Семинарское занятие №3. Очистка сточных вод от растворимых примесей осуществляется

Очистка сточных вод от растворимых примесей осуществляется

· экстракцией,

· сорбцией,

· нейтрализацией,

· электрокоагуляцией,

· дистилляцией (перегонкой),

· ионным обменом,

· гиперфильтрацией,

· озонированием и т.д.

Экстракция - процесс перераспределения примесей сточных вод в смеси двух взаимно нерастворимых жидкостей (сточной воды и экстрагента) в соответствии с коэффициентом экстракции k_э=c_э/c_в, где c_э и c_в - концентрации примеси в экстрагенте и сточной воде по окончании процесса экстракции. Например, при очистке стоков от фенола используют в качестве экстрагента бензол или бутилацетат (коэф. экстракции составляет соответственно 2,4 и 8...12).

Сорбция наряду с использованием в процессах очистки газов широко применяется для очистки сточных вод от растворимых примесей. В качестве сорбентов используют практически любые мелкодисперсные вещества (зола, торф, шлаки, глина, активированный уголь).

Нейтрализация сточных вод предназначена для выделения из них кислот, щелочей, а также солей металлов на основе кислот и щелочей. Нейтрализация основана на объединении ионов водорода Н⁺ и гидроксильной группы ОН^- в молекулу воды, в результате чего сточная вода имеет pH@6…7 (нейтральная среда). Нейтрализацию осуществляют смешением кислых и щелочных сточных вод, добавлением в кислые стоки любых щелочей и их солей (NaOH, KOH, известь, мел, доломит, сода и т.д.), добавлением в щелочные стоки кислоты (обычно технической серной).

Электрокоагуляция применяется для очистки сточных вод гальванических и травильных отделений от хрома и других тяжелых металлов, а также от цианов.

На рис. 7 представлена схема электрокоагуляционной установки для очистки стоков от шестивалентного хрома. Сточная вода из промывной ванны 8 гальванического участка насосом 9 подается по трубопроводу 10 в электролизер 3, в котором расположены электроды 2, питающиеся от выпрямителя 1. При пропускании электрического тока через воду происходит анодное растворение поверхности стальных электродов с образованием ионов двухвалентного железа, который, взаимодействуя с шестивалентным хромом, образует нерастворимые гидроксиды. Сточная вода с взвешенными в ней гидроксидами поступает по трубопроводу 4 в центрифугу 5, где происходит отделение взвесей под действием центробежных сил. Осадок удаляется через трубопровод 6. Очищенная вода поступает на повторное использование по трубопроводу 7.

Суть ионообменных методы очистки сточных вод заключается в том, что в качестве фильтрующего элемента используют синтетические ионообменные смолы, обладающие высокой эффективностью при очистке от большого числа примесей. Смолы изготавливаются из практически нерастворимых в воде полимерных веществ, имеющих подвижный ион (катион или анион), который при определенных условиях вступает в реакцию обмена с ионами того же знака, содержащимися в сточной воде.

Гиперфильтрация (обратный осмос) реализуется разделением растворов путем фильтрования их через мембраны, поры которых размером 10 А пропускают молекулы воды, задерживая ионы солей или молекулы других соединений. Мембраны выбираются по селективности по отношению к ионам различных веществ. По сравнению с другими методами, гиперфильтрация имеет следующие преимущества:

· малые энергозатраты,

· простота установок,

· фильтрат имеет высокую степень чистоты, а сконцентрированные примеси сточных вод легко утилизируются или уничтожаются,

Озонирование - процесс обработки сточной воды озоном - применяется для очистки вод от тяжелых металлов, цианидов, сульфидов и др.

 

 

* Безвозвратным водопотребление называется в том случае, когда большая часть используемой воды испаряется, тем самым на какое- то время становясь недоступной.

* Осмос – процесс поглощения клетками воды, зависящий от концентраций ионов солей внутри и снаружи клетки. Движение молекул воды при этом происходит в направлении большей концентрации ионов.

** 1 См = 1 Ом^-1

* Период полувыведения – время, в течение которого выделяется или разрушается половина усвоенного организмом вещества.

[1] Кормилицын В.И., Цицкишвили М.С., Яламов Ю.И. Основы экологии. Учебное пособие. М.: МПУ, 1997. - 368 с., ил.

[2] Небел Б. Наука об окружающей среде: как устроен мир: В 2-х т. Пер. с англ. - М.: Мир, 1993.

[3] Охрана окружающей Среды: Учеб. для техн. спец. вузов /С.В.Белов, Ф.А.Барбинов, А.Ф.Козьяков и др. Под ред. С.В.Белова. 2-е изд., испр. и доп. - М.: Высш. шк., 1991. - 319с.

[4] Фелленберг Г. Загрязнение природной среды. Введение в экологическую химию: Пер. с нем. – М.: Мир, 1997. – 232 с., ил.

Семинарское занятие №3