Метод химической очистки сточных вод

Деятельность человека на Земле способствует скорому и чрезмерному загрязнению окружающей среды. Особенно это касается воды. Расходуя живительную влагу на нужды производства, промышленности или просто в быту, мы формируем большое количество стоков, которые впоследствии попадают в водоёмы или грунт. Таким образом, запасы чистой пресной воды на планете понемногу иссякают. Именно поэтому вопрос очистки стоков сегодня стоит на мировом уровне. И именно поэтому химическая очистка сточных вод и физико-химическая обработка стоков занимают одно из ведущих мест в технологии нейтрализации патогенных микроорганизмов в использованной человеком водной среде.

Что такое химическая очистка?

химическая очистка сточных вод
Химический и физико-химические способы обработки стоков используются исключительно на промышленных предприятиях

О том, что такое химическая обработка и нейтрализация стоков и какие бывают физико-химические методы очистки загрязненной воды, разбираемся в нашем материале.

Важно: химический и физико-химические способы обработки стоков используются исключительно на промышленных предприятиях. В частном хозяйстве с реагентами лучше не контактировать.

Стоит знать, что при обработке стоков одним из приведенных выше методов количество взвесей в воде может варьироваться от 1 мг/литр воды до 30гр/литр. Но в любом случае очистка воды с использованием химии или физико-химическими и является эффективной и работает лишь после механической обработки воды.

При химической очистке стоков используют такие основные реагенты:

  • Хлор;
  • Перманганат калия (марганец);
  • Озон;
  • Серная и соляная кислоты;
  • Гидроксид натрия;
  • Известь и пр.

Химическая обработка загрязненной воды не является окончательным этапом в осветлении стоков. Чаще всего за ней следует и биологическая чистка.

Химическое обеззараживание сточных вод происходит несколькими способами:

  • Нейтрализация. В этом случае при помощи реагентов происходит обезвреживание всех патогенных микроорганизмов и выведение воды к оптимальному уровню pH.
  • Окисление стоков. То есть обработка вредных веществ в воде с целью их нейтрализации.
  • Восстановление. Способ очистки, позволяющий восстановить имеющиеся примеси до своего первоначального состояния с целью их удаления.

Рассмотрим подробнее все этапы химического воздействия на стоки.

Нейтрализация грязной воды

химическая очистка сточной воды
Этот способ обработки грязной водной среды проводится для того, чтобы вернуть воду к нормальному уровню pH

Этот способ обработки грязной водной среды проводится для того, чтобы вернуть воду к уровню pH между показателями 6,5-8,5. Именно эти параметры считаются нормой для очищенной воды. Нейтрализацию проводят с применением таких способов, как:

  • Смешивание между собой щелочных и кислотных жидкостей;
  • Введение в стоки реагентов;
  • Фильтрование кислотсодержащих вод при помощи нейтрализующих веществ;
  • Растворение газов в воде с помощью щелочи;
  • И введение в кислые стоки раствора аммиака.

При некоторых из этих методов обработки грязной воды все имеющиеся в ней примеси выпадают в осадок. Кроме того, для нейтрализации кислых сточных вод могут использовать аммиачную воду, цемент, гидроксид кальция, доломит и др.

Окисление грязной воды

физико химическая очистка воды
После окислительной процедуры в отношении стоков все патогенные микроорганизмы в воде погибают под воздействием реагентов

Этот метод химического воздействия на стоки используется тогда, когда извлечение примесей путем отстаивания или механического воздействия не понесет желаемого результата. Для окисления стоков применяют такие препараты:

  • Хлор в газообразном или сжиженном состоянии;
  • Бихромат калия;
  • Озон;
  • Пиролюзит;
  • Диоксид хлора и хлорат кальция;
  • Кислород воздуха и пр.

После окислительной процедуры в отношении стоков все патогенные микроорганизмы в воде погибают под воздействием реагентов. Однако с некоторых доказано, что хлор в воде вступает в реакцию с химическими компонентами воды и образует хлорволокнистую и соляную кислоту. Поэтому применение хлора сегодня хоть и распространено в России, но требует дополнительного дехлорирования воды. СНиП уже регламентировано такое действие.

В свою очередь озонирование стоков хоть и является более эффективным методом воздействия на грязную воду, все же является чрезмерно дорогим. При помощи озонирования сточных вод удается обезвредить и обеззаразить воду от нефтепродуктов, ПАВ, пестицидов и красителей, мышьяка и канцерогенных углеродов, от цианидов, фенолов и пр.

Важно: озонирование не имеет широкого применения в мире, поскольку озон в больших количествах является взрывоопасным химическим веществом. Кроме того, полное воздействие озона в любой форме на организм человека до конца еще не изучено.

Восстановление

химические методы очистки сточных вод
Этот способ обработки грязной воды используют для очистки жидкости от примесей ртути, мышьяка и хрома

Этот способ обработки грязной воды используют для очистки жидкости от примесей ртути, мышьяка и хрома. В этом случае применяют метод химического восстановления примесей до их первоначального состояния. Согласно схеме проведения процедуры, восстановленные элементы удаляют позже из воды при помощи механических методов обработки — фильтрования, флотации или отстаивания.

Для восстановления мышьяка, ртути или хрома применяют активный уголь, диоксид серы,  водород или бисульфат натрия, а также сульфат железа и пр.

Физико-химическая обработка стоков

Подобное воздействие на стоки позволяет добиться качественной очистки воды от сложных примесей. Физико-химические методы очистки сточных вод бывают разнообразными и варьируются по схемам от типа мусора в стоках.

Коагуляция

химический метод очистки сточных вод
Этот метод воздействия на воду применяется с целью преобразования примесей в жидкости в осязаемые хлопья

Этот метод воздействия на воду применяется с целью преобразования примесей в жидкости в осязаемые хлопья. Такой эффект достигается путем введения в воду специальных реагентов. В результате мусор в виде образовавшихся хлопьев удаляется из жидкости путем фильтрования или отстаивания.

Чаще всего такой метод обработки стоков используется на предприятиях, работающих с химикатами, целлюлозой, нефтью. Кроме того этот метод применяется и в легкой/текстильной промышленности.

Справка. Эффективность метода достигает 90-95%. В практике также применяется электрокоагуляция. В этом случае в воду опускают электроды, по которым проводят ток. В области проведения электричества происходит коагулирование примесей.

Адсорбция

физико химические методы очистки
Метод, направленный на поглощение вредных примесей адсорбентом непосредственно в водной среде

Метод, направленный на поглощение вредных примесей адсорбентом непосредственно в водной среде. Такую схему очистки воды применяют в том случае, если стоки богаты фенолами, пестицидами и гербицидами, ПАВ и красителями, а также ароматическими примесями и пр. Метод адсорбции бывает двух видов:

  • Регенеративный. В этом случае адсорбированное вещество можно извлечь из адсорбента и в дальнейшем утилизировать.
  • Дегенеративный. Здесь примеси уничтожаются вместе с адсорбентом в неизменном виде.

Метод адсорбции может быть эффективен на 80-95%, но при этом качество и эффективность метода зависят от таких параметров:

  • Природа и тип адсорбента;
  • Количества и состояния примесей в воде;
  • Площади обрабатываемой поверхности стоков;
  • Глубина воды, на которую воздействуют адсорбентами.

В качестве реагентов-пожирателей используют торф, силикагель, активную глину, золу и пр. Адсорбция происходит при постоянном и усиленном перемешивании сточной воды с адсорбентом и пропускании её через специальные фильтры.

Флотация

физико химическая очистка сточных вод
Флотацию проводят различными способами, начиная от нагнетания воздуха через специальные турбины на дне резервуара до нагнетания воздуха под высоким давлением

Метод обработки воды воздухом. То есть схема действий такова:

  • При флотации в сточную загрязненную жидкость нагнетают воздух, в результате чего в воде образуются пузырьки воздуха.
  • Они в свою очередь взаимодействуют в процессе с молекулами примесей, и таким образом формируют на поверхности воды пену.
  • Пенный мусорный слой флотации при удаляется с зеркала воды специальными установками.

Справка. Флотацию проводят различными способами, начиная от нагнетания воздуха через специальные турбины на дне резервуара до нагнетания воздуха под высоким давлением. Метод обработки и очистки стоков при помощи флотации является актуальным в том случае, если в воде содержатся волокнистые примеси, нефтепродукты или масла.

Экстракция

методы химической очистки сточных вод
Этот метод обработки загрязненной жидкости используется в том случае, если есть необходимость удалить из воды растворенную органику

Этот метод обработки загрязненной жидкости используется в том случае, если есть необходимость удалить из воды растворенную органику, представляющую после извлечения техническую ценность. Таковыми могут являться жирные кислоты или фенолы.

Процесс происходит по такой схеме:

  • В стоки вводят экстрагент;
  • По прошествии времени эксрагируемое вещество достигает такой концентрации, которая позволяет беспрепятственно извлечь его из воды без потери его первоначальных свойств;
  • Далее экстрагент удаляется из воды и происходит химическая его обработка с целью отделения примесей.
  • После этого примеси используются по назначению или утилизируются, а экстрагент применяется повторно.

Ионный обмен в стоках

физико химическая очистка сточных вод это
Этот метод применяют для извлечения из грязной жидкости таких веществ, как хром, медь, цинк, мышьяк или ртуть, свинец и медь

Этот метод применяют для извлечения из грязной жидкости таких веществ, как хром, медь, цинк, мышьяк или ртуть, свинец и медь. Отделение подобных примесей от воды происходит за счет взаимодействия ионов, находящихся в стоках и ионов ионита, введенных в воду.

Помимо перечисленных методов очистки сточных вод в промышленности также используют такие методы как обратный осмос, элекрофлотация и пр. Таковые относятся к физико-химическим способам очистки и имеют различную эффективность в зависимости от первоначального способа загрязнения стоков и типа загрязнителя в ней.

Добавить комментарий