Очистка от металлов и их солей
Для очистки от металлов и их солей применяют:
•реагентные;
•ионообменные;
•сорбционные;
•электрохимические методы
(гиперфильтрация, электрокоагуляция, электролиз, электродиализ);
•биохимическую очистку.
Широко распространены реагентные методы очистки:
•окисление или восстановление растворенных примесей с образованием нетоксичных продуктов;
•перевод растворимых примесей в нерастворимые с последующим разделением твердой и жидкой фазы и нейтрализация содержащихся в стоках свободных кислот и щелочей. При этом сточные воды обрабатывают хлорной известью, NaCl, KCl и др.
Данный методы очистки используются только для высокотоксичных примесей, поскольку они дорогие и требует большого расхода реагентов.
Кхимическим (реагентным) методам относятся:
•коагуляция – процесс укрупнения частиц загрязняющих веществ и объединения их
вагрегаты ( в качестве коагулянтов выступают соли железа, алюминия, глина, зола);
•флокуляция – добавление для агрегации веществ высокомолекулярных соединений. В результате образуются хлопья гидроксида алюминия и железа, в результате увеличивается скорость осаждения;
•нейтрализация – смешение кислых и щелочных стоков и добавление реагентов.
В качестве окислителей обычно используются ClO3, H2O2, MnO2, KmnO4.
Чаще всего используется ClО3 – удаляет яды, обесцвечивает и обеззараживает воды, устраняет запахи и привкусы, патогенные микробы погибают в несколько тысяч раз быстрее, чем при Cl.
Метод адсорбции.
Эффективность этого метода: 80–95 %.
Очищаемую воду пропускают через фильтр с сорбентом, после насыщения которого загрязняющими веществами отделяют сорбент от очищаемой воды отстаиванием.
Адсорбенты – торф, опилки, зола, шлаки и др.; самый эффективный и дорогой – активированный уголь.
Ионообменная очистка.
Для ионообменной очистки сточных вод использую синтетические ионообменные смолы.
Эти методы обеспечивают высокую эффективность очистки и позволяют получать выделенные из сточной воды металлы в виде относительно чистых и концентрированных солей.
Биохимические методы могут быть искусственными (биологические фильтры и аэротенки) и естественными (поля фильтрации, биологические пруды).
Поля фильтрации: при фильтровании сточной воды через слой почвы в ней адсорбируются взвешенные и коллоидные вещества, которые со временем образуют в порах почвы микробиологическую пленку. Эта пленка адсорбирует и окисляет задержанные органические вещества, превращая их в минеральные соединения.
Биофильтр – резервуар с двойным дном, наполненный крупнозернистым фильтрующим материалом.
Рис. 3.6. Схема биофильтра
В процессе фильтрования на загрузочном материале образуется биологическая пленка, микроорганизмы которой минерализуют органические вещества сточных вод.
Интенсивность очистки в пленке существенно увеличивается при подаче сжатого воздуха в направлении противоположном фильтрованию.
Аэротенки аналогичны отстойникам, в которые помещают активный ил. Аэротенки служат для очистки от органических загрязнителей путем окисления их микроорганизмами, находящимися в слое активного ила. Для нормальной жизнедеятельности микроорганизмов в аэротенке необходимо поддерживать определенную концентрацию растворенного кислорода.
Таким образом:
•для удаления грубодисперсных частиц – отстаивание, флотация, фильтрация, центрифугирование;
•для удаления мелкодисперсных и коллоидных частиц – коагуляция, флокуляция, электрические методы осаждения;
•для удаления неорганических соединений – дистилляция, ионообмен, реагентное осаждение, электрические методы осаждения;
•для органических соединений – экстракция, абсорбция, флотация, ионообмен, реагентные методы, биологическое окисление, озонирование, хлорирование, электрохимическое окисление;
•для газов – отдувка, нагрев, реагентные методы;
•для вредных веществ – термическое разложение.
Схема промышленной очистки
На предприятиях очистка сточных вод происходит в две стадии:
•Сточные воды очищаются в локальных очистных сооружениях от примесей, наиболее характерных для данного технологического процесса,
•Осуществляется доочистка общего стока предприятия.
Степень очистки сточных вод предприятий определяется назначением очищенных стоков.
Все загрязнения классифицируются на пять групп:
•Механические примеси, в том числе и гидроксиды металлов,
•Нефтепродукты и эмульсии,
•Летучие нефтепродукты
•Моющие растворы и эмульсии,
•Растворенные токсичные соединения органического и минерального происхождения.
Рис.3.7 Типовая схема очистных сооружений
1 – сточные воды с преобладанием механических примесей,
2 – сточные воды с преобладанием нефтепродуктов и эмульсий, 3 – сточные воды с преобладанием летучих нефтепродуктов, 4 – сточные воды с преобладанием моющих растворов и эмульсий,
5 – сточные воды с преобладанием растворенных токсичных соединений. 6-10 – локальные очистные сооружения,
11– усреднитель (для разбавления),
12– общезаводские очистные сооружения,
13– участок для обработки осадков сточных вод,
14– дополнительные очистные сооружения.