Физико-химическая очистка сточных вод

Рациональное использование водных ресурсов при истощении запасов пресной воды является приоритетным направлением современного мира. Важной экологической проблемой является поступление загрязненных сточных вод в водные объекты, не отвечающие требованиям к качеству очищенной воды. Очистка сточных вод проводится с целью разрушения загрязняющих веществ или физического их удаления. Для удаления из сточных вод мелкодисперсных, неорганических и органических растворенных веществ применяют физико-химические методы очистки.

Актуальность темы высока и обусловлена тем, что с каждым годом качество воды в водных объектах ухудшается и достигает таких загрязнений, когда использование воды ограничено и не безопасно для окружающей среды и человека. Очистка сточных вод с высокими показателями эффективности является важнейшим направлением по защите, как водных объектов окружающей природной среды, так и обеспечения замкнутого цикла оборота воды.

Цель реферата – рассмотреть основные и наиболее применяемые технологии физико-химической очистки сточных вод, выделить основные преимущества в их использовании.

Для достижения поставленной цели необходимо решить ряд задач, а именно: дать понятие физико-химическим методам очистки, выделить основные методы физико-химической очистки, описать технологические схемы работы по очистке сточных вод, дать характеристику применяемым при очистке реагентам; сделать выводы о применимости методов при загрязнении сточных вод различными веществами.

1 Общая характеристика физико-химической очистки сточных вод

Физико-химические методы очистки сточных вод заключаются в изъятии из загрязненных сточных вод тонкодисперсных и растворенных неорганических веществ и в разрушении трудноокисляемых и органических соединений. К тонкодисперсным соединениям относят суспензии и эмульсии, содержащие частицы малого размера; вследствие их малого размера такие частицы практически не осаждаются в воде и остаются во взвешенном состоянии. К растворенным неорганическим веществам относятся: щелочи, сероводород, сульфиды, сульфиты, соли тяжелых металлов, известь, минеральные кислоты и др.

...

2.1 Технология очистки сточных вод методом коагуляции и флокуляции

Для предварительной очистки воды от дисперсных и коллоидных примесей, применяют коагуляцию. Коагуляция – процесс слипания частиц в дисперсных системах, ведущий к уменьшению числа частиц дисперсной фазы, снижению их свободной поверхности и к увеличению массы каждой частицы.

Метод коагуляции заключается в добавлении в загрязненные сточные воды активных коагулянтов. Коагулянты в воде образуют хлопья размеров от нескольких микрометров до нескольких миллиметров, которые быстро оседают под действием силы тяжести и обладают способностью улавливать дисперсные или коллоидные частицы и агрегировать их. Рыхлая пространственная структура хлопьев осадка обусловливает их высокую влажность – до 96-99,9%. Плотность хлопьев осадка составляет обычно 1,01 - 1,03 т/м3

...

Таблица 1 – Основные характеристики коагулянтов

...

Таблица 2 – Основные характеристики флокулянтов

...

2.2 Технология очистки сточных вод методом флотации

Метод флотации применяется для очистки сточных вод, содержащих нефтепродукты, масла жиры и другие вещества, которые не растворяются в воде, и имеют плотность близкую к плотности самой воды. Метод флотации основан на способности пузырьков газа закрепляться на взвешенных частицах с образованием флотационного комплекса «частица-пузырек» и всплывать вместе с взвесями на поверхность осветляемой жидкости вследствие действия подъёмной силы мельчайших пузырьков газа. В результате на поверхности воды образуется слой пены, который легко удалить.

...

2.3 Технология очистки сточных вод методом адсорбции

Метод адсорбции основан на способности специальных веществ (адсорбентов) впитывать загрязняющие вещества или примеси. Данный метод очистки применяется для обезвреживания сточных вод от сильных токсичных загрязнителей, таких как гербициды, пестициды, фенолы, поверхностно-активные вещества (ПАВы), красители и др.

...

2.4 Технология очистки сточных вод методом экстракции

Если загрязняющие примеси распределяются в сточной воде, и не растворяются друг в друге, применяют метод экстракции. В данном методе имеет место физико-химический закон распределения жидкостей: при активном перемешивании двух нерастворимых жидкостей всякое вещество, растворенное в одной из них, начнет распределяться в соответствии со своей растворимостью. После выделения первой жидкости из второй, одна из них будет частично очищена. Поэтому, подбирают такие жидкости, которые способны растворить ценные вещества из сточной воды, но не растворяются с самой водой.

...

2.5 Технология очистки сточных вод выпариванием

Выпаривание сточных вод используется для повышения концентрации содержащихся в стоках солей и ускорения последующей их кристаллизации. К выпариванию прибегают для обезвреживания высококонцентрированных стоков, если другие методы их обработки оказываются невыгодными или трудно осуществимыми. Используют для выпаривания специальные установки, которые называют выпарными, они работают как под избыточным давлением, так и под вакуумом. По количеству выпарных аппаратов в схемах выпаривания различают одно- и многокорпусные установки

...

2.6 Очистка сточных вод методами ионного обмена, обратного осмоса, диализа, кристаллизацией

Метод ионного обмена заключается в изъятии ионитов твердой фазы. Между ионитами твердой фазы и ионами в растворе происходит обмен. При применении этого метода возможно изъятие из сточных вод радиоактивных веществ и примесей: свинца, фосфора, мышьяка, ртути и др.

...

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Промышленные стоки, содержащие органические и растворенные неорганические соединения, наносят ощутимый вред водным объектам при их ненадлежащей очистке, поэтому усовершенствование технологий очистки и утилизации стоков является важной составляющей на любых предприятиях, имеющих сброс (выпуск) в водный объект. Повышение эффективности очистки сточных вод является приоритетным направлением по защите водных ресурсов от различных загрязнений, токсичных соединений.

...