4. Хімічне очищення стічних вод – коагуляція

Коагуляцію застосовують для видалення зі стічних вод найдрібніших колоїднодисперсних глинистих часточок, білкових речовин та інших високомолекулярних сполук. Коагуляцію здійснюють шляхом введення в очищувану воду незначної кількості електролітів -- Аl2(SО4)3, FеSO4 та деяких інших сполук, які називають коагулянтами. Фізико-хімічна суть цього процесу в спрощеному вигляді полягає в тому, що коагулянт, гідролізуючись, утворює позитивно заряджені аквагідроксокомплекси алюмінію та заліза, які адсорбуються на поверхні негативно заряджених колоїдних домішок і нейтралізують їхній заряд. Чим більший заряд аквагідроксокомплексів, утворених під час гідролізу коагулянтів, тим менші їх витрати на коагуляцію. В результаті збільшення розмірів часточок під час адсорбції вони осідають у відстійниках під дією сили гравітації. Одночасно йде процес адсорбції на поверхні осаду домішок органічних забарвлених речовин, внаслідок чого вода знебарвлюється.

Адсорбцію застосовують переважно для видалення з води органічних сполук.

Виділення з води молекулярно-розчинних домішок і газів здійснюють десорбцією газів і відгонкою летких органічних сполук (феноли та ін.) у процесі аерації з використанням розбризкувальних басейнів, аераторів і дегазаторів різних типів. Для цього використовують також евапорацію паро-циркуляційним методом або азеотропну відгонку. Доочищення від H2S (0,3 - 0,5 мг/л), а також від летких органічних сполук після аерації, здійснюють окисненням із застосуванням хлору, озону, перманганату калію та інших окисників. За допомогою окиснення озоном можна очистити стічну воду від тетраетилсвинцю за наявності каталізатора - силікагелю.

Для видалення з води забруднювальних домішок електролітів (кислот, лугів, солей) застосовують зворотний осмос, трансформацію іонів у малорозчинні та малодисоційовані сполуки, сепарацію іонів при різних фазових станах води, фіксацію іонів на твердій фазі іонітів (іонний обмін), електродіаліз та вилучення іонів металів їх поглинанням та накопиченням мікробами.

Біохімічні методи очищення стічних вод застосовуються для повного вилучення з них органічних речовин. Біохімічні методи очищення застосовуються на підприємствах харчової промисловості, заводах, що виробляють синтетичний каучук, віскозний шовк і після міських очисних споруд.

Методи біохімічного очищення ґрунтуються на використанні діяльності різних мікроорганізмів. Серед них розрізняють аеробний процес, який здійснюється в присутності кисню, й анаеробний - без доступу кисню.

Цей термін має також інші значення, див Нейтралізація (значення) .

5.Нейтралізація - взаємодія кислот з підставами , в результаті якого утворюються солі і вода , наприклад: НСl + NaOH = NaCl + Н2О

В іонному вигляді рівняння записують так: Н + + ОН - = Н2О.

Розчин стає нейтральним, якщо були взяті сильні кислоти та основи . Спостерігається тепловий ефект 57,3 кДж / моль.

6. Способи очищення забруднених промислових вод можна об'єднати в такі групи: механічні, фізичні, фізико-механічні, хімічні, фізико-хімічні, біологічні, комплексні (рис. 3.6).

Біологічне очищення стічних вод - це метод, при якому відбувається витягання із стоків органічних речовин за допомогою мікроорганізмів. Органічні речовини, що поступають, в забрудненій воді послідовно мінералізуются біоценозамі мікроорганізмів.

Методи біологічного очищення застосовуються для оброблення комунально-побутових стоків підприємств і в ряді інших випадків. Вони основані на здатності мікроорганізмів використовувати в процесі життєдіяльності багато органічних і неор-ганічних сполук і видаляти їх із стічних вод. Зокрема, біологічний метод використовується для очищення стоків флотаційних фабрик від поверхнево-активних речовин. У процесі біологічного очищення токсичні речовини перетворюються в нешкідливі продукти окиснення: воду, діоксид вуглецю і інші. Як правило, біологічне очищення — завершальна стадія оброблення стічних вод, звичайно перед нею здійснюється комплекс інших методів очищення води. Очищені води використовують для зро-шування сільськогосподарських земель, у системах виробничого водопостачання тощо. Перед скиданням у водойму очищені води знезаражуютьБіологічне очищення здійснюється в біофільтрах, в перо тенках, в окислювальних каналах, в біотенках, в аеротенках із заповнювачами.Біологічне очищення може здійснюватися і в природних умовах на полях зрошення, полях фільтрації, у біологічних водоймах.Залежно від мікроорганізмів, котрі беруть участь у руйнуванні органічних речовин, розрізняють аеробне (окислювальне) та анаеробне (відновлювальне) біологічне очищення стічних вод.У виробничих умовах часто доводиться використовувати комплексні методи очищення, котрі базуються на механічних, хімічних, фізико-хімічних, біологічних способах та пристроях для вилучення забруднень.

Озонування (рос. озонирование, англ. ozonolysis, ozonization; нім. Ozonisierung f) –

• 1) Проведення хімічних реакцій дією озону. В техніці використовують г. ч. для знезараження повітря й води, з метою знищення неприємних запахів тощо.

• 2) Процес насичення води озоном з метою глибокого очищення стічних вод від нафтопродуктів шляхом хімічного окиснення органічних домішок, знезараження, дезодорації і знебарвлення.

• 3) Окиснення органічних сполук озоном з утворенням озонідів. Використовують для одержання карбонільних сполук, у лабораторній практиці тощо.

Знезараження води хлоруванням на водоочисних комплексах здійснюють хлорним вапном, хлором і його похідними, під дією яких бактерії, що знаходяться у воді, гинуть в результаті оксидації і руйнування речовин, що входять в склад протоплазми клітин. Хлор оксидує органічні речовини. Для якісного хлорування потрібне добре перемішування, а потім не менш ніж З0-хвилинний (при спільних хлоруванні і аммонізаціі 60 - хвилинний) контакт хлору з водою, перш ніж вона надходить споживачу. Контакт забезпечують в резервуарі збору фільтрованної води або в трубопроводі подачі води споживачу, якщо він має достатню довжину.

Дозу хлору встановлюють технологічним аналізом з розрахунку, мг на 1 л води, що надходить до споживача, залишалося 0,3-0,5 мг хлору що вступив в реакцію (залишкового хлору), який є показником санітарної надійності. За цієї умови доза хлору при хлоруванні фільтрованної води складає 1-2 мг / л залежно від хлоропоглощення. При хлоруванні підземної води доза хлору - 0,7 мг / л.