7.5.3. Хімічні методи очищення стічних вод

Хімічне очищення використовується як самостійний метод або як попередній перед фізико-хімічним та біологічним очищенням. Його використовують для зниження корозійної активності стічних вод, видалення з них важких металів, очищення стоків гальванічних дільниць, для окислення сірководню та органічних речовин, для дезинфекції води та її знебарвлення.

Хімічне очищення засноване на проведенні різних хімічних реакцій у результаті яких відбувається нейтралізація зважених речовин, їх руйнування, переведення у твердий (осад) чи газоподібний стан. На відміну від механічних методів очищення, при хімічному відбувається якісна зміна речовин.

Методи нейтралізації

Нейтралізація застосовується для видалення мінеральних кислот, лугів і солей металів. Нейтралізацію проводять для попередження корозії очисного устаткування, для виділення солей металів із стічних вод, для уповільнення біохімічних процесів у стічних водах.

Нейтралізація здійснюється шляхом:

• змішування кислих стічних вод з лужними – взаємна нейтралізація,

• додаванням до стічних вод реагентів (вапно, карбонати кальцію та магнію, аміак тощо) – реагентна нейтралізація,

• фільтруванням через нейтралізуючі матеріали (вапно, доломіт, магнезит, крейда, вапняк тощо) – нейтралізація фільтруванням.

При використанні взаємної нейтралізації враховують характер осаду, що утвориться, і утворення токсичних газів. При нейтралізації стічних вод, що містять H₂SO₄ не рекомендується використовувати вапно, оскільки розчинність CaSO₄, що утворюється, при 40^оС складає 3 г/л.

Враховуючи дефіцитність реагенту і токсичність продуктів, що утворюються, при нейтралізації лужних стічних вод використовують технічні кислоти, зазвичай H₂SO₄ і кислі гази: CO₂, NO₂.

Кислі продукти стічних вод гасять технічним NH₃, меленим вапняком, гашеним вапном, іноді додають NaOH, кальциновану соду.

Методи окислення

Окислення застосовується для знезараження стічних вод, очищення від токсичних домішок (мідь, цинк, сірководень, сульфіди, ціаніди), а також від органічних сполук. Окислювачами є хлор, озон, кисень, хлорне вапно, гіпохлорид кальцію тощо.

Хімічне окислювання стічних вод здійснюють шляхом введення в них речовин, що містять хлор і кисень: газоподібний Cl, діоксид Cl, хлорне вапно, гіпохлориди Ca, Na, озон, пероксид водню і кисень.

Хлорування проводять для очищення стоків від бактеріальних забруднень, від ціанідів, фенолів, сірководню.

Озонування проводять озоном, перекисом водню, при цьому видаляються запахи і присмаки. Ефективне при видаленні бактеріальних забруднень, нафтопродуктів, фенолів, сірководню, ціанідів, барвників, ароматичних вуглеводнів, пестицидів.

Озонування значно дорожче, ніж хлорування, перевагою є те, що не відбувається збільшення концентрації мінеральних солей і немає продуктів реакції, що забруднюють навколишнє середовище.

Термоокисления. Ці методи засновані на окислюванні при підвищених температурах. Застосовується метод при очищенні висококонцентрованих стоків.

Парофазне окислювання використовується при спалюванні негорючих стічних вод. Сутність методу – стічні води розпорошуються в топкові гази, що мають температуру 900…1000^оС. Вода повністю випаровується, окислюються органічні домішки і утворюються газоподібні продукти реакції.

Електрохімічні методи окислювання. У їх основі лежить процес електролізу (електрохімічне окислювання стічних вод). Окислювання домішок відбувається в результаті проходження через стічні води постійного електричного струму.

Устаткування: електролізери. У електролізерах відбувається очищення стічних вод від іонів різних металів: очищення від фенолів, ціанідів, сульфат-іонів.

Недоліком є велика витрата електроенергії і токсичність продуктів реакції.