Химические способы очистки сточных вод. Химическая очистка сточных вод


способы и методы обработки сточных вод

Очищать воду от вредных примесей необходимо в обязательном порядке. В противном случае вода вместо своей целебной восстанавливающей организм силы проявит исключительно негативные характеристики. Так, неочищенная или некачественно очищенная вода может стать смертельным ядом для человеческого организма. Тем более необходимо очищать сточные воды перед их сбросом в водоемы. Для освобождения жидкости от различных вредных включений используются различные методы и способы, в зависимости от физического состояния примесей. Но, если же, вредные вещества в воде находятся в большей степени в растворенном состоянии, то применяется химическая очистка воды.

Важно: химический метод очистки жидкости широко применим при очистке сточных вод, как промежуточный этап перед её биологической или механической обработке.

Принципы выполнения химической очистки

Абсолютно все химические способы очистки воды работают по одному и тому же принципу

Абсолютно все химические способы очистки воды работают по одному и тому же принципу — добавление в грязную воду химических элементов (реагентов) с целью преобразования растворенных веществ во взвешенное состояние. Только после этого их можно будет качественно удалить из имеющегося объема жидкости.

Важно: химочистка воды способна освободить воду на 95% от всех примесей во взвешенном состоянии и на 25% от примесей растворенных.

Для выполнения очистки воды химическим способом применяются три распространенных типа реагентов:

  • Окислители. В качестве реагентов здесь используют озон, перманганат калия (марганец) и хлор.
  • Щелочные реагенты в виде извести, соды или гидроксида натрия.
  • Кислотные реагенты — соляная и серная кислоты.

При этом концентрация взвесей в грязной воде может находиться в диапазоне от 1 мг/литр до 30 гр/литр.

Важно: химические методы очистки воды применяются в основном на промышленных предприятиях. Работать с реагентами в домашних условиях крайне опасно.

Способы очистки воды химическими методами

Нейтрализация

Этот метод очистки направлен на полную нейтрализацию всех патогенных микроорганизмов и других включений

Этот метод очистки направлен на полную нейтрализацию всех патогенных микроорганизмов и других включений, а также на выведение уровня pH воды на нормативные показатели в пределах 6,5-8,5.

Процесс нейтрализации при очистке сточных вод может выполняться несколькими способами. Так, самые часто применимые — такие:

  • Процесс смешивания между собой кислых и щелочных сред в виде жидкости;
  • Добавление химических реагентов в стоки;
  • Фильтрация сточных вод с кислотным содержимым при использовании нейтралиузющих реагентов;
  • Нейтрализация любых газов в сточной воде при помощи щелочных реагентов;
  • Добавление в стоки с кислотным содержимым аммиачного раствора. Здесь же для нейтрализации кислот в воде можно применять цемент; гидроксид кальция и доломит.

Окисление грязной воды

Метод окисления применяется для стоков в том случае, если при отстаивании и механической чистке воды примеси не удаляются

Метод окисления применяется для стоков в том случае, если при отстаивании и механической чистке воды примеси не удаляются. В качестве реагентов используются:

Рекомендуем к прочтению:

  • Бихромат калия.
  • Озон. Этот реагент хоть и является качественным и отлично очищает воду, все де используется крайне редко ввиду высокой стоимости процесса очистки. Но при этом стоит знать, что озонирование позволяет очистить воду от ПАВ, любых нефтепродуктов, от красителей и мышьяка, от канцерогенных включений и от фенолов с цианидами.

Важно: помимо высокой стоимости процесса озон также не используется при очистке сточных вод по причине его взрывоопасности при условии наличия его в большом объеме.

  • Хлор в состоянии газа или в сжиженном состоянии (при этом вода впоследствии должна дополнительно дехлорироваться, поскольку доказано, что хлор вступает в реакцию с компонентами воды и образует таким образом вредную хлорволокнистую кислоту или соляную кислоту).
  • Хлорат кальция или диоксид хлора.
  • Кислород воздуха, пиролюзит и др.

После процесса окисления все микроорганизмы и патогенные бактерии полностью погибают под воздействием добавленных в стоки реагентов.

Процесс восстановления как метод очистки воды

Этот метод работает по принципу восстановления всех включений до своего первоначального физического состояния

Этот метод работает по принципу восстановления всех включений до своего первоначального физического состояния с целью последующего их удаления из воды с помощью одного их физико-химических методов:

  • Флотации;
  • Отстаивания;
  • Фильтрования.

В основном такой метод применяется для очистки жидкости от частиц мышьяка, ртути и хрома. В качестве реагентов здесь применяют:

  • Сульфат железа;
  • Диоксид серы;
  • Активированный уголь, водород и пр.

Физико-химическая обработка воды

Такие методы обработки и очистки грязной воды являются неотъемлемой частью борьбы с вредными включениями при очистке стоков

Такие методы обработки и очистки грязной воды являются неотъемлемой частью борьбы с вредными включениями при очистке стоков. Самыми основными из них являются:

  • Коагуляция примесей. Такой метод очистки сточных вод чаще всего используется на текстильной промышленности, химической, целлюлозной и легкой промышленности. Принцип воздействия реагентов на грязную воду заключается в том, чтобы преобразовать все включения в форму хлопьев. Затем такой взвешенный осадок удаляется при отстаивании или фильтровании. При использовании метода коагуляции эффективность очистки стоков равна 90-95%.

Важно: также для грязной воды может использоваться и метод электрокоагуляции, когда в воду помещают токопроводники и пропускают ток через водную массу.

Адсорбция воды

Этот способ позволяет адсорбентам поглотить все вредные включения непосредственно в воде

Этот способ позволяет адсорбентам поглотить все вредные включения непосредственно в воде. В основном метод адсорбции для очистки сточных вод применим против пестицидов, гербицидов, красителей, ПАВ и фенолов в воде. Также при помощи адсорбции удаляются все ароматические примеси.

Различают два основных и часто используемых вида адсорбции:

Рекомендуем к прочтению:

  • Дегенеративный. В этом случае все вредные включения убиваются вместе с введенным в воду адсорбентом.
  • Регенеративный. Здесь вредные примеси можно в дальнейшем извлечь из введенного в воду адсорбента и утилизировать отдельно.

Адсорбирующими реагентами являются:

  • Силикагель и торф;
  • Зола, активная глина и пр.

Стоит отметить, что эффективность приведенного метода составляет 90-95%, но полностью зависит от следующих факторов:

  • Концентрация имеющихся вредных примесей в очищаемой воде;
  • Тип используемого реагента-адсорбента;
  • Общая площадь стоков, обрабатываемых методом адсорбции;
  • Общая глубина очищаемого объема воды.

Метод флотации

В этом случае для очистки сточных вод используют метод, в котором при помощи воздействия на них воздуха под высоким давлением удается удалить все взвеси

В этом случае для очистки сточных вод используют метод, в котором при помощи воздействия на них воздуха под высоким давлением удается удалить все взвеси. То есть воздух нагнетается в воду либо через турбины на дне водного резервуара, либо через трубы сверху. Нагнетенный в воду воздух вспенивает жидкость. При этом воздух вступает в реакцию с молекулами примесей и поднимает все взвеси в пенный слой. Далее все примеси с поверхности воды удаляются при помощи специальных установок.

Важно: метод флотации особенно востребован в том случае, если в воде имеются нефтепродукты, масла и любые волокнистые включения.

Ионный обмен в воде

Здесь в воду вводят ионы ионита, что приводит к взаимодействию последних с молекулами примесей. При возникновении реакции молекулы вредных веществ отделяются от воды, что позволяет качественно их удалить. Как правило, метод ионного обмена применяют для очистки воды от ртути и мышьяка, хрома и цинка, свинца и меди.

Экстракция загрязнителей воды

Данный способ применим при очистке воды в том случае, если примеси, растворенные в воде, имеют техническую или химическую ценность и могут быть использованы впоследствии

Данный способ применим при очистке воды в том случае, если примеси, растворенные в воде, имеют техническую или химическую ценность и могут быть использованы впоследствии. Метод основывается на выведении из состава грязной воды фенолов и жирных кислот. Как правило, для очистки воды таким способом в стоки вводят специальный экстрагент, который полностью концентрирует примеси в воде. Затем экстрагент с примесями удаляют из воды и отделяют один от другого. Стоит знать, что экстрагент можно использовать повторно.

Важно: все приведенные выше способы очистки воды при помощи реагентов являются потенциально опасными для рядового обывателя и не могут применяться в домашнем водоснабжении. Поэтому экспериментировать с эти не рекомендуется.

Помогла статья? Оцените её

Загрузка...

vodakanazer.ru

методы и способы физико-химической очистки стоков

В результате деятельности человека вода, попавшая в канализацию (сточная вода), подвергается длительной очистке. Для этого проводится комплекс мероприятий, которые направлены на устранение любой степени загрязненности. Очистка - это обезвреживание заразных и патогенных организмов, удаление или разрушение загрязняющих веществ.

Сточные воды имеют следующие источники происхождения:

  • Промышленные воды, которые образуются при работе на производстве. Отводятся с помощью общесплавной или промышленной канализации.
  • Бытовые отходы, образующиеся в загородных домах или квартирах, отводятся с помощью общесплавной или хозяйственно-бытовой канализации.
  • Любые осадки, талый снег и лед – всё это утекает через ливневые канализации, которые ещё называются ливневыми стоками.

Концентрация загрязняющих веществ в воде весьма широкоя, может варьироваться в диапазоне от 1 мг/литр до 30 г/литр, в зависимости от примесей, которые бывают минеральными и органическими.

Используемые реагенты

Очистка проводится с помощью различных реагентов, таких как:

  • марганцовка (перманганат калия),
  • хлор,
  • гидроксид натрия,
  • озон,
  • известь,
  • соляная и серная кислоты.

Чаще всего химическая очистка проводится как предварительная очистка перед биологической обработкой.

Очистка цианистых соединений осуществляется помощью их окисления до безвредного цианата с помощью окислителя гипохлорита. Если же соединения циана являются простыми или комплексными, то применяется гипохлорит натрия. После нейтрализации и обезвреживания, сточные воды попадают в отстойник, где гидроксид хрома подвергается процессу осаждения. В уже очищенной воде также присутствуют небольшая концентрация цианидов, которая не превышает санитарных допустимых норм.

Этапы химической очистки

Для полноценной очистки используется нейтрализация, окисление и, если возможно, восстановление до качества питьевой воды.

Нейтрализация

Чтобы нейтрализовать загрязненные воды, необходимо чтобы они достигли показателя pH от 6.5 до 8.5 . Они считаются практически нейтральными. Весь процесс проводится различными методами, такие как: смешивание щелочных и кислых сточных вод, добавления реагентов, фильтрация кислых вод с помощью материалов, осуществляющих нейтрализацию. Также применяется поглощение аммиака кислыми водами и растворение газов щелочными. В некоторых случая при нейтрализации образуются осадки.

Чтобы нейтрализовать кислые воды, используют: цемент, доломит, аммиачная вода, а гидроксид кальция является самым доступным реагентом для данного процесса, который ещё называется известковым молоком – Са(ОН)2, в котором содержится 5-10% активной извести.

Производственные воды, в которых содержится серная кислота, нейтрализуются щелочными соединениями, состав которых зависит от концентрации кислоты. Щелочные воду проходят процесс обработки различными кислотами или кислыми газами.

Окисление

Методы окисления проводятся с целью обеззараживания или же когда извлечение вредных компонентов является нецелесообразным. В процессе очистки применяются следующие компоненты-окислители: сжиженные или газообразный хлор, хлорат кальция, диоксид хлора, бихромат калия, кислород воздуха, пиролюзит, озон и так далее.

В результате окисления, сточные воды становятся менее загрязненными, а сами токсины удаляются из нее. Самым эффективным окислителем является фтор, однако в виду его чрезмерной агрессивности, его не могут применять на практике. Чаще всего окисление производится хлором, который известен своей популярностью среди очищающих средств. Используется для очистки от гидросульфида, фенолов, сероводорода, цианидов, метилсернистых соединений и др.

При добавлении хлора образуются соляная и хлорноватистая кислоты. Окисление цианидов хлором допускаются проводить исключительно в щелочной среде. После окисления до цианата, его можно окислить до элементарного диоксида углерода и азота.

Озон. Является сильнейшим окислителем, который способен разрушать множество различных примесей и органических веществ – и всё это при нормальной температуре. С помощью озона вода приобретает обесцвеченный вид, устраняются все запахи и привкусы, происходит общее обеззараживание. Озон окисляет как неорганические, так и органические вещества. Озонированием очищаются стоки от нефтепродуктов, соединений мышьяка, красителей, ПАВ, фенолов, цианидов, пестицидов, канцерогенных ароматических углеводородов и др. С его помощью, очищение происходит намного быстрее и качественнее, все бактерии и загрязнители погибают в 5 тясяч раз быстрее, чем при использовании хлора.

Озоновое действие в процессе окисления проходит в 3-х различных направлениях:

  • непосредственное окисление с наличием одного атома кислорода,
  • образование озонидов после присоединения молекулы озона к веществу, которое подвергается процессу окисления,
  • усиление окисляющего действия кислорода, который присутствует в воздухе, содержащий озон.

Окисление может быть прямое и непрямое, осуществляется озонолизом и катализом. Прямое – это непосредственное окисление, а непрямое – окисление с помощью образующихся радикалов, которые образуются в результате саморазложения озона и его перехода из газовой стадии в жидкость.

При использовании ультразвука наряду с озоном, окисление происходит значительно быстрее, а ультрафиолет ускоряет окисление в 100 – 10000 раз.

В этой статье описан порядок сброса сточных вод на рельеф, нормативы и требования.Про проектирование и монтаж очистительных сооружений подробно написано здесь: /ochistka-vody/sv/ochistnye-sooruzheniya-stochnyh-vod.html.

Электролиз – это окисление с помощью электрохимических методов, которые наиболее эффективны при очистке органических и неорганических загрязнений. Химические превращения могут быть весьма разнообразными, в зависимости от присутствия различных веществ в растворе и материала электродов, а также от вида электролита. В состав основы электролиза входят два процесса: катодное восстановление и анодное окисление.

Для предотвращения смещений продуктов электролиза, которые могут образовывать опасные взрывчатые смеси, особенно водород c кислородом, применяют полиэтиленовые, стеклянные, асбестовые и керамические диафрагмы, разделяющие катодное и анодное пространство.

Что такое отстойники

Отстойники представляют собой накопительные емкости, в которых осуществляется механическая очистка сточных вод. Используются как в индивидуальных и частных хозяйствах, так и масштабах промышленности. Здесь происходит извлечения механических примесей с помощью действия гравитационных сил, происходит осаждение коллоидных и мелкодисперсных примесей.

Далее приведены дополнительные действия и методы очистки.

Коагуляция

В процессе теплового движения происходит слипание мелких частиц, в результате чего образуются более крупные частицы, которые называются агрегатами. Этот процесс сопровождается укрупнением и соединением мелких частиц с уменьшением их общего числа. Слипание разнородных частиц называется гетерокоагуляцией (является основным процессом очистки), а однородных – гомокоагуляцией. Коагуляция происходит с помощью специальных веществ, которые называются коагулянтами.

Коагуляция нужна для наиболее быстрого очищения, которое может происходить как самостоятельно, так и под влиянием физических и химических процессов. Под действием силы тяжести быстро оседают хлопья гидроксидов металлов, которые образуются из коагулянтов.

Флотация

Флотацией называется молекулярное прилипание частиц материала воздуха (газа) и воды. Существуют различные способы флотации, которые различаются конструкцией установки и способом разделения всплывающих и жидких фаз.

  1. Выделение воздуха из раствора
  2. Диспергирование воздуха
  3. Подача воздуха сквозь пористые материалы
  4. Электрофлотация
  5. Химико-биологическая флотация
Если озон лучше хлора, почему всю воду до сих пор преимущественно хлорируют?

Этот вопрос любят задавать люди, которые во всем стоят за абсолют и не терпят несовершенства в любой сфере. На самом деле здесь достаточно всё просто. Если речь идёт о локальных субстанциях, такие как квартиры или загородные дома в городах, то для озонирования властям нерационально использовать дополнительные расходные для этого средства. Также чистый озон является взрывоопасным, что вызывает риск несчастных случаев.

Преимущества хлора перед озоном:

  • Относительная дешевизна;
  • Обеззараживает как воду, так и контактирующие с ней поверхности;
  • Недостаточно данных о воздействии озона на человека;
  • Эффект очищения держится дольше.

Интересный факт: в некоторых странах и городах, например в Питере, после полной очистки воды, её дают живым ракам, с помощью которых проходит проверка на степень очистки. К недостаточно очищенной воде такие членистоногие не станут притрагиваться, а вот хорошо продезинфицированную раки пьют с огромным удовольствием!

vododelo.ru

Химические методы очистки сточных вод

Химические методы очистки сточных вод. Окислительные методы. Их достоинства и недостатки.

Химические методы очистки сточных вод. Нейтрализация кислот и оснований.

К химическим методам очистки сточных вод относят нейтрализацию, окисление и восстановление. Сточные воды, содержащие минеральные кислоты или щелочи, перед сбросом их в водоемы или перед использованием в технологических процессах нейтрализуют. Практически нейтральными считаются воды, имеющие pH 6,5. 8,5. Нейтрализацию можно проводить различным путем: смешением кислых и щелочных сточных вод, добавлением реагентов, фильтрованием кислых вод через нейтрализующие материалы, абсорбцией кислых газов щелочными водами или абсорбцией аммиака кислыми водами. В процессе нейтрализации могут образовываться осадки.

Химические методы очистки сточных вод. Экстрагирование.

К химическим методам очистки сточных вод относят нейтрализацию, окисление и восстановление. Экстракционный метод очистки производственных сточных вод основан на распределении загрязняющего вещества в смеси двух взаимно нерастворимых жидкостей, в зависимости от его растворимости в них. В процессе экстракции экстрагент вводят в обрабатываемую воду. Метод целесообразно применять при относительно высоком содержании в сточных водах растворенных органических веществ, представляющих техническую ценность (фенолы, жирные кислоты)( на предприятиях по термической переработке каменного и бурого углей).

Химические методы очистки сточных вод. Окислительные методы. Их достоинства и недостатки.

К химическим методам относят нейтрализацию и окисление. Химическую очистку проводят как предварительную перед биологической очисткой или после нее как метод доочистки сточных вод. Нейтрализация применяется для обработки производственных сточных вод, содержащих щелочи и кислоты.

Окислительный метод очистки применяют для обезвреживания производственных сточных вод, содержащих токсичные примеси (цианиды, комплексные цианиды меди и цинка) или соединения, которые целесообразно извлекать из сточных вод, а также очищать другими методами (сероводород, сульфиды). В качестве окислителей используют газообразный и сжиженный хлор, гипохлорит кальция и натрия, хлорную известь, диоксид хлора, озон, технический кислород и кислород воздуха и др. В процессе окисления токсичные загрязнения, содержащиеся в сточных водах, в результате химических реакций переходят в менее токсичные, которые удаляют из воды.

6. Обеззараживание воды: хлором и хлоросодержащими веществами, фтором и йодом, озоном, ультразвуком, ультрафиолетовыми лучами, иона серебра. Термическое обеззараживание. Достоинства и недостатки.

Хлорирование воды — обработка воды хлором и его соединениями. Наиболее распространённый способ обеззараживания питьевой воды; основан на способности свободного хлора и его соединений угнетать ферментные системы микробов, катализирующие окислительно-восстановительные процессы.

В чем польза хлорирования воды

Широкому распространению хлора в технологиях водоподготовки способствовала его эффективность при обеззараживании природных вод и способность консервировать уже очищенную воду длительное время. Кроме того, предварительное хлорирование воды позволяет снизить цветность воды, устранить ее запах и привкус, уменьшить расход коагулянтов, а также поддерживать удовлетворительное санитарное состояние очистных сооружений станций водоподготовки.

Эффективность, доступность и умеренная стоимость, а так же большой опыт работы с этим реагентом обеспечили хлору исключительную роль — более 90% водопроводных станций в мире обеззараживают и обесцвечивают воду хлором, расходуя до 2 млн тонн этого жидкого реагента в год.

Можно применять два способа фторирования воды:

1) круглогодичный одной дозой;

2) посезонный: зимней и летней дозой.

В первом случае в воду в течение всего года добавляют постоянную дозу фтора, соответствующую климатическому району, в котором расположен населенный пункт. При меняющейся по сезонам дозе в холодное время года, когда среднемесячная температура воздуха (в 13 ч) не превышает 17-18 °, воду можно фторировать дозой на уровне 1 мг/л, а в теплое время (например, в июне — августе) — меньшей дозой, зависящей от средней максимальной температуры (в 13 ч) за эти месяцы, например, при температуре 22-26 °С берут дозу 0,8 мг/л фтор-иона, при 26-30 °С и более — 0,7 мг/л фтор-иона. Посезонный метод фторирования более приемлемый.

Для УФ обеззараживания воды сегодня применяются волны довольно узкого диапазона — от 250 до 270 нм. В этих рамках бактерицидное воздействия ультрафиолета приобретает свое максимальное значение. Большая часть установок по обеззараживанию воды ультрафиолетом использует лампы низкого ртутного давления, которые производят излучение длиной в 260 нм, то есть оптимальную длину волны. При работе на этой длине волны происходит умягчение воды.

Ультрафиолетовое обеззараживание воды происходит при помощи способности УФ излучения проникать сквозь стенки клетки, добираясь до ее информационного центра — нуклеиновых кислот ДНК и РНК. В ДНК живой клетки хранится вся информация, которая контролирует процесс развития и нормального функционирования в клетке. Ультрафиолетовое обеззараживание воды заключается в поглощении лучей излучения нуклеиновыми кислотами. При поглощении излучения ДНК и РНК теряют способность делится, вследствие чего теряется способность клетки к размножению, так как именно в разделении нуклеиновых кислот заключается репродукция клетки.

Болезнетворные микроорганизмы способны нанести вред человеческому организму только в случае их размножения в организме, при обеззараживании воды ультрафиолетом эта способность утрачивается и, как следствие, любой негативный эффект микроорганизмов исключается.

Ультразвуковые волны – это колебания высокой частоты. Чаще всего используется порог 20 кГц. Этот уровень определяется границей слышимости человеческого уха. Очистка и обеззараживание воды ультразвуком работает при кавитации, возникновении в объеме большого количества образованных газом пузырьков. При их быстром росте и последующем разрушении в жидкой среде возникают резкое локальное увеличение давления и температуры. Именно эти воздействия используются для получения необходимых результатов.

Они разрушают оболочки микроорганизмов, твердые примеси, осевшие в виде слоев на поверхностях труб, иных деталей и узлов. Дополнительные полезные функции выполняют образующиеся при кавитации активные радикалы. Эти соединения ускоряют процессы окисления. При создании излучателя соответствующего типа следует учитывать, что не следует чрезмерно увеличивать частоту. Кавитация происходит интенсивнее в диапазоне от 18 000 до 50 000 Гц. Чтобы обеззараживание жидкости было эффективным необходимо обеспечить высокую плотность поля, от 1,5 до 2 Вт на 1 см. куб. объема. Также потребуется высокая мощность для разрушения слоев механических загрязнений.

Самым старым методом обеззараживания воды является ее кипячение. Этот метод применяется для очистки небольших количеств воды. Его используют для обеспечения обеззараженной питьевой воды столовых, лечебных и административных учреждений и т. д. Однако вследствие высокой стоимости и громоздкости необходимых установок кипячение воды не применяется для обеззараживания воды даже на малых водопроводах. Термическим методом нельзя удалить из воды споры, поэтому вода из сомнительных источников не может обеззараживаться кипячением

© 2015-2017 lektsii.org.

Методы очистки воды

Методы очистки сточных вод обычно классифицируют по характеру основных процессов, на которых они основаны. По этому признаку их подразделяют на механические, химические, физико-химические и биологические или биохимические.

1 .Использование физических методов приводит лишь к изменению формы, размеров, агрегатного состояния и других физических свойств. При этом в последних не исчезают прежние и не возникают какие-либо новые вещества. Физические методы обеспечивают выделение из сточных вод до 95-99% взвешенных веществ и снижают органические загрязнения на 20-25%. Их разделяют на методы процеживания, отстаивания, центрифугирования и фильтрации. В качестве основного оборудования в них применяют различные модификации решеток, сит, отстойников, центрифуг, гидроциклонов и фильтров.

2.Химические методы применяют для удаления из сточных вод растворимых загрязнителей, используя различные реагенты. При взаимодействии с примесями последние образуют безвредные соединения или малорастворимые осадки, в состав которых переходят элементы вредных веществ. Таким образом, изменяются не только физические, но и химические свойства подвергаемых очистке систем. Основными методами химической очистки являются нейтрализация, окисление и восстановление.

Сточные воды, содержащие минеральные кислоты или щелочи, перед сбросом их в водоемы или перед использованием в технологических процессах нейтрализуют. Практически нейтральными считаются воды, имеющие рН=6,5-8,5. Нейтрализацию можно проводить различным путем: смешением кислых и щелочных сточных вод, добавлением реагентов, фильтрованием кислых вод через нейтрализующие материалы и абсорбцией кислых газов щелочными водами. Выбор метода нейтрализации зависит от объема и концентрации сточных вод, наличия и стоимости реагентов.

1.Нейтрализация смешением. Этот метод применяют, если на предприятии имеются кислые и щелочные воды, не загрязненные другими компонентами. Кислые и щелочные воды смешивают в специальной емкости с мешалкой и без неё. В последнем случае перемешивание ведут воздухом.

2.Нейтрализация путем добавления реагентов. Для нейтрализации кислых вод могут быть использованы: NaOH, КОН, Na2 CO3. СаСО3. цемент и гидроксид кальция (известковое молоко) с содержанием активной извести Са(ОН)2 5—10%. Реагенты выбирают в зависимости от состава и концентрации кислой сточной воды. При этом учитывают, будет ли в процессе образовываться осадок или нет.

3.Нейтрализация фильтрованием кислых вод через нейтрализующие материалы. В этом случае для нейтрализации кислых вод проводят фильтрование их через слой магнезита, доломита, известняка, твердых отходов (шлак, зола). Процесс ведут в фильтрах-нейтрализаторах, которые могут быть горизонтальными или вертикальными.

4.Нейтрализация кислыми газами. Для нейтрализации щелочных сточных вод используют отходящие газы, содержащие СО2. SO2. NO2. N2 O3. Применение кислых газов позволяет не только нейтрализовать сточные воды, но и одновременно производить высокоэффективную очистку самих газов от вредных компонентов.

Для очистки сточных вод используют следующие окислители: газообразный и сжиженный хлор, диоксид хлора, хлорат кальция, пероксид водорода, кислород воздуха, озон и др. В процессе окисления токсичные загрязнения, содержащиеся в сточных водах, в результате химических реакций переходят вменее токсичные, которые удаляют из воды.

1.Окисление хлором. Хлор и вещества, содержащие «активный» хлор, являются наиболее распространенными окислителями. Их используют для очистки сточных вод от сероводорода, гидросульфида, фенолов, цианидов и др.

2.Окисление пероксидом водорода. Пероксид водорода является бесцветной жидкостью, в любых соотношениях смешивается с водой. Он может быть использован для окисления нитритов, цианидов, серо- и железосодержащих отходов и активных красителей.

В кислой среде пероксид водорода переводит соли двухвалентного железа в соли трехвалентного, азотистую кислоту — в азотную, сульфиды — в сульфаты. Цианиды в цианаты окисляются в щелочной среде (рН=9—12).

3.Окисление кислородом воздуха. Кислород воздуха используют при очистке воды от железа для окисления соединений двухвалентного железа в трехвалентное с последующим отделением от воды гидроксида железа. Образующийся гидроксид железа отстаивают в контактном резервуаре, а затем отфильтровывают.

Кислородом воздуха окисляют также сульфидные стоки целлюлозных, нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов.

4.Окисление озоном позволяет одновременно обеспечить обесцвечивание воды, устранение привкусов, запахов и обеззараживание. Озонированием можно очищать сточные воды от фенолов, нефтепродуктов, сероводорода, соединений: мышьяка, ПАВ, цианидов, красителей, канцерогенных ароматических углеводородов, пестицидов и др. При обработке воды озоном происходит разложение органических веществ и обеззараживание воды; бактерии погибают в несколько тысяч раз быстрее, чем при обработке воды хлором.

При введении озона в воду идут два основных процесса — окисление и дезинфекция. Кроме того, происходит значительное обогащение воды растворенным кислородом.

Процесс очистки сточных вод значительно сокращается при совместном использовании ультразвука и озона, ультрафиолетового облучения и озона. Так, ультрафиолетовое облучение ускоряет окисление в 10 2 —10 4 раз.

ΙΙΙ.Очистка восстановлением. Методы восстановительной очистки сточных вод применяют в тех случаях, когда они содержат легко восстанавливаемые вещества. Эти методы широко используют для удаления из сточных вод соединений ртути, хрома, мышьяка.

а)в процессе очистки неорганические соединения ртути восстанавливают до металлической ртути, которую отделяют от воды отстаиванием или фильтрованием. Органические соединения ртути сначала окисляют с разрушением соединения, затем катионы ртути восстанавливают до металлической ртути. Для восстановления ртути и ее соединений предложено применять сульфид железа, железный порошок, сероводород и др.

б)наиболее распространенным способом удаления мышьяка из сточных вод является осаждение его в виде труднорастворимых соединений. При больших концентрациях мышьяка (до 110 г/л) метод очистки основан на восстановлении мышьяковой кислоты до мышьяковистой диоксидом серы.

в)метод очистки сточных вод от веществ, содержащих шестивалентный хром, основан на восстановлении его до трехвалентного с последующим осаждением в виде гидроксида в щелочной среде. В качестве восстановителей используются активный уголь, сульфат железа, водород, диоксид серы.

3.Физико-химические методы основаны на явлениях химического характера, получающих развитие под влиянием изменения термодинамических параметров (давление, объем, температура), эти способы очистки базируются на совокупности явлений, пограничных между физическими и химическими. Физико-химические методы пригодны для осаждения токсичных металлов и их солей, удаления масел и суспендированных веществ, осветления стоков. Выбор конкретного способа определяется свойствами и количеством стоков (коагуляция и флокуляция).

4.Биохимические способы очистки в настоящее время нашли широкое применение для очистки как хозяйственно-бытовых, так и промышленных сточных вод от многих растворенных органических и неорганических веществ, которые используются микроорганизмами в качестве питательных веществ и источников энергии и при этом подвергаются окислению с образованием воды и СО2 при аэробной и восстановительным процессам с образованием метана при анаэробной очистке. В процессе питания микроорганизмов происходит прирост их массы. В сообщество микроорганизмов входит множество различных бактерий, простейших и ряд более высокоорганизованных микроорганизмов (микроводорослей, грибов и дрожжей). Основная роль в сообществе принадлежит бактериям, число родов которых может достигать 5-10, а видов — несколько десятков и даже сотен. Масса микроорганизмов создает так называемый активный ил с концентрацией до 2-5 г/л сточных вод.

Возможность биохимического окисления определяется по отношению, называемому биохимическим показателем. (БПКполн/ХПК)•100,%.

БПКПОЛН — потребление кислорода до начала процессов нитрификации, т.е. окисления нитритов до нитратов.

ХПК — величина, характеризующая общее количество органических и неорганических восстановителей, реагирующих со всеми окислителями, находящимися в сточной воде. Если это отношение равно 50%, то вещества будут поддаваться биохимическому окислению.

Известны два вида процессов с участием микроорганизмов: окислительные (аэробные) в присутствии кислорода, наиболее распространенные в очистке сточных вод. Аэробный метод очистки основан на использовании аэробных групп микроорганизмов, для жизнедеятельности которых необходим постоянный приток кислорода и температура 20-40 градусов. При аэробном методе очистки микроорганизмы культивируются в виде активного ила или биопленки.

Восстановительные (анаэробные) методы протекают в отсутствие кислорода и используются для сбраживания осадков.

Аэробные процессы биохимической очистки могут протекать в природных условиях и в искусственных сооружениях.

1.В естественных условиях очистка происходит на полях орошения, полях фильтрации и биологических прудах.

а)Поля орошения. Это специально подготовленные земельные участки, используемые одновременно для очищения сточных вод и агрокультурных целей. Очистка сточных вод в этих условиях идет под действием почвенной микрофлоры, солнца, воздуха и под влиянием жизнедеятельности растений.

В процессе биологической очистки сточные воды проходят через фильтрующий слой почвы, в котором задерживаются взвешенные и коллоидные частицы, образуя в порах грунта пленку. Затем образовавшаяся пленка адсорбирует коллоидные частицы и растворенные в сточных водах вещества. Проникающий из воздуха в поры кислород окисляет органические вещества, превращая их в минеральные соединения.

Серьезной проблемой использования полей орошения может явиться загрязнение почвы и заражение растений патогенными бактериями и яйцами гельминтов.

б) Если на полях не выращиваются сельскохозяйственные культуры и они предназначены только для биологической очистки сточных вод, то их называют полями фильтрации. Недостатки — большая площадь, возможность загрязнения подземных вод и воздуха газообразные продуктами разложения /запах — на 200 м/.

в)Биологические пруды — представляют собой каскад прудов, состоящий из 3—5 ступеней, через которые с небольшой скоростью протекает сточная вода. Пруды имеют небольшую глубину (0,5-1 м), хорошо прогреваются солнцем и заселены водными организмами. Бактерии используют для окисления загрязнений кислород, выделяемый водорослями в процессе фотосинтеза, а также кислород из воздуха. Водоросли, в свою очередь, потребляют СО2. фосфаты и аммонийный азот, выделяемые при разложении органических веществ.

К недостаткам этих сооружений следует отнести низкую окислительную способность, сезонность работы, потребность в больших территориях, затрудненность очистки, трудно подобрать состав микроорганизмов, поддерживать их концентрацию на нужном уровне, микроорганизмы часто гибнут.

2.Искусственными сооружениями являются аэротенки и биофильтры при аэробной очистке и метатенки при анаэробной. В искусственных сооружениях процессы очистки протекают с большей скоростью, чем в естественных условиях.

1.Очистка в биофильтрах. Биофильтры — сооружения, в корпусе которых размещается кусковая насадка (загрузка) и предусмотрены распределительные устройства для сточной воды и воздуха. В биофильтрах сточная вода фильтруется через слой загрузки, покрытый пленкой из микроорганизмов (биопленкой). Биопленка представляет собой слизистые образования толщиной от 2 мм и более. Биопленка состоит из бактерий, грибов, дрожжей и простейших.

Микроорганизмы биопленки окисляют органические вещества, используя их как источники питания и энергии. Таким образом, из сточной воды удаляются органические вещества, а масса активной биопленки увеличивается. Отработанная (омертвевшая) биопленка смывается протекающей сточной водой и выносится из биофильтра. В качестве загрузки используют различные материалы с высокой пористостью, малой плотностью и большой удельной поверхностью: щебень, гравий и шлак.

2.Очистка в аэротенках. Аэротенки представляют собой резервуары, в которых сточная вода смешивается с комплексом развивающихся микроорганизмов, образующих легко оседающие хлопья -активный ил, и насыщается воздухом или кислородом с помощью различных систем аэрации. Аэрация обеспечивает эффективное смешение сточных вод с активным илом, подачу в иловую смесь кислорода и поддержание ила во взвешенном состоянии. В процессе окисления органического вещества увеличивается биомасса микроорганизмов и образуется избыточный активный ил. Процесс очистки в аэротенке идет по мере протекания через него аэрированной смеси сточной воды и активного ила. Аэрация необходима для насыщения воды кислородом и поддержания ила во взвешенном состоянии.

3.Анаэробные методы обезвреживания используют для сбраживания осадков, образующихся при биохимической очистке производственных сточных вод. Для очистки сточных вод используют метановое брожение, которое состоит из двух фаз: кислой и щелочной. В кислой фазе из сложных органических веществ образуются низшие жирные кислоты, спирты, аминокислоты, аммиак, сероводород, диоксид углерода и водород. Изэтих промежуточных продуктов в щелочной фазе образуются метан и диоксид углерода. Процесс брожения проводят в метантенках — герметически закрытых резервуарах, оборудованных приспособлениями для ввода несброженного и отвода сброженного осадка.

К недостаткам относится медленный рост анаэробных, особенно метановых, бактерий.

Химические способы очистки воды

Очищать воду от вредных примесей необходимо в обязательном порядке. В противном случае вода вместо своей целебной восстанавливающей организм силы проявит исключительно негативные характеристики. Так, неочищенная или некачественно очищенная вода может стать смертельным ядом для человеческого организма. Тем более необходимо очищать сточные воды перед их сбросом в водоемы. Для освобождения жидкости от различных вредных включений используются различные методы и способы, в зависимости от физического состояния примесей. Но, если же, вредные вещества в воде находятся в большей степени в растворенном состоянии, то применяется химическая очистка воды.

Важно: химический метод очистки жидкости широко применим при очистке сточных вод, как промежуточный этап перед её биологической или механической обработке.

Принципы выполнения химической очистки

Абсолютно все химические способы очистки воды работают по одному и тому же принципу

Абсолютно все химические способы очистки воды работают по одному и тому же принципу — добавление в грязную воду химических элементов (реагентов) с целью преобразования растворенных веществ во взвешенное состояние. Только после этого их можно будет качественно удалить из имеющегося объема жидкости.

Важно: химочистка воды способна освободить воду на 95% от всех примесей во взвешенном состоянии и на 25% от примесей растворенных.

Для выполнения очистки воды химическим способом применяются три распространенных типа реагентов:

  • Окислители. В качестве реагентов здесь используют озон, перманганат калия (марганец) и хлор.
  • Щелочные реагенты в виде извести, соды или гидроксида натрия.
  • Кислотные реагенты — соляная и серная кислоты.

При этом концентрация взвесей в грязной воде может находиться в диапазоне от 1 мг/литр до 30 гр/литр.

Важно: химические методы очистки воды применяются в основном на промышленных предприятиях. Работать с реагентами в домашних условиях крайне опасно.

Способы очистки воды химическими методами

Нейтрализация

Этот метод очистки направлен на полную нейтрализацию всех патогенных микроорганизмов и других включений

Этот метод очистки направлен на полную нейтрализацию всех патогенных микроорганизмов и других включений, а также на выведение уровня pH воды на нормативные показатели в пределах 6,5-8,5.

Процесс нейтрализации при очистке сточных вод может выполняться несколькими способами. Так, самые часто применимые — такие:

  • Процесс смешивания между собой кислых и щелочных сред в виде жидкости;
  • Добавление химических реагентов в стоки;
  • Фильтрация сточных вод с кислотным содержимым при использовании нейтралиузющих реагентов;
  • Нейтрализация любых газов в сточной воде при помощи щелочных реагентов;
  • Добавление в стоки с кислотным содержимым аммиачного раствора. Здесь же для нейтрализации кислот в воде можно применять цемент; гидроксид кальция и доломит.

Окисление грязной воды

Метод окисления применяется для стоков в том случае, если при отстаивании и механической чистке воды примеси не удаляются

Метод окисления применяется для стоков в том случае, если при отстаивании и механической чистке воды примеси не удаляются. В качестве реагентов используются:

  • Бихромат калия.
  • Озон. Этот реагент хоть и является качественным и отлично очищает воду, все де используется крайне редко ввиду высокой стоимости процесса очистки. Но при этом стоит знать, что озонирование позволяет очистить воду от ПАВ, любых нефтепродуктов, от красителей и мышьяка, от канцерогенных включений и от фенолов с цианидами.

Важно: помимо высокой стоимости процесса озон также не используется при очистке сточных вод по причине его взрывоопасности при условии наличия его в большом объеме.

  • Хлор в состоянии газа или в сжиженном состоянии (при этом вода впоследствии должна дополнительно дехлорироваться, поскольку доказано, что хлор вступает в реакцию с компонентами воды и образует таким образом вредную хлорволокнистую кислоту или соляную кислоту).
  • Хлорат кальция или диоксид хлора.
  • Кислород воздуха, пиролюзит и др.

После процесса окисления все микроорганизмы и патогенные бактерии полностью погибают под воздействием добавленных в стоки реагентов.

Процесс восстановления как метод очистки воды

Этот метод работает по принципу восстановления всех включений до своего первоначального физического состояния

Этот метод работает по принципу восстановления всех включений до своего первоначального физического состояния с целью последующего их удаления из воды с помощью одного их физико-химических методов:

В основном такой метод применяется для очистки жидкости от частиц мышьяка, ртути и хрома. В качестве реагентов здесь применяют:

  • Сульфат железа;
  • Диоксид серы;
  • Активированный уголь, водород и пр.

Физико-химическая обработка воды

Такие методы обработки и очистки грязной воды являются неотъемлемой частью борьбы с вредными включениями при очистке стоков

Такие методы обработки и очистки грязной воды являются неотъемлемой частью борьбы с вредными включениями при очистке стоков. Самыми основными из них являются:

  • Коагуляция примесей. Такой метод очистки сточных вод чаще всего используется на текстильной промышленности, химической, целлюлозной и легкой промышленности. Принцип воздействия реагентов на грязную воду заключается в том, чтобы преобразовать все включения в форму хлопьев. Затем такой взвешенный осадок удаляется при отстаивании или фильтровании. При использовании метода коагуляции эффективность очистки стоков равна 90-95%.

Важно: также для грязной воды может использоваться и метод электрокоагуляции, когда в воду помещают токопроводники и пропускают ток через водную массу.

Адсорбция воды

Этот способ позволяет адсорбентам поглотить все вредные включения непосредственно в воде

Этот способ позволяет адсорбентам поглотить все вредные включения непосредственно в воде. В основном метод адсорбции для очистки сточных вод применим против пестицидов, гербицидов, красителей, ПАВ и фенолов в воде. Также при помощи адсорбции удаляются все ароматические примеси.

Различают два основных и часто используемых вида адсорбции:

  • Дегенеративный. В этом случае все вредные включения убиваются вместе с введенным в воду адсорбентом.
  • Регенеративный. Здесь вредные примеси можно в дальнейшем извлечь из введенного в воду адсорбента и утилизировать отдельно.

Адсорбирующими реагентами являются:

  • Силикагель и торф;
  • Зола, активная глина и пр.

Стоит отметить, что эффективность приведенного метода составляет 90-95%, но полностью зависит от следующих факторов:

  • Концентрация имеющихся вредных примесей в очищаемой воде;
  • Тип используемого реагента-адсорбента;
  • Общая площадь стоков, обрабатываемых методом адсорбции;
  • Общая глубина очищаемого объема воды.

Метод флотации

В этом случае для очистки сточных вод используют метод, в котором при помощи воздействия на них воздуха под высоким давлением удается удалить все взвеси

В этом случае для очистки сточных вод используют метод, в котором при помощи воздействия на них воздуха под высоким давлением удается удалить все взвеси. То есть воздух нагнетается в воду либо через турбины на дне водного резервуара, либо через трубы сверху. Нагнетенный в воду воздух вспенивает жидкость. При этом воздух вступает в реакцию с молекулами примесей и поднимает все взвеси в пенный слой. Далее все примеси с поверхности воды удаляются при помощи специальных установок.

Важно: метод флотации особенно востребован в том случае, если в воде имеются нефтепродукты, масла и любые волокнистые включения.

Ионный обмен в воде

Здесь в воду вводят ионы ионита, что приводит к взаимодействию последних с молекулами примесей. При возникновении реакции молекулы вредных веществ отделяются от воды, что позволяет качественно их удалить. Как правило, метод ионного обмена применяют для очистки воды от ртути и мышьяка, хрома и цинка, свинца и меди.

Экстракция загрязнителей воды

Данный способ применим при очистке воды в том случае, если примеси, растворенные в воде, имеют техническую или химическую ценность и могут быть использованы впоследствии

Данный способ применим при очистке воды в том случае, если примеси, растворенные в воде, имеют техническую или химическую ценность и могут быть использованы впоследствии. Метод основывается на выведении из состава грязной воды фенолов и жирных кислот. Как правило, для очистки воды таким способом в стоки вводят специальный экстрагент, который полностью концентрирует примеси в воде. Затем экстрагент с примесями удаляют из воды и отделяют один от другого. Стоит знать, что экстрагент можно использовать повторно.

Важно: все приведенные выше способы очистки воды при помощи реагентов являются потенциально опасными для рядового обывателя и не могут применяться в домашнем водоснабжении. Поэтому экспериментировать с эти не рекомендуется.

Источники: http://lektsii.org/16-54121.html, http://studopedia.ru/3_191167_metodi-ochistki-vodi.html, http://vodakanazer.ru/vodopodgotovka/ochistka-i-filtraciya-vody/ximicheskaya-ochistka-vody.html

septikman.ru

Химическая очистка сточных вод: самые распространенные методы организации

13.02.2015

Одним из самых современных и эффективных ныне методов в фильтрации жидких отходов является химическая очистка сточных вод, которая позволяет максимально обезопасить их влияние на чистоту окружающей среды.

Принцип действия

Процесс химической очистки сточных вод требует высокой точности внесения реагентов

Все используемые сегодня химические методы очистки сточных вод подразумевают добавление специальных реагентов в емкость с отходами. Под воздействием активных веществ органические и минеральные соединения преобразовываются в труднорастворимый осадок, который без проблем отделяется от воды. Очищенная жидкость переправляется в другую емкость, откуда откачивается в другие очистные сооружения для дальнейшей фильтрации. Способ целесообразен для использования на предприятиях химической и нефтеперерабатывающей промышленности. Получаемые отходы имеют примеси мощнейшего токсического действия, которые в случае попадания в грунт наносят вред экологии.

Нередко такой вид очищения является промежуточным между механической, когда удаляются твердые крупнодисперсные частицы, и биологической фильтрацией.

Классификация

В зависимости от используемых реагентов различают три метода:

  • окисление;
  • нейтрализация;
  • восстановление.

Окисление — один из самых мощных способов, который применяется тогда, когда другие оказываются неэффективными. В качестве окислителей используются хлор, калия перманганат, озон. Все они являются также и действенными дезинфекторами. Из указанных веществ наиболее действенным является озон, он обладает уникальными свойствами, ведь в водной среде распадается быстро, а к кислотной отличается высокой стойкостью.

Оптимальное количество озона в очистительной озоново-кислородной смеси — не более 3 %. Этого достаточно для качественной абсорбции нечистот.

Существует также комбинированный вид очищения — электрохимическое окисление, которое происходит при посредстве анода. Один из самых эффективных и доступных: анод стоит дешево, а с его помощью можно очистить немало стоков.

При помощи нейтрализации достигается необходимый водородный уровень pH, для этого применяются некоторые виды кислот (соляная, серная) или щелочей (натрия гидроксид, сода, известь). Нередко возникает необходимость в нейтрализирующей загрузке при участии магнезита, мела или доломита. Для этого процесса требуется специальное оборудование для очистки стоков бытового и промышленного назначения.

Если жидкость насыщена такими сложными и опасными соединениями, как мышьяк, ртуть, хром, то должен быть задействован метод восстановления. В промышленности и, тем более, в быту применяется редко.

Есть ли недостатки?

Озонирование сточных вод — сложный, но эффективный процесс

Практически все существующие сегодня химические способы очистки сточных вод имеют свои недостатки. В первую очередь, необходимо максимально точно соблюдать дозировку добавляемых реагентов, многие из которых имеют достаточно высокую стоимость. Этот факт делает процесс трудоемким и финансово невыгодным для многих предприятий. Хотя с другой стороны, некоторые реагирующие вещества, наоборот, дешевле и доступнее, чем другие разновидности очищения.

В быту чаще всего используется очистка канализационных жидкостей с помощью хлорной извести или жидкого хлора, который является одним из самых дешевых реагентов. Однако, прекрасно выполняя свою функцию для дезинфекции стоков, соединения хлора наносят немалый вред экологии.

oz-bio.ru

Химические способы очистки сточных вод

Реалии сегодняшнего времени таковы, что уже ни для кого не является неожиданной новостью ухудшение экологической ситуации не только в нашей стране, но практически и во всем мире. Трудно даже представить себе, что когда-то человек употреблял воду для питья непосредственно из открытых водоемов. Сегодня на такой рискованный шаг вряд ли кто-нибудь решиться. Во многом это связано с тем, что в водоемы попадают загрязненные сточные воды, которые не проходили очистку. Да что там говорить об открытых водоемах, если даже в большинстве случаев водопроводную воду употреблять бывает опасно для здоровья. Даже для технического использования водопроводную воду предварительно необходимо очищать. Для этой цели разработано множество способов водоочистки очистки сточных вод.

Способов очистки сточных вод на данный момент разработано несколько видов – это механические, биологические и химические способы очистки сточных вод. Кроме того, очистка производственных сточных вод производится физико-химическим и химическим способами, из которых чаще всего применяют эвапарацию, экстракцию и нейтрализацию.

Химические способы очистки сточных вод заключаются в том, что происходит добавление разнообразных химических реагентов в загрязненные сточные воды. Эти химические реагенты вступают в реакцию с загрязнителями, в процессе которой происходит их выпадение в осадок в виде нерастворимых частиц. После этого они удаляются из сточных вод посредством фильтров водоочистки. Химическая очистка сточных вод позволяет удалить из них до 95 процентов нерастворимых примесей и до 25 процентов растворимых.

Во время физико-химического метода очистки сточных вод происходит удаление из воды тонкодисперсных и растворенных неорганических примесей, а также разрушение органических и плохо окисляемых веществ. В большинстве случаев при физико-химической очистке сточных вод применяются методы экстракция, сорбция, окисление и коагуляция. Очень часто также используется электролиз. Метод работает по принципу разрушения органических веществ, растворенных в сточных водах, а также извлекает из воды металлы, кислоты и другие неорганические вещества. Электролитическую очистку сточных вод можно производить только в специальных сооружениях – электролизерах. Наиболее эффективной очистка сточных вод посредством электролизера считается на предприятиях, выпускающих медную и свинцовую продукцию, выпускающих лакокрасочную продукцию и на многих других промышленных предприятиях.

Как уже говорилось, химические способы очистки сточных вод заключаются в применении разнообразных химических реагентов. Но у химического способа очистки есть и существенный недостаток – это довольно высокая стоимость химических реагентов. Именно этот недостаток и является существенной преградой при использовании химического способа очистки отдельными лицами. В большинстве случаев химические способы используются средними и крупными предпринимателями, чья деятельность связана с производством какой-либо продукции. Кроме того, химический способ очистки сточных вод используют крупные предприятия и организации, которые в силу своей профессиональной деятельности могут нанести значительный урон окружающей природной среде, и поэтому они несут полную ответственность за ее сохранность. Следовательно, использование химического метода более всего целесообразно на производстве при водоочистке.

Смотрите также:

Возврат к списку

www.bwt.ru

Химическая очистка сточных вод - очень важный этап

В сеть канализации сточные воды поступают, имея в своем составе загрязнения бактериального, органического и минерального происхождения. Минеральные загрязнения делятся на:

  • песок;
  • глинистые частицы;
  • частицы руды, шлака;
  • растворенные в воде кислоты, щелочи, их соли.

Органические загрязнения имеют растительное и животное происхождение. Растительные отличаются большим разнообразием, это — остатки плодов, овощей, бумага, растительные масла, гуминовые вещества. Единственное, что их объединяет – основной элемент, входящий в их состав — это углерод. Загрязнения животного происхождения – физиологические выделения, поступающие от людей и животных, органические кислоты. Их основной элемент – это азот.

бытовые стокиПринято считать, что бытовые стоки содержат около 60% загрязнений органического происхождения, 40% — минерального. Для того, чтобы их очистить, применяется механическая и биохимическая очистка сточных вод.

Этап механической очистки включает в себя осаждение осадков под воздействием сил гравитации. Второй же этап – процесс весьма сложный, зависящий от многих факторов. Главная действующая сила здесь – активный ил, и ему необходимо создать достаточно комфортные условия для работы. Это и постоянная подача кислорода воздуха с помощью воздуходувок, и отсутствие большого количества химических загрязнений, которые могут просто-напросто ил убить. Ведь для того, чтобы восстановить этот биоценоз, потребуется очень много времени. Поэтому очень важно, чтобы на предприятиях, которые сбрасывают свои стоки в городскую канализацию, обеспечивалась полноценная химическая очистка сточных вод.

Как чистят производственные сточные воды?

Производственные сточные воды можно поделить на условно-чистые и загрязненные. К первому типу относят воду, которая применялась для охлаждения оборудования, потому практически ничем не успела загрязниться и не требует очистки. А вот загрязненные воды делят на группы в зависимости от их состава. Они могут содержать:

  • минеральные загрязнения;
  • органические загрязнения;
  • ядовитые вещества.

В этих случаях и применяют химические методы очистки сточных вод. Суть этих методов состоит в том, что в очищаемую воду добавляют различные реагенты, которые должны выполнить определенную задачу. Это может быть и достижение уровня pH, который прописан в СНиПе и должен быть в интервале от 6 до 8 единиц. Соответственно, если вода щелочная, то ее подкисляют, если кислая, то подщелачивают. Если в ее состав входят некоторые «нежелательные» химические элементы, то их осаждают.

производственные сточные водыВ данной ситуации применяется физико-химическая очистка сточных вод, она включает в себя собственно химический метод (осаждение, коагулирование) и механический (улавливание образовавшихся осадков путем фильтрации). Кроме того, данный метод используется довольно широко уже на стадии доочистки сточной жидкости. Например, для избавления от фосфатов, которые практически не удаляются во время биохимической очистки в аэротенках. В подобных ситуациях в очищенную воду добавляют путем дозирования через специальное оборудование солей железа, которые при взаимодействии с фосфатами образуют осадок, удаляемый далее путем фильтрации. Это весьма актуально, если к сбрасываемым водам предъявляются особые требования по содержанию биогенных элементов, способствующих быстрому росту сине-зеленых водорослей – обитателям крайне нежелательным, присутствие которых негативно сказывается на состоянии биоценоза водоема в целом.

В любом случае, предприятия, сбрасывающие стоки в городскую канализацию, просто обязаны осуществлять химические способы очистки сточных вод. Иначе попадание на очистные сооружения загрязнений химического характера может погубить активный ил аэротенков. А это может вылиться в весьма серьезную экологическую катастрофу.

okanalizatsii.ru

Химическая очистка сточных вод: особенности применяемых методов

Обычный процесс разложения веществ в сточных водах применим исключительно для органики. Химического рода примеси не могут быть переработаны бактериями. Для этого используются специальные методы, которые позволяют отделить химические вещества от стоков. Некоторые примеси могут оказывать существенное воздействие на окружающую среду. Именно поэтому следует отнестись с вниманием удалению химических веществ из сточных вод. Рассмотрим все особенности того, как проходит химическая очистка сточных вод для возможности их дальнейшего выброса в окружающую среду.

Процесс нейтрализации химических веществ

Особенности нейтрализации примесей из сточных вод:

  • Процесс обработки предусматривает использование специальных щелочей и кислот. Некоторые стоки могут быть агрессивными, оказывая воздействие не только на окружающую среду, но и некоторые элементы канализации. Воздействие кислотами существенно понижает показатель рН.
  • Рассматриваемый метод применяется в различных отраслях: машиностроение, промышленность, текстиль, фармацевтическая область производства. Как правило, производственный процесс приводит к образованию сточных вод с большим количеством примесей, которые не разлагаются под воздействием бактерий.
  • В некоторых случаях фильтрующий элемент представлен емкостью, которая полна вещества с нейтрализующими свойствами. К ним можно отнести мел, доломит, магнезит.

    Расход реагентов для нейтрализации 100 % кислот и щелочей

 Процесс нейтрализации – первый этап очистки сточных вод. Это связано с тем, что некоторые элементы системы могут быть восприимчивы к высокой кислотности.

Процесс окисления сточных вод в различных отраслях промышленности

Кроме процесса нейтрализации также следует выделить окисление. К особенностям процесса окисления можно отнести:

  1. В стоки на одном из этапов проводится добавление специальных окислителей. Это, например, диоксид хлора, хлорную известь и многие другие вещества.
  2. Наиболее высокой эффективностью рассматриваемый метод обладает при обработке стоков с большой концентрацией меди, цинка и других подобных веществ.
  3. Область применения этого метода: машиностроение, горнодобывающая промышленность, приборостроение и так далее.

    Схемы двух процессов биологического окисления

Окислительный процесс ускоряет разложение органики и позволяет удалить из стоков различные химические вещества. Именно поэтому его достаточно часто используют в различных сферах промышленности.

Таблица

модель секций объем биофильтр
Термит-Стандарт 2,5F 2 2500 1
Термит-Трансформер 1,5 4 1500 2

 

Особенности систем, предусматривающих химическую очистку

Как ранее было отмечено, метод химической очистки применяется довольно редко. Бытовые стоки не имеют веществ, которые могут быть нейтрализованы только при химической обработки. Однако в том случае, когда нужно обеспечить наиболее высокую степень очистки, химическая обработка может применяться.

Система с химической очисткой

Особенности:

  • Добавка химических веществ в стоки проводится на начальном этапе. Только в этом случае проводимые меры будут эффективными.
  • На момент разложения органики стоки уже не агрессивны относительно элементов канализационной системы.

После завершения органического разложения нечистоты становятся не опасными для окружающей среды.

Каковы особенности проходимого процесса коагуляции

Сложнее всего провести фильтрацию мелких частиц, так как они могут подвергаться только биологическому разложению. Есть специальные химические вещества, которые позволяют упростить процесс фильтрации сточных вод. При тепловом движении происходит слипании мелких частиц, которые называют агрегатами. Проводя их соединение можно существенно уменьшить количество мелких частиц, что упрощает процесс фильтрации.

Процессы коагуляции и флокуляции

Процесс коагуляции применяется в случае, когда нужно существенно ускорить фильтрацию сточных вод. В некоторых случаях рассматриваемый процесс происходит самостоятельно, в других для его проведения нужны химические препараты.

Применение метода флотации при обработке сточных вод

Еще один метод обработки сточных вод называется флотацией. Он заключается в прилипании частиц вещества к воздуху и воды. Могут использоваться различные методы флотации, но наиболее распространенным является химико-биологический. Совмещение двух методов повышает эффективность рассматриваемого метода воздействия на стоки.

В заключение отметим, что достаточно важно правильно использовать химические вещества. Некоторых из них могут оказывать негативное воздействие на элементы канализации, нарушая ее герметичность. Другие приводят к гибели бактерий, которые необходимы для прохождения процесса органического разложения примесей. Поэтому следует тщательно изучать инструкцию по применению применяемого препарата.

79w.ru


.