4.3. Хімічне очищення стічних вод

Хімічне очищення стічних вод здійснюють переважно трьома способами: нейтралізацією, окисленням і відновленням.

Нейтралізацію проводять для доведення рН січних вод до 6,5—8,5, тобто близького до нейтрального. Отже, нейтралізувати потрібно стічні води з рН < 6,5 (з кислою реакцією середовища) і з рН > 8,5 (з лужною реакцією середовища). Нейтралізацію здійснюють змішуванням кислот стічних вод з лугами додаванням реагентів або фільтруванням через нейтралізуючі матеріали. [7]

Вибір способу нейтралізації стічних вод залежить від багатьох факторів: виду та концентрації кислот у стічних водах; витрат і режиму подачі відпрацьованих вод на нейтралізацію; наявності реагентів і місцевих умов та ін. [10]

Нейтралізацію розчином вапна й вапняку рекомендують проводити тільки при рівномірній подачі стічних вод, що містять сильні кислоти. Фільтрування через шари вапняку, доломіту й крейди рекомендують для стічних вод, що містять соляну, азотну, сірчану кислоти при рівномірній подачі стічних вод.

Процес нейтралізації постійно контролюється — систематично реєструється стан рН на виході із нейтралізатора. Стабільність і безперебійність роботи фільтра забезпечується надійною автоматикою.

Окислення застосовують для знешкодження виробничих стічних вод, в складі яких є токсичні домішки або сполуки, що недоцільно вилучати. На практиці часто застосовують окислювачі: хлор, хлорне вапно, діоксид хлору, озон, технічний кисень, гіпохлорид кальцію і натрію, кисень та ін. [10]

При окисленні розчинені отруйні речовини перетворюють у нетоксичні сполуки або в осад відстоюванням або фільтруванням стічних вод. Сильнішим окислювачем, ніж хлор, є озон. Він володіє здатністю руйнувати при нормальній температурі у стічних водах значну кількість органічних сполук і домішок. Озон добувають безпосередньо на очисних спорудах в озонаторах.

Після цього протікає реакція гідролізу до утворення мало-шкідливих продуктів. Цей спосіб окислення озоном у практиці називають озонуванням.

Озонування дає можливість одночасно знебарвлювати воду, усуває її присмаки, неприємні запахи тощо. Озонуванням можна очищати стічні води від фенолів, нафтопродуктів, поверхнево-активних речовин (ПАР), барвників у ароматичних вуглеводнів, пестицидів на промислових підприємствах. [7]

Дія озону в процесах окислення може відбуватися трьома способами: безпосереднє окислення за участі одного атома кисню; приєднання цілої молекули озону до речовини, що окислюється з утворенням озонідів; окислювальна дія кисню за допомогою каталізатора — озону.

Озон подають у стічну воду у вигляді озоно-кисневої суміші. Концентрація озону в суміші — близько 3 %. Для підсилення процесу окислення суміш диспергують у стічній воді на дрібненькі бульбашки газу.

Озонування — це процес абсорбції, який супроводжується хімічною реакцією в рідкій фазі. Витрата озону, необхідного для окислення забруднень. [12]

Разом з озонуванням і хлоруванням виробничих стічних вод застосовують електрохімічне окислення, що ґрунтується на електролізі виробничих стічних вод. Основу електролізу виробничих стічних вод становлять два процеси: анодне окислення і катодне відновлення.

На аноді, виготовленому з платини або графіту, виділяються кисень і галогени, а також окисляються деякі органічні сполуки, наявні у стічних водах. На катоді виділяється водень і відновлюються деякі органічні сполуки. Внаслідок високої вартості електрохімічне окислення для очищення стічних вод має обмежене застосування. [7]