Очистка восстановлением

При содержании в сточных водах легко восстанавливаемых соединений меди, хрома, мышьяка, ртути применяют методы восстановительной очистки.

Например, катионы меди, содержащиеся в кислых сточных водах, могут быть выделены цементацией на железном скрапе или никелевом песке. Медь выделяется на железе или никеле в виде металла, и вместо нее в раствор переходят катионы железа или никеля. Метод цементации применяют для грубой, предварительной очистки достаточно концентрированных по меди сточных вод. Очищенная цементацией вода затем нейтрализуется до рН = 8... 9 при одновременной доочистке ее от оставшихся катионов меди и перешедших в раствор катионов железа или никеля.

Реагентные методы выделения загрязняющих веществ в виде малорастворимых и нерастворимых соединений

Известно, что вещества условно подразделяются на растворимые, малорастворимые и практически нерастворимые. К основному классу нерастворимых веществ, в первую очередь, относятся все гидроксиды, за исключением гидроксидов щелочных металлов, аммония и бария, причем Са(ОН)₂ и Sr(OH)₂ — малорастворимы. Все средние карбонаты и фосфаты нерастворимы, за исключением соответствующих соединений щелочных металлов и аммония. Все сульфиды за исключением сульфидов щелочных и щелочноземельных металлов, нерастворимы.

Для очистки производственных сточных вод от соединений тяжелых цветных металлов и, в первую очередь, от соединений Сu, Ni, Со, Zn, Pb, Cd, Hg их осаждают в виде соответствующих гидроксидов, сульфидов либо карбонатов.

Для выделения из кислых сточных вод тяжелых цветных металлов и железа используют те же реагенты, что и при нейтрализации.

К преимуществам реагентного метода следует отнести высокую степень очистки от тяжелых металлов (до ПДК), а также простоту эксплуатации оборудования. Основные недостатки метода – это образование значительного количества трудноперерабатываемого шлама, а также существенный расход реагентов. Кроме того, очищенная этим методом вода содержит значительное количество солей и может быть использована в оборотных системах водоснабжения лишь после дополнительной очистки.

Биологическая очистка сточных вод

Биологический (или биохимический) метод очистки сточных вод применяется для очистки производственных и бытовых сточных вод от органических и неорганических загрязнителей. Данный процесс основан на способности некоторых микроорганизмов использовать загрязняющие сточные воды вещества для питания в процессе своей жизнедеятельности.

Основной процесс, протекающий при биологической очистке сточных вод, — это биологическое окисление, которое осуществляется сообществом микроорганизмов (биоценозом), состоящим из множества различных бактерий, простейших водорослей, грибов, связанных между собой в единый комплекс сложными взаимоотношениями (метабиоза, симбиоза и антагонизма). Главенствующая роль в этом сообществе принадлежит бактериям.

Очистку сточных вод биологическим методом проводят в аэробных (т.е. в присутствии растворенного в воде кислорода) и анаэробных (при отсутствии растворенного в воде кислорода) условиях. Сообщество микроорганизмов представлено одними бактериями при очистке в анаэробных условиях. При очистке в аэробных условиях в сообществе микроорганизмов развиваются простейшие.

Среди бактерий в очистных сооружениях сосуществуют гетеротрофы и автотрофы, которые различаются по своему отношению к источнику углеродного питания. Гетеротрофы используют в качестве источника углерода готовые органические вещества и перерабатывают их для получения энергии и биосинтеза клетки. Автотрофы потребляют для синтеза неорганический углерод, а энергию получают либо за счет фотосинтеза, либо за счет хемосинтеза при окислении ряда неорганических соединений.