Физико-химическая обработка способствует изъятию из сточной воды тонкодисперсные и растворенные неорганические вещества, так же разрушает трудноокисляемые и органические соединения.
Так же этот метод очистки сточных вод обладает обширными возможностями:
- достигается глубокая очистка сточных вод;
- возможность удаления неокисляемых токсических загрязнений;
- возможность минимизировать габариты очистных сооружений;
- слабая чувствительность к переменным нагрузок;
- высокая степень автоматизирования всех процессов очистки;
- отсутствие в процессе живых организмов отпадает необходимость контроля за их работой;
- допустимо рекупирация веществ;
Эффективность выбора конкретного метода очистки опирается на технические и санитарные требования, количеством и состав примесей в сточной воде и ее объемом.
Физико-химический способ очистки стоков имеет несколько разновидностей:
Коагуляция, адсорбция, флотация, экстракция, ионный обмен, диализ и др.
Коагуляция
(это физико-химические процессы слипания мелких частиц в более крупные агрегаты под влиянием сил сцепления)
Коагуляция при очистке сточных вод в основном используется на предприятиях текстильной, легкой, нефтехимической, целлюлознобумажной, химической и др. производствах.
Данный метод очистки состоит в добавление к сточным водам активных коагулянтов: соли аммония, меди, железа и т.д.
В процессе реакции загрязняющие вещества и коагулянтов образуют крупные агрегаты и выпадают в осадок хлопьями, которые после легко удаляются. Для форсирования осадка могут использоваться эмульгированные или тонкодисперсные вещества. Эффективно удаляются частицы от 1 до 100 мкм. Возможно самопроизвольное протекание очистки.
Этот метод имеет эффективность до 95% удаления загрязняющих веществ.
Адсорбция
Адсорбция - явление поглощения одним веществом других веществ
Процесс поглощения, поверхностным слое одного вещества (обычно твердого микропористого материала) другое вещество называется адсорбция.
Поглощающий материал называется адсорбентом, а поглощаемое соединение – адсорбатом.
Адсорберы это устройства или технические агрегаты, в которых реализуется процесс адсорбции.
В качестве погашающего вещества является активированный уголь, способный на захват множества опасных и биологически активных газов и аэрозолей. Но также могут применяются и другие фильтрующие материалы – алюмосиликаты (природные и синтетические цеолиты), силикагель, микропористые полимеры, в том числе, с включениями активных металлов.
Основной узел любого очистного устройства – это одна или несколько камер, заполненных твердым адсорбентом. Загрязненный воздушный или газовый поток подводится в рабочую зону устройства, где он вынужден проходить через насыпной или иным образом организованный фильтр, как через молекулярное сито. Крупные молекулы задерживаются в порах адсорбента, а соединения с малым размером свободно проходят через фильтр.
Особенностью работы адсорберов является постепенное насыщение фильтрующего материала, что снижает эффективность нейтрализации вредных или опасных веществ. В целях восстановления результативности фильтрации адсорбент можно либо заменить на новый, либо провести операцию т.н. регенерации, то есть, восстановления исходных свойств фильтроматериала.
Вообще, адсорбция, в том или ином виде, сопутствует не только множеству технологических, но и бытовых операций
Флокуляция
После стадии очистки - коагуляции выполняется флокуляция ( мягкая стадия смешивания).
Основная задача флокуляции является увеличение объёма мелких взвешенных частиц (находящихся в стоке после удаления крупных агрегатов) от размера субмикроскопического до размера его видимых образований.
Мелкие взвешанные частицы контактируют один с другим в процессе флокуляции с медленным перемешиванием. Столкновения частиц образуют связь, которая приводит, в свою очередь, к формированию объёмных видимых хлопьев.
Флокулянты представляют собой высокомолекулярные соединения. Молекулы флокулянта контактируют с частицами примесей, что приводит к агрегации загрязнений. Мелкие частицы переходят во взвешенное состояние. Обычно этот метод дополнительно используют коагуляцией, что бы ускорить выпадение в осадок хлопьев и сократить объемы необходимого коагулянта.
При добавлении флокулянта происходят следующие воздействия:
- на поверхностном слое коллоидных частиц адсорбируются молекулы коагулянта;
- молекулы флокулянта образуют сетчатую структуру;
- воздействие сил Ван-дер-Ваальса заставляет коллоидные частицы слипаться.
Очистка этим способам очень проста в реализации и применении. Сначала подбирают необходимый объем флокулянта и добавляют его в воду. Выпадают хлопья, которые забирают механическим методом.
Экстракция
Экстра́кция - способ извлечения вещества из раствора или сухой смеси с помощью подходящего растворителя (экстраге́нта).
Для извлечения из смеси применяются растворители, не смешивающиеся с этой смесью.
Жидкостную экстракцию применяют для очистки сточных вод, содержащих фенолы, масла, органические кислоты, ионы металлов
Данный метод очистки сточных вод нашел широко применяется при очистке стоков от органических примесей. Применение экстракции экономически приемлем при значительных концентрациях извлекаемых веществ или когда извлекаемые вещества имеют высокую ценность, а также когда стоки высокотоксичные и другие методы не приемлемы.
Ионный обмен
Применение данного метода, при очистке сточных вод позволяет извлекать и утилизировать ценные примеси (хром, цинк, свинец, медь, ртуть и другие металлы а очищенную воду повторно использовать в технологических процессах в системах с оборотным водоснабжением.
Ионный обмен – это процесс обмена между ионами, находящимися в растворе, и ионами, присутствующими на поверхности ионита, его применяют:
- если концентрация загрязняющих веществ в растворе - низкая;
- когда предъявляются повышенные требования к очищенной воде , при выходе из очистных сооружений. Метод применяется на завершающей стадии процесса очистки;
- для получения воды высокой степени очистки. Такую воду можно использовать при работе котлов высоких параметров на тепловых и атомных электростанциях.
Диализ
Диализ это процесс очистки смесей от целевых веществ. При помощи мембран из смеси выводятся низкомолекулярные вещества - небольшие молекулы, а высокомолекулярные соединения (макромолекулы, такие как белки и ДНК) остаются в растворе.
Если обычные фильтры применяют для удаления из воды относительно крупных образований, применение мембранных технологий - необходимо для извлечения мелких коллоидных частиц, а также растворенных соединений. Для этого мембраны должны иметь поры очень малого размера.
Закажите бесплатную консультацию
Заполняя форму ниже, вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности данного веб-сайта