Химическая очистка сточных вод

Очистка стоков обычно проводится в несколько этапов из-за того, что в них содержатся смеси растворенных и твердых веществ.

Методы очистки подразделяются на биологические, биохимические, химические и механические.

Химические, в свою очередь, делятся на

1. Нейтрализацию.
2. Окисление и электрохимическую обработку.
3. Восстановление.

Эти методы применяются для очистки воды от растворенных веществ в замкнутых системах водоснабжения.

Нейтрализация стоков

Нейтрализации подвергают воду, в которой содержатся щелочи или минеральные кислоты. Вода с pH от 6.5 до 8.5 считается почти нейтральной.

Как можно провести нейтрализацию:

1. Смешать скоки со щелочью и кислые стоки – они нейтрализуют друг друга.
2. Добавить в воду реагенты.
1. Кислые точные воды делят на 3 вида по концентрации в них кислоты и ее состава:
• Слабые – Н2СO3, СН3СООН.
• Сильные – НС1, HNO3.
• С сернистой и серной кислотами.
2. Стоки со щелочью очищают разными кислотами и кислыми газами (в процессе сами очищаются от вредных компонентов) – отходящие газы с СO2, SO2, NO2, N2O3 и т.д.
3. Фильтрация через нейтрализующие материалы воды с кислотами.
4. Абсорбция - поглощение одного вещества другим:
1. Кислые воды – аммиак.
2. Щелочные воды – кислые газы.

Выбирают один из реагентов, отталкиваясь от этого разделения – Na2CO3_, NaOH, аммиачная вода (NH₄OH), КОН, доломит (CaCO3·MgCO3), известковое молоко (гидроксид кальция) c 5-10% активной извести Са(ОН)2, СаСO3, цемент, MgCO3, отходы производства (шлаки металлургических производств).

Окисление и электрохимическая обработка

Окисление применяют для очистки сточных вод спримесями токсинов (цианиды и комплексные цианиды цинка и меди) или с соединениями, которые нет смысла извлекать или очищать другим способом (сероводород, сульфиды).

1. Активный хлор – очистка от метилсернистых соединений, цианидов в щелочной среде с pH больше 9-10, сероводорода, фенолов, гидросульфида и т.д.
2. Кислород – окисление проходит при высоких давлении и температуре в жидкой фазе. Подходит для стоков от нефтехимических, нефтеперерабатывающих и целлюлозных производств, для очистки от железа.
3. Диоксид углерода в дымовых газах.
4. Озонирование обесцвечивает стоки, обеззараживает и удаляет привкус и запах. Подходит практически для всех органических и неорганических соединений – нефтепродуктов, мышьяка, фенолов, сероводорода, красителей, цианидов, пестицидов, ПАВ, канцерогенных ароматических углеводородов и т.д.
1. Прямое окисление.
2. Непрямое окисление – окисление радикалами, которые образуются при саморазложении озона и при его переходе из газообразного состояния в жидкое.
3. Катализ – усиливается способность кислорода, содержащегося в озонированном воздухе, к окислению.
4. Озонолиз – озон фиксируется на двойной/тройной решетке углеродной связи. При разрыве соединения образуются озониды, которые быстро распадаются.
5. Электрохимическое окисление – электролиз производственных сточных вод.
1. Анодное окисление – материалы, которые не могут быть растворены электролитически (уголь, графит, магнетит, диоксиды свинца, магния, рутения), наносятся  на основу из титана.
2. Катодное восстановление - свинец, цинк и легированная сталь.
6. Радиационное окисление – на водную среду воздействуют с помощью мощных излучений, из-за чего возникает много окислительных частиц.

Восстановление

Восстановление сточных вод используют, если в них есть легко восстанавливаемые вещества. При этом с помощью водорода, диоксида серы, сульфата железа, гидросульфита натрия и др. из стоков удаляют соединения хрома, ртути и мышьяка.