Хімічне окислення.

Хімічне окислення для знезараження води та у тому випадку, коли іншими методами очищення, у тому числі і біохімічним, не вдається зруйнувати або видалити шкідливі речовини, що містяться у виробничих стічних водах.

Знезараження води можна здійснювати із застосуванням окисників (хлор і його сполуки, озон, перманганат калію тощо), термічним способом, олігодинамією (дія йонів благородних металів, зокрема аргентуму) та фізичними способами (за допомогою ультрафіолетового та іонізуючого випромінювання, ультразвуку і фільтрування). Отже, всі способи знезараження води поділяють на реагентні (із застосуванням окисників) та безреагентні (фізичні).

Вибір способу знезараження води залежить від витрат і якості води, ефективності й надійності процесу, умов постачання та зберігання реагентів, можливості механізації складних робіт та їх автоматизації.

У практиці знезараження води найбільшого поширення набуло хлорування води. Для цього застосовують рідкий хлор та його сполуки, що містять активний хлор (гіпохлорит кальцію, хлорне вапно, діоксид хлору, гіпохлорит натрію). Під дією хлору окислюються речовини, що входять до складу протоплазми клітин бактерій, унаслідок чого бактерії гинуть. Хлор окислює також органічні речовини, які знаходяться у воді.

Звичайне хлорування, яке застосовують за невеликого забруднення води, в технології підготовки води є завершальним процесом.

Хлорування зазвичай здійснюють рідким (газоподібним) хлором. На малих очисних спорудах (до 3000 м³/добу) можна застосовувати хлорне вапно.

Крім знезараження води хімічне окислення може застосовуватись для окислення важкоокислюваних хімічних сполук. Наприклад, стічні води збагачувальних фабрик часто містять ціаністі з'єднання. Для обробки цих вод застосуємо метод хімічного окислювання шляхом введення у воду гіпохлориду. Як реагенти використовують гіпохлорид кальцію, натрію або хлорне вапно. Комплекс споруд для очищення стічних вод окислюванням являє собою реагентне господарство, що складається зі складу реагентів, розчинних баків і дозаторів, камери реакцій і відстійників..

Застосовується також електрохімічна обробка виробничих стічних вод, ціль якої — руйнування шкідливих речовин шляхом їхнього окислювання на аноді або добування металів з відпрацьованих розчинів.

Перспективною є обробка стічних вод озонуванням, що дозволяє здійснити глибоке очищення і використовувати води повторно у виробництві. У процесі обробки стічної води озон, подаваний у реактор у виді озоно-повітряної суміші, диспергованої на дрібні пухирці, вступає в хімічні реакції. Озон утворюється шляхом синтезу кисню повітря під дією електричного розряду.

*

Хімічне осадження

Мінералізовані стічні води являють собою здебільшого багатокомпонентні в яких розчинені різні речовини. Метод осадження дає змогу очистити воду від йонних сполук, одночасно виділивши кожний компонент окремо і пере­творивши його на товарний продукт або напівпродукт. Зміст методу полягає в тому, що розчинні сполуки, які містяться в очищуваній воді, взаємодіють з хімічним реагентом, який добавляють, з утворенням малорозчинних сполук гідроксидів металів, карбонатів, сульфатів, сульфідів тощо методами цементації та електролітичного осадження за такими схемами:

У процесі осадження — виділення різних речовин з розчинів у тверду фазу—в результаті хімічної реакції утворюються осади. Для повнішого виділення речовин осади повинні мати мінімальну розчинність. Тому осадження здійснюють за умов, що забезпечують найменшу розчинність осаджуваної речовини.

Під розчинністю (5) розуміють величину, яка характеризує здатність ре­човини утворювати з водою або з іншими речовинами однорідну систему. Кількісно розчинність вимірюється концентрацією насиченого розчину за даних температури І тиску. Розчин, що містить максимальну кількість речовини, яка може розчинитися у воді за певних температури й тиску з утворенням стійкого розчину, називають насиченим. При внесенні нової кількості даної речовини в насичений розчин вона більше не розчиняється і концентрація її в розчині залишається сталою. При цьому розчин перебуває в рівновазі з розчиненою речовиною. Розчин, що містить меншу кількість розчиненої речовини, ніж на­сичений, є ненасиченим. Розчини, які містять більшу кількість розчиненої ре­човини, ніж ту, що відповідає її нормальній розчинності за даної температури, називають пересиченими. Для добре розчинних речовин розчини, концент­рація яких наближається до концентрації насиченого розчину, називають концентрованими.