Добавлен: 09.01.2024
Просмотров: 45
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Воды сельскохозяйственных производств – причина органических загрязнений водоемов растительными волокнами, остатками плодов и овощей, фекальными массами, которые содержат большое количество вирусов, грибов, бактерий и пагубно влияют на экосистему, подрывая ее способность к самоочищению.
Ядохимикаты, минеральные удобрения, попадающие в воду с полей во время межсезонных процессов, – все это, так же, колоссально загрязняет водоемы.
Хозяйственно-бытовые стоки городов представляют не меньшую угрозу. Синтетические моющие препараты, болезнетворные бактерии, гельминты производят кардинальное воздействие на микрофлору акваторий.
-
Методы химической очистки сточных вод
Основными методами химической очистки производственных сточных вод являются нейтрализация и окисление. К окислительным методам относится также электрохимическая обработка.
Химическая очистка может применяться как самостоятельный метод перед подачей производственных сточных вод в систему оборотного водоснабжения, а также перед спуском их в водоем или в городскую канализационную сеть.
Применение химической очистки в ряде случаев целесообразно (в качестве предварительной) перед биологической или физико-химической очисткой. Химическая обработка находит применение также и как метод глубокой очистки производственных сточных вод с целью их дезинфекции, обесцвечивания или извлечения из них различных компонентов [3].
При локальной очистке производственных сточных вод в большинстве случаев предпочтение отдается химическим методам.
Производственные сточные воды от технологических процессов многих отраслей промышленности содержат щелочи и кислоты. В большинстве кислых сточных вод содержатся соли тяжелых металлов, которые необходимо выделять из этих вод.
С целью предупреждения коррозии материалов канализационных очистных сооружений, нарушения биохимических процессов в биологических окислителях и водоемах, а также осаждения из сточных вод солей тяжелых металлов кислые и щелочные стоки подвергают нейтрализации. Реакция нейтрализации — это химическая реакция между веществами, имеющими свойства кислоты и основания, которая приводит к потере характерных свойств обоих соединений.
При химической очистке применяют следующие способы нейтрализации:
а) взаимная нейтрализация кислых и щелочных сточных вод;
б) нейтрализация реагентами;
в) фильтрование через нейтрализующие материалы.
Выбор способа нейтрализации зависит от многих факторов: виды и концентрации кислот, загрязняющих производственные сточные воды; расхода и режима поступления отработанных вод на нейтрализацию; наличия реагентов; местных условий и т.п.
Окислительный метод очистки применяют для обезвреживания производственных сточных вод, содержащих токсичные примеси (цианиды, комплексные цианиды меди и цинка) или соединения, которые нецелесообразно извлекать из сточных вод, а также очищать другими методами (сероводород, сульфиды) [3].
Такие виды сточных вод встречаются в машиностроительной (цехи гальванических покрытий), горнодобывающей (обогатительные фабрики свинцово-цинковых и медных руд), нефтехимической (нефтеперерабатывающие и нефтехимические заводы), в целлюлозно-бумажной (цехи варки целлюлозы) и в других отраслях промышленности.
В узком смысле окисление - реакция соединения какого-либо вещества с кислородом, а в более широком - всякая химическая реакция, сущность которой состоит, в отнятии электронов от атомов или ионов.
В практике обезвреживания производственных сточных вод в качестве окислителей используют хлор, гипохлорит кальция и натрия, хлорную известь, диоксид хлора, озон, технический кислород.
Озон является сильным окислителем и обладает способностью разрушать в водных растворах при нормальной температуре многие органические вещества и примеси.
По сравнению с другими окислителями, например, хлором, озон имеет ряд преимуществ. Его можно получать непосредственно на очистных установках, причем сырьем служит технический кислород или атмосферный воздух. Перспективность применения озонирования как окислительного метода обусловлена также тем, что оно не приводит к увеличению солевого состава очищаемых сточных вод, не загрязняет воду продуктами реакции, а сам процесс легко поддается полной автоматизации [4].
На рис.1 представлена схема контактного аппарата для озонирования воды.
Рисунок 1 – Контактный аппарат для озонирования воды.
Восстановление применяют, когда в воде содержатся легко восстанавливаемые вещества – соединения ртути, хрома, мышьяка.
Например, соединения ртути восстанавливаются до металлической ртути, которая удаляется отстаиванием или фильтрованием.
В качестве восстановителей используют сульфит железа, гидросульфит натрия, сероводород, активный уголь, диоксид серы и др.
На рис.2 представлена схема установки восстановления хрома непрерывного действия.
Рисунок 2 – Схема установки восстановления хрома непрерывного действия.1- усреднитель; 2 – смеситель; 3 – емкость для нейтрализации и отстаивания.
Электрохимические методы очистки основаны на электролизе производственных сточных вод. Химические превращения при электролизе могут быть различными в зависимости от вида электролита, а также материала электродов и присутствия различных веществ в растворе.
Основу электролиза составляют два процесса: анодное окисление и катодное восстановление. На аноде, выполненном из материалов, не подвергающихся электролитическому растворению (платина, графит), в зависимости от солевого состава обрабатываемых сточных вод и условий электролиза выделяются кислород и галогены, а также окисляются некоторые присутствующие в сточных водах органические вещества [4].
На катоде происходит выделение газообразного водорода и восстановление некоторых присутствующих в сточных водах органических веществ.
Электрохимическую обработку целесообразно применять при очистке концентрированных органических и неорганических загрязнений и небольших расходах производственных сточных вод.
-
Достоинства и недостатки метода химической очистки
Достоинства:
-
Простота эксплуатации; -
Возможность выделения дорогостоящих компонентов; -
Обезвреживание кислых и щелочных стоков, а также токсичных примесей и тяжелых металлов.
Недостатки:
-
Большой расход реагентов; -
Дополнительное загрязнение стоков реагентами; -
Требует доочистки перед повторным использованием, или сбросом в водоем; -
Требует корректировки при изменении параметров стоков.
Заключение
В данной работе были рассмотрены основные характеристики сточных вод, а также характеристики загрязняющих веществ.
Выделены такие загрязнители как нефтепродукты, фенолы, АПАВ, тяжелые металлы, волокно, красители, лигнин, труднорастворимые органо- и минеральные комплексы, песок, частицы глины, фосфаты, вирусы, грибы, бактерии, гельминты.
Кроме того, разобраны основные методы химической очистки сточных вод.
Химический способ подразумевает под собой окисление и восстановление, нейтрализацию, осаждение взвещенных веществ.
Эффективным методом окисления является озонирование, которое позволяет окислить огромное количество веществ органической и минеральной природы, уничтожить микроорганизмы.
Очистка сточных вод – это не простая, но обязательная процедура. Качественная реализация этой задачи обеспечивается грамотным выбором метода очистки или совокупностью методов. В ходе очистки сточных вод происходит устранение патогенных микроорганизмов, наносящих вред человеку и окружающей среде [5].
Список литературы
-
Методы очистки сточных вод. – Текст: электронный // ООО «НПО «Агростройсервис»: официальный сайт. – 2018. – URL: https://acs-nnov.ru/ochystka-stochnyh-vod.html (дата обращения: 03.03.2023). -
Инженерная экология: Учебник / Под ред. проф. В.Т. Медведева. -М.: Гардарики, 2002. - 687 с. -
Сафонов, В. Д. Очистка поверхностных сточных вод / В. Д. Сафонов // Экология производства. – 2013. – 71 с. -
С.И. Розанов «Общая экология». СПб.: Изд. «Лань», 2003г. -
Методы химической очистки сточных вод. - Текст: электронный //Электронный ресурс О воде: официальный сайт. – 2018. – URL: https://o-vode.net/ochistka/stochnye/metody/himicheskaya