Классификация методов очистки шахтных вод

КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ ОЧИСТКИ ШАХТНЫХ ВОД

Промышленные сточные воды и примеси, находящиеся в них различны. Поэтому нет единого способа очистки вод, а выбор оптимального метода значительно затруднен. Упрощению выбора технологии очистки служит классификация методов водообработки.

Как классификационные признаки чаще всего используют: физико-химическую основу методов очистки воды; характер сил, влияющих на примеси; характер примесей, подлежащих удалению; изменение состояния примесей в процессе очистки воды.

Широко известны классификации Кульского Л.А. и Лапшина М.И. По Кульскому Л.А. классификационным признаком является характер примесей, подлежащих удалению (их физико-дисперсное состояние: грубодисперсные, коллоидно-дисперсные и истинно растворенные примеси).

Классификация методов очистки воды М.И.Лапшина конкретизирует классификацию Л.А.Кульського и рассматривает метод очистки относительно определенного технологического процесса. Все методы в этой классификации разбиты на три группы: методы, основанные на выделении примесей без изменения их химического состава; на преобразовании примесей с изменением химического состава; биохимические методы.

Первая группа методов получила наибольшее распространение в практике очистки шахтных вод. Она делится на две подгруппы:

1) непосредственное выделение примесей из воды;

2) разделение примесей и жидкости после изменения фазового состояния воды или примеси.

Непосредственное выделение примесей из воды включает методы механической очистки (с применением процеживания, отстаивания и фильтрования); и физико-химической очистки (флотация, электрофорез и мембранные методы).

Методы разделения примесей и жидкости после изменения фазового состояния классифицируют, исходя из характера поверхностей раздела фаз (все они являются физико-химическими), коагуляция, сорбция, кристаллизация (примесь - твердая фаза, вода - жидкая фаза); испарения (примесь - жидкая или твердая фаза); коалесценция, экстракция (примесь и вода - две жидкие фазы не смешиваются); вымораживание (примесь - жидкая фаза, вода - твердая фаза); дегазация, отвод, эвапорация (примесь - газовая фаза, вода - жидкая фаза).

Вторая группа методов, а именно методы преобразования примесей с изменением химического состава подразделяются на следующие подгруппы: образование труднорастворимых электролитов, образование малодиссоциированных соединений, образования комплексных соединений, процессы синтеза и разложения, окислительно-восстановительные процессы, в частности электрохимические, термолиз.

Таким образом, следует различать методы механической, химической, физико-химической и биологической очистки производственных сточных вод.

Процессы очистки воды можно интенсифицировать применением электростатических и магнитных полей.

Во всех случаях очистки сточных вод первой стадией является механическая очистка, предназначенная для удаления грубодисперсных и коллоидно-дисперсных частиц. Дальнейшая очистка от истинно растворенных химических веществ осуществляется различными методами: химическими (реагентное осаждение), физико-химическим (флотация, абсорбция, ионный обмен, дистилляция, обратный осмос, ультрафильтрация и др.), электрохимическими и биологическими. В отдельных случаях для уничтожения весьма вредных веществ применяют термические методы. Во многих случаях, приходится применять комбинацию указанных методов.

Таким образом, в зависимости от характера примесей, содержащихся в сточных водах, применяют те или иные методы их очистки. Наиболее употребительными из них являются следующие:

1) для извлечения взвешенных примесей, в виде суспензии и эмульгированных, - отстаивание, флотация, фильтрование, центрифугирование (для крупных частиц); коагуляция, флокуляция, электрические методы осаждения (для мелкодисперсных и коллоидных частиц);

2) для очистки от минеральных (неорганических) истинно растворенных соединений - дистилляция, ионный обмен, обратный осмос, ультрафильтрация, реагентное осаждения, методы охлаждения, электрические методы;

3) для очистки от органических соединений - экстракция, абсорбция, флотация, ионный обмен, реагентные методы (регенерационные методы); биологическое окисление, жидкофазное окисление, парофазное окисление, озонирование, хлорирование, электрохимическое окисление (деструктивные методы);

4) для очистки от газов и паров - отдувка, нагрев, реагентные методы;

5) для уничтожения вредных веществ - термическое разложение.

В перспективе основной удельный вес очистки стоков будет приходиться на механический и физико-химический методы очистки (70% всех стоков, очищаемых), а по капиталовложениям основное внимание будет уделяться физико-химическому (54%) и химическом (20%) методам.