Контрольные вопросы и задания

1. Охарактеризуйте основные методы обеззараживания (дезин-

фекции) сточных вод.

2. Расскажите про метод хлорирования, его применимость

в практике очистки сточных вод.

3. Какие основные факторы влияют на качество процесса хло-

рирования?

4. Расскажите про метод озонирования, его достоинства и не-

достатки.

5. Охарактеризуйте факторы, которые необходимо учитывать

при выборе того или иного метода обеззараживания.

Практическая работа 9 теоретические основы процесса кристаллизации

Цель работы: изучить теоретические основы процесса кристаллизации, рассмотреть основные методы и факторы, влияющие на качество очистки.

Теоретические сведения

Физико-химические методы очистки сточных вод основаны на изменении физического состояния загрязнений, что облегчает их удаление из сточных вод. Одним из таких методов извлечения примесей из сточных вод в виде нерастворимых осадков является метод кристаллизации.

В практике очистки природных и сточных вод кристаллизация используется для удаления карбонатов, сульфатов и гидрооксидов металлов, обладающих сравнительно небольшой растворимостью.

Способы кристаллизации

Растворимость различных веществ в воде различна; она зависит не

только от вида соединений, но и от температуры растворителя. Путем её изменения получают пересыщенные растворы того или иного вещества, а затем его кристаллы.

По способам создания пересыщения различают два основных метода кристаллизации:

1. Охлаждение горячих насыщенных растворов (изогидрическая или политермическая кристаллизация).

2. Удаление части растворителя путём выпаривания (изотермическая кристаллизация).

Известны и другие методы кристаллизации.

Политермическая кристаллизация

Растворимость большинства веществ уменьшается с понижением температуры. Поэтому при охлаждении горячих растворов возникает пересыщение, обуславливающее выделение кристаллов. Этот метод также получил название изогидрической кристаллизации, поскольку при его осуществлении количество растворителя (например, воды) остается постоянным.

На диаграмме растворимости (рис. 2) охлаждение горячего ненасыщенного раствора, имеющего температуру t₁ и концентрацию С₁ (точка А), до конечной температуры t₂ условно можно изобразить линией АС, которая пересекает кривую растворимости в точке В, характеризующей насыщенное состояние растворимости при температуре t₁´. Если кристаллизация раствора начинается только после его охлаждения до температуры t₂, при которой и заканчивается полное снятие пересыщения, то процесс кристаллизации изобразится линией CD, а конечное состояние раствора – точкой D на кривой растворимости, соответствующей равновесной концентрации С₂.

В том случае, если раствор не способен к образованию сколько-нибудь заметного пересыщения, процесс его охлаждения и кристаллизации изобразится линией ABD. В зависимости от скорости охлаждения раствора и его способности образовывать пересыщение, реальный процесс может протекать также по линиям AB´D´D или AB´´D.

Рис. 2. Диаграмма растворимости.