Барьерные функции водоочистных сооружений

Физико-химические методы очистки сточных вод

 

К физико-химическим методам очистки сточной жидкости относятся: экстракция, сорбция, эвапорация, кристаллизация, флотация, ионный обмен, электролиз, электродиализ, использование гидроэлектрического эффекта и т.д.

При экстракции сточную жидкость смешивают с растворителем, в котором данный вид загрязнения растворяется в большей степени (например, для удаления фенола из сточной жидкости в нее вводят бензол). Растворитель подают снизу. Вследствие того, что его удельный вес меньше удельного веса сточной жидкости, растворитель поднимается вверх.

Загрязненная вода, которую подводят сверху, встречает на своем пути растворитель и отдает ему загрязняющие вещества. Очищенная вода отводится снизу, загрязненный растворитель поднимается вверх.

При сорбции загрязняющие сточную жидкость вещества либо поглощаются телами твердых веществ (абсорбция), либо осаждаются на его активно развитой поверхности (адсорбция). В третьем случае (химсорбция) происходит химическое взаимодействие загрязненного вещества с твердым телом.

Для очистки производственной сточной жидкости чаще всего пользуются адсорбцией. Для этого к очищаемой сточной жидкости добавляют сорбент (твердое тело) в размельченном виде и перемешивают их. Сорбент, насыщенный загрязнениями, отделяют путем отстаивания или фильтрации. В качестве сорбента применяют золу, торф, каолин, коксовую мелочь, активированный уголь и др.

При кристаллизации производственные сточные воды очищают путем выделения из нее загрязнений в виде кристаллов. Кристаллизация обычно происходит в естественных прудах и водоемах выпариванием, так как процесс возможен при повышенной концентрации загрязнений.

Электролиз. В электролизере, схема которого показана на рис. 1, на положительном электроде — аноде ионы отдают электроны, т. е. протекает реакция электрохимического окисления; на отрицательном электроде — катоде происходит присоединение электронов, т. е. протекает реакция восстановления.

 

 

Рис.1. Схема электролизера: 1- корпус, 2 – анод, 3 – катод, 4 – диафрагма

 

Эти процессы разработаны для очистки сточных вод от растворенных примесей (цианидов, роданидов, аминов, спиртов, альдегидов, нитросоединений, азокрасителей, сульфидов, меркаптанов и др.).

Сточные воды, содержащие цианиды, образуются на предприятиях машиностроения, приборостроения, черной и цветной металлургии, химической промышленности и др.

В качестве анодов используют различные электролитически нерастворимые материалы: графит, магнетит, диоксиды свинца, марганца и рутения, которые наносят на титановую основу.

Катоды изготовляют из молибдена, сплава вольфрама с железом или никелем, из графита, нержавеющей стали и других металлов, покрытых молибденом, вольфрамом или их сплавами.

Методы дезодорации воды

Для устранения запахов воды, обусловленных жизнедеятельностью некоторых водорослей и микроорганизмов, может быть применено аэри-рование, хлорирование и озонирование воды или обработка перманганатом калия. При наличии в воде фенолов, которые могут попасть в нее со сточными водами, хлорирование применять нельзя.

Запахи и привкусы, обусловленные наличием в воде, микроорганизмов, могут быть устранены фильтрованием воды через слой активного гранулированного угля в напорных фильтрах или введением порошко­образного угля в воду перед фильтрованием на открытых песчаных фильтрах. Активный уголь хорошо сорбирует из воды органические вещества. Угольный порошок особенно целесообразно применять при периодическом появлении запахов и привкусов.

Для удаления запахов и привкусов наиболее часто применяют сле­дующие угли: березовый БАУ, торфяной ТАУ, косточковый КАД, АГ-3. Порошкообразный активный уголь нужно хранить в специальном огне­стойком сухом помещении в герметически закрытой таре, так как он взрывоопасен и способен к самовозгоранию.

Чрезвычайно неприятный запах и привкус получает вода при наличии фенолов, попадающих в источник со сточными водами промышленных предприятий. В этих случаях при хлорировании воды самое незна­чительное содержание фенолов вызывает появление интенсивных хлор-фенольных запахов. Эффективным средством борьбы с хлорфенольны- ми запахами является аммонизация воды — введение в воду аммиака или раствора его солей (например, сульфата аммония). Аммиак вводится после хлорирования воды. Доза аммиака составляет 10—25% дозы хлора, введенного для обеззараживания воды.

Аммонизацию можно применять и при отсутствии фенолов для уст­ранения хлорных запахов, получающихся в результате хлорирования. Бактерицидное действие хлора при этом уменьшается, но зато увеличивается его продолжительность. Контакт воды с хлором при аммонизации должен быть не менее 2 ч. Аммиак вводят в воду с помощью аммонизаторов— приборов, подобных по устройству хлородозаторам.

Большинство веществ, вызывающих запахи и привкусы воды, в той или иной степени обладает летучестью. Поэтому снижению запаха и привкуса

может способствовать аэрация вместе с другими способами их устранения, причем аэрацию следует осуществлять до введения в воду хлора или других окислителей. Хороший эффект дезодорации воды достигается при использовании озона и марганцевокислого калия; последний иногда применяют в сочетании с активным углем.

 

Барьерные функции водоочистных сооружений

 

Общепринятые схемы обработки воды обеспечивают улучшение ее органолептических свойств и безопасность в эпидемиологическом отно­шении, но далеко не всегда освобождают воду от специфических химических загрязнителей.

В последние годы все более актуальной становится оценка барьерных функций водоочистных сооружений по отношению к ядохимикатам, используемым отраслях народного хозяйства. Установлено, что при обработке воды на существующих водоочистных сооружениях практически не снижается содержание хлорорганических пестицидов. Содержание пестицидов до 0,1 мкг/л может быть доведено фильтрованием воды через гранулированный активный уголь.