Очистка воды от цианидов
1. Откуда в воде появляются цианиды?
Цианидами называют класс химических элементов, которые произошли от синильной кислоты. Бывают органические и неорганические. Используются в промышленном производстве, сельском хозяйстве. Оттуда и попадают в сточные воды. А стоки не всегда очищаются до необходимого уровня и сливаются в природные источники. Цианиды растворяются в воде, но вот как быстро зависит от температуры и кислотно-щелочного баланса источника. При увеличении этих показателей, скорость разложения возрастает. Особенно это заметно в летние месяцы, когда наблюдается переизбыток солнечного света. При распаде цианидов образуется аммиак, муравьиная кислота и другие нерастворимые элементы. Они взаимодействуют со взвешенными веществами и откладываются на дне. Именно поэтому донные отложения цианидов могут быть даже больше, чем концентрация нерастворённых частиц в воде. Находясь на дне, цианиды продолжают растворяться по тому же сценарию, как при попадании в воду.
Цианиды нерастворенного типа являются очень токсичными. Если соединения не очень прочные, то иногда может произойти выход свободных цианидов, которые еще более опасны. Негативное влияние цианидов зависит от условий среды, сколько по времени происходил контакт с водой и от типа гидробионтов. Если будет нехватка кислорода, высокая концентрация аммиака и температура среды выше средней, то токсичное действие цианидов значительно усилится. Максимальное значение цианидов в воде не выше 0,07 мг/дм3. В рыбоводческих водоемах концентрация элемента еще ниже - не более 0,05 мг/дм3, так как цианид токсичен для рыб.
2. Способы фильтрации
Естественным путем цианидов никак не устраняются, поэтому для очистки применяются следующие технологии:
- Флотация. Данный метод устраняет не только примеси цианидов, но и других типов загрязнений. Процесс совмещается с сорбционной очисткой. При таком подходе можно решить сразу несколько задач: извлечение примесей в виде суспензии, взвесей и улучшение органолептических показателей. Метод флотации основан на насыщении воды пузырьками воздуха, при этом цианиды прикрепляются к ним и всплывают на поверхность. Для повышения эффективности добавляются коагулянты, которые скрепляют мелкие частицы, снижая их количество. В результате реакции образуется пена из загрязнений называемая флотошламом. Далее пена устраняется, а вода проходит сорбционный фильтр для доочистки. Добавление реагентов обязательно проводится дозировано. Так как при увеличении их дозировки флоккулы набирают большой вес и лопают пузырьки воздуха, то есть не происходит образование пены. Также учитывается скорость процесса. Кроме коагулянтов могут добавляться реагенты, но тоже дозировано.
Рис. 1 Метод флотации
- Системы обратного осмоса. Фильтрация происходит с помощью мембранного фильтра. Вода поступает через пористые ячейки и проходят только молекулы воды. Остальные примеси задерживаются фильтром. При повышенной концентрации цианидов и других типов примесей рекомендовано проводить предварительную обработку воды коагулянтами. Такая методика позволить снизить нагрузку на мембрану. Кроме коагулянтов могут быть использованы реагенты или сорбенты. Сорбентные фильтры устранят основные загрязнения, снизив концентрацию примесей в воде, а мембрана произведет устранение цианидов и их производных. Такой тип фильтрации требует промывки фильтрующего элемента. Со временем на поверхности скапливается много примесей и ячейки забиваются. Для восстановления качества очистки и нормальной работы мембраны производится подача воды в обратном направлении.
Рис. 2 Система обратного осмоса
- Окисление. Для устранения примесей цианидов также походит метод окисления среды. Производится путем добавления в воду перманганата калия, озона или хлора. Так как происходит очищение природной воды, то из реагентов выбираются самые щадящие – гипохлорит натрия или озон. При добавлении гипохлорита натрия начинается обеззараживание воды и окисление. В такой среде растворенные элементы меняют форму и выпадают в осадок. Принцип озонирования такой же. Но добавляется озон, который вырабатывается в специальных устройствах озонаторах. Применение таких веществ должно быть строго дозировано. Так как в случае с гипохлоритом натрия могут в воде остаться хлористые соединения. Также рекомендована доочистка воды механическими или сорбционными фильтрами. Это позволит удалить остатки примесей, выпавший осадок и улучшить органолептические свойства воды. Из достоинств такой технологии можно выделить эффективность очистки и быстроту реакции. Используемые реагенты не причиняют вреда экосистеме водоема. Но из недостатков – высокое потребление энергии оборудованием для создания озона и его высокий расход при повышенных концентрациях примесей. По гипохлориту натрия такого расхода не наблюдается, но химическое вещество более агрессивное. Поэтому в комплектацию устройства входит дозирующее оборудование.
3. Рекомендации.
Цианиды являются вредными веществами и без деятельности промышленных предприятий никогда бы не попали в природные воды. Поэтому их удаление является столь важным. Для этого используется одна из вышеперечисленных технологий. Но при выборе любого метода сначала проводится подготовка воды, путем установки механических фильтров. Такая очистка избавит от крупных соединений загрязнений. Финишная обработка не всегда обязательна. Чаще назначается по показаниям или при использовании реагентов. Позволяет улучшить состояние воды и дочистить её. Сорбенты подбираются исходя из характеристик воды, емкости наполнения и впитывающих способностей.
При выборе оборудования особое внимание уделяется производительности и техническим характеристикам. Так как не все фильтры работают при любых условиях. Например, мембране необходимо создание определенного давления. Поэтому в комплектацию входит насосное оборудование. При добавлении реагентов- дозаторы. Также в процессе эксплуатации обязательна промывка системы иначе качество фильтрации значительно снизится и в воду будут проникать цианиды и другие примеси. При выборе технологии фильтрации и оборудования рекомендовано обращаться к специалистам.
