Химические и биохимические способы очистки сточных вод

К химическим методам очистки сточных вод относят нейтрализацию, окисление и восстановление. Химическая очистка в ряде случаев сопутствует биологической.

Нейтрализация сточных вод осуществляется до достижения их рН=6,5-8,5. Нейтрализация осуществляется смешением кислых и щелочных вод, добавлением реагентов, фильтрованием вод через нейтрализующие материалы, абсорбцией кислых газов щелочными водами или абсорбцией NH₃ кислыми водами (в последнем случае одновременно осуществляется очистка газов от токсичных примесей – SO_2, NO_2, NH₃ и др.).

Окисление и восстановление. Для окисления различных токсичных соединений используют следующие окислители: хлор, диоксид Cl, гипохлориты Са и Na; KMnO₄; H₂O₂; O₂; O₃, пиролюзит. Самый активный окислитель – F, однако он не используется из-за высокой агрессивности. Из других лучший – озон O₃ (он более чем в 2 раза активнее Cl₂). Озонированием можно очищать воду от фенолов, нефтепродуктов, сероводорода, соединений As, ПАВ, цианидов, канцерогенных ароматических углеводородов и т.д.

Очистка восстановлением применяется в тех случаях, когда сточные воды содержат легко восстанавливающиеся вещества. Эти методы применяются для удаления из сточных вод соединений Hg, Cr, As. Для этого используют различные неорганические восстановители (сульфид Fe, железный порошок, алюминиевую пудру, H₂, бисульфит Na и т.д.). Для удаления из сточных вод ионов тяжелых металлов (Hg, Cr, Cd, Zn, Pb, Cu, Ni, As и др.) чаще всего применяют реагентные методы, сущность которых заключается в переводе растворимых в воде веществ в нерастворимые с последующим отделением их от воды в виде осадков.

В качестве реагентов применяются Ca(OH)₂, NaOH, Na₂CO₃, сульфиды Na, феррохромовый шлак и др.

Биохимические способы очистки сточных вод.Биохимический метод применяется для очистки бытовых и промышленных сточных вод от многих неорганических и органических веществ (H₂S сульфидов, NH₃, фенолов, цианидов и т.д.)[14, с. 18]. Процесс очистки основан на способности ряда микроорганизмов использовать эти вещества для питания в процессе жизнедеятельности. Контактируя с органическими веществами, микроорганизмы частично разрушают их, превращая в H₂O, СО₂, сульфат-ионы и т.д. Известны аэробные и анаэробные методы биохимической очистки сточных вод. 1-й метод основан на использовании аэробных групп организмов, для жизнедеятельности которых необходим постоянный приток кислорода и температура 20-40°С. Микроорганизмы здесь культивируются в активном иле либо биопленке. Анаэробные методы очистки протекают без доступа кислорода и используются для обезвреживания осадков.

Биохимическая очистка осуществляется как в природных условиях (поля орошения, биологические пруды), так и в искусственных сооружениях (аэротенках – железобетонных аэрируемых резервуарах, биофильтрах).