Методы очистки производственных сточных вод

Подробности

Опубликовано 23.01.2010 02:53

При водоочистке, водоподготовке и очистке промышленных сточных вод, в зависимости от состава их загрязнений, применяют те же методы, что и при очистке бытовых вод; кроме того, широко используются физико-химические и химические методы очистки воды.

 Механическая очистка, как правило, является предварительным реже—окончательным этапом очистки промышленных сточных вод, водоочистке и водоподготовке. Физико-химические методы чаще всего применяются с целью извлечения из промышленных сточных вод, водоочистке и водоподготовке ценных продуктов, используемых в промышленности, или с целью обезвреживания токсических примесей, которые могут оказывать вредное влияние на работу сооружений последующей биохимической очистки. Биохимическая очистка применяется чаще всего как окончательный этап обработки при очистке промышленных сточных вод, водоочистке и водоподготовке.

Механическая очистка (процеживание, отстаивание, осветление в гидроциклонах и фильтрация) применяется для очистки промышленных сточных вод, водоочистке и водоподготовке нерастворенных минеральных и органических примесей. Химическая очистка (коагулирование, нейтрализация и окисление) применяется в тех случаях, когда выделение загрязнений из сточных вод возможно только в результате химических реакций между этими загрязнениями и вводимыми в очищаемые воды реагентами. Очистка основана на использовании окислительно-восстановительных процессов, при которых происходит химическое окисление и восстановление веществ, загрязняющих сточные воды.

Часто для очистки промышленных сточных вод, водоочистки и водоподготовки используется такой вид химической очистки, как нейтрализация. Во многих случаях она сопровождается коагуляцией, при которой происходят также и физические процессы.
Озонирование применяется для водоочистки, водоподготовки и очистки промышленных сточных вод, содержащих истинно растворенные и коллоидные органические примеси. Действие озона основано на его высокой окислительной способности, объясняющейся легкостью отдачи им активного атома кислорода.
К химическим методам очистки промышленных сточных вод, водоочистки и водоподготовки относятся также электрохимическая очистка, заключающаяся либо в разрушении содержащихся в сточных водах и отработанных растворах вредных примесей путем их электрохимического окисления на аноде, либо в регенерации ценных веществ (металлической меди, железа и др.), которые могут быть возвращены в производство. Нередко обе задачи решаются одновременно.
В результате окислительно-восстановительных процессов загрязнения переводятся в новые безвредные соединения, частично выпадающие в осадок или выделяющиеся в виде газов. Для обезвреживания сточных вод от ядовитых веществ, как правило, требуются комбинированные методы очистки, основанные на процессах окисления, осаждения и адсорбции. Основными методами очистки промышленных сточных вод, водоочистки и водоподготовки является физико-химическая очистка: 1) сорбция; 2) экстракция; 3) эвапорация; 4) коагуляция; 5) флотация; 6) ионный обмен; 7) кристаллизация; 8) диализ.
Сорбция — выделение из сточной воды растворенных в ней органических веществ и газов путем концентрации их на поверхности твердого тела (адсорбция) либо путем поглощения вещества из раствора, или смеси газов твердыми телами или жидкостями (абсорбция), или, наконец, путем химического взаимодействия растворенных веществ с твердым телом (хемосорбция).
Экстракция — выделение растворенных органических примесей, находящихся в сточных водах, путем обработки последних каким-либо не смешивающимся с водой растворителем (экстрагентом), в котором примеси, загрязняющие воду, растворяются лучше, чем в воде (например, растворение фенола в бутилацетате в 12 раз больше, чем в воде).
Эвапорация — отгонка с водяным паром загрязняющих сточную воду растворенных веществ (например, летучего фенола из сточных вод коксохимических заводов).
Коагуляция — осветление и обесцвечивание сточных вод с применением реагентов (коагулянтов), вызывающих свертывание взвешенных и коллоидных веществ в хлопья, которые при осаждении (отстаивании) увлекают нерастворимые тонкодисперсные вещества в осадок.
Процессы полного осветления и обесцвечивания сточной воды осаждением обычно завершаются фильтрованием — пропуском воды через слой зернистого материала (песка или антрацита) с частицами различной крупности.
Флотация — выделение из сточных вод примесей путем придания им плавучести за счет флотореагента, обволакивающего частички примесей и удаляемого из воды вместе с ними. Для флотации применяют часто воды, насыщенные пузырьками мелкодиспергированного воздуха. Частицы, содержащиеся в сточной воде (эмульгированная нефть, целлюлозно-бумажное волокно, шерсть и др.), прилипают к пузырькам воздуха и всплывают вместе с ними на поверхность воды, а затем удаляются из воды.
Ионный обмен — извлечение из водных растворов различных катионов и анионов при помощи ионитов — твердых природных или искусственных материалов, практически не растворимых в воде и в органических растворителях, или искусственных смол, способных к ионному обмену.
Кристаллизация — очистки промышленных сточных вод, водоочистки и водоподготовки путем выделения загрязнений в виде кристаллов.
Диализ — разделение истинно растворенных веществ и коллоидов с помощью специальных мелкопористых перегородок, не пропускающих коллоиды.
Перечисленные методы физико-химической очистки промышленных сточных вод, водоочистки и водоподготовки во многих случаях предусматривают извлечение из них ценных веществ и поэтому относятся к так называемым регенерационным методам. При других методах очистки, называемых деструктивными, загрязняющие воды вещества подвергаются разрушению (преимущественно путем окисления и реже восстановления); образующиеся при этом продукты удаляются из воды в виде газов или осадков либо остается в воде (например, такие безвредные для водоемов соединения, как: нитраты, нитриты и т. д.). Регенерационные методы обработки производственных вод применяются, как правило, для наиболее концентрированных отдельных стоков; такая обработка для слабо концентрированных общих стоков не целесообразна.
При водоочистке, водоподготовке и очистке промышленных сточных вод, содержащих органические примеси, используются деструктивные методы. Основным из них является метод биохимического окисления в аэробных или анаэробных условиях. Очищенные по этому принципу промышленные сточные воды могут быть спущены в водоем с соблюдением санитарно-гигиенических и рыбохозяйственных нормативов; нередко они могут быть использованы повторно на технологические нужды.
При совместной биохимической очистке очистки промышленных сточных вод, водоочистки и водоподготовки предварительная механическая их очистка может производиться как совместно, так и раздельно.