сточной воды, 0.5 л полученной в лаборатории рабочей
культуры фенолразрушающих микроорганизмов и фосфорное питание
в таком количестве, чтобы содержание фосфора в жидкости было
примерно 10 мг/л.
Содержимое бутыли круглосуточно аэрируют сжатым воздухом,
который обогащает жидкость необходимым для жизнедеятельности
микроорганизмов кислородом Расход подаваемого воздуха устанавли­
вается визуально так, чтобы поступающий воздух энергично переме­
шивал содержащуюся в бутыли жидкость.
Через 1-2 суток, после того как концентрация фенолов в бутыли
снизится до 5-10 мг/л, в нее добавляется 15 л обезмасленной
фенольной сточной воды, вносится фосфорное питание (из расчета
95

содержания фосфора 10 мг/л) и продолжается аэрация.
После окончания процесса обесфеноливания содержимое бутыли
распределяется по другим бутылям, и размножение культуры продол­
жается в той же последовательности, как в первой бутыли.
В случае, если содержание фенолов в сточной воде выше
400 мг/л, она разбавляется до нужной концентрации технической
или водопроводной водой.
При применении в качестве фосфорного питания ортофосфорной
кислоты для удобства дозировки готовятся 5-10%-ные водные растворы
кислоты.
Размножение культуры фенолразрушающих микроорганизмов
осуществляется при температуре 20-25 °С и при pH 7.0 -8.5. Нужный
объем (100 л) может быть получен за 7-10 дней.
Из полученных 100 л культуры часть (5-10 л) оставляют в лабора­
тории на случай срыва при обогащении питомника.
Разведение культуры роданразрушающих микроорганизмов
производится в том же порядке, что и фенолразрушающих микро­
организмов. Роданразрушающая культура размножается на предва­
рительно биохимически очищенной от фенолов сточной воде с
содержанием роданидов 100-200 мг/л. В случае большего содержания
роданидов обесфеноленная сточная вода разбавляется до нужного
содержания роданидов водопроводной водой. Разведение культуры
роданразрушающих микроорганизмов проводится при температуре
20-25 °С, pH 7.5-8.5 и содержании фосфора около 10 мг/л. Посте­
пенно размножая комплекс культур роданразрушающих микроор­
ганизмов, доводят его объем в течение 20-30 дней до 100 л.
96_____________________ ____________________________________________________
5.3. Зарядка питомников
В составе биохимической установки имеются питомники (запасные
еА/кости) для культур фенол- и роданразрушающих микроорганизмов.
Перед зарядкой их очищают от строительного мусора, моют и прове­
ряют работу аэрационных систем, дезинфицируют концентрированной
фенольной сточной водой (содержание фенолов 1-2 г/л) в течение
2 -х суток.
Зарядку питомников проводят последовательно, сначала для
фенолразрушающей культуры, затем, перед пуском второй ступени
очистки, для роданразрушающей культуры.
В питомник фенолразрушающей культуры заливают фенольную
сточную воду, прошедшую предварительную механическую очистку,
в количестве 0.9 м3 с содержанием фенолов 200-300 мг/л. Если сточная
вода имеет содержание фенолов выше 400 мг/л, то ее необходимо
разбавить технической водой. Затем в питомник заливают фенолраз-
рушающую культуру из бутылей и фосфорное питание. В качестве
фосфорного питания применяется ортофосфорная кислота из расчета
содержания фосфора в воде 10 мг/л.
В питомнике при размножении культуры поддерживается темпе­
ратура 28-30 °С и pH 7.0-8.5. Жидкость в питомнике аэрируется
круглосуточно. В случае необходимости жидкость в питомнике подогре­
вается глухим паром.
Путем трех- или четырехкратного добавления к обесфеноленной
воде новых порций фенольной сточной воды и фосфорного питания
постепенно обогащают весь объем питомника активным комплексодл
культур фенолразрушающих микробов.
Зарядку питомника культурой роданразрушающих микроор­
ганизмов проводят аналогично зарядке культурой фенолразрушающих
__________________________________________________________________________ 97

98
микроорганизмов. Размножение культуры проводят на воде, прошед­
шей очистку от фенолов. Температура при этом поддерживается
28-30 °С , pH 7.5-8.5, в случае необходимости (при отсутствии при
анализе фосфора или его содержании менее 1 мг/л) дается фосфорное
питание.
В период эксплуатации биохимической установки в питомниках
необходимо постоянно поддерживать в активном состоянии комплексы
культур фенол- и роданразрушающих микроорганизмов. Для этого из
питомника выкачивается 4/5 объема очищенной воды (после того,
как концентрация фенолов или роданидов снизится до 1-5 мг/л),
заканчивается фенольная вода из усреднителя в питомник с фенолраз-
рушающей культурой (биохимически обесфеноленная вода в питомник
с роданразрушающей культурой) и дается фосфорное питание. Данная
операция проводится практически каждые 3-5 дней.
В случае недостатка фенолов или роданидов в питомнике
наступает голодание микроорганизмов, что приводит к уменьшению
их количества и снижению активности.
5.4. Зарядка аэротенков
Зарядка аэротенков первой ступени очистки производится в
следующем порядке:
-
закачать 30-50 м3 фенолразрушающий культуры из питомника
(количество зависит от рабочего объема питомника);
-
закачать 200-300 м3 сточной воды после предварительной очистки
и добавить ортофосфорную кислоту из расчета 2 0 г на 1 м3 сточной
воды;
-
в случае, если при предварительной очистке не применяется
сернокислое закисное железо, необходимо добавить его в аэротенки
из расчета 100-200 r/м3 сточной воды;
99
-
включить аэрацию;
-
производить ежедневный отбор проб;
-
после снижения содержания фенолов до менее 5 мг/л закачать в
аэротенк сточную воду до перелива и добавить ортофосфорную
кислоту из расчета 2 0 г на 1 м3 сточной воды;
-
при перезарядке питомника фенолразрушающую культуру закачивать
в этот же аэротенк;
-
температура воды в аэротенке должна быть около 30 °С (±5 °С) и
не должна снижаться ниже 20 °С. При необходимости вода в
аэротенке нагревается до 30 °С острым паром. Продолжительность
зарядки аэротенка первой ступени составляет около 10 суток.
После достижения в воде аэротенка содержания фенолов менее
5 мг/л он переводится на проточную работу. Пуск сточной воды на
протоке начинает с 5 м3/ч, затем при стабилизации содержания
фенолов менее 5 мг/л увеличивают нагрузку (после выдержки при
каждой нагрузке не менее 2 суток) по 5 м3/ч, постепенно доводя до
проектной мощности. В случае повышения содержания фенолов более
5 мг/л нагрузка снижается на 5 м3/ч и до достижения стабильной
очистки от фенолов (их содержание менее 5 мг/л) вновь не увели­
чивается.
Зарядка и пуск следующих аэротенков первой ступени очистки
производится путем закачки фенолразрушающей культуры из первого
аэротенка и переводом их на проточную работу.
Зарядка аэротенков втсрой ступени очистки производится в
следующем порядке:
-
закачать 30-50 м3 роданразрушающей культуры из питомника;
-
закачать 200-300 м3 сточной воды после очистки в аэротенках первой
ступени;

100
-
включить аэрацию;
-
производить ежедневно отбор проб;
-
температура поддерживается около 30 °С путем подогрева паром.
В случае, если в аэротенке нет парового подогрева через змеевик,
можно пользоваться острым паром;
-
после снижения содержания роданидов до менее 10 мг/л закачать
в аэротенк сточную воду после очистки в аэротенках первой ступени
до перелива;
-
при перезарядке питомника роданразрушающую культуру закачивать
в этот же аэротенк.
Продолжительность зарядки аэротенка второй ступени составляет
15-20 суток.
Пуск аэротенка второй ступени на проток и зарядка следующих
аэротенков производится так же, как и аэротенков первой ступени
очистки.
Глава 6
КОНТРОЛЬ ЗА РАБОТОЙ
БИОХИМИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ
Целью контроля является получение очищенных сточных вод
требуемого качества при обеспечении экономичной бесперебойной
работы и максимальной производительности биохимической установки.
Контроль должен быть организован так, чтобы по его результатам
можно было иметь ясное представление о количестве и качестве
очищаемых сточных вод, интенсивности процессов очистки, проте­
кающих в каждом отдельном сооружении и в целом по биохимической
установке.
При выработке схемы контроля необходимо учитывать особенности
очищаемых сточных вод на данных очистных сооружениях и условиях
их работы в течение того отрезка времени, на который устанавливается
разрабатываемая схема контроля.
По эксплуатационным данным необходимо устанавливать, какие
сооружения и по какой причине лимитируют производительсть уста­
новки, после чего наибольшее внимание должно быть обращено на
контроль за работой этих сооружений.
Аналитический контроль за работой биохимической установки и
отдельных ее сооружений ведется группой биохимии заводской
лаборатории, которая должна быть хорошо оборудована и укомплек­
тована специалистами: инженером-химиком, микробиологом и
лаборантами.
6.1. Технологический контроль
По биохимической установке в целом и по отдельным ее
__ _ __ _ __ _ __ _ __ _ __ _ __ _ __ ___ ____________ ___ ____________ ___ _____
101

102
сооружениям систематически ведется:
-
учет количества и качества сточных вод, поступающих на очистку;
-
учет качества очищенных сточных вод;
-
учет расходуемых на очистку сточных вод реагентов, воздуха,
электроэнергии, пара и др.;
-
определение температуры и pH;
-
определение величины перегрузок, нарушающих режим работы;
-
учет показателей технологического режима работы.
Особое внимание должно быть уделено учету количества сточных
вод, не прошедших (в аварийных случаях) очистку. Должны регистри­
роваться и изучаться причины этих нарушений для того, чтобы найти
пути их устранения.
Параметры технологического процесса, которые необходимо
измерять, а также точки установления датчиков контрольно-измери­
тельных приборов приводятся в табл.6 .
Таблица 6
Контроль за технологическим процессом биохимической установки
Измеряемые
Техноло­
параметры
технологи­
ческого
Еди­
ница
Рабочий
диапазон
гически
допусти­
мый предел
Перио­
дичность
Рекомен­
дуемые
способы
процесса с
указанием
изме­
рения
измерения
параметров
погреш­
ности
измере­
ний
измере­
ния
точек
измере­
замера
ний ±
1
2
3
4
5
6
]. Объемный
расход воды
фенольной
канализации
м3/ч
50-
250
1.5% отн
постоянно
регистри­
рующий с
записью
103
Продолжение таблицы 6
1
2
3
4
5
6
2. Объемный
расход избыточ­
ной надсмоль­
ной воды
м3/ч
50-
200
1.5% отн.
постоянно
регистри­
рующий с
записью
3. Температу­
ра избыточной
надсмольной
воды перед
холодильником
°С
50-
100
5<£
регистри­
рующий
4. Температу­
ра избыточной
надсмольной
воды после
холодильника
°С
40-
60
1х:
5. Объемный
расход раст­
вора сернокис­
ло го закисного
железа
дм3/ч
20-
200
1.5% отн.
регистри­
рующий с
записью
6. Объемный
расход раст­
вора марган­
цевокислого
калия
ДМ3/ч
5-
50
1.5% отн.
7. Объемный
расход сжатого
воздуха в
усреднителе
М3/ч
1000-
6000
1.5% отн.
регистри­
рующий
8. Давление в
напорном баке
флотации
МПа
0.3-
0.5
3% отн.
9. Объемный
расход воды на
рециркуляцию в
напорный
флотатор
м3/ч
100-
200
1.5% отн.
10. Температу­
ра воды в
усреднителе
'С
30-
50
1°С
11. Температу­
ра воды до хо­
лодильника пос­
ле усреднителя
°с
35-
50
1чс

104
Продолжение таблицы 6
1
2
3
4
5
6
12. Температу­
ра воды после
холодильника
°С
30-
35
1°С
постоянно
регистри­
рующий
13. Температу­
ра воды в аэро­
тенках первой
ступени очистки
°с
25-
35
1°С
14. Температу­
ра воды в аэро­
тенках второй
ступени очистки
°с
25-
35
1°С
15. Температу­
ра воды в пи­
томниках мик­
роорганизмов
°с
25-
35
]°С
16. Объемный
расход сжатого
воздуха в аэро­
тенках первой
ступени очистки
(в каждый)
м3/ч
2000-
7000
1.5% отн.
17. Объемный
расход сжатого
воздуха в аэро­
тенки второй
ступени очистки
(в каждый)
м3/ч
2000-
5000
1.5% отн.
18. Объемный
расход воды в
аэротенки
(в каждый)
м3/ч
30-
150
1.5 отн.
19. Объемный
расход прошед­
шей очистку
сточной воды
м3/ч
100-
500
1.5% отн.
регистри­
рующий с
записью
20. Величина
pH воды фе­
нольной
канализации
ед. pH
2-
9
5% отн.
21. Величина
pH избыточной
надсмольной
воды
ед. pH
7-
10
5% отн.
22. Величина
pH воды из
усреднителя
ед. pH
7-
9
5% отн.
•
105
Продолжение таблицы 6
1
2
3
4
5
6
23. Величина •
pH сточной во­
ды после
очистки
ед. pH
7-
9
5% отн. постоянно
регисти-
рующий с
записью
24. Объемный
расход раство­
ра ортофос­
форной кислоты
дм3/ч
10-
50
1.5% отн.
Все контрольно-измерительные приборы устанавливаются в
специальном помещении на общем щите.
Уход за измерительными приборами должен производиться
специально выделенными лицами, отвечающими за правильность
полученных данных и исправную работу измерительных приборов и
приспособлений.
6.2. Аналитический контроль
Перед пуском биохимической установки производится полное
обследование стоков отдельных цехов и общего стока для определения
состава стоков и их соответствия проектным данным. В процессе
эксплуатации осуществляется постоянный контроль за качеством стоков
отдельных цехов.
Основными показателями для характеристики сточных вод
являются: температура, активная реакция (pH), биохроматная
окисляемость (ХПК), содержание фенолов, роданидов, цианидов, общих
масел, аммиака летучего и общего, содержание растворенного
кислорода, фосфора, сухого вещества (ила) и зольность активного
ила (в аэротенках).
По требованию инспекций, при нарушении технологического
режима канализования и очистки сточных вод и при пуско-наладочных

106
работах в сточных водах дополнительно определяются: бензол,
нафталин, сероводород, пиридиновые основания, сульфаты, хлориды
и др.
Эффект работы биохимической установки в целом и ее отдельных
сооружений определяется путем сравнения качества поступающей и
очищенной сточной воды.
Сточные воды коксохимических предприятий содержат очень
большое количество компонентов, концентрации которых в отдельных
стоках отличаются значительно. Поэтому точное аналитическое
определение отдельных веществ - сложная аналитическая задача.
Наиболее подробно аналитика сточных вод коксохимического
производства или близких к ним по свойствам представлена в
многографиях Ю .Ю .Лурье и В.Е .Привалова с соавторами (см.
'Библиографический список"). Следует, однако, иметь в виду, что при
аналитическом определении даже казалось бы хорошо апроби­
рованные методики не даю т гарантии исключения появления ошибок
из-за мешающего влияния примесей сточный вод. Ответственно
организованная аналитика текущего заводского контроля должна
постоянно проверяться на точность и воспроизводимость определений,
для чего используют следующие приемы:
-
периодическая проверка анализов выполнением их несколькими
лаборантами на одной пробе;
-
проверка методики (особенно при ее освоении) методом полуис-
скуственных проб - когда к реальной сточной воде добавляется
искусственно анализируемое вещество в таком количестве, чтобы
суммарная концентрация вещества в воде была соизмерима с
ожидаемой или предварительно замеренной в сточной воде. О
достоверности методики судят по тому, насколько точно определена
107
добавка вещества.
При выборе схемы контроля исходят из поставленной задачи:
-
определение качества сточных вод для проектирования очистных
сооружений;
-
аналитический контроль при пуске очистных сооружений и наладке
их работы, в том числе при аварийных состояниях;
-
текущий контроль при постоянной эксплуатации;
-
текущий контроль при залповых сбросах.
При выборе метода анализа компонента руководствуются следую­
щими соображениями:
-
возможный интервал концентраций компонента;
-
требуемая точность определения;
-
чувствительность определения компонента при использовании данной
методики;
-
быстрота получаемой информации;
-
трудовые и материальные затраты;
-
согласованность методик заводского контроля с инспектирующими
органами.
При исследовательских и пуско-наладочных работах требуется
применение высокоэффективных, чаще всего дорогостоящих, а рбитраж ­
ных методов.
Важнейшим элементом аналитического контроля является отбор
проб для анализа. Точки отбора проб из аппаратов, емкостей, трубо­
проводов должны быть оборудованы в таких местах, которые обеспе­
чивают достоверность пробы, удобны для пользования, снабжены

108
качественной запорной арматурой. Общим правилом отбора являются
такие операции: многократно используемая для отбора тара должна
быть предварительно промыта отбираемой водой; перед отбором
пробы следует промыть потоком отбираемой воды отводные трубки,
вентили (элементы пробоотборников); в особенно ответственных
случаях необходимо отбирать составную пробу, то есть отбор произ­
водить несколькими равномерными порциями в течение, например
1-2 часов; при текущем контроле обычно отбирается разовая проба,
но даже эту пробу следует отбирать 3-4 -мя порциями в течение
нескольких минут. Пробу следует отбирать (или сразу переливать из
тары, с помощью которой отбирается проба) в закрывающуюся
емкость, доверху наполнив ее водой. Пробы для определения содер­
жания масел обязательно отбираются в отдельную емкость. Объем
отбираемой пробы должен обеспечить проведение повторных
анализов. Объем проб для определения содержания масел зависит
от их содержания в воде, но в любом случае в воде до очистки объем
пробы должен быть не менее 0.2 л, а после очистки не менее 0.5 л.
При отборе проб из емкостей, если не поставлена задача отбора
специальным устройством с заданной глубины, отбор производится
обычно на глубине около 0.5 м от поверхности воды. В лотках или
каналах пробы следует отбирать в середине сечения потока, чтобы
избежать попадания сконцентрированных на поверхности, у стенок и
на дне пены, масел, осадка.
В текущем заводском контроле полезна система отбора
контрольных проб, особенно в вечернее и ночное время и для
отдельных стоков, в которых предполагается или качественно
(визуально, органолептически) обнаружено попадание недопустимых
сбросов: это позволяет в случае нарушения режима работы очистных
сооружений выявить источники и причины, а при нормальном режиме
очистки сократить объем контроля. Правилом отбора таких проб,
109
кроме описанных выше, является также необходимость консервации
на период от отбора до проведения анализа для летучих соединений
(типа цианистого водорода, сероводорода, аммиамка): достаточно
хорошая консервация обеспечивается в том случае, если проба
наливается в стеклянную емкость (колбу) до самого верха, а при
закрывании пробкой избыток воды вытесняется, при этом под пробкой
не должно быть воздушной прослойки; для соединений, биохимически
окисляемых (в пробах с аэротенков, вторичных отстойников) необхо­
димо пробу подкислить до pH 5-6 (при этом бактерии гибнут, но часть
летучего аммиака переходит в связанный аммиак).
Большинство методик анализа сточных фенольных вод содержит
операции подготовки (например, фильтрования) и устранения мешаю­
щего влияния большого числа компонентов (удаление органических
соединений окислением, отгонкой, осаждение сероводорода и
сульфидов в виде солей цинка, свинца и пр.); тщательное соблюдение
этих рекомендаций обязательно.
При установившейся работе биохимической установки рекомен­
дуемый аналитический контроль приведен в табл.7.
Таблица 7
Аналитический контроль за работой биохимической установки
Наименование пробы
Точка
отбора
пробы
Определяемые
показатели
Периодичность
отбора проб и
проведения
анализа
1
2
3
4
1. Сточная вода феноль­
ной канализации, п осту­
пающая на биохимичес­
кую установку
Трубопровод
pH, фенолы,
роданиды,
летучий и
общий аммиак.
Общие масла,
цианиды, ХПК
1 раз в смену
1 раз в сутки

110
Продолжение таблицы 7
1
2
3
4
2. Избыточная надсмоль-
ная вода, поступающая
на биохимическую
установку
Трубопровод
pH, фенолы,
роданиды, лету­
чий и общий
аммиак.
Общие масла,
цианиды, ХПК
1 раз в смену
1 раз в сутки
3. Вода после первичных
отстойников
Трубопровод
Общие масла
1 раз в сутки
4. Вода после флотаторов Трубопровод
Общие масла
1 раз в сутки
5. Вода после усред-
нителя-предаэротенка
Трубопровод
pH, фенолы,
роданиды,
фосфор
1 раз в смену
6. Вода из аэротенков
первой ступени
Аэротенк
первой
ступени
Фенолы,
микроскопия
1 раз в смену
1 раз в сутки
7 . Вода из аэротенков
второй ступени
Аэротенк
второй
ступени
Роданиды,
микроскопия
1 раз в смену
1 раз в сутки
8. Вода из сборника
очищенных е о д
Сборник
очищенных
вод
pH, фенолы,
роданиды,
аммиак лету­
чий и общий.
Общие масла,
цианиды, ХПК
1раз в смену j
1
1раз в сутки !
|
9. Вода из запасной
емкости культуры
фенолразрушающих
микроорганизмов
Емкость
pH, фенолы,
фосфор,
микроскопия
i
!
1раз в сутки !
10. Вода из запасной
емкости культуры
роданразрушающих
микроорганизмов
Емкость
pH, роданиды,
фосфор,
микроскопия
1 раз в сутки
ПриА/ечания:
] . Для контроля отбирают пробу в количестве 500 мл.
2. О тб ор проб производит цех, анализ - лаборатория.
3. Выполнение дополнительных анализоп производится по требованию инспекций
или при выяснении причин нарушения в работе.
Определение концентраций отдельных компонентов сточных вод
рекомендуется производить следующими методами:
-
фенолы летучие — в отгоне фотоколориметрическим методом с
4-аминоантипирином;
-
роданиды - с коагуляцией и последующим фотоколориметрическим
методом с солями трехвалентного железа;
-
цианиды — в отгоне фотоколориметрическим методом с циридин-
барбитуровым реактивом;
-
фосфор - в фильтрованной пробе фотоколориметрическим методом
с молибдатом аммония;
-
общие масла - весовым методом с использованием в качестве
экстрагента четыреххлорисгого углерода или бензола, с обязательной
отмывкой экстракта от фенолов и органических оснований;
-
бихроматная окиспяемость (ХПК-химическая потребность в кислороде)
определяется в кислой среде в присутствии катализатора, пробы
воды из аэротенков и вторичных отстойников фильтруются (удаляется
активный ил);
-
аммиак летучий при отсутствии свободной щелочности - титрованием;
-
растворенный кислород - иодометрическим методом Винклера или
с помощью анализатора кислорода типа KJ1-115;
-
активная реакция (pH) - электрометрическим методом.
В приложении приведено описание рекомендуемых методик для
аналитического контроля.
Ниже представлены некоторые более подробные сведения,
полезные для организации квалифицированного аналитического
контроля.
Химическое потребление кислород* (ХПК) - количество
кислорода, необходимое для полного окисления всех органических
111

веществ. Метод аналитического определения ХПК основан на
окислении углерода, водорода, серы, фосфора, входящих в молекулу
соединения, соответственно до С О 2, Н2О , ЭОз, Р2О 5. Наиболее
сильным окислителелл считается бихромат калия, поэтому для фенольных
сточных вод коксохимического производства, содержащих большое
количество трудноокисляемых примесей, рекомендуется определение
именно бихроматной, а не перманганатной окисляемости. Даже
использование бихромата калия и катализатора не обеспечивает
полного окисления всех органических соединений, это видно из
сравнения теоретически рассчитанной величины (ХПКТ) и аналитически
определенной величины (ХПКа) для ряда веществ (в мг 0/мг вещества):
112
ХПКТ
ХПК,
роданиды
1.55
1.28
цианиды
0.59
0.48
бензол
3.07
0
толуол
1.87
0
пиридин
2.43
0.2
Систематическое определение ХПК в исходной и очищенной воде
дает возможность судить не только об общем уровне очистки, но и
реагировать на залповые сбросы, а также выполнять технологический
анализ работы очистных сооружений: расчеты потребного количества
воздуха в аэротенки в зависимости о т общего загрязнения воды (см.
главу 1).
Фенолы летучие и многоатомные - аналитически их
определяют отдельно для более глубокого исследования состава
сточных вод и эффективности очистки в аэротенках. Можно определять
суммарно фенолы в исходной воде по методике определения летучих
фенолов, но без отгона, при этом практически определяется общее
количество летучих и многоатомных фенолов. В очищенной до
нормативных показателей воде после первой ступени без отгона
113
определяется в основном содержание многоатомных фенолов.
При определении содержания общих масел одновременно
экстрагируются и полярные (хорошо растворимые в воде) углеводоро­
ды — фенолы и пиридиновые основания, которые должны быть
извлечены из экстракта растворами соответственно щелочи и кислоты.
Это, кстати, является специфическим отличием фенольных сточных вод
коксохимического производства о т стоков других отраслей, поэтому в
общих руководствах по анализу содержания масел в промышленных
водах отсутствует рекомендация удаления фенолов и оснований из
экстракта, и зачастую требуются настойчивые усилия для разъяснения
этой специфики контролирующим органам. Методика анализа на
общие масла экстракцией не позволяет определять легколетучие
одноядерные ароматические углеводороды (бензол и его гомологи) и
дает для остальных углеводородов результаты, заниженные на
20-40%, в зависимости от состава. Это необходимо иметь в виду при
оценке эффективности очистки воды от масел. Для весового метода
определения содержания масел рекомендуются два растворите­
ля - бензол и четыреххлористый углерод, применение последнего
предпочтительно, ток как он дает наименьшую погрешность
определения (в частности, благодаря тому, что экстракт значительно
тяжелее воды и хорошо и без потерь отделяется от воды в делительной
воронке).
При обследовании флотационной очистки сточных вод от масел
целесообразно определять, кроме общего содержания масел, также
содержание высокодисперсных частиц - в профильтрованной через
бумажных фильтр с синей лентой воде (см. главу 1).
На ряде предприятий, из-за трудоемкости весового метода
определения масел, пытаются воспользоваться колориметрическим
методом. Э тот метод допустим для стоков с относительно постоянным
составом углеводородов, относящихся к категории 'м асла' (например,
для определения смолистых в надсмольной воде), но дает совершенно
искаженные результаты для общего фенольного стока.

114
Глава 7
ОРГАНИЗАЦИЯ И УЧЕТ РАБОТЫ
ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ
Для обслуживания сооружений биохимической установки в составе
коксохимического предприятия создается специальная служба, которая,
как правило, подчиняется главному энергетику предприятия.
Основными задачами службы биохимической установки являются:
-
недопущение в очищенных сточных водах, подаваемых на тушение
кокса, на городские очистные сооружения на доочистку или на
пополнение оборотного цикла теплообменной аппаратуры,
концентрации загрязнений более установленных проектом;
-
учет количества и качества поступающих на биохимическую установку
сточных вод;
-
контроль за количеством и составом цеховых стоков, содержащих
специфические загрязнения, тормозящие процесс очистки;
-
учет количества и качества очищенных на биохимической установке
сточных вод;
-
контроль за работой отдельных сооружений установки;
-
учет энергозатрат и расхода реагентов;
-
благоустройство территории биохимической установки;
-
соблюдение мер технической, санитарной и противопожарной
безопасности;
-
подготовка и повышение квалификации кадров для обслуживания
биохимической установки.
Рекомендуемый состав и численность основного обслуживающего
115
персонала для биохимической установки приведены в табл. 8.
Таблица 8
Рекомендуемые состав и численность основного
обслуживающего персонала биохимической установки
При производительности
установки, мЗ/ч
до 200
200 и более
Начальник участка или мастер
1
1
Начальник смены
-
1
Инженер-химик
1
1
Микробиолог
1
1
Аппаратчик
до8
до 12
Машинист насосных установок и
воздуходувной станции
4
до8
Лаборант
4
6
Примечание:
Без учета дежурного ремонтного персонала и ремонтной бригады.
Эксплуатация контрольно-измерительных приборов, их поверка и
ремонт возлагается на общезаводскую службу КИП и А.
Эксплуатационный персонал, обслуживающий сооружения биохи­
мической установки, должен иллеть достаточные знания техноло­
гического процесса очистка.
Начальник биохимической установки (мастер) обязан:
-
разработать инструкции - эксплуатационные, по технике безопас­
ности, по противопожарной охране и аварийным мероприятиям;
-
обеспечивать поддержание нормального режима эксплуатации

сооружений;
-
обеспечивать производство планово-предупредительных и капиталь­
ных ремонтов сооружений и оборудования;
-
обеспечивать составление дефектных ведомостей и графиков по
капитальному ремонту зданий и сооружений, заявок на материалы,
оборудование и пр.;
-
следить за правильным ведением рабочих журналов дежурным
персоналом и своевременно исправлять замеченные неисправности;
-
составлять ежемесячные и годовые технические отчеты по эксплутации
сооружений;
-
обеспечить все сооружения паспортами, технической и техноло­
гической документацией;
-
изучать работу отдельных сооружений и оборудования и вносить
предложения по их совершенствованию;
-
организовать техническую учебу персонала с целью повышения
квалицикации и улучшения условий эксплуатации;
-
принимать участие в научно-технических исследованиях в области
совершенствования технологического процесса очистки сточных вод,
улучшения конструкции оборудования и сооружений.
Инженер-химик (руководитель участка лаборатории) обязан:
-
знать конструкции и характеристики всех сооружений биохимической
установки;
-
иметь достаточные знания технологического процесса и путей
ликвидации нарушений в работе;
-
намечать точки отбора и следить за правильным отбором проб,
-
знать все методы анализа сточных вод, рекомендуемые в главе 6 ;
116_____________________________________________________________
117
-
обучать лаборантов методам производства анализов и контроли­
ровать их выполнение;
-
заполнять ежемесячные и годовые ведомости учета контроля работы
биохимической установки;
-
контролировать правильное ведение журналов лаборантами;
-
вести исследовательскую работу в области совершенствования
технологического процесса очистки сточных вод, улучшения
конструкции оборудования и сооружений биохимической установки.
Первичный учет работы очистных сооружений осуществляется
дежурным персоналом за каждую смену и заносится в рабочие
журналы. В рабочий журнал вносятся также сведения о всех
неисправностях и отклонениях в работе сооружений и механизмов.
Ежемесячно составляется технический отчет о работе биохи­
мической установки. Технический отчет сопровождается краткой
пояснительной запиской, анализирующей работу очистных сооружений
и расчетом стоимости очистки 1 м3 сточной воды.
Годовой отчет о работе биохимической установки составляется
на основании месячных отчетов. В нем излагаются основные этапы
работы, включая экономические показатели, а также результаты
проведения научно-исследовательских работ, внедрения новой
технологии, применения передовых методов работы.

Глава 8
ОХРАНА ТРУДА, ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ И
МЕРОПРИЯТИЯ ПО ЗАЩИТЕ ВОЗДУШНОГО БАССЕЙНА
Биохимическая установка имеет опасные и вредные произ­
водственные факторы, которые по своей природе относятся к
химическим. По характеру воздействия на организм человека эти
факторы относятся к общетоксическим, по пути проникновения в
огранизм человека - к действующим через дыхательную систему.
Все работы на биохимической установке должны вестись при
строгом соблюдении 'Правил безопасности в коксохимической
промышленности'.
Поврежденная теплоизоляция аппаратуры, паропроводов и
технологических трубопроводов должна своевременно восста­
навливаться.
Работа насосов при наличии течи через сальники запрещается.
Емкости и аппараты должны быть оборудованы площадками для
обслуживания.
Аппараты и трубопроводы в необходимых случаях должны быть
снабжены приспособлениями для отбора проб.
Фланцевые соединения напорных трубопроводов, по которым
транспортируются кислоты, а также сальники центробежных насосов,
применяемых для этих продуктов, должны иметь защитные кожухи.
Разгрузка из железнодорожных цистерн кислоты и передача ее в
хранилище и напорные баки сжатым воздухом запрещается.
На аппаратах и трубопроводах для кислотных растворов в
качестве прокладочного материала должны применяться кислото­
118________________________________________________________________________
устойчивые материалы.
Допускать к управлению пусковой, запорной и регулирующей
аппаратурой лиц, не обслуживающих непосредственно данный учасгсж
или рабочее место, запрещается.
Все аппараты должны быть пронумерованы. Номера наносятся
на видных местах несмываемой краской.
Хранилища и сборники, устанавливаемые вне помещений и покры­
тые теплоизоляцией, должны ид/еть козырьки, предотвращающие
попадание влаги за изоляцию.
Для вновь строящихся и реконструируемых предприятий должны
быть предусмотрены меры, исключающие попадание агрессивной
жидкости под днище хранилища.
Рабочие, обслуживающие установку, обязаны пользоваться рези­
новыми сапогами, перчатками, защитными очками, раствором
хлорамина и мылом для мытья рук.
Машинно-насосное отделение, помещение насосных, коммуни­
кационные туннели должны иметь приточно-вытяжную вентиляцию.
Перед проведением ремонтных работ резервуары и колодцы
должны быть провентилированы, работы в них должны выполняться
бригадой не менее чем из трех человек, двое из которых должны
находиться на поверхности земли и наблюдать за работающими.
Спускаться в колодцы и резервуары без шлангового аппарата и
предохранительного пояса запрещается.
Ремонтные или другие работы над открытыми усреднителями и
аэротенками должны производиться бригадой не менее чем из двух
человек.
119

120
Мероприятия по защите воздушного бассейна:
Выбросы в атмосферу из сооружений биохимической установки
обусловлены процессами десорбции вредных веществ из сточной воды,
подвергаемой очистке. Состав выбросов зависит от содержание этих
веществ в сточной воде.
Для сокращения выбросов цианистого водорода из сооружений
предварительной очистки применяется обработка сточной воды
сернокислым закисным железом с переводом летучих цианов в
нелетучие гексацианоферраты.
Перекрытие преаэраторов, усреднителей - предаэротенксз, аэро­
тенков первой и второй ступеней биохимической очистки, вторичных
отстойников и оборудование организованного отвода из этих соору­
жений отработанного воздуха позволяет существенно снизить выбросы
вредных веществ из сооружений биохимической установки в атмосферу-.
На ряде коксохимических предприятий устраиваются перекрытия и
над сооружениями предварительной очистки: первичными отстойниками
и флотаторами, что также ведет к снижению загрязнения атмосферы.
К снижению выбросов в атмосферу приводит и оборудование
аэротенков эффективной аэрационной системой, позволяющей снизить
расход сжатого воздуха на аэрацию и тем самым сократить выбросы
в атмосферу вредных веществ с отработанным воздухом.
121
Глава 9
ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ БИОХИМИЧЕСКИХ
УСТАНОВОК КОКСОХИМИЧЕСКИХ ПРЕДПРИЯТИЙ
На всех 13-ти коксохимических предприятиях России работаю т в
настоящее время биохимические установки; на коксохимических
заводах Украины работает в настоящее время 14 биохимических
установок.
В табл. 9 приведены результаты работы биохимических установок
на ряде предприятий. Очистка фенольных сточных вод от фенолов,
роданидов и цианидов в большинстве случаев проходит стабильно на
двухступенчатых биохимических установках. При достаточно полной
очистке от роданидов на многих установках очистка от фенолов
происходит до их остаточного содержания 0.2-0.3 мг/л. Хорошие
результаты очистки от фенолов получены на одноступенчатых
биохимических установках Запорожского и Кемеровского (1989 г.)
заводах. На Кемеровском заводе после пуска и освоения второй
ступени достигнута хорошая очистка и от роданидов (1993 г.).
Сравнение показателей работы отечественных биохимических
установок и зарубежных установок (табл. 10) показывает, что в целом
уровень очистки о т основных компонентов одинаков, в отдельных
случаях на отечественных установках достигнута более глубокая
очистка. В табл. 10 приведены показатели очистки сточных вод
коксохимического завода в г. Гамильтоне (США): значительно более
глубокая очистка от фенола получена в результате совместной очистки
фенольных вод завода с хозяйственно-бытовыми водами (аналогично
практикуемой в ряде городов России доочистке сточных вод
коксохимических предприятий на городских очистных сооружениях), а
также за счет разведения очищенной сточной воды речной водой.
Кстати, в зарубежной информации по очистке сточных вод коксохи­
мических заводов часто отмечается факт разбавления очищенных
производственных вод речной или морской (в Японии) водой.

Р
е
з
у
л
ь
т
а
т
ы
р
а
б
о
т
ы
б
и
о
х
и
м
и
ч
е
с
к
и
х
у
с
т
а
н
о
в
о
к
к
о
к
с
о
х
и
м
и
ч
е
с
к
и
х
п
р
е
д
п
р
и
я
т
и
й
Р
о
с
с
и
и
и
У
к
р
а
!
122
vo
о
В
з
в
е
­
ш
е
н
­
н
ы
е
в
-
в
а
2
1
9
2
2
0
3
8
2
4
2
6
■•
чэ
со
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
1
5
2
8
2
1
7
0
■
П
о
к
а
з
а
т
е
л
и
к
а
ч
е
с
т
в
а
в
о
д
ы
(
с
о
д
е
р
ж
а
н
и
е
в
е
щ
е
с
т
в
а
в
м
г
/
л
)
м
а
с
л
а
CN
3
3
2
5
3
4
1
0
1
6
-
3
9
6
CN
■
•о
ГО
■•
CN 45
СО U0
Гч ч>
СЧ UO
*
5
8
1
3
2
5
■
CN
-
1
4
9
8
2
0
7
6
3
1
7
5
8
•
9
9
7
3
•
•
а
м
м
и
а
к
о
б
щ
и
й
CN
5
3
6
5
2
8
6
2
5
5
9
5
7
5
5
6
6
9
со
Гч
00
5
3
5
9
4
0
6
4
6
•
-
5
4
4
7
9
8
8
6
3
6
4
0
8
3
5
6
2
4
1
7
0
5
6
0
1
4
3
1
9
8
0
7
4
6
'
а
м
м
и
а
к
л
е
т
у
ч
и
й
CN
5
0
1
7
•
•
Гч Г-
оо со
1
7
9
9
6
6
0
1
0
1
1
5
0
2
1
8
-
СО Гч
CN СО
1
5
0
1
8
2
2
3
3
2
1
5
3
2
4
9
8
0
1
1
0
9
1
I
1
5
5
!
2
4
5
ц
и
а
н
и
д
ы
CN ГО Г-ч
СО CN
0
.
2
0
.
4
2
.
8
0
.
6
•
Оч со
со
*
1
8
.
2
1
5
.
0
8
.
8
7
.
9
4
.
8
4
7
2
9
•
4
.
6
3
.
3
1
6
.
9
•
2
3
.
4
р
о
д
а
н
и
д
ы
см
8
.
6
2
.
5
0
1
8
4
VЧ)
"О *-0
45
2
0
8
3
.
1
8
0
00
CN
3
8
6
-
2
7
7
3
4
2
j
2
5
5
4
4
0
3
0
2
3
0
4
1
7
7
0
СО 45
ЧТ ■—
CN чг
3
1
7
3
5
4
00
00
со
ф
е
н
о
л
ы
CN
3
.
2
4
.
1
оо
сч го
оо
со—
г-.* <>i
0
.
2
5
0
.
4
9
0
.
1
3
о
9
0
CN
-
2
2
7
3
3
4
3
9
8
4
0
7
5
2
1
6
0
4
2
5
5
1
1
7
1
4
2
1
7
0
2
7
7
6
9
9
Х
П
К
CN
СОо
соо
CN^
7
4
3
6
3
0
О
00
>о
1
1
1
0
8
4
0
4
8
4
•
1
4
0
6
-
2
4
3
5
2
2
0
0
|
2
4
9
0
2
9
7
0
•
•
3
3
0
0
1
2
1
2
1
1
9
0
О
00
V
■
2
6
7
5
р
н
CN
Оо
Ко"
оо
со со
7
.
9
7
.
8
1Г>
К rv'
7
.
6
«о
7
.
8
-
8
.
3
8
.
6
7
.
3
7
.
0
7
.
5
8
.
6
U7 со
Гч'
об
ю
со
7
.
9
К
-
в
о
в
о
д
ы
м
З
/
ч
2
1
4
2
1
8
1
9
4
1
5
2
СО 00
UVO*
СОCN 00
ЮO'
>—о
2
2
9
2
3
5
Оч
ч
0
1_
1
9
8
9
1
9
9
3
1
9
8
9
1
9
9
3
1
9
8
9
1
9
9
3
1
9
9
3
1
9
8
9
1
9
9
3
6
8
6
1
1
9
8
9
1
9
8
9
З
а
в
о
д
и
6V- 1
с
Н
о
в
о
-
Л
и
п
е
ц
к
и
й
М
а
г
н
и
т
о
г
о
р
с
к
и
й
К
а
л
и
н
и
н
г
р
а
д
с
к
и
й
г
*
0
л
1
%4)
^
!
З
а
п
а
д
н
о
-
С
и
б
и
р
с
к
и
й
>s
X*
и
S
Sа;
З
а
п
о
р
о
ж
с
к
и
й
?VOз
vоs
;с0
123
Таблица 10
Данные по работе зарубежных биохимических установок
Страна, город
Содержание в
сточной воде,
мг/л
Велико­
британия,
завод в
городе
Скантори
Франция,
завод в городе
Фос-Тюр-Море
Япония,
завод в
городе
Китанюсю
США,
завод в городе
Гамильтон**
Фенолов:
до очистки
650
156-650*
1500
180
после очистки
5
0.2 -2
.4
1
0.001
Роданидов:
до очистки
120
96- 145
175
после очистки
5
1-3
4
Цианидов:
до очистки
13
2.6 -15
.8
20
3
после очистки
0.5
0.08 -9
.6
1
1.5
ХПК:
до очистки
3300
1720-4000
6000
1800
после очистки
500
360- 1200
300
-
Примечания:
* - Минимум-максимум;
** - На биохимической установке осуществляется совместная очистка
388 м3/сутки сточных вод коксохимического завода и 133 м3/сутки
хозяйственно-бытовых вод, с разбавлением 232 м3/сутки речной водой.
Успешная очистка сточных вод на двух- и одноступенчатых
биохимических установках объясняется, в основном, постоянной
работой по упорядочению сброса сточных вод в фенольную канали­
зацию и существенным увеличением объема сооружений для биохи­
мической очистки при реконструкции и строительстве новых установок
в последние 10-15 лет. Положительную роль при этом сыграло
повышение квалификации обслуживающего персонала биохимических
установок.

124
Глава 10
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОЧИЩЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД В
ОБОРОТНОМ ВОДОСНАБЖЕНИИ
Использование очищенных сточных вод в оборотном водоснаб­
жении закрытой теплообменной аппаратуры - это основное направле­
ние создания бессточного коксохимического производства.
Многолетние исследования ВУХИНа (В.М. Кагасов и С.В . Майский)
и УХИНа (Г.И. Папков, Н .С . Виннарский, Б.П . Сухомлинов) позволили
создать теоретические и экспериментальные предпосылки и сформу­
лировать основные инженерные задачи по этой проблеме (на основе
анализа водного баланса образования сточных вод и безвозвратных
потерь при различных технологических схемах тушения кокса и
охлаждения коксового газа; рассмотрения вопросов, связанных с
коррозией оборудования, накоплением в системе взвешенных и
вредных веществ и выбросами в атм осферу вредных веществ).
Основные принципы организации бессточного коксохимического
производства5):
I . Количество образующихся сточных вод в среднем соизмеримо с
количеством безвозвратных потерь воды в оборотных системах
водяного охлаждения закрытой теплообменной аппаратуры (далее
будет использован упрощенный термин 'оборотное водоснаб­
жение'), но в зимний период (это особенно значимо для предприятий
Урала и Сибири) количество сточных вод превышает безвозвратные
потери воды (испарение и каплеунос на градирнях). Избыточное
количество воды необходимо утилизировать (наиболее доступный
путь - мокрое тушение части кокса очищенной сточной водой или
продувочной водой из оборотного цикла).
5) С.В . Майский, В.М. Кагасов 'Проблемы организации бессточного
производства на коксохимических предприятиях' - Кокс и химия;
1981,No8, с. 53-56
2. На предприятиях с сухим тушением кокса для утилизации проду­
вочной воды необходимо сохранить объем мокрого тушения для
15-30% вырабатываемого кокса, если первичное охлаждение
коксового газа производится в трубчатых холодильниках. При
использовании аппаратов воздушного охлаждения на первой ступени
первичного охлаждения газа объем мокрого тушения кокса для
уничтожения избыточных сточных вод должен быть в 1.5-2.5 раза
больше, чем при схеме с использованием трубчатых холодильников.
3. Необходимо изменение сложившейся схемы оборотного
технического водоснабжения: для групп потребителей, нуждающихся
в охлаждающей воде высокого качества (в основном, машинный
зал, воздуходувки и др.), необходимо создать отдельные оборотные
системы, пополняемые свежей технической водой. Поступление
технической воды в оборотные системы при этом можно сократить
до минимально необходимой по балансу величины.
4. Для улучшения качества оборотной воды, а также для уменьшения
количества выбрасываемых в атмосферу вредных веществ избыток
сточных вод, утилизируемых на тушение кокса, следует направлять
на тушение в виде продувочной воды оборотных систем.
5.Для исключения попадания оборотной воды в дождевую канализацию
опорожнение теплообменной аппаратуры перед ремонтом или
очисткой должно осуществляться в резервуары оборотной воды
соответствующего цикла.
6 . При использовании сточных вод в оборотных циклах возможно
сократить продувку до минимально необходимой по балансу
величины (вплоть до работы в беспродувочном режиме), так как
оборотная сточная вода не способна образовывать карбонатные
и сульфатные отложения.
_
_
_
_
_
_
_
_
_
__
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
I25

126
7. Для уменьшения биологических обрастаний и снижения содержания
взвешенных веществ в оборотной воде требуется возможно более
глубокая двухступенчатая биохимическая очистка сточных вод и
возможно более полное выделение активного ила из биохимически
очищенной воды перед подачей ее в оборотные системы (отсюда
следует и необходимость уничтожения избыточного ила). Необходимо
предусмотреть также очистку части оборотной воды от взвешенных
веществ.
8 . Сточные воды, в зависимости от температурных и гидродинамических
условий, состава и количества, могут как ингибировать, так и ускорять
коррозию конструкций и аппаратов, изготовленных из углеродистой
стали. При использовании сточной воды после двухступенчатой
биохимической очистки следует предусматривать антикоррозионную
обработку оборотной воды (предложено использовать для этой цели
силикат натрия).
Технология использования общего стока очищенных фенольных
вод в оборотном водоснабжении была реализована Гипрококсом по
исходным данным ВУХИНа в 1984 году на Алтайском коксохимическом
заводе, исследована в промышленных условиях ВУХИНом совместно
со специалистами Алтайского коксохимического завода и с этого
периода находится в непрерывной эксплуатации.
Обобщение многолетнего опыта работы Алтайского коксохимичес­
кого завода по бессточной технологии6) позволило сделать следующие
выводы:
1. О пы т эксплуатации пополняемой биохимически очищенной сточной
6) И.Б . Евзельман, О .В . Максимов, Н В. Косолапова, Л .А . Смирнова,
В.И Конкина, В.В. Куркин, В.А . Пахомов "Опыт использования общего
стока коксохи'('ического производства в оборотном водоснабжении''
Кокс и хи.-/ия I 'У92, No 12, с. 38-4 1; 1993, No2, с. 31-35.
127
водой системы оборотного водоснабжения показал ее работо­
способность.
2. В условиях сухого тушения 50% вырабатываемого кокса и при
использовании аппаратов воздушного охлаждения газа на первой
ступени первичного охлаждения газа водный баланс предприятия
'увязывается'.
3. Полное содержание взвешенных веществ в обортной воде в среднем
за год не превышает 2 0 0 мг/л, при этом обеспечивается необхо­
димое охлаждение коксового газа. Физико-механические свойства
отложений взвешенных веществ в аппаратуре позволяют достаточно
легко производить ее очистку.
4. Выбросы летучих вредных веществ (аммиака, цианистого водорода,
фенолов) на градирне не оказывают заметного влияния на состояние
воздушного бассейна на границе санитарной зоны предприятия.
5. Ингибирование коррозии обработкой оборотной сточной воды
силикатом натрия при поддержании его концентрации в воде на
уровне 2 0 0 мг/л позволяет снизить скорость коррозии углеродистой
стали, из которой изготовлена теплообменная аппаратура,
трубопроводы и трубопроводная арматура, насосы, до величины,
наблюдаемой в технической воде (и даже ниже). Эксплуатационный
период между капитальными ремонтами первичных газовых
холодильников, с заменой или восстановлением трубчатки, составил
8 ле т (не отличается от нормативного для условий охлаждения газа
технической водой).
Экономический эффект от предотвращения ущерба окружающей
среде при использовании сточных вод в оборотном водоснабжении
на Алтайском коксохимическом заводе составил около 500 тысяч
рублей в год (в ценах 1985 года).

128
Библиографический список
1. Антипова В.В. Очистка фенольных сточных вод коксохимического
производства за рубежом.// Черная металлургия: Бюл. ин -та
'Черметинформация', М. 1979 Вып. 8 , с. 3-23.
2. Временное методическое руководство по анализу технологических
и сточных вод предприятий черной металлургии.
-
М.; Металлургия,
1981, 168 с.
3. Глузмсн J1.Д., Эдельман И.И . Лабораторный контроль коксохими­
ческого производства.
-
М.: Метсллургия, 1976 г.
-
120 с.
4. Голубовская Э.К . Биологические основы очистки воды . М .: Высшая
школа, 1978 г.
-
268 с.
5. Григорук Н.О .,
Пушкарев Г.П . Водоснабжение, канализация и
очистка сточных вод коксохимических предприятий, - М .: М ета ллургия.
1987 г.
-
120 с.
6 . Иванова М.М . Биологическая очистка сточных вод на металлурги­
ческих заводах. Черная металлургия: Бюл. ин -та "Черметинфор-
мация", М, 1986 г. вып. 2, 22 с.
7. Карелин Я.А., Ж уков Д.Д ., Ж уров В.Н . и пр. Очистка производствен­
ных сточных вод в аэротенках - М.: Стройиздат, 1973, 223 с.
8 . Кочановский А.М .,
Кульский Л.А ., Сотникова Е.В. и др. Очистка
промышленных сточных вод.
-
Киев: Техника, 1974 - 208 с.
9. Лурье Ю Ю . Аналитическая химия промышленных сточных вод
-
М: Химия, 1984 г.
-
448 с
129
10. Методическое руководство по анализу технологических и сточных
вод предприятий черной металлургии. 2 -е изд., перераб. и доп.
-
М.: Металлургия, 1988 - 360 с.
11. Пименов И.В ., Кагасов В.М.. Биохимическая очистка сточных вод
на коксохимических предприятиях Центра и Востока. Черная
металлургия: Бюл. ин -та 'Черметинформация', М. 1979 г., вып.З,
20 с.
12. Правила технической эксплуатации коксохимических предприятий.
-
М: Металлургия, 1982, с.248.
13. Правила безопасности в коксохимическом пр-ве.
-
М: Металлургия,
1982, - 96 с.
14. Привалов В.Е., Хлопкова Л.Н ., Папков Г.И . Анализ сточных вод
коксохимических заводов, - М.: Металлургия, 1976 г.
-
120 с.
15. Путилина Н.Т ., Квитницкая Н.Н ., Костовецкий Я.И ., Микробный
метод обесфеноливания сточных вод. * Киев: Здоровья, 1964,
-
86 с.
16. Шабалин А.Ф . Очистка и использование сточных вод на предприя­
тиях черной металлургии - М: Металлургия, 1968 г.
17. Юровская Е.М. Микробиологическая очистка промышленных сгоч-
ных вод.
-
Киев, Здоров'я, 1984 - 160 с.
18. Яковлев С.В ., Карелин Я.А ., Ласков Ю .М ., Воронов Ю.В . Очистка
производственных сточных б о д - М.: Стройиздат, 1979 - 320 с.
19. Яковлев С.В ., Карюхина Т А. Биохимические процессы в очистке
сточных вод.
-
М.: Стройиздат, 1980, - 200 с.

130
131
Приложение
МЕЮ ДИКИ
АНАЛИТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ
БИОХИМИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ

132
В Приложении представлены методики, подготовленные на
основании литературных данных, опыта работы заводских лабо­
раторий; опыта ВУХИНа и УХИНа при пуско-наладочных и
исследовательских работах. Данные методики применяются, в
основном, при текущем контроле и соответствуют утвержденному
бывшим Министерством черной металлургии СССР и согласованному
с бывшими Минводхозом и Минздравом СССР методическому
руководству.
В Приложении, представлены методики, по которым определяются:
стр.
1. Х П К ....................................................................................................133
2. Ф е н о л ы ............................................................................................ 138
3. Р о д а н и д ы ......................................................................................... 143
4. Ц и а н и д ы ........................................................................................... 148
5. Ам м иа к и ионы а м м о н и я .......................................................... 158
6 . Пиридиновы е о с н о в а н и я ........................................................... 167
7. М а с л а ............................................................................................... 171
8 . Ф о с ф о р ........................................................................................... 176
9. Растворенны й к и с л о р о д .............................................................180
10. Взвешенные в е щ е с тв а ..............................................................185
*) Методическое руководство по анализу технологических и сточных вод
предприятий черной металлургии. 2 -е изд., перераб. и доп.
-
М..
Металлургия, 1988, - 360 с.
133
1.
УСКОРЕННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ
5ИХР0МАТН0Й ОКИСЛЯЕМОСТИ
(ХИМИЧЕСКОГО ПОТРЕБЛЕНИЯ КИСЛОРОДА)
Сущ ность метода. Метод основан на окислении органических
веществ в кислой среде бихроматом калия при нагреве и в присутствии
катализатора с последующим определением избытка бихромата калия
титрованным раствором соли Мора в присутствии индикатора-фер-
роина.
Метод рекомендуется при величине окисляемости воды от
50 мг/дм3 и более.
Мешающие примеси: хлориды, сульфиды, нитриты и др.
Замечания:
1. Для получения точных результатов неорганические восстановители
следует определить отдельно, рассчитать величину ХПК мешающего
компонента и из аналитической определенной величины ХПК вычесть
расчетные величины ХПК мешающих примесей (соотношение их
концентраций и ХПК: 1 мг Fe+2«0.14 мгО; 1 мг H2S~0 .47 мгО;
1мгN02e0.35 мгО).
2. Влияние хлорид-иона устраняется при применении в качестве
катализатора сульфата серебра. При ускоренном методе, приме­
няемом для текущего контроля, это а/ о ж н о опустить.
3. На точность определения и совпадаемость результатов влияет
соблюдение идентичности и последовательности всех операций при
анализе, чистота посуды. Рекомендуется применение отдельной
посуды для определения ХПК.
4. На предприятиях, где дистилированная вода не соответствует ГОСТу,

134
следу-эт применять бидистиллированную воду. Сильнозагрязненные
воды (это, в основном, воды смолоперерабатывающих цехов, содер­
жащие в большом количестве масла и фенолы) перед анализом
следует разбавлять, но не более чем в десять раз.
Посуда:
-
Круглодонная колба (ГОСТ 25336-82Е) вместимостью 100, 250 мл.
-
Весы лабораторные общего назначения II класса, погрешность
±0.3 мг (поверка I раз в год).
-
Фильтры бумажные (ТУ 6-09 -1678-82) 'белая' лента. Бумага филь­
тровальная (ГОСТ 12026-76).
-
Шкаф сушильный электрический (200 °С) — для сушки посуды.
-
Штативы металлические с держателями и лапками.
-
Электроплитка с закрытой спиралью (ГОСТ 14919-83Е).
-
Секундомер или песочные часы на 5 мин.
-
Посуда мерная лабораторная стеклянная (ГОСТ 1770-74Е и
ГО С Т 20292-74), вместимостью, мл:
Б ю р е т к и ......................................................................... 25, 50
Колбы м е р н ы е ............................................................. 50, 100, 1000
Пипетки мерные (с делен ием 0.1 мл)..................2.5
Цилиндры из м е р и те льн ы е ....................................... 100, 500
Конические колбы (ГО С Т 25336-82Е)................ 250
Капельница (ГО СТ 25336-82Е)
Воронки стеклянные (ГО СТ 25336-82Е)
Реактивы:
-
Калий двухромовокислый (калия бихромат), ГО С Т 4920-79.
-
Кислота серная (ГОСТ 4204-77), плотностью 1.83 г/см3
-
Орто-фенантролин (МРТУ 6-09 -2047-67).
-
Сернокислое железо (ГОСТ 4147-77).
-
Кислота ортофосфорная (ГОСТ 16552-88), плотностью 1.44 г/см3.
-
Серебро сернокислое (ТУ 6-09 -3703-74).
135
Сернохромовая смесь 0.4 моль/л (4Н) раствор. Для приговления
смеси отвешивают на аналитических весах 20 г измельченного
высушенного до постоянной массы бихромата калия и растворяют в
мерной колбе на 1 л, добавив вначале 500 мл дистиллированной
воды, затем, осторожно подвешивая, точно 500 мл серной кислоты.
Когда содержимое колбы остынет, доводят объем раствора в колбе
до метки дистиллированной водой.
Соль Мора (ГОСТ 4208-72), 0.2 моль/л (0.2Н) раствор. Для
приготовления раствора 80 г FeS04 •(NH4)2S0 4 •6 Н 2О растворяют
в дистиллированнгой воде, налитой наполовину в мерную колбу на
1 л, добавляют туда же 20 мл серной кислоты и после охлаждения
раствора медленно доливают дистиллированную воду до метки.
Определение нормальности соли Мора. В коническую колбу на
250 мл пипеткой вносят 20.0 мл 0.4Н раствора сернохромовой смеси,
2 мл фосфорной кислоты, добавляют 78 капель ферроина, доливают
до 100 мл дистиллированной воды и титруют 0.2Н раствором соли
Мора до перехода окраски из зеленой в красно-бурую. Нормальность
сопи Мора (Н ^ ) определяют по формуле:
Н соли Мора - У-бихр-КЗаия X. Н бихр.. копия.
V соли Мора
где
V “ объем, Н - нормальность.
Ферроин-индикатор. Растворяют 1.5 г о-фенантролина
(МРТУ 6-09 -2047-67) и 0.7 г. сернокислого железа FeS04 • 7 ^ 0
(ГОСТ 4148-78) в мерной колбе на 100 мл в небольшом количестве
воды, затем добавляют дистиллированную воду до метки.

136
Ход определения
В шарообразную колбу с высоким горлом отбирают 2.0 мл
отстоянной б течение 2 часов или профильтрованной анализируемой
сточной воды, добавляют 100 мг сернокислого серебра, медленно из
бюретки приливают точно 20.0 мл 0.4Н раствора серно-хромовой
смеси, закрывают маленькими воронками (во избежание испарения
во время кипячения), ставят на нагретую закрытую плитку (средней
силы нагрев) и кипятят 5 мин. Началом кипения считается момент
появления первого относительно крупного пузырька углекислого газа.
По окончании кипячения и охлаждения содержимое шарообразной
колбы количественно переносят в коническую колбу на 250 мл,
используя 70 мл дистиллированной воды для ополаскивания шаро­
образной колбы и воронки. В перенесенный в коническую колбу
раствор добавляют 2 мл фосфорной кислоты, 7-8 капель ферроина,
и титруют раствор 0.2Н раствором соли Мора до переход светло-
зеленой окраски в красно-бурую.
Параллельно ежедневно проводят холостой опыт, для чего берут
2.0 мл дистиллированной воды и повторяют весь ход определения.
Расчет
Бихроматную окисляемость (ХПК), мг О/дм3, рассчитывают по
формуле:
ХПК-((а-в)•Н •8 •1000):V,где:
а - объем раствора соли Мора, израсходованного на
титрование пробы, мл;
в - объем раствора соли Мора, израсходованного на титрование
холостого опыта, мл;
Н - нормальность соли Мора;
8 - эквивалент кислорода в данной реакции;
V - объем сточной воды, взятой на анализ, мл.
137
При разбавлении пробы кратность его учитывается при расчете.
Округление результатов, мг О/дм3
Диапазон значений 50-200 200-500
500-1000 1000-2000
Округление
5
10
20
50
Примечание: Арбитражным методом определения ХПК является также
бихроматный, но в нем время кипячения увеличено до
2 часов (кипячение с обратным холодильником),
оговаривается также в какой пробе воды (смешанной,
отстоенной в течение 2 часов или фильтрованной)
делается анализ.

1.8
2.ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД
ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФЕНОЛОВ С 4-АМИНОАНТИПИРИНОМ
Сущность метода
Метод основан на образовании окрашенных соединений фенола,
его производных и гомологов с 4 - аминоантипирином в присутствии
гексацианоферрата (III) калия или персульфата аммония при
pH 10.3±0.2. Количественное опеределение проводят методом стан­
дартных серий по градуировочному графику.
Предел обнаружения - 0.05 мг/л фенолов в 50 мл пробы.
Примечания:
1. При текущем контроле при анализе фенолов в пробе без отгона
определяется практически сумма летучих и нелетучих фенолов.
2. Отгон фенолов ведут из кислой среды.
3. Мешающее влияние сероводорода устраняют прибавлением
сульфата меди при отгоне.
Аппаратура, посуда
-
Фотоэлектроколориметр (ФЭК) любой марки с набором кювет,
поверка 1 раз в год.
-
Весы лабораторные общего назначения, II класса с наибольшим
пределом взвешивания 200 г (ГОСТ 24104-80Е), погрешность
±0.3 мг, поверка 1 раз в год.
- Электроплитка с закрытой спиралью (ГОСТ 14919-83Е).
-
Круглодонная колба или колба Вюрца.
-
Холодильник.
139
-
Посуда мерная лабораторная стеклянная (ГОСТ 1770-74Е и
ГО С Т 20292-74Е*), вместимостью, мл:
Цилиндры и зм е р и те л ь н ы е .......................................100, 250, 500
Колбы м е р н ы е ............................................................ 50, 100, 250
Пип етк и (без д е л е н и й ).............................................10, 15, 2 0 , 25
Пипетки (с делениями 0.1 м л)...............................1, 2, 5, 10
-
Бумага лакмусовая нейтральная (MPTY 6*09-3217-66).
Реактивы
-
Фенол (ГОСТ 6417-72), стандартные растворы.
ного фенола (бесцветные кристаллы) в дистиллированной воде,
объем доводят до 1 л в мерной колбе, 1 мл раствора содержит
10 мг фенола.
Рабочий раствор No 1: 1 мл содержит 0.05 мг фенола. Готовят
путем разведения основного раствора в 200 раз. Раствор
применяется для построения графика с кюветой 1.0 см.
Рабочий раствор No2: 1 мл содержит 0.01 мг фенола. Готовят
путем последовательного разведения основного раствора в
1000 раз. Раствор применяется для построения графика с кюветой
5.0 см.
-
4 - аминоантипирин (ТУ 6-09 -3948-75), 2 % -ный водный раствор.
Растворяют 2г 4 - аминоантипирина в 98 мл дистиллированной
воды. Раствор должен быть свежеприготовленным.
-
Калий железосинеродистый (гексацианоферрат (III) калия),
(ГОСТ 4206-75), 8 %-ный раствор. Растворяют 8 г К3 [Fe(CN)^] в
92 мл дистиллированной воды. Раствор годен в течение недели.

140
-
Аммиачный буферный раствор. Растворяют 20 г хлористого аммония
(ГОСТ 3773-72) в 100 мл 25 %-ного раствора аммиака
(плотность 0.907 г/см3). Раствор устойчив в течение нескольких
месяцев, pH раствора 10.3
-
10.5.
-
Медь сернокислая пятиводная (ГО СТ 4165-78), 10 %-ный водный
раствор.
-
Аммиак водный (ГОСТ 3760-79), 25 %-ный раствор, плотностью
0.907 г/см3.
-
Метилоранж (ТУ 6-09 -5171-84), 0.1 % -ный раствор в воде
-
Кислота серная (ГОСТ 4204-77) плотностью 1.83 - 1.84 г/см3, серная
кислота разбавляется 1 : 3.
Подготовка пробы заключается в отгоне фенола из перегонной
колбы паром (рис. 1). Для отгона отбирают такой объем пробы, чтобы
в ней содержалось не более 0.2
-
0.3 мг фенола. В перегонную колбу
Рис.1. Аппарат для отгонки фенолов с водяным паром.
1 - электроплитка с закрытой спиралью или газовая горелка;
2 - парообразователь (любой конструкции); 3 - колба Вюрца;
4 - холодильник Либиха; 5 - алонж; 6 - воронка;
7 - приемник - мерная колба.
добавляют 10 мл дистиллированной воды, вносят аликвотную часть
профильтрованной сточной воды, добавляют 10 мл раствора сульфата
меди, 2
-
3 капли метилоранжа, подкисляют серной кислотой до
розового цвета раствора и приливают дополнительно 5 мл серной
кислоты (1 : 3). Собирают прибор, наливают в воронку 3-5 мл воды
для гидрозатвора и начинают отгонку с паром в мерную колбу. Перед
окончанием перегонки (особенно, когда анализ воды данного стока
делается впервые) проверяют пробу на полноту отгона. Для этого б
две маленькие фарфоровые чашки наливают по 0.5 мл буферного
раствора, 1 мл раствора 4-аминоантипирина, 1 мл раствора
гексацианоферрата калия. В одну чашку добавляют 2-3 капли
дистиллированной воды, в другую столько же капель дистиллята. Если
в чашке с дистиллятом более густая окраска, отгон продолжают; при
одинаковости окраски в обеих чашках отгон прекращают. После
окончания перегонки полученный дистиллят в мерной колбе доводят
до метки. Если отгон производился в коническую колбу - приемник,
его количественно переносят в мерную колбу.
Ход определения
В мерную колбу на 50 мл отбирают аликвотную часть дистиллята
(или профильтрованной сточной воды при текущем контроле)
добавляют до половины колбы дистиллированную воду, 0.5 мл
буферного раствора, 1 мл раствора 4-аминоантипирина, 1 мл
гексацианоферрата калия. После каждого добавленного реактива
раствор перемешивают и добавляют до 50.0 мл дистиллированной
водой. Через 15 мин. замеряют оптическую плотность раствора по
сравнению с дистиллированной водой со всеми реактивами при
X - 540 нм. Массовую концентрацию фенола находят по
градуировочному графику.
Градуировочный график
В мерные колбы на 50.0 мл отбирают от 0 до 5.0 мл рабочего
141

142
раствора 1 или 2, в зависимости от заданной кюветы, и далее
обрабатывают пробу, как описано выше. По полученным данным
строят калибровочный график в координатах: оптическая плот­
ность - содержание фенола, мг/дм3.
Например:
Рабочий раствор No1, 1 мл содержит 0.05 мг фенола; ФЭК-М;
кювета 1.0 см; X - 540 нм; время 15 мин; мерная колба 50 мл.
Количество
раб. раствора
No1, мл
Содержание фенола (С),
мг/дмЗ
Оптическая
плотность
(Д)
Кгр=С/Д
0.5
0.5 х 0.05 х 1000/50 = 0.5
3
3х0.05х20=3.0
0.34
8.82
Кср
Расчет. Массовую концентрацию фенола (С) рассчитывают по
формуле:
с*vi*уз'д*Кгр' мг/дм3
где
Vl - объем сточной воды, взятой на анализ, мл;
V2 - объем мерной колбы, в которую собирался
или переливался дистиллят, мл;
50 - объем мерной колбы, применяемой при построении
графика, мл;
V3 - объем дистиллята или сточной воды (если отгон не
производился), взятых на анализ, мл;
Д - оптическая плотность;
Кгр - коэффициент графика.
143
3.
ФОТОКОЛОРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД
ОПРЕДЕЛЕНИЯ РОДАНИД-ИОНА (SCN~) В БИДЕ
РОДАНИД-ЖЕЛЕЗА (III)
Сущность метода
Метод основан на взаимодействии роданид-иона в кислой среде
с ионами трехвалентногс железа с образованием роданид-желе­
за (III), растворы которого имеют красную окраску, интенсивность
окраски зависит от содержания роданид-железа. Количественное
определение проводится мотодом калибровочного графика.
Предел обнаружения 0.2
-
0.4 мг/дм3 в 50 мл пробы.
Влияние мешающих примесей (сероводорода, сульфида, взвешен­
ных и др.) устраняется путем предварительного коагулирования пробы
насыщенным раствором соли цинка или свинца в щелочной среде с
последующим фильтрованием.
Аппаратура, посуда
-
Фотоколориметр любых марок с набором кювет, поверка
(на КХП) 1 раз в год.
-
Весы лабораторные аналитические общего назначения, II класса, с
наибольшим пределом взвешивания 200 г (ГОСТ 24104-80Е),
погрешность ±0.3 мг, поверка 1 раз в год.
-
Посуда мерная лабораторная стеклянная (ГОСТ 1770-74Е,
ГО С Т 20292-74Е*), вместимостью, мл:
М ер н а я к о л б а ...... .................................................... 50, 200, 1000
П и пе тк а (без д е л е н и й)........................................... 1, 2, 5, 10, 20, 25
Пипетки (с делениями 0.1 м л)............................. 1, 2, 5, 10

144
-
Цилиндры измерительные.
-
Конические колбы.
-
Воронки стеклянные для фильтрования (ГОС1 25336-82Е), диаметром
56-75 мм.
-
Фильтры бумажные (ТУ 6-09 -1678-82), 'белая лента'.
Реактивы
-
Азотная кислота (ГОСТ 4461-77) плотностью 1.34 г/см3, раствор
4Н. Для приготовления 4Н раствора 347 мл азотной кислоты
плотностью 1.34 г/см3 осторожно приливают к 600 мл дистил­
лированной воды в мерной колбе на 1.0 л. Объем раствора после
охлаждения доводят до метки.
-
Сернокислый цинк (ГО СТ 4147-77) или хлористый цинк, насы-щенные
растворы. Для приготовления смешивают 35 г ZnS04 • 71^0 и
65 мл дистиллированной воды или 78.6 г ZnC! и 21.4 мл дистил­
лированной воды.
-
Едкий натр. 1% раствор. Растворяют 1 г NaOH в 100 мл
дистиллированной воды.
-
Хлорное железо (ГОСТ 4147-77), раствор. Растворяют 5 г хлорного
железа в 95 мл дистиллированной воды. Можно применять и
азотнокислое железо (ГОСТ 4111-74), 20%-ный раствор. Растворяют
33.4 г Fe (N03)3 * 9Н2О в 66.6 мл дистиллированной воды.
-
Калий роданистый (ГОСТ 4139-75), стандарные растворы:
Основной стандартный раствор: растворяют 1.673 г роданистого
калия в небольшом количестве дистиллированной воды и доводят
раствор до 1 л, 1 мл полученного раствора содержит 1.0 мг
SCN-
.
Первый стандартный раствор: 1 мл содержит 0.1 мг SCN“ ,
145
применяется для построения графика с кюветой 0.5 см, готовится
путем разведения основного раствора в 10 раз.
Второй стандартный раствор; 1 мл содержит 0.01 мг SCN",
применяется для построения графика с кюветой 5 см. Раствор
готовится путем последовательного разведения основного
раствора в 100 раз.
Вместо калия роданистого можно использовать стандарт-титр 0.1Н
(ТУ 6-09 -2540-72), 1 мл содержит 5.8 мг SCN-
. Из него готовят рабочие
растворы:
Первый рабочий раствор: 1 мл содержит 0.116 мг SCN~ готовят
последовательным разведением стандарт-титра (0.1Н) в 500 раз.
Второй рабочий раствор: 1 мл содержит 0.0116 SCN-
.
Готовят
путем разведения первого раствора в 10 раз в день построения
графика.
Подготовка пробы к анализу
В мерную колбу на 200 мл вносят 5, 10, 20, 50 мл сточной воды
в зависимости от содержания роданид-иона, прибавляют 0.5 мл
насыщенного раствора соли цинка и 0.5 мл 1% раствора едкого
натра, добавляют примерно 100 мл дистиллированной воды и
перемешивают. Если коагуляция не произошла, добавляют еще по
0.5 мл растворов щелочи и цинка. После коагуляции объем раствора
в мерной колбе доводят до метки. Раствор перемешивают и фильтруют
через фильтр с 'белой лентой', первые порции фильтрата отбрасывают,
а последующие берут для определения.
Ход определения
В мерную колбу на 50.0 мл берут от 2 до 25 мл фильтрата таким
образом, чтобы в объеме пробы содержалось не более 1 мг роданид-
иона, приливают дистиллированной воды до половины объеме колбы
(если необходимо), затем 2 мл 4Н раствора азотной кислоты и 2 мл

146
5% раствора хлорного железа. Содержимое колбы перемешивают и
доводят до метки. Через 15 мин** измеряют оптическую плотность
окрашенного в красный цвет раствора на ФЭК с синим светофильтром
(А. “ 440) в кювете 0.5
-
5 см в зависимости от интенсивности окраски
раствора, в качестве холостой пробы используют дистиллированную
воду со всеми реактивами. Массовую концентрацию роданид-иона
определяют с использованием градуировочного графика.
Градуировочный график
В мерные колбы на 50.0 мл отбирают 1.0; 2.0;.... 10.0 мл рабочего
стандартного раствора и далее обрабатывают пробу так же, как
описано в 'ходе определения' (холостая проба, дистиллированная
вода с добавками азотной кислоты и соли железа). По данным замера
строят градуировочный график в координатах: оптическая плотность
(Д)-кон-центрация роданид-иона (С) и вычисляют коэффициент графика
(Кгр) для определенной кюветы (Кгр “ С / Д).
Пример расчета коэффициента графика (Кгр)
Первый рабочий раствор, 1 мл-0 .116 мг SCN ; ФЭК X *= 440;
мерная колба 50 мл; время выдержки 15 мин; кювета 0.5 см.
Количество
рабочего
раствора, мл
Содержание SCN- (С),
мг/дмЗ
Оптическая
плотность
(Д)
|
Кгр-С/Д |
!
2
2.0 х 0.116 х 1000/20 = 4.64
i
1
1
4
4x0.116x20=9.28
0.17
54.6
j
1
9
9x0.116x20=20.88
0.4
52.2
i|
Кср
j
При использовании вместо хлорного железа азотно-кислого железа
(Ре(ЫОз)з) замер оптической плотности производят сразу.
147
Расчет. Массовую концентрацию роданид-иона (С5аг, мг/дм3)
расчитывают по формуле:
С
-
Д •Кграф •2QQ .
setг
“
141у-|
у2
где
Д
-
оптическая плотность;
Кграф.
-
коэффициент графика;
200
-
объем мерной колбы, используемой для
предварительной коагуляции, мл;
V]
-
объем пробы воды, взятой для анализа, мл;
50
-
объем мерной колбы, используемой для
построения графика, мл;
V2
* объем фильтрата, взятого на анализ, мл.
Определенияроданид-иона в воде
общего стока КХП при текущем контроле
Пробу сточной воды фильтруют через фильтр с 'белой лентой'. В
мерную колбу на 50 мл отбирают от 0.5 до 25 мл профильтрованной
сточной воды приливают дистиллированной воды до половины колбы
(если нужно), затем 2 мл азотной кислоты и 2 мл раствора хлорного
железа. Через 15 мин. измеряют оптическую плотность раствора по
сравнению с холостой. Холостая проба: такой же объем профильтро­
ванной пробы сточной воды, какой взят для анализа, 2 мл азотной
кислоты и дистиллированная вода до метки.
Расчет
С*,,.
-
Д •Кграф •И
где С,аг
-
содержание SCN- , мг/дм3;
Кграф.
-
коэффициент графика для определенной кюветы;
V^
-
объем профильтрованной пробы, взятой для
анализа, мл;
50
-
объем мерной колбы, используемой при
построении графика, мл.

148
4.ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ ПИРИДИН-БАРБИТУРОВЫЙ
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦИАНИД-ИОНОВ
Сущность метода
Метод основан на взаимодействии цианид-иона с хлорамином в
кислой среде с образованием хлор-циана, который, реагируя с
пиридином, образует глутаконовый альдегид; последний в свою очередь
взаимодействует с барбитуровой кислотой с образованием полиме-
тиновых красителей. Водные растворы имеют красный цвет. Коли­
чественное определение проводят методом градуировочного графика.
Предел обнаружения 0.001 мг/дм3 в 50 мл пробы.
Мешающие примеси: роданид-ион, сероводород, комплексные
цианид-ионы, органические соединения в больших количествах, нитрил
гликолевой кислоты.
Примечание: Подготовка пробы к анализу зависит от состава
воды и целей определения. Поэтому дается несколько вариантов
подготовки пробы к анализу.
Аппаратура, посуда
-
Фотоэлектроколориметр любой марки с набором кювет, поверка
на предприятиях 1 раз в год.
-
Весы аналитические лабораторные общего назначения II класса, с
наибольшим пределом взвешивания 200 г (ГОСТ 24104-80Е),
погрешность ±0.3 мг, поверка 1 раз в год.
-
Колбонагреватель или закрытая электроплитка (ГОСТ 14919-83Е).
-
Посуда мерная лабораторная стеклянная (ГОСТ 1770-74Е,
ГО С Т 20292-74Е ), вместимостью, мл:
149
М ерн ы е к о л б ы ........................................................50, 100, 200, 1000
Пипетки мерные (с делениями по 0.1 мл)....1, 2, 5, 10
П ипе тк и б ез д е л е н и й ........................................... 1, 2, 5, 20
Цилиндры м е р н ы е ................................................. 10, 250
-
Конические колбы (Г О С Т 25336-82Е)................ 100, 250
-
Шариковые холодильники.
-
Елочные дефлегматоры.
-
Колбы К ь е л ь д а л я ........................................................500 и 700
-
Насадки Кьельдаля.
-
Капельные воронки.
-
Стеклянные воронки.
-
Фильтры с 'белой лентой".
Реактивы
-
Аммоний роданистый стандарт-титр 0.1 моль/л (0.1Н)
(ТУ6-09 -2540-72), 1 мл соответствует 2.6 мг CN-
. Вместо стандарт-
титра можно использовать калий роданистый (ГОСТ 4139-75).
Растворяют 3.68806 г роданистого калия в дистиллированной воде
и объем раствора доводят до 1 л в соответствующей мерной колбе,
1 мл соответствует 1.0 мг CN-
Основной стандартный раствор: готовят путем разбавления стан­
дарт-титра в 100 раз. Берут 10 мл стандарт-титра в мерную колбу
на 1000 алл , добавляют 4 капли 0.1Н соляной кислоты и доводят
водой до метки, 1 мл содержит 0.026 мг CN~ .
Рабочий раствор N° 1: готоеят разведением основного стандарт-

ного раствора в 5 рсз; 1 мл соотве гстзует 0.0052 мг CN~;
применяют при построении графика с кюветой 0.5 см.
Рабочий раствор Ms?.: готовят разведением основного раствора
в 20 раз, 1 мл содержит 0.0013 мг CN- , применяют при построении
графика с кюветой 2.0 см.
Рабочий раствор No3: готовят разведением основного стандарт­
ного раствора в 50 раз; 1 мл соответствует 0.00052 мг CN-
.
Его
применяют при построении графика с кюветой 5 см.
Для построения графика можно использовать цианистый калий
(ГОСТ 8465-79). Можно получить раствор цианистого натрия из желе-
зистосинзродистого калия (ГОСТ 4207-75) с последующим опреде­
лением цианид-иона в нем иодометрическим методом.
-
Серная кислота (ГОСТ 4204-77), плотностью 1.83 г/см3, 0 .1Н
раствор, 5% раствор.
-
Кислота соляная (ГО СТ 3118-77), плотность 1.19 г/см3, 0.1Н раствор.
-• Бромкрезолпурпуровый индикатор (ТУ 6-09 -2455 -77) 0.04% раст­
вор. Берут 0.4 г реактива и перемешивают с 7.4 мл 0.1 Н раствора
NaOH до полного растворения. Полученную смесь переносят в
мерную колбу емкостью 1 л и доводят дистиллированной водой до
метки. При необходимости раствор фильтруют.
-
Едкий натр (натрия гидроксид, ГО СТ 4328-77). Растворы: 1Н, 0 .1Н
1%-й.
-
Азотнокислый свинец (ГОСТ 4236-77) 0.1Н раствор, раство­
ряют 165 г соли в 1 л дистиллированной воды. Вместо этой соли
можно использовать свинец (II) углекислый средний основной
(ГОСТ 10275-74), насыщенный раствор. Последний готовят
смешением 2 0 г соли и 80 мл дистиллированной воды.
150
-
Смешанный реактив: кислота барбитуровая (ТУ 6-09 -512 -75) и
пиридин (ГОСТ 13647-78). 1 г барбитуровой кислоты помещают в
мерную колбу емкостью 50 мл, смачивают небольшим количеством
дистиллированной воды, приливают 5 мл чистого пиридина, переме­
шивают до полного растворения осадка. Затем добавляют 1 мл
концентрированной соляной кислоты, охлаждают и доводят до метки
дистиллированной водой. Раствор бесцветный, срок хранения не
более недели.
-
Хлорамин Т (ТУ 6-09 -11 -576-75) или хлорамин Б (ТУ 6-09 -30 -21 -73),
1% раствор. Растворяют 1 г реактива в 99 мл дистилированной
воды.
-
Ацетон (ГОСТ 2603-79).
Подготовка пробы к анализу
Выбирают в зависимости от состава воды и целей определения
один из вариантов подготовки пробы. Их дано 3. Варианты 2 и 3
пригодны для всех сточных вод КХП. Вариант 1 применяется при
отсутствии нитрилов карбоновых кислот.
Подготовка пробы к анализу вод КХП\ для определения
цианид-иона в отсутствие нитрила гликолевой кислоты
(вариант I)
В колбу Кьельдаля собранного для отгона прибора (рис.2), вносят
аликвотную часть воды в таком количестве, чтобы содержание цианид-
ионе в пробе не превышало 1 мг, 2 0.0 мл 1Н раствора азотнокислого
свинца, 9 капель индикатора-бромкрезолпурпурного, 100 мл дистил­
лированной воды. В приемник - коническую колбу наливают 15 мл
1% раствора едкого натра. При полностью собранном приборе пробу
сточной воды нейтрализуют.
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
151

152
Рис.2. А ппар ат для отгона летучих компонентов из воды.
] - электроплитка с закрытой спиралью (колбонагреватель); 2 - колба
Кьельдаля; 3 - капельная воронка; 4 - насадка Кьельдаля; 5 - холодильник
шариковый; 6 - приемник (коническая колба или мерная колба).
В зависимости от pH среды (т.е. цвета индикатора) пробу нейтрализует
0.1Н раствором серной кислоты или 0.1 Н раствором едкого натра,
приливая раствор через капельную воронку до слабо кислой среды.
После истечения раствора из капельной воронки закрывают кран и в
нее наливают дистиллированную воду, которая выполняет роль
гидрозатвора. Индикатор бромкрезолпурпуровый в слабокислой среде
желтого цвета. При разрушении индикатора в колбе Кьельдаля, что
имеет место при определении цианид-иона в локальных стоках,
количество раствора, необходимого для нейтрализации пробы после
добазки 20.0 мл азотнокислого свинца, находят в отдельной пробе с
помощью рН-метра, нейтрализуя пробу до pH 5.2.
После того как прибор для отгонки полностью собран, проба
нейтрализована, оключают обогрев и отгоняют примерно 75 мл воды.
153
После окончания перегонки прибор отключают и разбирают, содержи­
мое приемника количественно переносят в мерную колбу емкостью
100 или 200 мл и далее анализ проводят так, как описано в 'Ходе
определения".
Подготовка пробы к анализу при кинетических
исследованиях путем осаждения цианид-иона
азотнокислым серебром
(вариант2)
В колбу с резиновой или притертой пробкой наливают 5.0 мл
0.1Н раствора хлористого натрия, отбирают определенный объем
пробы (2.0 -25 .0 мл) и немедленно (!) приливают 20.0 мл раствора
азотнокислого серебра (при анализе вод, где после осаждения хлорида
серебра начинается выделение черного осадка, раствор следует
слегка подкислить). Выпавший осадок отфильтровывают, используя
фильтры с 'белой лентой*, тщательно промывают водой, затем
оцетоном (10-200 мл) и снова водой, содержащей несколько капель
раствора азотнокислого серебка. Промытый осадок вместе с фильтром
помещают в колбу Кьельдаля. При собранном приборе (рис.2) к
содержимому в колбе через капельную воронку приливают 150 мл
дистиллированной воды и 5.0 мл концентрированной серной кислоты.
После истечения серной кислоты закрывают кран капельной воронки
и наливают в нее дистиллированную воду. Включают обогрев и
отгоняют примерно 75.0 мл воды в щелочной раствор приемника. В
приемник для улавливания цианид-иона наливают 15.0 мл 1% раствора
едкого натра. После окончания перегонки прибор отключают и
разбирают, содержимое приемника количественно переносят в
мерную колбу на 100 мл или 200 мл и дальше анализ проводят так,
как описано в ‘Ходе определения*.

154
Подготовка пробы к анализуводы в присутсвии в ней
нитрила гликолевой кислоты
(вариант3)
В круглодонную колбу (рис.З) вносят аликвотную часть пробы
сточной воды (2-50 мл) так, чтобы содержание цианид-иона в пробе
не превышало 1 мг, приливают дистиллированную воду в таком
количестве, чтобы общий объем воды вместе с пробой был 70.0 мл. В
растворе pH среды может быть от 4.8 до 7.0. В случае необходимости
для создания pH не более 7 добавляют обычно 0.1Н раствор кислоты.
Необходимое количество кислоты находят в отдельной пробе. Во время
всех операций отводная трубка колбы закрыта заглушкой, колба до
сборки прибора закрыта пробкой, открывается во время приливания
реактивов и воды. В первый дрексело (по ходу движения воздуха)
заливают 1Н раствор азотнокислого свинца. В последующие
2 поглотителя заливают по 10.0 мл 1Н раствора щелочи.
Рис.З. Прибор для отдувки цианистого водорода.
1 - круглоданная колба с отводом; 2 - елочный дефлегматор; 3 - дрексель
с раствором соли свинца; 4 - поглотители с раствором щелочи
155
После приливания всех реактивов и воды круглодонную колбу
соединяют с елочным дефлегматором и подсоединяют к нему дрексель
и поглотители. Затем, убрав заглушку на отводной трубке, продувают
или просасывают через раствор воздух с помощью водоструйного
насоса. Отдувку цианид-иона ведут 60 минут при комнатной темпера­
туре и скорости подачи воздуха 1.5
-
2.0 л/ч (интенсивный проскок
пузырьков воздуха через поглотители). После 60 мин. прекращ аю т
продувку и отсоединяют поглотители. Содержимое поглотителей
количетвенно переносят в мерную колбу на 50 или 100 мл и далее
анализ проводят так, как описано в 'Xotfe определения'.
Ход определения
Из мерной колбы, в которую количественно перенесен щелочной
раствор из приемника после отгонки цианид-иона или из поглотителей
при отдувке цианид-иона, отбирают аликвотную часть раствора в
мерную колбу на 50 мл, добавляют расчетное количество 0.1Н
раствора соляной кислоты для нейтрализации (определенное в
отдельной пробе до начала приливания реактивов), 1 мл раствора
хлорамина, перемешивают и через минуту добавляют 3.0 мл смешан­
ного реактива и доводят водой до метки. По истечении 30 минут
замеряют оптическую плотность раствора по отношению к дистил­
лированной воде со всеми реактивами. Замер ведут при длине волны
540 нм. Массовую концентрацию цианид-ионов определяют с
использованием градуировочного графика.
Гаадуировочный график
Из рабочего раствора 1-3 в зависимости от используемой кюветы
при построении графика отбирают 0; 0.5; 1.0; 2.0; ... 10.0 мл
нейтрализованного рабочего раствора в мерные колбы емкостью
50.0 мл, добавляют 1 мл хлорамина, перемешивают. Через 1 минуту

156
добавляют 3.0 мл смешанного реактива, перемешивают и доводят
дистиллированной водой до метки. Через 30 минут замеряют оптичес­
кую плотность растворов по отношению к дистиллированной воде со
всеми реактивами. Замер ведут при длине волны 540 нм. По получен­
ным данным для каждой кюветы строят калибровочной график,
откладывая на оси ординат оптическую плотность, а на оси абцисс -
содержание цианид-ионов (мг/дм3) и вычисляют коэффициент графика.
Например:
ФЭК; кювета 0.5 см; X “ 540; рабочий раствор 1 (1 мл соответ­
ствует 0.0052 мг CN ), мерная колба 50 мл. Время 30 мин.
Количество
рабочего
раствора, ш
Содержание цианид-ионов
(С),
мг/дмЗ
Оптическая
плотность
(Д)
Кгр=С/Д
1
1 х 0.0052 х 1000/50 = 0.104
0.1
1.04
5
5.0 х 0.0052 х 20 = 0.5,2
0.53
0.98
Кср
Расчет:
Массовую концентрацию (С) рассчитывают по формуле:
С'К'р*V?-V3•Д
(мг/дм3>'
где К^ - коэффициент графика, для использованной кюветы;
V ] - объем сточной воды, взятый на анализ, мл;
У2 ' объем мерной колбы, в которую количественно
перенесен щелочной раствор из приемника, мл;
50 - объем мерной колбы, используемой для построения
графика, мл;
V3 - объем щелочного раствора, добавленного в мерную
колбу на 50 мл, мл;
Д - оптическая плотность.
Примечания:
1. Для вод, где переход окраски индикатора бромкрезолпурпуроиого
не виден при нейтрализации пробы сточной воды в колбе Къельдслл
или круглодонной колбе, количество раствора, необходимого для
нейтрализации, находят в отдельной пробе с помощью рН-метра.
2. Количество 0.1Н раствора соляной кислоты для нейтрализации
аликвотной части щелочного раствора из мерной колбы находят в
отдельной пробе. Для этого отбирают аликвотную часть раствора
(обычно такую же, как для анализа) в коническую колбу, наливают
примерно 50 мл дистиллированной воды, 9 капель бромкрезолпур-
пурового и титруют 0.1Н раствором соляной кислоты до перехода
окраски из синефиолетового в желтый.
157

158
5.ОПРЕДЕЛЕНИЕАММИАКА ИИОНОВ АММОНИЯ
Отношение концентраций свободного аммиака (NH3} и ионов
сммония (NH4+) зависит от pH среды и температуры. Концентрация
отдельных форм определяется расчетом с использованием справочной
таблицы.
В коксохимии гидроокись аммония и аммиак, связанный в виде
солей углекислого аммония, сернистого аммония, цианистого аммония,
называют летучим аммиаком. Летучий аммиак определяется обратным
титрованием с серной кислотой.
Суммарное содержание аммиака и всех ионов аммония опре­
деляют фотометрическим методом с реактивом Несслера или
титрометрическидл с формальдегидом. Суд/марное содержание
аммиака и всех ионов аммония называется общим аммиаком, а
разница между общим и летучим аммиаком соответствует содержанию
ионов аммония в нелетучих солях (хлориде, сульфате, роданиде)
аммония (связанный аммиак).
Титрнметрическое определение
летучего и общего аммиака
Сущность метода
В сточной воде КХП аммиак летучий определяют обратным титро­
ванием. Ионы аммония, в том числе аммиак после нейтрализации его
серной кислотой, при взаимодействии с формальдегидом образует
гекса/летилентетрамин (уротропин) и эквивалентное количество кислоты,
которое и оттитровывается раствором едкого натра в присутствии
индикатора фенолфталеина.
Аппаратура, посуда
-
Электроплитка с закрытой спиралью (ГОСТ 14919-83Е).
-
Посуда лабораторная мерная стеклянная (IОСТ 20292-74,
Г О С Т 20292-74Е*), вместимостью, мл:
Пипетки мерные (с делениями 0.1 м л)............5, 10, 25, 50
Б ю р е т к и ......................................................................25
Конические колбы (ГО С Т 25336-82Е).............250
Реактивы
-
Серная кислота, стандарт-титр (ТУ 6-09 -2540-87), 0.1 моль/л (0.1Н).
-
Натрия гидроксид (едкий натр) (ГОСТ 4328-77), 0.1 моль/л (0.1Н).
-
Формалин (ГОСТ 1625), раствор 10%-ный, нейтрализованный по
фенолфталеину 0 .1Н раствором едкого натра до слабо-розовой
окраски.
-
Метиловый оранжевый (индикатор) (ТУ 6-09 -5171-84) 0.1 % -й раствор.
-
Фенолфталеин (индикатор) (ТУ 6-09 -4530-77).
Ход определения
Отбирают от 5 до 50 мл анализируемой воды в коническую колбу,
в которую заранее добавлено 10 мл 0.1Н раствора серной кислоты,
добавляют дистиллированной воды до общего объема 10 мл вместе с
аликвотной частью воды, 3 капли метилоранжа. Появление розовой
окраски свидетельствует о достаточности добавленной кислоты, в
противном случае либо добавляют еще точное количество 0 .1Н
раствра серной кислоты (которое учитывают при расчете), л и б о
отбирают новую меньшую аликвоту воды. После добавки кислоты и
индикатора пробу кипятят 5 минут. Раствор охлаждают и титруют
0.1Н раствором едкого натра с А/етилсранжем от розового до желтого
окрашивания.
159

После того, как избыточное количество кислоты нейтрализовано,
к раствору добавляют 20 мл нейтрализованного 10%-ного формаль­
дегида, через 10 минут добавляют 2 капли фенолфталеина и титруют
0 . 1Н раствором едкого натра до розового окрашивания.
Расчет:
Массовую концетрацию летучего (ЫН3лет) и общего (ЫН3общ)
аммиака определяют по формулам:
0.00170 (а •К1 - в •К2) •1000 •1000
МН3лет “
------------------------------------------------------------------------------ ,
мг/дм3
V
0.00170 •d
•К2 •1000•1000
МН.общ. =
-----------------------------------------------------------------
, мг/дм3
V
где 0.00170 - количество аммиака соответствующие 1 мл 0.1 Н
раствора серной кислоты, г;
-
количество 0.1 Н серной кислоты, взятое для
анализа в колбу, мл;
-
количество 0 .1Н раствора щелочи, израсходо­
ванное на титрование непрореагированной
кислоты, мл;
и 1<2
-
поправочные коэффициенты для приведения
раствора точно к 0 .1Н;
-
объем пробы, взятой на анализ, мл;
-
количество 0.1 Н раствора щелочи, пошедшее на
титрование образовавшейся серной кислоты при
взаимодействии ионов аммония с формальде­
гидом, мл.
Примечание:
Определение летучего аммиака по данной методике невозможно
при нсличин в воде сильных оснований (едкого натрия, калия и т.п.).
160
______________________________________________
_________________
Kl
V
cl
161
Фотоколометрический метод определения аммиака
и ионов аммония с реактивов Несслера
Сущность метода
При взаимодействии аммиака и ионов аммония при их низкой
концетнтрации в щелочной среде с иодомеркуратом калия образуется
коллоидный раствор желто-коричневого цвета, пригодный для
фотоколометрирования.
Массовую концентрацию аммиака находят с помощью калибро­
вочного графика.
Предел обнаружения - 0.05 мг/дм3.
Мешающие примеси: амины, альдегиды и другие органические
вещества, сульфиды, сероводород; мутность, цветность, жесткость.
В присутствии мешающих органических примесей аммиак делаю т
с отгоном.
Жесткость устраняется путем добавления сегнетовой соли.
Примечания: Наличие нитрилов в воде завышает результаты
анализа за счет их гидролиза, который идет практически коли­
чественно (в среднем на 90% и выше).
Сильнокислые и сильнощелочные воды (особенно в пробах без
отгона) нейтрализуют раствором едкого натра или серной кислотой
до pH 7-8 по универсальной индикаторной бумаге.
Аппаратура
-
Фотоэлектроколориметр любой марки с набором кювет, поверка
1развгод.
~
Весы лабораторные общего назначения, II класса, с наибольшим
пределом взвешивания 200 г (ГОСТ 24108-80Е), погрешность
±0.3 мг, поверка I раз в год.

162
-
Шкаф сушильный электрический (200 °С).
-
Посуда мерная стеклянная лабораторная (ГОСТ 1770-74Е и
ГО С Т 20292-74Е*), вместимостью, мл:
Колбы м е р н ы е .............................................. 50, 100, 200, 500, 1000
П ипетки (без д е л е н и й )...............................15, 20, 25, 50, 100
Пипетки (с делениями 0.1 м л)................ } , 2, 5, 10.
-
Колбы конические (ГО СТ 25336-82Е), вместимостью 100, 200,
500 мл.
-
Фильтры бумажные (ГОСТ 9775-69).
-
Ступка фарфоровая (ГОСТ 9147-80Е).
~
Волокно стеклянное (ГОСТ 10727-73), при фильтровании раствора
сегнетовой соли.
Реактивы
Аммоний роданистый (ГО СТ 3773-72), стандартные растворы. Для
приготовления растворов применяют реактив, предварительно
высушенный до постоянной массы при 100-105 °С. Можно
использовать амд/оний роданистый стандсрт-титр (фиксснал)
(ТУ 6-09 -2540-72) 0.1 м оль/ л (0.1Н).
Основной...стандартный..раствор: роданистого аммония (0.1 Н).
Содержимое ампулы количественно переносят в мерную колбу
на 1000 мл и доводят до метки безаммиачной ведой, I мл содержит
1.8 мг NH^*.
Стандартный раствор; 1мл содержит 0.45 мг N H ^ '. Готовят разве­
дением основного раствора в 4 раза. Срок хранения 1 сутки.
Первый рабочий раствор; 1 мл содержит 0 045 мг NH,.j+ Готовят
путем разведения стандартного раствора в 10 раз Использую т
163
для построения графика с кюветой 0.5 см.
Второй рабочий раствор: 1 мл содержит 0.018 мг NH4"h. Готовят
путем последовательного разведения стандартного раствора в
25 раз. Используют для построения графика с кюветой 2.0 см.
Третий рабочий раствор: 1 мл содержит 0.009 -мг N H 4+ . Готовят
путем последовательного разведения стандартного раствора в
50 раз. Используют для построения графика с кюветой 5.0 см.
-
Реактив Несслера (ТУ 6-09 -2089-77). Применяют обычно посту­
пающий в продажу реактив. При его отсутствии готовят реактив
Несслера следующим образом: растворяют 100 г Нд.^ в небольшом
количестве безаммиачной воды и смешивают с раствором едкого
натра (растворяют 160 г едкого натра в 500 мл безаммиачной
воды). Объем смеси доводят безаммиачной водой до 1л. Раствор
отстаивают несколько суток, прозрачный слой декантируют. Хранят
раствор в склянке из темного стекла, закрытой корковой или
полиэтиленовой пробкой.
-
Калий-натрий виннокислый, четырехводный (сегнетовая соль)
(ГОСТ 5849-79), раствор. Растворяют при нагревании 250 г
сергнетовой соли, предварительно растертой в ступке, в безам­
миачной воде и объем доводят до 0.5 л. Затем прибавляют 25 мл
реактива Несслера для осаждения содержащегося в реактиве
аммиака и отстаивают не менее 3 суток. После выпадения образо­
вавшегося осадка делают пробу на полноту связывания аммиака
повторным добавлением реактива Несслера по каплям. Если на
месте падения не образуется мути, то аммиак из раствора полностью
удален, и раствор пригоден для анализа. После отстаивания и
отрицательной реакции с реактивом Несслера прозрачный раствор
декантируют в полиэтиленовую посуду.

164
-
Натрия гидроксид (едкий натр) (ГОСТ 4328-77), 20%-ный раствор;
-
Серная кислота, раствор 0.1 моль/дм3 (0.1Н).
Подготовка пробы к анализу
При необходимости отгона аммиака и ионов аммония в колбу
Кьельдаля (рис.З) отбирают от 1 до 10 мл пробы сточной воды, через
капельную воронку приливают 2 0 мл 2 0% -ного раствора едкого натра,
в капельную воронку наливают дистиллированную воду для
гидрозатвора. Предварительно в отдельной пробе проверяют значение
pH на рН-метре, добавив 20 мл едкого натра к взятому объему
анализируемой воды, pH должно быть не менее 10. В противном
случае добавляют еще раствора едкого натра. Общий объем анали­
зируемой пробы, вместе с раствором щелочи и дистиллированной
водой в колбе Кьельдаля примерно 150 мл. В приемник - коническую
колбу приливают 10 мл 0.1Н раствора серной кислоты. Проверив
правильность сборки прибора, проследив за тем, чтобы конец
холодильника был опущен в раствор, находящийся в колбе-приемнике,
включают обогрев и начинают отгонку. В приемник отгоняют примерно
2/3 объема жидкости, после чего приемник опускают, обогрев
отключают. Прекращают отгонку, прибор разбирают, и конец холо­
дильника ополаскивают безаммиачной водой, собирая воду в прием­
ник. Затем содержимое приемника доводят до pH 7-8 по универсальной
индикаторной бумаге раствором 0 . 1Н едкого натра и количественно
переносят в мерную колбу на 100 (2 00 ) мл, доводят объем до метки
безаммиачной водой. В аликвотной части дистиллата определяют
аммиак с реактивом Несслера.
Ход определения
В мерную колбу на 50 мл берут от 1 до 10 мл дистиллята при
165
использовании отгона или профильтрованной сточной воды (необхо­
димое дополнительное разбавление сточной б о д ы учитывается при
расчете), добавляют до половины колбы безаммиачной воды.
Приливают 1.0 мл раствора сегнетовой соли, тщательно переме­
шивают, затем 1.0 мл реактива Несслера, снова перемешивают,
доводят до метки беззаммиачной водой. Через 15 минут измеряют
оптическую плотность окрашенного в желтый цвет раствора на
фотоколориметре при длине волны 400-440 нм (при той же, при кокой
строили график) в кювете 0.5
-
5 см, в зависимости от интенсивности
краски раствора. Оптическую плотность измеряют по сравнению с
"холостой" пробой - дистиллированной водой со всеми реактивами.
Градуировочный график
В ряд мерных колб вместимостью на 50 мл, наполовину заполнен­
ных водой, вносят 1.0; 1.5;....7.0 мл рабочего раствора (первого или
третьего в зависимости от размера кюветы) и обрабатывают пробу
так же, как описано в "Ходе определения". Оптическую плотность
полученных окрашенных растворов замеряют в сравнении с "холостым"
раствором, в который не добавляют рабочий раствор. По результатам
измерения строят калибровочный график в координатах оптическая
плотность - концентрация NH4+ мг/дм3, расчитывают коэффициент
графика (Кгр), который представляет собой отношение концентрации
раствора к его плотности.
Пример оформления градуировочного графика:
Взят первый рабочий раствор, 1 мл содержит - 0.045 лдг Мм.}"1
"
Кювета 0.5 см. Длина волны 440 мн. Мерная колба 50.0 мл.
Время выдержки - 15 мин

166
Количество
рабочего
раствора, мл
Содержание NH4+,(С( |Н♦)
мг/дмЗ
Оптическая
плотность
СД)
коэфф.
графика
Кгр=С/Д
1
1х 0.045 х 1000/50 - 0
.9
0.045
20
1.5
1.5 х 0.045 х 1000/50 - 1
.35
2
2х 0.045х 1000/50 - 1
.8
0.084
21.4
7
7х 0.045х 1000/50- 6
.3
____ _
■
,
..
1.
—
Кср
Расчет: Массовую концентрацию аммиака и ионов аммония
(С[Ч|м+) в расчете на
рассчитывают по формуле:
CNH4+- Д •Кгр•
, м г/дм3
V1
где Д
-
оптическая плотность,
Кгр - коэффициент графика,
50 - объем мерной колбы, используемой при построении
графика, мл;
V] - объем пробы, взятой на анализ, мл.
При отгоне или последовательном разведении концентрации
аммиака и ионоз аммония рассчитывают по формуле:
СМН4+“у2,'Д-КгР’уд
-
МГ/Я“ 3
где V2 * объем мерной колбы, в которую перенесен дистиллят
при отгонке, или мерной колбы, взятой для
разведения сточной воды, мл;
V3 - объем раствора, отобранный в мерную колбу на
50 мл (для колориметрирования) из объема Vq, м л .
167
6.ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ПИРИДИНОВЫХ ОСНОВАНИИ
Сущность метода
Пиридиновые основания оттитровывают серной кислотой в при­
сутствии индикатора бромфенолового синего до перехода синей
окраски раствора в изумрудно-зеленую.
Под пиридиновыми основаниями понимается сумма пиридина и
его гомологов, содержание гомологов по сравнению с содержанием
пиридина незначительно.
Предел обнаружения 5 мг/дм3 при объеме пробы 100 мл.
Мешающие вещества: аммиак, сероводород, углекислота.
Сероводород, углекислота устраняется в процессе отгонки при
определенных условиях, остаточный аммиак оттитровывают перед
определением пиридиновых оснований.
Аппаратура, посуда
-
Весы лабораторные общего назначения II класса, наибольший
предел взвешивания 200 г (ГОСТ 24104-80Е), погрешность
±0.3 мг, поверка 1 раз в год.
-
Электроплитка с закрытой спиралью (ГОСТ 14919-83Е).
-
Колбы Кьельдаля (ГОСТ 25336-82Е).
-
Насадка Кьельдаля (ГОСТ 25336-82Е).
-
Шариковый холодильник (ГОСТ 2.5336-82Е).
-
Конические колбы вместимостью, мл; 250, 500 (Ю С Т 25336-82Е).
-
Посуда мерная стеклянная пабораторная ((ОСТ 25336-82Е и
ГО С Т 20292-74Е], вместимостью, мл:

Б ю р е т к и .............................................................. 25
П и п е т к и ............................................................... 1 ,2 , 10, 20
Реактивы:
-
Серная кислота (ГОСТ 4204-77), плотностью 1.83, растворы 10,
20%-ный, 0 .1Н.
-
Натрия гидроксид (едкий натр, ГО СТ 4328-77), 50%-ный раствор.
-
Фосфорнокислый натрий, однозамещенный (Na^PO^
(ГОСТ 4198-75), насыщенный раствор. Навеску 85г фосфорнокислого
натрия одноосновного растворяют в 10 0 мл дистиллированной воды.
Проверка на чистоту: в 5 мл дистиллированной воды 1 капля
раствора не должна давать мути с 2 каплями 10% -ного раствора
хлористого бария. При появлении мути в раствор добавляется
ортофосторная кислота до тех пор, пока проба с раствором ВаС^
не перестанет давать муть.
-
Бромфеноловый синий 0.1% -ный раствор. Интервал перехода
pH 3-4 .6. Если индикатор в виде водорастворимой натриевой соли,
то 100 мг его растворяют в 100 мл дистиллированной воды; если в
виде кислоты, то 100 мг его растворяют в 10 мл спирта или в 3 мл
0.05Н раствора едкого натра растиранием в ступке и разбавляют
в обоих случаях до 100 Алл водой.
-
Альфа-нафтолфталеин, 0 .1%-ный раствор. Интервал перехода
pH 7.3-8.7. Растворяют 100 мл индикатора в 50 мл спирта и
разбавляют водой до 100 мл.
-
Барий хлористый, раствор, 10%-ный.
Ход определения
В колбы Кьельдаля вместимостью 500 (750) мл вводят о т 10 до
100 мл пробы анализируемой воды, добавляют дистиллированной
воды примерно до 200 мл общего объема (рис.З). В прием-
168____________________________________________________________________________
169
ник — коническую колбу на 250 мл вводят 10 мл 20% серной кислоты
и 10 капель индикатора бромфенолового синего. Собираю т прибор.
Через капельную воронку вводят 15 мл щелочи. Еще раз проверяют
все соединения, следя за тем, чтобы конец внутренней трубки
холодильника был слегка погружен в жидкость. Включают обогрев и
отгоняют из колбы в приемник аммиак и пиридиновые основания.
Отгоняется примерно две трети объема раствора из колбы Кьельдаля.
Цвет раствора в приемнике должен оставаться желтым, в противном
случае отгонку повторяют и берут большее количество кислоты в
приемник. После первого отгона прибор разбирают и готовят ко
второй отгонке.
В колбу Кьельдаля (вымытую или в другую) переносят кислый
дистиллят и нейтрализуют раствором щелочи до перехода окраски из
желтой в синюю, затем добавляют 2 0 мл насыщенного раствора
фосфорнокислого натрия . Под холодильник подставляют приемник-
коническую колбу так, чтобы конец холодильника находился на
расстоянии 30-40 мм о т дна приемника. Горло приемника закрывают
гигроскопической ватой. Прибор окончательно собирают, включают
обогрев и отгоняют примерно две трети раствора из колбы Кьельдаля.
После отгонки прибор разбирается, и в коническую колбу-
приемник добавляют 3-5 капель альфа-нафтолфталеина и нейтра­
лизуют аммиак, частично перешедший в дистиллят, 0 . 1 Н раствором
серной кислоты до перехода синей окраски в бледнорозово-желтую.
Затем добавляют 10 капель индикатора бромфенолового синего,
раствор приобретает синий цвет, и пиридиновые основания титруют
0 .1Н раствором серной кислоты до перехода окраски в изумрудно­
зеленую.
Для расчетов проводят 'холостой' опыт. Для этого отбирают
примерно такой же объем дистиллированной воды, как объем
дистиллята после второй отгонки, добавляют бромфеноловый синий в

том же количестве, что и при анализе дистиллята, затем титруют
0.1 Н раствором серной кислоты.
Расчет
Массовую концентрацию пиридиновых оснований (С) рассчи­
тывают по формуле:
(а-б) •0.0095 * 1000 - 1000
С ----------------------------------------------------------- , м г/дм3
V
а
-
объем 0.1 Н серной кислоты, пошедшей на титрование
пиридиновых оснований, мл;
б
-
объем 0 . 1Н серной кислоты в 'холостом* опыте, мл;
0.0095 - средний грамм-эквивалент пиридиновых оснований;
V
-
объем анализируемый воды, мл.
170
____________________________________________________________________
171
7. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАСЕЛ
Сущность метода
Принцип метода заключается в экстракции масел из воды при
помощи четыреххлористого углерода, освобождения экстракта от
фенолов и пиридиновых оснований, отгонки растворителя и взвеши­
вания остатка на аналитических весах.
Предел обнаружения 3.0 мг/дм3 при объеме воды 1000 мл.
Примечания. За масла при анализе вод следует принимать сумму
всех углеводородов с температурой кипения выше 200 °С . Бензольные
углеводороды не входят в масла, так как улетают при сушке, их
определяют отдельно.
Воду для анализа масел отбирают в отдельную стеклянную посуду.
Мешающие примеси: фенолы, пиридиновые основания, взвешен­
ные вещества. Влияние фенолов устраняется промывкой экстракта
раствором щелочи; влияние пиридиновых оснований - промывкой
экстракта раствором кислоты. Взвешенные устраняются в ходе
определения путем фильтрования экстракта через бумажный фильтр.
Аппаратура, посуда
-
Весы лабораторные общего назначения, II класса, наибольший
предел взвешивания 200 г (ГОСТ 24104-80Е), погрешность
±0.3 мг, поверка 1 раз в год.
-
Ш каф сушильный электрический (200 °С).
-
Термометр лабораторный со шкалой через 1 °С от 0° до 150 °С
(ГО С Т 215-73).
-
Электроплитка с закрытой спиралью (ГОСТ 14919-83Е).

172
-
Прибор для перегонки органических растворителей, на шлифах.
-
Фильтры бумажные (ТУ 6-09 -1078-92) 'белая лента'.
-
Эксикатор (ГОСТ 23536-82Е).
-
Воронки стеклянные (ГО С Т 25336-82Е).
-
Воронки делительные (ГОСТ 25336-82Е), вместимостью 250,
1000 мл.
-
Колбы конические с пришлифованной пробкой (ГОСТ 25336-82Е),
вместимостью 100, 250 мл.
-
Стаканы (ГОСТ 25336-82Е), вместимостью 50, 100, 200, 1000 мл.
-
Цилиндры измерительные с носиком (ГО С Т 1770-74Е), вместимостью
100, 250, 500, 1000 мл.
Реактивы
-
Углерод четыреххлористый, х.ч. (ГО СТ 20288-74).
-
Серная кислота (ГОСТ 4204-77), плотностью 1.83 г/см3, 20%-ный
раствор.
-
Натрия гидроксид (едкий натр) (ГОСТ 4328-77), 10%-ный раствор.
-
Натрий сернокислый, безводный (ГОСТ 4166-76), хранят после
дополнительной сушки в эксикаторе.
-
Кальций хлористый (ГОСТ 4460-77). Дополнительно прокаливают
при 300-350 °С в течение 1 ч и сразу загружают в эксикатор.
Код определения
Отбирают анализируемой воды от 100 до 1000 мл в стеклянную
емкость. На пробоотборной склянке ставят метку для последующего
измерения объема отобранной пробы по окончании определения.
Пробу из пробоотборной склянки целиком переносят в делительную
воронку. Склянку ополаскивают первой порцией растворителя и
выливают в ту же делительную воронку, где находится проба анали­
зируемой воды. Пробу в делительной воронке промывают последо­
вательно 4 раза (по 20 мл) четыреххлористым углеродом, интенсивно
взбалтывая каждый раз пробу с новой порцией растворителя в течение
3-5 минут. Отстаивание пробы в делительной воронке после каждой
экстракции производят в течение времени, необходимого для полного
расслоения воды и растворителя, не более 10-15 минут. При
образовании промежу-точного слоя между водой и расстворителем в
трех первых промывках его отделяют от растворителя, при четвертой
отделяют от воды вместе с растворителем. Можно добавить для
разрушения или уменьшения промежуточного слоя 1-2 г хлористого
натрия в воду. Все вытяжки, собрав в одну колбу, сливают в
делительную воронку, в которой последовательно промывают
экстрагент 2 0 мл раствора едкого натра и 2 0 мл раствора серной
кислоты. При этом промежуточный слой исчезает, а растворитель
отделяют от раствора в сухую коническую колбу с притертой пробкой
емкостью 100 мл. В колбу добавляют 5 г безводного сульфата натрия
и сушат растворитель не менее 1 часа (можно оставить на ночь).
Высушенный растзоритель фильтруют через бумажный фильтр,
предварительно промытый растворителем, в высушенную и доведенную
до постоянного веса круглодонную колбу. Сульфат натрия в колбе
промывают дважды растворителем по 5.0 мл, не перенося осадок на
фильтр. Э тот же растворитель используют для промывки фильтра.
Профильтровав экстрагент в колбу, собирают прибор (рис. 4) для
отгонки. Отгоняют четыреххлористый углерод при температуре
75-77 °С . После отгона растворителя круглодонную колбу с маслами
помещают в сушильный шкаф, имеющий температуру 105 °С,
на 1.0-2.5 часа.
173

174
Рис.4. Аппарат для отгонки четыреххлористого углерода
при определении масел.
1 - плитка с закрытой спиралью; 2 - колба Вюрца; 3 - термометр
(200 °С); 4 - холодильник Либиха; 5 - алонж; 6 - колба.
Затем охлаждают колбу в эксикаторе и взвешивают колбу с
точностью до 0.0002 г. Данные операции повторяют, доводя вес
круглодонной колбы с маслами до постоянного.
Объем отобранной пробы замеряют,ориентируясь на метку,
поставленную на пробоотборнике перед определением.
Примечание. В случае малого содержания масел (менее
50 мг/дм3) делают поправку на 'холостой опыт' -
вместо анализи­
руемой воды берется дистиллированная вода в том же количестве и
повторяются все те же операции, что и при анализе.
Расчет
Массовую концентрацию масел (С) в воде рассчитывают по
формуле:
а •1000 •1000
С“
, мг/дм3
VI
175
где а - привес в круглодонной колбе - разница между
массой колбы с маслом и пустой, г;
V-)
-
объем пробы, взятой на анализ, мл.
При проведении 'холостого" опыта:
(а-в) •1000 •1000
С-
------- ------------------------------
, мг/дм3
V2
где
в
-
привес в круглодонной колбе в 'холостом' опыте,
У 2 ' объем дистиллированной воды, взятой на анализ
(V,-V2).

176
8. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД
ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФОСФОРА
Сущность метода
Метод основан на взаимодействии ортофосфатов с молибдатом
в кислой среде с образованием фосфорномолибденовой гетеропо­
ликислоты, которая под воздействием восстановителей превращается
в интенсивно окрашенное соединение синего цвета.
Количественное определение производят методом стандартных
серий по градуировочному графику.
Мешающие примеси: Сульфиды и сероводород более
3 мг S'2 /л, нитриты, железо более 1 мг/л, кремнекислота более
ТОО мг/л, цветность, мутность, взвешенные вещества.
Влияние S2', железа, кремнекислоты, цветности, мутности устра­
няется соответствующим разбавлением пробы. М утность и взвешенные
вещества устраняют путем фильтрования пробы через фильтр с "синей"
либо с "белой" лентой. Нитриты устраняются путем добавления
сульфаниловой кислоты. Нитриты появляются в воде КХП при
биохимической очистке воды от аммонийного азота.
Аппаратура, посуда
-
Фотоэлектроколориметр любой марки с набором кювет, поверка
1развгод.
-
Весы аналитические общего назначения, II класса, с наибольшим
пределом взвешивания 200 г (ГОСТ 24104-80Е), поверка 1 раз в
год, погрешность ±0.3 мг.
-
Электроплитка с закрытой спиралью (ГОСТ 14919-83Е).
177
-
Эксикатор (ГОСТ 25356-82Е).
-
Фильтры бумажные 'белая", 'синяя лента" (ТУ 6-09 -16-78-82).
-
Посуда мерная лабораторная стеклянная (ГОСТ 1770-74Е и
ГО С Т 20292-74Е*) вместимостью, мл:
Колбы м е р н ы е .................................................... 50, 100, 1000
Пипетки (с делениями, 0.1 м л)......................1, 2 , 5, 10
П ип е т к и (без д е л е н и й )..................................... 10, 15, 20
Реактивы
-
Калий фосфорнокислый однозамещенный (ГОСТ 4198-75).
-
Стандартные растворы:
Основной станд артный раствор: Растворяют 1.097 г одноза-
мещенного фосфорнокислого калия, высушенного при 105 °С до
постоянной массы, в дистиллированной воде и доводят объем
раствора до 1.0 л в мерной колбе; 1 мл раствора содержит
0.250 мг Р.
Первый рабочий раствор готовят путем разведения основного
раствора в 10 раз. 1 мл раствора содержит 0.025 мг Р. Применяют
для построения калибровочного графика с кюветой 1.0 см.
Второй рабочий раствор готовят путем последовательного
разведения основного раствора в 100 раз, 1 мл раствора
содержит 0.0025 мг Р. Применяют для построения калибровочного
графика с кюветой 5.0 см.
-
Смесь аммония молибденовокислого (ГОСТ 3765-78); кислоты серной
(ГОСТ 4204-77), плотностью 1.83 г/см3, кислоты сульфаниловой
(ТУ 6-092437-79). Кислота сульфаниловая добавляется при наличии
нитритов в воде.

178
-
Раствор молибденовокислого аммония, 10% раствор.
-
Кислота серная, 50% по объему.
Раствор молибденовокислого аммония и кислоты серной смеши­
вают в отношении 1 : 3. В случае необходимости в полученную
серномолибденовую смесь добавляют сульфаниловую кислоту из
расчета 0.5 г на 100 мл смеси.
-
Хлорное олово. 100 г металлического олова (ТУ 6-09 -2704-78)
растворяют в 2.0 мл соляной кислоты плотностью 1.19 г/см3, с
каплей 5% раствора сернокислой меди в пробирке на водяной
бане.
-
Медь (II) сернокислая пятиводная (ГОСТ 4165-78), 5% раствор.
-
Соляная кислота (ГОСТ 3118-77), плотностью 1.19 г/см3,
0.1Н раствор.
Примечания. Сильнощелочные и сильнокислотные воды перед
анализом нейтрализуют до pH 4-5 по универсальной индикаторной
бумаге.
Определение не позднее 6 часов после отбора.
Ход определения
В мерную колбу на 100 алл отбирают от 1до 5 мл профильтро­
ванной сточной воды, добавляют до половины колбы дистиллированной
воды, вводят 2.0 мл серномолибденовой смеси, доводят водой до
метки, хорошо перемешивают и добавляют 9 капель хлорного олова.
Через 10 минут замеряют оптическую плотность на фотоэлектро­
колориметре при X = 670-690 нм по отношению к дистиллированной
воде со всеми реактивами. В случае окрашенных проб из замеренной
оптической плотности вычитают оптическую плотность раствора до
добавки хлорного олова.
Массовую концентрацию, в расчете на фосфор, определяют с
использованием градуировочного графика
179
Градуировочный график
Из рабочего раствора 1 или 2, в зависимости от кюветы, отбирают:
0; 0.5
....
4.0 мл раствора в мерные колбы на 100 алл, добавляют до
половины колбы дистиллированной воды, вводят 2 мл серномо­
либденовой смеси, доводят водой до метки, хорошо перемешивают и
добавляют 9 капель хлорного слова. Через 10 минут замеряют
оптическую плотность при X = 670-690 нм по отношению к дистил­
лированной воде со всеми реактивами. По полученным данным для
каждой кюветы строят калибровочный график, откладывая на оси
ординат оптическую плотность, а на оси абцисс - содержание
фосфора (мг/л) и вычисляют коэффициент графика.
Например: ФЭК-М . Кювета 0.5 см, Х=670 нм. Рабочий раствор
Nc2 1 мл содержит 0.0025 мг Р. Время 15 мин. Мерная колба 100 алл.
Количество
раб. раствора
No2,алл
Содержание фосфора (С),
мг/дмЗ
Оптическая
плотность,
Щ)
Кгр=С/Д
1
1 х 0.0025 х 1000/100 = 0.025
3
3х0.0025х10=0.075
0.227
0.33
5
5х0.0025х10« 0.125
Кср
Расчет. Массовую концентрацию фосфора (С) рассчитывают по
формуле:
с _ Кгв_]00_Д
мг/дм3
V
где
Кгр - коэффициент графика, для использованной кюветы;
V
-
объем сточной воды, взятый на анализ, алл;
100 - объем мерной колбы, используемой при построении
графика, мл;
Д - оптическая плотность.

180
9. ИОДИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ВИНКЛЕРА
ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСТВОРЕННОГО КИСЛОРОДА
Сущность метода
Метод основан на способности гидрата оксида марганца (II)
окисляться в щелочной среде в соединения высшей валентности,
количественно связывая растворенный кислород и затем, при избытке
серной кислоты и иодида калия, снова переходит в двухвалентное
соединение, выделяя при этом эквивалентное количество иода, которое
оттитровывают раствором тиосульфата натрия.
Предел обнаружения метода - 0.2 мг С>2/л при титровании
раствором тиосульфата 0.01 моль/л 2 0 0 мл пробы.
Мешающие примеси. Железо, нитриты, влияние которых можно
устранить специальными приемами, либо вычесть из найденной
величины количество кислорода, приходящееся на их окисления:
-2
1мгFe2+ “ 0.14мгО2; 1мг NO2 “ 0.35мгС>2-
Примечания. Фиксация содержания кислорода в воде делается
непосредственно на месте отбора пробы (см. "ход определения") либо
применяются специальные способы отбора пробы.
Посуда
-
Кислородные склянки вместимостью 100-300 мл с пришлифованными
пробками.
-
Весы лабораторные общего назначения II класса, погрешность
±0.3 мг, поверка 1 раз в год.
-
Посуда мерная стеклянная лабораторная (ГОСТ 1770-14Е,
ГО С Т 25336-82Е и ГО СТ 20292-74Е*), вместимостью, мл.
К о л б ы м е р н ы е ........................................................ 100, 500, 1000
П и п е т к и ..................................................................... 15, 20, 25, 50, 100
Пипетки (с делениями 0.1 м л)........................... 1, 2, 5, 10
Б ю р е т к и .................................................................... 25.0
—
Колбы конические с пришлифованными пробками и просто кони­
ческие колбы (ГО СТ 25336-82Е).
—
Фильтры бумажные (ТУ 6-09 -1678-82) "белая лентал.
Реактивы
-
Марганец сернокислый (ГОСТ 435-77). Растворяют 400 г М п504 •
2Н2О или 480 г MnS04 • 4Н2О в дистиллированной воде и
доводят объем раствора до 1.0 л. Фильтруют через бумажный
фильтр. Вместо сернокислого марганца можно применять марганец
хлористый (ГОСТ 612-75), растворяя 425 г MnCI2 * Н2О в литре
дистиллированной воды.
-
Щелочной раствор иодида. Отвешивают 700 г КОН
(ГОСТ 24363-80) и 150 г KJ (ГОСТ 4232-74) или 500 г NaOH
(ГОСТ 4328-77) и 135 г NaJ •Н20 (ГОСТ 8422-76) и растворяют в
мерной колбе на 1.0 л, в которую добавлено 700 мл дистилли­
рованной воды. Одновременно готовится второй раствор.
Отвешивают 10 г азида натрия (NaNg), растворяют в 40 мл
дистиллированной воды и после приготовления выливают раствор
в мерную колбу, где находится пе р ^й раствор. При отсутствии
азида натрия, в щелочной раствор иодида калия добавляют 4 г
сульфаниловой кислоты на 1 л раствора. После всех смешений
раствор в мерной колбе доводят дистиллированной водой до метки.
Хранят раствор в темной стеклянке с резиновой пробкой.
Проверка реактива: 2.0 мл приготовленного раствора помещают
]з1

182
в коническую колбу, добавляют 100 мл дистиллированной воды и
10 алл разбавленной серной кислоты; прибавляют 5 мл раствора
крахмала. Отсутствие голубой окраски после перемешивания свиде­
тельствует о чистоте раствора.
--
Калий двухромокислый (калий бихромат) (ГО СТ 4220*75) растворы
0.1; 0.01 моль/л. Раствор 0.1 моль/л готовят из стандарт-титра
(ТУ 6-09 -254 -77) или 4.904 г К2СГ2О 7, высушенного при
105 °С до постоянной массы, отвешивают и растворяют в дистилли­
рованной воде в мерной колбе. Объем раствора доводят дистилли­
рованной водой до метки. Раствор 0.01 моль/л готовят путем раз­
бавления 0.1 моль/л раствора в 10 раз в мерной колбе.
-
Натрий серноватистокислый (натрия тиосульфата) (СТСЭВ 233-75),
растворы. Раствор 0.1 моль/л готовят из стандарт-титра
(ТУ 6-09-2540-77) или 24.8 Na2S20 3 •5Н20 и 0.2 г Na2C0 3
(ГОСТ 83-79) растворяют в дистиллированной воде и доводят объем
до 1 л в мерной колбе. При длительном хранении (до месяца и
более) раствор консервируют 1-2 мл хлороформа и применяют
через 10 суток после приготовления. Хранят в темной склянке.
Раствор 0.01 моль/л готовят путем разбавления 0.1 моль/л раствора
в 10 раз в мерной колбе.
Поправочный коэффициент к молярной концентрации эквивалента
тиосульфата натрия устанавливают в день определения. Для этого в
коническую колбу на 250 мл с пробкой помещают 100 мл дистиллиро­
ванной воды, прибавляют 10 мл 15%-ного раствора KJ; 20 мл раствора
0.1 (0.01) моль/л бихромата калия и 5 мл разбавленной серной кислоты.
После перемешивания раствор оставляют на 5 мин в темном месте,
затем титруют раствором тиосульфата 0.1 (0 .01) моль/л до
светлосоломенной окраски раствора, прибавляют 1-2 мл крахмала и
продолжают титрозсние до исчезновения синей окраски.
183
-
Крахмал растворимый (ГОСТ 10163-76), раствор. Смешивают
0.5 г крахмала с 10 мл дистиллированной воды и приливают 90 мл
кипящей дистиллированной воды. Раствор консервируют
прибавлением салициловой кислоты из расчета 0.125 г на 100 мл
раствора.
-
Кислота серная (ГОСТ 4204-77), плотностью 1.83 г/дм3, разбавлен­
ная 1:4, готовится в термостойкой посуде. К 800 мл дистилли­
рованной воды осторожно, по частям приливают 2 0 0 мл серной
кислоты плотностью 1.83 г/см3, раствор охлаждают.
-
Сульфаниловая кислота (ТУ 6-09 -2437-39).
Ход определения
В кислородную склянку емкостью 100 мл, заполненную доверху
пробой воды, вводят 1 мл раствора сульфата марганца так, чтобы
<ончик пипетки обязательно находился в воде. Затем другой пипеткой
гаким же образом добавляют 1 мл щелочного раствора иодисто го
(алия. Склянку быстро закрывают пробкой, раствор перемешивают,
переворачивая склянку несколько раз, строго следя за тем, чтобы
1робка не открывалась (фиксация кислорода состоялась). В таком
1иде проба доставляется в лабораторию. После полного отстаивания
эсадка в колбе, в нее добавляют так же осторожно 1.0 мл концентри-
юванной серной кислоты или 5.0 мл разбавленной серной кислоты
1:4), закрывают пробкой и перемешивают. Через 5 минут содержимое
клянки переносят в коническую колбу на 250 алл, и выделившийся
од оттитровывают 0.01 моль/л раствором тиосульфата до светло-
оломенной окраски раствора. Затем добавляют 1-2 мл раствора
рахмала и продолжают титрование до обесцвечивания раствора.
При увеличении объема кислородной склянки увеличиваются

соответственно и объемы вносимых реактивов.
Расчет
Массовую концентрацию растворенного кислорода рассчитывают
по формуле:
^
а*N•к•М•1000
,
02”
------------------------------------------ , мг/л
(V, - V2)
где
а - объем раствора тиосульфата натрия, израсходованного
на титрование, мл;
N - молярная концентрация раствора тиосульфата натрия,
моль/л;
К - поправочный коэффициент для приведения концентра­
ции к точной молярности тиосульфата;
М - молярная масса эквивалента в данной реакции, г/моль
(М-8);
V-j
-
вместимость кислородной склянки, мл;
У2 ' общий объем реактивов, прибавленных в кислородную
склянку при фиксации кислорода (2-4 мл), мл.
184
Округление результатов, мг/л:
Диапазон
0.20 - 0.50
0.5
-
14.0
Округление до
0.05
0.1
185
10.
ВЕСОВОЙ МЕТОД
ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЗВЕШЕННЫХ ВЕЩЕСТВ
Сущность метода
Метод основан на задержании фильтром взвешенных веществ
после фильтрования через бумажный или мембранный фильтр и
высушивании их до постоянного веса.
Предел обнаружения метода — 5 мг/л при объеме пробы воды на
анализ 1000 мл.
Мешающие примеси: углеводороды (масла, нефтепродукты),
имеющие размер более 1 -Ю '4 мм. Влияние углеводородов устраняют­
ся путем промывки бумажных фильтров четыреххлористым углеродом
или хлороформом, или гексаном (на мембранном фильтре — спирто­
бензольной смесью во избежание растворения материалов
фильтра).
Примечание. При анализе взвешенных желательно указывать
фильтры, которые применялись при анализе.
Аппаратура, посуда
-
Весы лабораторные общего назначения, II класса (ГОСТ 24104-80Е),
с наибольшим пределом взвешивания 200 г, погрешность ±3 мг,
поверка 1 раз в год.
-
Шкаф сушильный электрический (200 °С).
-
Фильтровальный аппарат Олихова или Зейтца.
-
Электроплитка с закрытой спиралью (ГОСТ 14919-83Е).
-
Колба Бунзена (ГОСТ 25336-82Е).
-
Эксикатор (ГОСТ 25336-82Е).

186
-
Цилиндры измерительные (ГОСТ 1770-74Е) вместимостью
100-1 ООО мл.
-
Бкжсы (Г О С Т 25336-82Е).
-
Воронки стеклянные для фильтрования (ГО СТ 25336-82Е).
-
Бумажные фильтры (ТУ 6-09 -1678-82) 'белая', 'желтая', 'синяя лента'
в зависимости о т дисперсности взвеси.
-
Мембранные фильтры, нитроцеллюлозные (ГОСТ 8985-59), N q4-5
или мембраны Владипор (ТУ 6-05-1903-81), NqIO, диаметром 30,
50 мм; величины пор 0.8 -1 .05 мкм.
-
Мембраны Владипор типа МФА-МА No7, диаметр 35, 90 мм;
величина пор 0.65-0 .75 мкм.
Реактивы
-
Кальций хлористый плавленный безводный (ГОСТ 4460-77). Д опол­
нительно прокаливают при 300-350 °С в течении 1 ч и сразу загру­
жают в эксикатор на одну треть высоты его конической части.
-
Спирт этиловый (ГО СТ 18300-72) 96%-ный.
-
Углерод четыреххлористый (ГОСТ 20288-74).
-
Спирто-бензольная смесь в соотношении 1:1. Смешивают равные
объемы этилового спирта и бензола (ГОСТ 5955-75). В случае
необходимости смесь фильтруют через фильтр с желтой лентой.
-
Вода дистиллированная (ГОСТ 6709-72).
Подготовка фильтров к анализу:
1. Бумажные фильтры промывают 200 мл дистиллированной воды
(при содержании взвешенных более 500 мг/дм3 эту операцию можно
опустить), подсушивают слегка на воздухе, помещают в бкжсы и
187
высушиваютв сушильном шкафу при 105 °С до постоянной массы.
Время первоначального высушивания — 2.5 -3 .0 ч, повторных высуши­
ваний — 30 мин, время охлаждения в эксикаторе — 1 час. Общее
время высушивания фильтров не должно превышать 3.5
-4ч.
2. Мембранные фильтры кипятят 5-10 мин в большом объеме дистил­
лированной воды для удаления имеющегося и их порах воздуха.
Кипячение проводят 2-3 раза, сливая после каждого раза воду и
заменяя ее свежей. Затем фильтры подсушивают на воздухе и сушат
при температуре 60 °С в сушильном шкафу - 1 ч, охлаждают в
эксикаторе. Данные операции повторяют до достижения постоянной
массы. Перед взвешиванием фильтры метят мягким карандашом.
3. Мембраны Владипор выдерживают 10 мин. в большом объеме горя­
чей воды для удаления содержащегося в них пластификатора и
воздуха, затем подсушивают на воздухе и сушат при 60 °С до
постоянного веса (~1 ч). Перед взвешиванием фильтры метят мягким
карандашом.
Мембраны Владипор типа МФА-МН No7 в количестве 1-2 штук
осторожно опускают в стеклянный стакан, в котором содержится
небольшое количество дистиллированной воды (достаточное, чтобы
покрыть мембраны) с температурой 80 °С и кипятят 10-15 мин. на
слабом огне, следя за тем, чтобы мембраны не скручивались. На дно
стакане кладут сетку из нержавеющей стали, чтобы кипение было
равномерным. Затем мембраны подсушивают на воздухе, после чего
1-2 часа сушат при температуре 60 °С в сушильном шкафу, доведя
вес до постоянной массы. Перед взвешиванием фильтр метят мягким
карандашом.
Ход определения
1. При использовании бумажных фильтров. Пробу воды тщательно

188
взбалтывают и быстро, не давая осесть взвеси, отбираю т цилиндром
определенный объем воды, содержащей не более 50-100 мг взвеси.
Пробу фильтруют через увлажненный дистиллированной водой
предварительно подготовленный бумажный фильтр, края которого
должны плотно прилегать к стеклянной воронке. Если фильтрат
мутный, его следует профильтровать вторично через фильтр или
использовать для определения более плотный фильтр. При высоком
солесодержании воды более 1000 мг/дм3 осадок на фильтре,
промытый фильтратом, дополнительно промывают порцией дистил­
лированной (10-20 мл) воды для удаления солей. Фильтр подсу­
шивают на воздухе, затем помещают в тот же бюкс, в котором его
взвешивали до фильтрования, и высушивают при 105 °С до постоян­
ной массы, строго соблюдая условия, принятые при подготовке
фильтров (время высушивания, время охлаждения).
2. При использовании мембранных фильтров и мембран Владипор.
Подготовленный фильтр закрепляют в фильтровальном аппарате
Олихова или Зейтца. Пробу воды тщательно взбалтывают и быстро
отбираю т цилиндром определенный объем воды, содержащей не более
50-100 мг взвеси. Отобранную пробу воды фильтруют под вакуумом.
При высоком солесодержании воды — более 1000 мг/дм3 осадок на
фильтре промывают 1 0 -2 0 мл дистиллированной воды для удаления
солей. Фильтровальный аппарат разбирают, фильтр подсушивают на
воздухе, затем в сушильном шкафу при температуре 60 °С до
постоянной массы.
Примечание
Выбор размера фильтра зависит от количества взвешенных
веществ, отобранных с пробой воды для анализа; масса фильтра не
должна существенно превышать массу осадка в пробе, отобранной
для анализа.
Расчет
Массовую концентрацию взвешенных веществ (С) рассчиты
по формуле:
при фильтровании через бумажный фильтр:
С=(а-в)•
, м г/дм3
при фильтровании через мембранный фильтр или
мембраны Владипор:
С-(См-d)•U2QQ
, мг/дмЗ
V
где а - масса бюкса с бумажным фильтром и осадком, мг;
в - начальная масса бюкса с бумажным фильтром, мг;
См- масса мембранного фильтра с осадком, мг;
d - начальная масса мембранного фильтра, мг;
V - объем пробы воды, взятой для определения, мл.

Кагасов
Вильян Михайлович
Дербышева
Евгения Константиновна
Очистка сточных вод
коксохимических
предприятий
Отпечатано с готового оригинал-макета
Подп. в печать 17.02.03. Формат 60x84/16.
Печать офсетная. Уел. печ. л . 11,16. Уч. - изд. л . 8,0.
Тираж 200. Заказ ю ь Издание заказное.
Отпечатано в ОАО «Полиграфист»
620151, г. Екатеринбург, ул. Тургенева, 20

Вильян Михайлович Кагасов
Кандидат технических наук. Специалист в области очист-
ки производственных сточных вод коксохимических предприя-
тий. Родился 7 августа 1932 года. В 1956 году окончил Ураль-
ский политехнический институт. Работал на Челябинском ме-
таллургическом заводе, начальником коксохимической лабора-
тории на Карагандинском металлургическом комбинате. В 1969
году был приглашён в Восточный научно-исследовательский
углехимический институт (ВУХИН), в котором и проработал до
своей скоропостижной смерти 10 октября 2006 года.
Евгения Константиновна Дербышева
Кандидат технических наук. Специалист в области очист-
ки производственных сточных вод коксохимических предприя-
тий. Родилась 7 мая 1942 года в городе Карабаш Челябинской
области. После окончания в 1966 году Уральского политехниче-
ского института поступила на работу в ВУХИН, с которым свя-
зана вся её последующая трудовая биография. В 1977 защитила
диссертацию по очистке фенольных сточных вод от масел (на-
учный руководитель — В.М. Кагасов).

ВУХИН на первомайской демонстрации. В центре — директор
института Л.И. Ёркин (в шляпе)
Перед демонстрацией. Крайний слева — И.В. Пименов, рядом
—
С.В. Майский, вторая справа — Н.В. Косолапова
Сотрудники лаборатории очистки сточных вод перед
фотосессией (Свердловск, 1980)
В первом ряду крайний слева — И.Б. Евзельман, во втором ряду
четвёртая слева — Л.А. Смирнова

На демонстрации, дома, на работе
На конференции (Кемерово, 1981). В тёмных очках —
Г.В. Плаксин
Книга вышла. Ура, товарищи! Крайняя слева — давняя
помощница авторов Н.Т. Хмелёва