Основные способы очистки сточных вод от загрязнения:
В настоящее время разработано много способов очистки сточных вод, различающихся как природой процессов, которые положены в их основу, так и технологическими параметрами.
Механическая очистка
Методы очистки стоков следует разделить на механические, физико-химические и биологические К механическим относятся осаждение, флотация и фильтрование.
Осаждение предназначено для удаления из воды крупнодисперсных примесей (песка и взвесей) и может быть организовано двумя способами: под действием силы тяжести (отстойники) или центробежной силы. Подобные установки способны удалять песок с размером частиц не менее 0,15-0,20 мм.
Флотация также является способом очистки от грубодисперсных примесей. Сущность данного метода заключается в переносе загрязняющих веществ на поверхность воды с помощью пузырьков воздуха. Затем всплывшие в виде пенных образований примеси удаляются специальными скребками
Наиболее распространенным методом очистки воды от грубодисперсных примесей является фильтрование через слой пористого материала или сетки с подходящим размером отверстий. Очистка фильтрованием особенно актуальна в технологических процессах, использующих оборотную воду.
Физико-химические методы
Физико-химические методы применяются для очистки сточных вод от мелкодисперсных (0,1-10 мкм) и коллоидных (0,001-0,1 мкм) примесей, а также кислот, оснований и некоторых ионов.
Одним из методов физико-химической очистки является нейтрализация процесс, основанный на реакции между кислотой и основанием. Как правило, нейтрализации подлежат кислые стоки. В качестве нейтрализующих агентов в данном случае применяют соду, аммиак, известь, мраморную крошку, щелочную золу, шлаки и другие щелочные реагенты.
Схожими между собой способами очистки сточных вод являются коагуляция и флокуляция. Сущность их заключается во взаимодействии загрязняющих веществ (коллоидных и мелкодисперсных частиц) либо с минеральными соединениями (коагуляция), либо с высокомолекулярными веществами (флокуляция).
Для глубокой очистки загрязненных сточных вод используется метод обратного осмоса (гиперфильтрации), основанный на разделении растворов под давлением (от 3 до 8 МПа) на полупроницаемой мембране, пропускающей воду и задерживающей молекулы или ионы загрязняющих веществ (ЗВ). Эффективность данного процесса определяется как селективностью мембраны по отношению к ЗВ, так и ее проницаемостью. Подобным методом можно выделять из сточных вод и утилизировать низкомолекулярные растворенные вещества (сахара, соли, кислоты). Использование мембранных методов для очистки сточных вод целесообразно после проведения предварительной (более грубой) очистки.
Сущность ионообменного метода очистки заключается в фильтрации очищаемых сточных вод через ионообменные смолы (иониты). Среди ионитов различают сильно- и слабокислотные катиониты и сильно- и слабоосновные аниониты, а также аниониты, содержащие специфические комплексообразующие группы. Проходя через ионит, ЗВ, включающее катионную группу, вступает в реакцию обмена с катионитом и оседает на нем. И наоборот, ЗВ, в составе которого есть специфические анионные группы, связывается с анионитами. Преимущество метода состоит в том, что он позволяет целенаправленно выделить определенные вещества из раствора и провести регенерацию ионообменных смол.
В случаях, когда загрязняющее вещество невозможно извлечь из сточных вод или другие способы неприменимы, используют деструктивные методы очистки, сущность которых сводится к разложению ЗВ до компонентов, безвредных для окружающей среды. Различают термоокислительные и электрохимические способы деструкции, а также методы с применением сильных окислителей.
Биологическая очистка
Вышеперечисленные методы не могут обеспечить эффективной очистки воды от широкого спектра простых и сложных органических веществ, поэтому в настоящее время практически все типы сточных вод перед сбросом в водоемы проходят стадию биологической очистки, сущность которой сводится к тому, что в определенных условиях микроорганизмы (МО) могут расщеплять органические вещества до конечных продуктов - воды, углекислого газа, нитрит-, сульфат-ионов и т.д.
По типу МО, участвующих в разложении органических веществ, все биологические методы могут быть разделены на аэробные (для их жизнедеятельности необходим кислород) и анаэробные (живут в отсутствии кислорода). Кроме того, существуют отдельные штаммы МО, для жизнедеятельности которых необходимо наличие в питательной среде азота. Аэробный процесс усвоения азотистых веществ называется нитрификацией, а анаэробный - денитрификацией.
Экология Урала
В мире есть природные ресурсы, необходимые человечеству, как воздух. Но
нет, пожалуй, такого ресурса, кроме самого воздуха, отсутствие которого
становилось бы неразрешимой проблемой для человека уже менее чем через минуту,
не существует.
Воздух нужен для жизни подав ...