24. Электрохимическая очистка сточных вод.

Электрохимическая обработка – прохождение постоянного электрического тока через слой воды сопровождается процессами, в результате которых происходит деструкция водных загрязнений, коагуляция коллоидов, флокуляция грубодисперсных примесей и их флотация.

Применяют: для осветления, умягчения, очистки от мышьяка (также фтора, кислорода, нефтепродуктов, красителей). Позволяет корректировать pH.

1. Электролиз – совокупность окислительно-восстановительных реакций, которые протекают на электродах в растворах электролитов (на аноде – окисление, т.е. отдача электронов; на катоде – процесс восстановления)

Используют: для очистки сточных вод от растворенных примесей (спирты, сульфиды).

В процессе реакции: вещества полностью распадаются с образованием CO₂, воды.

2. Электрокоагуляция – при электролизе с использованием стальных анодов, вода обогащается ионами, которые затем образуют гидроксиды этих металлов. Под их действием происходит процесс коагуляции высокодисперсных веществ.

+ компактность установок, простота управления, отсутствие потребности в реагентах, слабая чувствительность к изменениям условий проведения процесса очистки

- повышенный расход электроэнергии и листового железа и аллюминия.

3. Электрофлотация – при постоянном токе, на катоде образуется водород, который флотирует загрязнения.

Суть процесса: очистка проходит при помощи пузырьков газа, которые образуются при электролизе.

На аноде – кислород, на катоде – водород.

+ непрерывность процесса, широкий диапазон применения, небольшие затраты, простая аппаратура, большая скорость процесса.

4. Электродиализ – разделение ионизированных веществ под действием электродвижущей силы, создаваемой в растворе по обе стороны мембран. Катионы движутся к катоду, анионы к аноду.

Мембраны препятствуют этому движению и образуются камеры концентрирования (нечетные) и обессоливания раствора.

Используют: для опреснения морской, речной и озерной воды, очистки промышленных стоков.

25. Биологическая очистка сточных вод.

Основной процесс – биологическое окисление, которое является деструктивным (полное или частичное разрушение загрязнителя)

Образуется: органические вещества превращаются в воду, диоксид углерода и образование биомассы.

Используют: для окисления клетчатки и углеводородов, сбор на биоматериале ионов тяжелых металлов.

1. Анаэробные условия (отсутствие кислорода) – превращение органических загрязнений в метан и диоксид углерода. Сначала бактерии сбраживают органику до кислот, затем эти кислоты идут на питание метанообразующих бактерий.

Используют: метантенки – очистное сооружение в виде цилиндрического резервуара с уклоном к центру снизу.

2. Аэробные условия – использование активного ила для очистки вод.

Активный ил – биоценоз зоогенных скоплений бактерий и простейших организмов, которые участвуют в очистке сточных вод. Очистка при помощи активного ила основана на способности некоторых видов микроорганизмов в определенных условиях использовать загрязняющее вещество в качестве пищи.

Происходит:

а) Биологическое окисление в присутствии кислорода до безвредных продуктов углекислого газа и воды с выделением тепла;

б) Синтез новой клетки;

Используют: аэротенки (смешение воды с активном илом с подачей воздуха), окситенки, биопруды, биофильтры, поля фильтрации.