|
К физико-химическим методам очистки сточных вод относят коагуляцию, флотацию, адсорбцию, ионный обмен, экстракцию, ректификацию, выпаривание, дистиляцию и др. Эти методы используют для удаления из сточных вод тонкодисперсных взвешенных частиц (твердых и жидких), растворимых газов, минеральных и органических веществ.
Коагуляция – процесс укрупнения дисперсных частиц в результате их взаимодействия и объединения в агрегаты. Ее применяют для ускорения процесса осаждения тонкодисперсных примесей.
Для этого в сточной воде добавляют специальные вещества - коагулянты. Коагулянты образуют в воде хлопья гидрроксидов металлов, которые быстро оседают под действием силы тяжести. Хлопья обладают способностью улавливать коллоидные и взвешенные частицы и агрегировать их. В качестве коагулянтов обычно используют соли алюминия, железа или их смеси.
Флотация. Суть метода заключается в том, что при сближении поднимаются в воде пузырька воздуха с твердой гидрофобной частицей происходит процесс слипания. Затем комплекс пузырек – частица поднимается на поверхность воды, где пузырьки собираются, и возникает пенный слой с более высокой концентрацией частиц.
Достоинствами флотации является непрерывность процесса, широкий диапазон применения, небольшие капитальные и эксплуатационные затраты, высокая степень очистки (95-98%), возможность рекуперации удаляемых веществ. Флотация сопровождается аэрацией сточных вод. Различают следующие способы флотационной обработки сточных вод:
1. С выделением воздуха из растворов. За счет уменьшения давления.
2. С механическим диспергированием воздуха. За счет вращения импеллера в жидкости возникает большое число мелких вихревых потоков, которые разбиваются на пузырьки определенной величины.
3. С подачей воздуха через пористые материалы. При пропускании воздуха через пористые керамические пластины получаются мелкие пузырьки.
4. Электрофлотацию.
5. Химическая флотация. При введении в сточные воды некоторых веществ протекают химические процессы с выделением газов: О2, СО2, .
Адсорбция
Адсорбционные методы очистки широко применяют для глубокой очистки сточных вод. Она может быть регенеративной (то есть с извлечением вещества из адсорбента и его утилизацией) и деструктивной (с уничтожением адсорбентов вместе с извлеченными веществами из сточных вод).
Эффективность очистки 80-95% в зависимости от химической природы адсорбента, величины адсорбционной поверхности и ее доступности. В качестве адсорбентов используют активированный уголь, синтетические сорбенты и некоторые отходы производства (золу, шлаки, опилки и др.).
Процесс адсорбции состоит из 3 стадий:
1. Перенос вещества из сточных вод к поверхности зерен адсорбента (внешнедиффузионная область)
2. Адсорбционный процесс.
3. Перенос вещества внутри зерен адсорбента (внутридиффузионная область).
Процесс адсорбционной очистки сточных вод ведут при интенсивном перемешивании адсорбента с водой, при фильтровании воды через слой адсорбента.
Химические методы очистки сточных вод
К химическим методам очистки сточных вод относят нейтрализацию, окисление и восстановление. Все эти методы связаны с расходом различных реагентов, поэтому дороги. Их применяют для удаления растворимых веществ и в замкнутых системах водоснабжения.
Нейтрализацию осуществляют за счет смешения кислых и щелочных сточных вод, добавлением реагента, фильтрованием кислых вод через нейтрализующие материалы.
В процессе окисления сточных вод используют следующие окислители: газообразный и сжиженный хлор, диоксид хлора, пероксид водорода, кислород, озон и др. В процессе окисления токсичные загрязнения переходят в менее токсичные, которые удаляют из воды.
|