Очистка сточных производственных вод. Выбор методов

При очистке производственных сточных вод, используются различные методы очистки в зависимости от степени их загрязнения и состава.  Существуют механические, химические, физико-химические и биологические методы очистки сточных вод.

• МЕХАНИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА используется для выделения из сточных вод органических,нерастворимых минеральных примесей. К этому методу относятся фильтрация, отстаивание и процеживание. Для окончания процесса полного осветления, нужно пропустить (профильтровать) сточную воду через слои зернистого материала с частицами различной величины. Как правило, механическая очистка используется в качестве предварительного способа обработки производственных сточных вод. Но иногда механическим способом заканчивают очистку.

• ХИМИЧЕСКИЙ МЕТОД применяется, если для удаления загрязнения их производственных сточных вод нужно использование химических реакций. При химической очистке сточных вод происходит окисление и восстановление примесей, растворенных в воде и получение нетоксичных или малотоксичных продуктов, удаление щелочей и кислот, превращение в соединения, не растворимых в воде.

• Одним из видов химической очистки является ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА. Вредные примеси, содержащиеся  в сточных водах разрушаются при помощи электрохимического окисления на аноде или в регенерации ценных веществ ( меди, железа и др.), которые можно вернуть в производство.

• Для ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОГО СПОСОБА ОЧИСТКИ применяются следующие процессы: коагуляция, дезактивация, сорбция, ионный обмен, эвапорация, экстракция, флотация, кристаллизация, диализ, эвапорация,  дезодорация и обессоливание.

1. ПРИ КОАГУЛЯЦИИ коллоидные и диспергированные частицы превращаются в большие по размеру. Частицы склеиваются под воздействием сил молекулярного притяжения. После завершения коагуляции образуются хлопья, видимые человеческим глазом. Коагуляция может проводиться в специализированных камерах реакции или камерах, в которых образуются хлопья (коагуляция в свободном объеме) и  в толще зернистой загрузки контактных осветлителей и контактных фильтров или же в массе взвешенного осадка отстойников - осветлителей (контактная коагуляция).
2. В ПРОЦЕССЕ СОРБЦИИ из сточных вод происходит выделение органических веществ и газов за счет концентрации их на поверхности твердого тела (адсорбция), путем впитывания соединений из раствора или совокупности газов жидкостями или твердыми телами (абсорбция), используя химическое взаимодействие веществ, которые растворились, с твердым телом (хемосорбция).
3. ЭКСТРАКЦИЯ — это способ при котором происходит разделение веществ на составляющие части, с использованием растворителя, в котором вещества растворяются неодинаково. Процесс экстракции проводится в специальном оборудовании, называющимся экстрактором.
4. ЭВАПОРАЦИЯ — способ очистки  при помощи водяного пара. Через нагретую воду пропускается пар, собирающий летучие вещества. Затем пар проходит очистку  через вещество - поглотитель и может снова использоваться для прохождения через воду.
5. ФЛОТАЦИЯ — это процесс удаления примесей из воды, при котором помощи добавления в воду специального вещества, обволакивающее частицы примесей и придавая плавучесть этим самым частицам.
6. МЕТОД ИОННОГО ОБМЕНА —  это процесс извлечения из водного раствора различных катионов и анионов с помощью ионитов — веществ, практически нерастворяющихся в воде и органических растворителях, или искусственно сделаных смол, способных к ионному обмену.
7. КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ —  это процесс очищение грязной воды при котором загрязнения из воды выделяются в виде кристаллов.
8. В ПРОЦЕССЕ ДИАЛИЗА освобождаются коллоидные растворы и растворы высокомолекулярных веществ от растворённых в них низкомолекулярных соединений с помощью полупроницаемой мембраны. При диализе молекулы растворенного низкомолекулярного вещества проходят через мембрану, а коллоидные частицы которые не могут пройти через мембрану остаются за ней.
9. ДЕЗОДОРАЦИЯ —  процесс ликвидации неприятного запаха при помощи хлорирования, аэрирования и озонирования.

 С помощью таких способов, как ионный обмен, выпаривание, вымораживание и способ обратного осмоса проводится обессоливание сточных вод.

 Для использовании КРИСТАЛЛОГИДРАТНОГО ОЧИЩЕНИЯ СТОЧНЫХ ВОД не нужно больших энергетических и денежных затрат. Еще одним преимуществом данного способа является то, что при использовании небольшой температуры (приблизительно равна температуре окружающей среды) не образовывается окипь.  Также при использовании кристаллогидратного способа коррозия проявляется намного меньше.

 При применении способов очистки стоков часто возможно получение ценных материалов из очищаемой воды. Эти способы относятся к РЕГЕНЕРАЦИОННОМУ МЕТОДУ ОЧИСТКИ ВОДЫ. Этот метод используются в случаях, когда в сточных водах имеется большая концентрация примесей.

ПРИ ДЕСТРУКТИВНОЙ ОЧИСТКЕ загрязняющие вещества разрушаются за счет окисления или восстановления. Деструктивные методы находят применение в случаях, когда сточные воды содержат в себе органические примеси и не представляют собой никакой технической ценности. Также деструктивные методы очистки сточных вод используются для доочистки после регенерационных способов. Главным методом, относящимся к деструктивным, является биологическое окисление в анаэробных или аэробных условиях. После очистки этими способами сточные воды будут отвечать санитарным нормам и их можно будет выводить в водоем. Стоимость биологической очистки сточных вод зависит от веществ, входящих в сточные воды.

СОВМЕСТНУЮ МЕХАНИЧЕСКУЮ ОЧИСТКУ следует использовать в случаях, когда в составе загрязнения сточных вод находятся в большинстве органические вещества, которые могут окисляться биохимически, и когда не требуется специальная подготовительная обработка.

В случаях, когда биологические способы очистки воды не удовлетворяют санитарным нормам, применяется ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ОБРАБОТКА ВОДЫ. Тогда вода подвергается тщательной очистке одним из процессов: адсорбция, фильтрация, флотация, озонирование или некоторыми из них вместе.

Очистка воды способом абсорбции используется чаще всего на локальных очистных строениях. МЕТОД АБСОРБИРОВАНИЯ ВОДЫ получается экономически эффективным при использовании небольшого количества активированного угля и при условии утилизации ценных веществ .

Электрохимический метод очистки применяется на непередвижных строениях для очистки воды. При использовании этого метода требуются большие затраты электроэнергии. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ МЕТОД ОЧИСТКИ можно применять, когда в результате очистки имеется возможность получения ценных веществ, а также там, где установлены низкие тарифы на электроэнергию.

 Производственные сточные воды, которые не удается очистить выше описанными способами, выпариваются (для обессоливания), сжигаются (если стоки очень вредны и при их обработке необходимы большие денежные затраты) или закачиваются в глубокие пласты, которые будут поглощать эти воды.

Если органический осадок производственных сточных вод, не может быть утилизирован, тогда применяют СЖИГАНИЕ. Сжигаются обычно обезвоженные осадки, имеющие в составе  нефтяные отходы и органические экстрагенты.