- •Історія розвитку каналізації
- •Розділ 1. Характеристика водних ресурсів та їх використання
- •Водні дисперсні системи
- •1.2 Класифікація і коротка характеристика стічних вод
- •1.3 Склад та властивості виробничних стічних вод
- •1.4 Класифікація домішок стічних вод Органічні домішки стічних вод
- •Мінеральні домішки стічних вод і розчинені гази
- •Біологічні домішки стічних вод
- •1.5 Необхідний ступінь очищення стічних вод
- •Необхідний ступінь очищення стічних вод за кількістю замулюючих речовин
- •Необхідний ступінь очищення стічних вод за бпк
- •Дефіцит кисню після скидання стічних вод у водоймище
- •Максимально допустима температура води водоймища
- •1.6 Системи водопостачання та водовідведення промислових підприємств
- •Переваги і недоліки систем водовідведення
- •1.7 Схеми використання води на промислових підприємствах
- •Прямотечійна система
- •Зворотна схема водопостачання
- •1.8 Поверхнево-зливовий стік із територій промислових підприємств
- •Засоби каналізування та очщення поверхневого стоку
- •1.9 Умови випуску виробничих стічних вод у систему міської каналізації та водні об'єкти
- •1.10 Технологічний контроль якості води
- •Розділ 2. Способи очищення та переробки стічних вод
- •Класи забруднень стічних вод і методи їх знешкодження
- •Попереднє очищення стічних вод
- •Первинне очищення стічних вод
- •Вторинна обробка стічних вод
- •2.1 Гідромеханічні способи очищення стічних вод Загальні положення
- •2.2 Усереднення промислових стічних вод
- •Типи і конструкції усереднювачів
- •2.3 Проціджування стічних вод
- •2.4 Відстоювання стічних вод
- •2.4.1 Закономірності відстоювання
- •2.4.2. Осадження частинок у пісковловлювачах
- •2.4.3 Осадження домішок у відстійниках
- •2.5 Відстоювання у полі відцентрових сил. Гідроциклони і центрифуги
- •2.6 Фільтрування стічних вод
- •2.7 Фізико-хімічне очищення
- •2.7.1 Коагуляція і флокуляція
- •2.7.2 Флотаційна очищення стічних вод
- •Флотація з подачею повітря через пористі матеріали
- •2.7.3 Адсорбційне очищення
- •2.7.4 Іонний обмін у розчинах стічних вод
- •2.7.5 Очищення стічних вод методом екстракції
- •2.7.6 Очищення перегонкою і ректифікацією
- •2.7.7 Десорбція, дезодорування і дегазація розчинених домішок
- •Очищення стічних вод від розчинених органічних домішок деструктивними методами
- •"Вогневий" метод
- •Метод рідкофазного окислювання
- •2.8 Біологічне очищення. Фізіологія біологічного очищення
- •Основні показники біохімічного очищення стічних вод
- •2.9 Хімічні методи очищення стічних вод
- •2.9.1 Нейтралізація стічних вод
- •2.9.2 Окислення забруднювачів стічних вод
- •2.9.3 Очищення стічних вод відновленням
- •2.10 Використання мембранних технологій для очищення стічних вод
- •2.10.1 Мембрани
- •2.10.2 Мікрофільтрація
- •2.10.3 Ультрафільтрація та зворотний осмос
- •2.11 Електрохімічні методи очищення стічних вод
- •Розділ 3. Схеми очищення стічних вод деяких виробництв
- •3.1 Очищення стічних вод, що містять емульговані нафтопродукти
- •3.2 Очищення стічних вод, що містять іони важких металів
- •3.3 Очищення стоків, що містять пар
- •3.4 Очищення стічних вод, що містять білкові сполуки
- •Розділ 4. Обробка осадів стічних вод
- •4.1 Гідромеханічне зневоднення осадів стічних вод
- •4.2 Механічна переробка твердих відходів
- •4.3 Фізико-хімічні основи обробки та утилізації відходів
- •4.3.1 Реагентна обробка осадів стічних вод
- •4.3.2 Фізико-хімічні методи вилучення компонентів з відходів
- •4.3.3 Збагачення при рекуперації твердих відходів
- •4.4 Термічні методи знешкодження мінералізованих стоків
- •4.5 Термічні методи кондиціонування осадів стічних вод
- •4.6 Сушіння вологих матеріалів
- •4.7 Термохімічна обробка твердих відходів
4.3.2 Фізико-хімічні методи вилучення компонентів з відходів
Багато процесів утилізації твердих відходів основано на використанні методів вилуговування (екстрагування), розчинення та кристалізаційної переробки. Вилуговування (екстрагування) грунтується на витягу одного або декількох компонентів з комплексного твердого матеріалу шляхом його (їх) виборчого розчинення в рідині − екстрагентів. Розрізняють просте розчинення і вилуговування з хімічною реакцією. Швидкість вилуговування змінюється в ході процесу й залежить від концентрації реагентів, температури, величини поверхні твердої фази:
dG/dτ = -j.F , (4.25)
де G − кількість вилуговуваної речовини у твердій фазі; j − кількість вилуговуваної речовини, що переходить у розчин в одиницю часу τ з одиниці поверхні твердої фази (потік вилуговування, питома швидкість вилуговування); F − поверхня взаємодії фаз. Розчинення полягає в гетерогенній взаємодії між рідиною і твердою речовиною, супроводжуваній переходом твердої речовини в розчин. Можливість самовільного розчинення твердої речовини оцінюється знаком величини ΔG (зміна енергії Гіббса):
ΔG = ΔНр – Т.ΔS, (4.26)
де ΔНр – зміна ентальпії; Т – абсолютна температура; ΔS – зміна ентропії.
При ΔG <0 можливе розчинення, ΔG = 0 відповідає рівновазі в системі, при ΔG> 0 імовірний процес кристалізації. Розчинність твердих речовин у рідинах звичайно обмежена концентрацією насичення СS. Швидкість розчинення можна розглядати як масообмінний процес:
dG/dτ = Kм F(CS – Cτ), (4.27)
де G − кількість розчиненої речовини, кг.; Kм − коефіцієнт масопередачі (константа швидкості процесу); F − загальна поверхня розчинених частинок у момент часу τ, м2; Сτ − концентрація розчину в момент часу τ, кг/м3.
Кристалізація − це процес виділення твердої фази у вигляді кристалів з насичених розчинів, розплавів чи парів. Для оцінювання поведінки розчинів при їх кристалізації та раціонального вибору способу проведення цього процесу використовують діаграми стану розчинів, що виражають залежність розчинності солей від температури. Швидкість процесу кристалізації залежить від ступеня перенасичення розчину, температури, інтенсивності перемішування, вмісту домішок тощо, вона змінюється в часі, проходячи через максимум.
Створення необхідного для кристалізації перенасичення розчину забезпечують охолодженням гарячих насичених розчинів (ізогідрична кристалізація) і видаленням частинок розчинника шляхом випарювання (ізотермічна кристалізація) або комбінацією цих методів (вакуумкристалізація, фракційна кристалізація, кристалізація з випаровуванням розчинника в потоці повітря або іншого газу - носія). У практиці кристалізації з розчинів іноді використовують кристалізацію висолювання (введення в розчин речовин, що знижують розчинність солі), виморожування (охолодженням розчинів до мінусових температур з виділенням кристалів солі або їх концентрування видаленням частинок розчинника у вигляді льоду) або за рахунок хімічної реакції, що забезпечує перенасичення розчину, а також високотемпературну (автоклавну) кристалізацію, що забезпечує отримання кристалогідратів з мінімальним умістом вологи.