Окисление

Окисление проводят с целью обезвреживания производственных сточных вод, содержащих токсичные примеси или соединения, извле­чение которых нецелесообразно. В качестве окислителя используют хлор, гипохлориты натрия и калия (NаСlO и КСlO), диоксид хлора С1О₂, озон, технический кислород и кислород воздуха, пероксид водорода Н₂О₂, перманганат калия КМnО₄. При окислении растворенные ядовитые вещества перехо­дят в нетоксичные соединения, в том числе выпадающие в осадок и удаляемые последующими отстаиванием или фильтрацией.

Наиболее часто используют хлорирование и озонирование сточных вод, являю­щиеся одними из самых распространенных способов их очистки от ядовитых цианидов и ряда других органических и неорганических со­единений. Цианиды в сточных водах образуются на машиностроитель­ных и металлообрабатывающих заводах в гальванических цехах, а так­же при промывке изделий после закалки их в расплаве цианидов. Обычное содержание цианидов в таких сточных водах составляет 20-100 мг/л и более.

При хлорировании вводимый в воду хлор через ряд элементарных стадий реакции превращает цианиды в безвредные диоксид углерода и азот.

Хлорирование в настоящее время является самым распространен­ным среди химических методом обеззараживания воды. Реагент срав­нительно недорог, активен, обладает широким спектром антимикробно­го действия, легко дозируется и контролируется.

Многочисленные данные свидетельствуют, что хлорирование питьевой воды и сточных вод приводит к образованию хлорорганических соединений, в том чис­ле хлораминов. Хлорорганика вызывает высокие уровни мутагенной активности и токсичности, канцерогенные эффекты. Это усугубляется тем, что образующиеся хлорорганические соединения обладают высо­кой стойкостью, вызывая загрязнение водоемов на значительной пло­щади и практически не извлекаясь в процессе водоподготовки.

В связи с изложенным потребление хлора в Европе, США, Япо­нии сокращается. Однако, несмотря на многочисленные недостатки хлора и его соединений, отказ от них полностью в водоподготовке в ближайшее время невозможен, поскольку ни один метод (кроме сереб­рения воды) не обладает необходимым последействием, что весьма важно для сохранения качества воды в распределительных сетях. По­этому какими бы другими методами ни обрабатывали воду (озониро­вание, ультрафиолетовое облучение и т.п.), ее необходимо хлорировать перед подачей в сеть (Гончарук...).

3. Физико-химические методы

Физико-химические методы используют для удаления примесей коллоидных размеров и растворенных. Физико-химические методы пригодны для осаждения токсичных металлов и их солей, удаления масел и суспендированных веществ, осветления стоков со снижением БПК и ХПК.

Коагуляция и флокуляция

Будучи в большинстве случаев лиофильными (хорошо смачиваемые, устойчивые к взаимному слипанию) коллоидными системами суспензионного (жидкая дисперсионная среда и твердая дисперсная фаза) и эмульсионного (жидкая дисперсионная среда и жидкая дисперсная фаза) типов,

Вредные примеси стоков могут быть достаточно кинетически и агрегативно устойчивыми и не осаждаться в течение неопределенно долгого времени. Для нарушения их устойчивости используют реагентные и безреагентные методы, общим свойством которых является сня­тие тем или иным способом заряда с поверхности коллоидной примеси. Развивающаяся при этом потеря агрегативной устойчивости (слияние частиц) ведет к их оседанию, т.е. к очистке стоков.

В практике обработки воды термин «коагуляция» относят к процессам дестабилизации, а термин «флокуляция» означает после­дующее укрупнение нейтральных коллоидов. Как известно, в коллоид­ной химии коагулянты и флокулянты различают как астабилизаторы соответственно неорганических и высокомолекулярных коллоидных систем.

В качестве коагулянтов для очистки сточных вод используют соли алюминия и железа: сульфат натрия (жидкий или сухой), жидкий хлорид алюминия, алюминат натрия, смесь сульфата натрия с гашеной известью или сульфата двухвалент­ного железа с известью и др. Дозы коагулянтов устанавливаются опытным путем в зависимости от качества обрабатываемой воды и требуемой степени очистки.

Методы обработки сточных вод с применением флокулянтов зна­чительно ускоряют процессы агрегации осаждающихся частиц.

Флокулянты классифицируют по составу (неорганические, органи­ческие), способу получения (синтетические, природные), агрегатному состоянию (твердые и жидкие органические флокулянты), электриче­скому заряду (анионные, катионные, неионогенные).

Флокулянты вводят в стоки после коагулянтов.