Химические методы очистки сточных вод

Сточные воды загрязнены компонентами разного происхождения, для удаления каждого из которых используются свои способы. Эффективность очистки во многом зависит именно от того, насколько правильно был определен тип загрязнения. Самый простой способ узнать содержание посторонних примесей – проведение бактериологического и химического анализа. Наиболее популярный метод очистки промышленных сточных вод — химическая очистка.

Методы и способы очистки воды: классификация

В стоках присутствует сразу несколько видов загрязнений, поэтому нужно проводить целый комплекс различных методик очистки. В состав комплексных систем входит несколько фильтров, которые монтируются последовательно.

Современные проблемы нехватки питьевой воды. Основные источники загрязнения

Вода – основа органического мира, без которой человек и другие живые существа не могли бы существовать. Она используется в бытовых нуждах, для полива и других целей, при этом 70% всей жидкости находится в виде ледников, что существенно усложняет ее использование. И все равно остаются громадные объемы жидкости – так в чем проблема? А в том, что они не пригодны для использования – аппетиты на пресную воду постоянно растут, и объемы ее загрязнений увеличиваются. Остановить рост и развитие населения нельзя, зато можно наладить систему предварительной подготовки и очистки воды.

Все загрязнители делятся на несколько категорий и бывают:

• физическими – плохо растворимые примеси вроде мусора, глины, песка;
• химическими – химические вещества, специфические для разных производств и промышленных отраслей, сельскохозяйственной отрасли.

Химические (реагентные) способы (методы) очистки воды

Химические способы очистки стоков основываются на применении химического взаимодействия между разными соединениями и элементами. Реагенты подбирают строго по результатам химического анализа воды. Данные вещества вступают в химические реакции с загрязнителями и разлагают их. После разложения загрязнители становятся безопасными для человека либо выпадают в виде осадка.

Если правильно подобрать реагенты, из воды будут удаляться только лишние примеси, а нужные никуда не денутся. То есть вода останется «живой». Химические методы очистки в комплексе с механической фильтрацией – основа автономного водоснабжения на производстве.

Физические способы (методы) очистки воды

Физические методы очистки стоков от загрязнений предполагают применение того или иного физического эффекта воздействия или на воду, или на загрязнение. Они позволяют убирать различные взвеси, растворенные газы, соли тяжелых металлов, умягчать воду, удалять хлор, микробиологические включения.

Ультрафиолет

УФ-излучение эффективно убивает все микроорганизмы, которые есть в воде. Суть физического воздействия состоит в том, что длина волны разрушает клетки болезнетворных микроорганизмов. УФ-излучатель – один из наиболее эффективных стерилизаторов на сегодняшний день.

Термическая очистка

Смысл данной методики заключается в переходе нагретой водной массы в паровую массу с последующей конденсацией пара в жидкость. Уровень концентрации солей в воде может изменяться. Самый простой способ термической очистки – кипячение. Убирает органику, микробиологические включения, умягчает.

Мембранный метод очистки воды

Под осмотическим давлением вода, содержащая загрязнения, проходит сквозь полимерную мембрану. Эта мембрана находится в фильтре обратного осмоса и пропускает только молекулы воды с кислородом, задерживая посторонние примеси, вирусы и бактерии.

Физико-химические способы (методы) очистки воды: физико-химическая обработка стоков

Физико-химическая очистка стоков основывается на эффекте флотации, она освобождает воду от коллоидных и мелкодисперсных частиц. Газ пропускается через жидкую массу стоков, и каждый его пузырек «слипается» с частичками загрязнителей. Пузырьки начинают скапливаться на поверхности в виде пены.

Другой популярный способ физико-химической очистки – электрохимический или коагуляция. Он основа на принципе оседания коллоидных частиц под воздействием постоянного тока. Самый популярный промышленный метод очистки стоков.

Биологические методы очистки стоков

Системы биоочистки работают с применением целой категории микроорганизмов, которые полностью либо частично поглощают различные виды загрязнений. Основные способы очистки – аэробный и анаэробный. Второй метод имеет более высокую эффективность, но получается дороже в применении. Разные типы бактерий перерабатывают загрязнения разных типов.

Что такое химическая очистка сточных вод?

К химическим способам очистки сточных вод относятся такие методики как нейтрализация, окисление, восстановление. Химическую очистку могут использовать как предварительную перед биологической или как метод доочистки. И химическая, и физико-химическая очистка используются только в промышленных условиях. Предварительно обязательно проводить механическую очистку.

Основные реагенты:

• марганец;
• озон;
• хлор;
• соляная, серная кислоты;
• гидроксид натрия;
• известь;
• другие.

Нейтрализация грязной воды

Нейтрализация – это особый способ обработки загрязненной воды, который позволяет восстанавливать нормальный уровень pH (6.5-8.5). Основные способы, применяемые для проведения нейтрализации:

• смешивание кислотных, щелочных жидкостей;
• введение реагентов;
• фильтрование кислотсодержащих стоков с применением нейтрализующих веществ;
• щелочное растворение газов;
• введение в кислые стоки аммиачного раствора.

Окисление грязной воды

После окисления патогенные микроорганизмы погибают. Данный способ применяет тогда, когда извлечение примесей механическими способами или путем отстаивания не дает нужных результатов. Активные препараты – озон, хлор, бихромат калия, пиролюзит, хлорат кальция, кислород, пр. Применение хлора предполагает последующее дехлорирование воды. Озонирование – методика передовая, но достаточно дорогая. Более того, в больших количествах озон является взрывоопасным веществом.

Восстановление грязной воды

Восстановление грязной воды позволяет очищать стоки от хрома, мышьяка и ртути. Примеси восстанавливаются до их первоначального вида и удаляются механическим путем. Активные компоненты – диоксид серы, уголь, бисульфат натрия, водород, сульфат железа.