8. Физико-химические методы очистки сточных вод.

Происходит взаимодействие за счет межмолекулярных сил. Наиболее активно применяемые. Очищение от любых веществ, в любых состояниях. Не очень дорогие, небольшие размеры очистных сооружений, возможность рекуперации веществ, возможность моделирования процессов. 1) коагуляция и флокуляция. Коагуляция – слипание тонкодисперсных частиц в результате броуновского движения и по закону Стокса опускающиеся. Размер от 0,1 до 100 мкн. Добавляют специальные коагулянты – гидроксиды Ме. Флокуляция – высокомолекулярные вещества, кот. захватывают тонкодисперсные вещества (полиакриламин). 2) флотация – рассчитана на очистку от тонкодисперсных нерастворимых примесей. Эф-ть до 95%. Очистка от органических гидрофобных в-в – масел, полихлорбифенилов, ксенобиотиков. Снизу подаются пузырьки газа, они захватывают частицы, чем меньше пузырьки, тем выше эффект очистки. Образование пузырьков: механический способ – насосами, подача через пористые материалы, за счет химических реакций, за счет м/о – биологическая флотация. 3) адсорбция – захват раств. частиц активной поверхностью твердых частиц. Очистка от частиц, находящихся в истинном растворе. Фазовый переход из жидкого в твердое. Очищение от орг. соед., тяж. Ме. Адсорбенты – активные угли, глинистые минералы, синтетические сорбенты. Учитывается эффект: химическая адсорбция или физическая (может привести к десорбции). Активность сорбента оценивается по активной поверхности. 4) ионный обмен – эквивалентен – это отличие от адсорбции. В качестве ионитов применяются природные – неорг. цеолиты, глинистые минералы, гуминовые кислоты, ионообменные смолы. Цикл работы – ионообмен в камере – отмывка ионитов – повторное применение

9. Химические и термические методы очистки

Химическая очистка. Дороже чем физ-хим методы. Примен. после механической и биологической очистки. Направлена на повышение эффективности. 1) нейтрализация – кислых или щелочных сточных вод. pH должен быть 6,5 – 8,5. Способы: 1) смешение кислых и щелочных вод, 2) кислые воды – добавление реагентов (сильные щелочи). Нейтрализация путем фильтрования – щелочные воды – пропускание кислых газов (CO2, SO2). 2) окисление, восстановление – переход в нейтральные формы или выпадение в осадок. Окисление – KMnO4, бихромат К, восстановление – отделение Ме, разрушение токсичных веществ или перевод в осадки. 3) удаление тяж. Ме – перевод раств. в нераств. Образование сульфидов Ме, гидроксидов. Нужно регулировать pH.Термические методы очистки. Целесообразны в химической промышленности, там где требуется использование пара. Достаточно дороги. Преимущества: не очень чувствительны к составу стоков. 2 группы: 1)концентрирование сточных вод, 2) термоокислительные методы обезвреживания. Концентрирование – очистка минеральных сточных вод, чтобы можно было использовать в оборотном водоснабжении. 2 стадии: концентрирование и выделение загрязненных веществ. Для концентрирования используются испарительные, вымораживающие и кристаллогидратные установки. Испарительные – выпаривание, удаление шлама – это энергозатратный процесс, 60 кДж на 1 кг влаги. Вымораживание – рассол из загрязненных веществ – др. температура – остается жидким, а вода замерзает. Проводится или под вакуумом или при помощи хладоагентов. Кристаллогидратный – применение кристаллогидратных реагентов (сод. воду). Преимущество – менее энергозатратный. Выделение загрязнен. веществ из концентрир. растворов – шлам захоранивается. 2 метода: 1) кристаллизация – охлаждение веществ для тех кот. сниж. свою темп. – вещества выпадают в осадок; осаждение при помощи реагентов – в виде гидроксидов; выпаривание. 2) сушка – распыляется концентрат, вода испаряется – вещества остаются в виде твердой фазы. Термоокислительный метод – 2 метода: 1) жидкофазного окисления – окисл. провод. веществ, кот. растворимы в воде, 100-150°, давление до 20 мПа. Применяется для сточных вод целлюлозно-бумажной промышленности, фармацевтич., нефте-химической. 2)огневой метод – распыление в топочные газы, вода испаряется, орг. вещества разрушаются, мин. вещества переходят в тверд. фазу.