Реагентные методы очистки воды.

Характерная особенность - высокая стоимость реагентов. В этих методах загрязняющее вещество переводится из токсичной в нетоксичную или малотоксичную форму. Все методы химической обработки делятся на:

1. Методы нейтрализации;

2. Методы окисления;

3. Методы восстановления;

4. Методы озонирования.

Методы нейтрализации. Все сточные воды с рН < 5 и рН > 9 подвергаются нейтрализации (рН=6,5-8,5). Методы нейтрализации:

- смешивание кислотных и щелочных стоков (гальванирование);

- добавление реагентов кислотных в щелочные и наоборот(в кислотные – NaOH, KOH, наиболее дешёвым явл известковое молоко с содержание активной извести Са(ОН)₂ 5-10%);

- фильтрование сточных вод через соответствующие материалы;

- нейтрализация щелочных стоков кислыми газами (SO,; СО ₂).

Методы окисления – в основном в качестве окислителя применяются - С1; О₂; О₃; KMnO ₄, перекись водорода и т.д. Процесс связан с переводом токсичных примесей в менее токсичные (очистка от цианидов, растворённых соединений мышьяка, фенолов, ПАВ, нефтепродуктов и т.д.

Хлор и вещества, содержащие активный хлор являются наиболее распространенными окислителями. Хлорирование применяют для дезодорации и дезинфекции воды, для обезвреживания от цианидов. Хлор вступает во взаимодействие с протеинами и аминокислотами, содержащимися в оболочке бактерии и её внутриклеточном веществе. Недостаток – образование побочных продуктов – диоксинов, особенно летом и в период половодья и паводка.

Методы восстановления - применяются для удаления из воды легковосстановимых соединений ртути Hg, мышьяка, Cr⁶⁺.

Например, мышьяк в сточных водах находиться в виде кислородосодержащих молекул. Наиболее распространённый способ его удаления – осаждение в виде труднорастворимых соединений. При больших концентрациях мышьяка (до 110 г/л) метод очистки основан на восстановлении мышьяковой кислоты до мышьяковистой кислоты диоксидом серы.

Метод озонирования. Наиболее перспективный метод. Чрезвычайно высокая окислительная способность озона позволяет окислять фенолы, сероводород, соединения мышьяка, ПАВ, цианиты, красители и т.д. и одновременно обеззараживать, дезодорировать воду, удалять привкусы. Бактерии погибают в несколько тысяч раз быстрее, чем при обработке хлором. Озон получают при воздействии тихого (короткого) разряда в воздухе. Недостаток – высокая стоимость метода (расход электроэнергии), технологические трудности, опасность эксплуатации.

 

 

Основные принципы и аппараты биохимической очистки воды.

Биохимическая очистка применяется для очистки хозяйственно – бытовых вод от многих растворённых органических и некоторых неорганических веществ (сероводорода, сульфидов, аммиака, нитритов и др) метод основан на способности некоторых микроорганизмов использовать ЗВ (органические и некоторые неорганические) для своего питания.

Органические вещества являются для микроорганизмов источником углерода. Микроорганизмы разрушают органические вещества, превращая в воду, углекислый газ, нитрит и нитрат ионы..

Основные показатели биохимической очистки:

СВ, направленные на очистку, характеризуются величиной ХПК и БПК.

БПК – это биохимическая потребность в кислороде, или количество кислорода, использованное при биохимических процессах окисления органических веществ (не включая процессы нитрификации) за определённый промежуток времени (2, 5, 8, 20 суток) в мг кислорода.

ХПК – количество кислорода, необходимое для окисления всех восстановителей, содержащихся в воде(общее количество кислорода, необходимое для перевода углерода органических соединений в СО2, водорода – в воду, азота в NH3, серы – в SO2).

Контактируя с органическими веществами, микроорганизмы разрушают их, образуя углекислоту, воду, нитриты и сульфат ионы. Другая часть вещества идёт на создание биомассы.

Разрушение органических веществ называют биологическим окислением. Некоторые вещества легко окисляются, другие медленно или совсем не подвергаются биохимической очистке.

Биоразлогаемость сточных вод характеризуется биохимическим показателем - БПКполн/ХПК. Чем больше этот показатель, тем лучше идёт окисление биохимическим путём. Производственные сточные воды имеют низкий показатель: 0,05 – 0,3; бытовые – более 0,5. при значении 0,01 – 0,001 – сточные воды устойчивы к биохимическому окислению.

Аппараты биохимической очистки сточных вод.

Процесс биохимической очистки осуществляется либо в природных условиях, либо в искусственных сооружениях.

Биологическая очистка в искусственных сооружениях:

Биологическая очистка производится в тенках (аэро – подача воздуха, окси – кислорода, мета – без доступа воздуха) и биофильтрах.

Аэротенки используются для обработки больших объемов сточных вод.

Они представляют собой ж/б бассейны длиной до 100 м и глубиной до 5 м, имеющие на дне

устройства для подачи воздуха или кислорода. Происходит так называемая аэрация.

При помощи аэрации СВ и активный ил хорошо смештваются, образуется взвешенный слой, насыщенный кислородом, в котором ЗВ окисляются микроорганизмами.

Схема обработки аэротенком:

Биофильтры. Их используют для очистки небольших объемов сточных вод. Это ж/б резервуары

с глубиной до 4 м.