Химическая очистка

Химическая очистка сточных вод осуществляют преимущественно:

· нейтрализацией,

· окислением

· восстановлением.

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.

Нейтрализацию проводят для доведения рН секущих вод до 6,5-8,5, то есть близкого к нейтральному Итак, нейтрализовать нужно сточные воды с рН 6,5 (с кислой реакцией среды) и с рН 8,5 (с щелочными ной реакцией среды) Нейтрализацию осуществляют смешиванием кислот сточных вод с лугами добавлением реагентов или фильтрованием через нейтрализующие материалатериалами.

Реагенты выбирают в зависимости от состава и концентрации кислой сточной воды, различают три вида:

воды, содержащие слабые кислоты (Н2СO3, СН3СООН);

воды, содержащие сильные кислоты (НС1, HNO3);

воды, содержащие серную и сернистую кислоты.

Для нейтрализации кислых вод используют: NaOH, КОН, Na₂CO₃, NH₄OH (аммиачная вода), СаСO₃, MgCO₃, доломит (CaCO₃·MgCO₃), цемент. Наиболее доступным реагентом является гидроксид кальция (известковое молоко) с содержанием 5...10% активной извести Са(ОН)₂. Иногда для нейтрализации применяют отходы производства, например шлаки металлургических производств.

При нейтрализации сточных вод, содержащих H₂SO₄, реакция в зависимости от применяемого реагента протекает по уравнениям:

При нейтрализации известковым молоком сточных вод, содержащих серную кислоту, в осадок выпадает гипс (CaSO₄, 2Н₂O), что вызывает отложение его на стенках трубопроводов.

Для нейтрализации щелочных сточных вод используют различные кислоты или кислые газы, например отходящие газы, содержащие СO₂, SO₂, NO₂, N₂O₃ и др. Применение кислых газов позволяет не только нейтрализовать сточные воды, но и одновременно очищать от вредных компонентов сами газы.

Методы окисления проводятся с целью обеззараживания или в случае когда извлечение вредных компонентов является нецелесообразным. В процессе очистки применяются следующие компоненты-окислители:

4. сжиженные или газообразный хлор,

5. хлорат кальция,

6. диоксид хлора,

7. бихромат калия,

8. кислород воздуха,

9. пиролюзит,

10. озон и т.д.

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 О₃ 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.

Биологическая очистка сточных вод Биологическая очистка сточных вод применяется для очистки производственных и бытовых сточных вод от органических и неорганических загрязнителей. Данный процесс основан на способности некоторых микроорганизмов использовать загрязняющие сточные воды вещества для питания в процессе своей жизнедеятельности. В основном, биоочистка применяется для очищения хозяйственно-бытовых сточных вод. Основные загрязнения, содержащиеся в хозяйственно-бытовых сточных водах – это БПК (биохимическое потребление кислорода), ХПК (химическое потребление кислорода), взвешенные вещества, соединения азота и соединения фосфора. Биологическое окисление осуществляется сообществом микроорганизмов (биоценозом), состоящим из множества различных бактерий, простейших водорослей, грибов и др., связанных между собой в единый комплекс сложными взаимоотношениями (метабиоза, симбиоза и антагонизма). Главенствующая роль в этом сообществе принадлежит бактериям.

Очистку сточных вод рассматриваемым методом проводят в аэробных (т. е. в присутствии растворенного в воде кислорода) и в анаэробных (в отсутствие растворенного в воде кислорода) условиях.

Таблица 12 - Характеристики механической и биологической очистки в зависимости от производительности очистки