Химические методы очистки сточных вод – жесткие способы разрушения загрязнений

Содержание

Методы обработки и очистки стоков, образовавшихся в результате производственного процесса, можно разделить на:

  • механические;
  • физико-химические;
  • химические;
  • биохимические.

Все эти методы подразумевают первоначальное кондиционирование для последующей очистки либо выделение примесей. При этом удаление веществ может происходить с выделением их в газообразную, жидкую или твердую фазу или с их разрушением. Кондиционирование сточных вод является подготовительной стадией для возможности транспортирования и дальнейшей обработки. Она может включать в себя: усреднение, как выравнивание концентраций загрязнений, нейтрализацию вод, если они имеют среду 6,5 8,0, удаление взрывоопасных газов и т.д.

Нейтрализация стоков проводится обычно известковым молоком при кислой среде и раствором соляной кислоты, если воды щелочные. Установленная система регистрации позволяет постоянно контролировать значение pH на выходе из нейтрализатора, а современная автоматизация дает возможность связать эту систему регистрацию с работой дозирующих устройств, что обеспечивает стабильность и надежность операции.

Методы извлечения легких примесей

Используя принципы физико-химической очистки сточных вод, можно извлечь определенные примеси. Методы таковы:

  • седиментация;
  • эвапорация;
  • реагентная седиментация;
  • отдувка газов;
  • аэрация;
  • ионный обмен.

Процесс седиментации комбинируется с операциями: сорбцией, флотацией, коагуляцией, использованием центробежных сил. Удаление из воды веществ, имеющих плотность меньше, чем у воды, почти всегда осуществляют путем седиментации с последующей сорбцией. Легкие примеси седиментируют вверх и удаляют с поверхности специальными сборными устройствами. На этом принципе работают нефтеловушки, эффект работы их высок – до 99 %.

Флотация Флотация – метод побудительной седиментации, применяется также для выделения легких примесей, но преимущественно способных образовывать устойчивую воздушную пену. Метод успешно работает в очистке стоков предприятий химической и легкой промышленности. Присутствие в таких водах пенообразующих АПАВ помогает решить поставленную задачу более эффективно. Использование данного метода для очистки шерстомойных вод, где содержание пенообразующих жирных кислот мыла доходит до 4 г/л, дает очистку по БПК и взвешенным веществам до 35%.

Сорбция многих примесей производственных вод довольно эффективно проходит на активированном угле, глине, торфе, опилках, ионообменных смолах. Выбор сорбента зависит от количества веществ, снимаемых им на единицу своего объема или веса. Наиболее эффективен сорбционный метод для удаления АПАВ, сложных органических веществ, красителей. Реагентная седиментация, разновидность сорбции, широко используется для обработки сточных вод производств абразивных материалов, черной и цветной металлургии и текстильных комбинатов. В роли реагентов выступают соли трехвалентных железа и алюминия, полимерные материалы.

Для десорбции газов из жидкостей применяют аэрацию, используя для продувки воздух, при этом параллельно окисляются и некоторые примеси. Таким образом из воды можно удалить сероводород, сероуглерод, аммиак, углекислоту, органические легкокипящие вещества. Эвапорация, в отличие от аэрации, осуществляя десорбцию газов и легколетучих веществ, переводит их в острый пар, вводимый непосредственно в очищаемую воду. В основном метод используется для удаления фенолов.

Деструктивные способы очистки сточных вод

Химические способы очистки сточных вод так же, как и биологические, относятся к деструктивным методам. Они приходят на помощь, когда необходимо разрушить с их помощью первоначальные загрязнения, а затем часть полученных продуктов реакции удалить из системы в виде выпавшего осадка или газа. Биологические процессы очистки все же занимают первое место по значимости и применению. С помощью микроорганизмов удается минерализовать огромное большинство органики и разрушить ряд неорганических веществ. Установлено, что производственные воды совместно с бытовыми обрабатываются гораздо легче и эффективнее; широко используются схемы, в которых после предварительной очистки производственные воды направляются в общесплавную канализацию для доочистки на очистные сооружения.

Биохимическая очистка сточных водБиохимическая очистка сточных вод проходит в аэротенках, куда подается в достаточном количестве сжатый воздух для осуществления окисления имеющихся загрязнений. Очистку осуществляет активный ил в присутствии кислорода воздуха — сложное сообщество, которое представляют колонии бактерий, простейшие, а также представители более сложных организмов. Растворенные вещества для многих из них являются источником получения энергетического и конструктивного материала (для возобновления клеточного вещества и прироста новой биомассы). Используя эти загрязнения в своих целях, микроорганизмы очищают при этом воду, внося в нее продукты своего обмена. Контролируя количество этих микроорганизмов (дозу активного ила) и подаваемого воздуха, можно в результате биоочистки добиться необходимых показателей по БПКп, взвешенным веществам, группе азота и др. показателям.

Наличие в стоках токсичных для микроорганизмов загрязнений, которые не поддаются биохимическим процессам, предполагает использование химического окисления. При таком варианте очистки серьезное внимание уделяется составу образовавшихся конечных продуктов реакции. Для химической очистки сточных водчасто прибегают к озонированию, при этом не исключены случаи получения в результате реакции веществ более токсичных, чем исходные. Ценность озонирования, безусловно, высока при окислении таких трудноокисляемых веществ как нефтепродукты, некоторые АПАВы, фенолы, анилиновые красители и другие.

Окисление под давлением как с введением в систему кислорода, так и без него, применяют для деструкции сточных вод в основном химико-фармацевтической промышленности. Реакция проходит при давлении 0,5/1,0 МПа и сопровождается выделением газов и переходом определенной части образовавшихся продуктов в жидкую фазу. К химическим методам очистки сточных вод можно отнести и химическое восстановление водородом, которое применяется для их обесцвечивания. Многие красители имеют в молекуле вещества двойные связи между атомами азота, а разрыв этих связей приводит к потере цвета. Реакция гидрирования приводит к тому, что водород присоединяется по месту разрывов таких связей.

Оценка статьи:
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (нет голосов, будьте первым)
Loading...Loading...
Комментарии
Добавить комментарий:
*
*

Яндекс.Метрика