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.
Понятие о загрязняющих веществах
Проблема охраны окружающей среды в конце XX столетия стала одной
из острейших во всех государствах и достигла максимального пика в наиболее
развитых странах, где прямое и косвенное воздействие на природу приобрело
довольно широкие масштабы.
Ускорение процесса индуст ...