Промышленные сточные воды и их очистка
В настоящее время многие реки мира из-за их интенсивного загрязнения сточными водами утратили свое значение как источники для рыбохозяйственного и санитарно-бытового пользования и по существу превращены в коллекторы сточных вод. Воды озер, морей и океанов такжеинтенсивно загрязняются промышленными выбросами и продуктами ядерного расщепления. Проблема очистки промышленных стоков и подготовки воды для технических и хозяйственно-питьевых целей с каждым годом приобретает все большее значение. Ухудшение качества воды затрудняет ее использование в народном хозяйстве и резко повышает стоимость водоподготовки. Особый вред наносят стоки химической, горнометаллургической, угле- и нефтеперерабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности. При этом расход воды на 1 т продукции очень высок (воды на 1 т аммиака расходуется около 1000 м3, на 1 т резины — 2400 м3, на выплавку1 т никеля - 800-850 м3).
Характер и степень отрицательного воздействия различных сточных вод на водоемы и живые организмы не одинаковы, поскольку состав и концентрация примесей и сточных водах различны. Загрязняющие примеси бывают органическими и минеральными, растворимыми и нерастворимыми, кислыми и щелочными, ядовитыми и неядовитыми. Поступление промышленных стоков в водоемы вызывает многообразные нежелательные последствия: засорение водоема нерастворимыми веществам ухудшение физико-химических свойств воды и кислородного режима, изменение реакции среды, увеличение ржания органических веществ, отравление токсичными веществами живых организмов. Под воздействием сточных вод изменяется цвет, прозрачность, вкус, запах воды. Появляются новые виды загрязнений сточных вод, для которых существующие методы очистки недостаточны. Среди них по отрицательному воздействию на жизнедеятельность организмов и условия существования водоемов особо выделяются так называемые детергенты — синтетические моющие вещества.
Серьезную опасность представляют токсичные химические и радиоактивные сточные воды. К токсичным соединениям относятся ядохимикаты, широко применяемые в сельском хозяйстве и быту. Особо опасны соединения фосфора, хлора, мышьяка, цианиды. Сточные воды атомных реакторов предприятий, использующих радиоизотопы атомных электростанций, в водоемы не сбрасываются. Проблему очистки сточных вод трудно переоценить.
Способы очистки сточных вод. Необходимым условием повышения эффективности очистки природных и сточных вод является правильный научно обоснованный выбор в каждом конкретном случае наиболее рациональных методов очистки. Для этого необходимо учитывать индивидуальные физические и химические особенности компонентов, подлежащих удалению, дисперсность примесей воды, а также необходимо иметь ясное представление о физико-химической сущности используемых очистных процессов. Способы очистки и обезвреживания сточных вод подразделяются на механические, физико-химические, химические и биологические.
Механические способы очистки заключаются в отстаивании и фильтрации сточных вод от механических примесей, а также в фильтровании под давлением через полупроницаемые мембраны (так называемый ОСМОС).
Физико-химические методы основаны на применении флотации, экстракции и адсорбции вредных примесей, отгонке их с водяным паром. Например, многие органические примеси (фенол, анилин и др.) нередко удаляют из сточных вод отгонкой с водяным паром, экстракцией растворителями, нерастворимыми в воде, продувкой воды воздухом в специальных устройствах — градирнях и т. д. Метод экстракции находит применение и для очистки сточных вод целлюлозно-бумажной промышленности. Наиболее широко из методов адсорбции в очистке сточных вод применяется адсорбция из растворов на твердом адсорбенте. Лучшими адсорбентами служат активированные угли и ионитные смолы. Наиболее часто иониты применяются в ионитовых филы pax, в которых очистка воды или раствора достигается пропусканием через слой ионита. Разновидностью физико-химических методов являются термические — например, испарение влаги и сжигание органической части сухого остатка. Химические способы очистки сточных вод основаны на использовании окислительно-восстановительных, электрохимических процессов, на реакциях нейтрализации и перевода вредных веществ в неактивную безвредную форму. Например, на многих химических предприятиях используется метод объединения различных стоков с целью взаимной нейтрализации кислых и щелочных сточных вод, а в некоторых случаях с целью им падения веществ в осадок в результате происходящих при сливании стоков различных реакций. Одним из видов химической очистки является так называемая реагентная нейтрализация (на кислые воды действуют гашеной или негашеной известью, для нейтрализации щелочных вод пользуются серной кислотой). Заслуживает внимание нейтрализация кислых вод при пропускании их черезспециальные фильтры (известняк, доломит, магнезит и др.).
И основе способов очистки сточных вод лежат окислительно-восстановительные процессы: аэрация, сжигание,хлорирование, озонирование, окисление с помощью перманганата калия и перекиси водорода, применение окислительно-восстановительных полимеров (редокситов) и т. д. Наиболее широко применяется для обеззараживаниясточных и природных вод хлорирование.
К числу электрохимических методов, применяемых очистки сточных вод, относятся электрохимическое окисление-восстановление, электрофорез, электродиализ электроосмос. Эти методы применяются также для опреснения горько-солевых природных вод, очистки всех видов сточных вод от растворенных в них электролитов (солей, кислот, щелочей). Химическую очистку сточных применяют обычно в комбинации с механической, а в некоторых случаях и с биологической. Химическая очистка применяется практически для очистки всевозможных промышленных стоков, в том числе санитарнобытовых вод, стоков пищевой, легкой промышленности и др.
Биологическую очистку сточных вод в настоящее время следует считать одним из наиболее надежных и эффективных методов. Механизм процесса биологической очистки заключается в разложении и окислении вредных примесей с помощью микроорганизмов.
Дата добавления: 2016-06-22; просмотров: 2695;