Защита водной среды от материальных загрязнений

При очистке СВ должна соблюдаться определенная последовательность в применении методов очистки. Вначале сбрасываемые СВ очищаются от взвесей и дисперсно-коллоидных частиц (механическая очистка). Потом применяются методы физико-химической и химической (реагентной) очисток. Для удаления высокотоксичных примесей в СВ используются электрохимические методы, а при особо вредных примесях может применяться термическая обработка. Для очистки бытовых стоков чаще всего применяются биологические методы.

Взвешенные частицы удаляются из воды процеживанием, отстаиванием и фильтрацией. При процеживании (первичной стадии механической очистки СВ), с помощью решеток, сит и фрикционаторов удаляются крупные нерастворимые примеси размеров до 25 мм. При отстаивании или медленном расслоении жидкой дисперсной системы на составляющие ее фазы идет постепенное осаждение грубых дисперсных примесей; кинетика отсеивания представлена на рис. 5.2.

Рис. 5.2. Типичная динамика осаждения грубых дисперсных примесей.

Продолжительность отстаивания устанавливается в зависимости от требуемой степени очистки от данного вида примесей.

Тонкодисперсные примеси небольшой концентрации удаляются с помощью фильтров, т.е. пористых перегородок, пропускающих жидкость, но задерживавших твердые частицы Различаются зернистые (песок, уголь, и т.д.) и гибкие (сетка, бумага и т.п.) фильтры.

С помощью физико-химических методов удаляются токсические вещества и обеспечивается более высокая степень очистки. Всего применяется более 10 физико-химических методов очистки, важнейшими из которых являются флотация и адсорбция. Флотация применяется для удаления нерастворимых диспергированных примесей, поверхностно-активных веществ (ПАВ) и т.д. Она не требует сложной аппаратуры и больших затрат. Удаление частиц примесей обеспечивается за счет их прилипания к пузырькам воздуха, образующихся при вакуумировании раствора, или резкого уменьшения его давления в емкости, при механическом диспергировании турбинами насосного типа, при химических реакциях (например, в реакциях с выделением ) и в биологических процессах.

Адсорбционная очистка СВ применяется при небольших концентрациях вредных примесей, главным образом, органических соединений (пестицидов, гербицидов), а также фенолов, ПИВ и т.п. В качестве адсорбентов используется активированный уголь, зола, шлаки, опилки. Как правило, в установках адсорбции используются несколько последовательных слоев адсорбента, генерация которых осуществляется нагревом до температуры 200…800°С.

Рис. 5.3. Типичные изотермы адсорбции

Типичные изотермы адсорбции или линии, показывающие связь между количеством адсорбированного вещества (Q), давлением (Р) и температурой очищаемых стоков (t) представлены на рис. 5.3.

Для избирательной очистки ряда токсических примесей применяют более сложные и дорогостоящие физико-химические методы: ионообменную очистку, обратный осмос, ультрафильтрацию и т.п. Химические и электрохимические методы очистки СВ включают в себя нейтрализацию агрессивных стоков (стоки считаются неагрессивными при рН = 6 .6,5 и рН = 8 .9; сильно агрессивными при рН < 6 и рН > 9), добавление химических реагентов, фильтрации через нейтрализующие мембраны и хемосорбцию, т.е. поглощение вещества поверхностью хемосорбента в результате химических реакций. Нейтрализация обеспечивается смешением кислых и щелочных СВ, добавлением кислых или щелочных реагентов, фильтрацией кислых стоков через известняк, мрамор или доломит.

Еще статьи

Животные лесов Западной Сибири
В цепи отношений растения - животные, главным звеном являются растения, дающие животным пищу и среду обитания. Лес дает пищу и укрытие животным. Наличие растительноядных животных в свою очередь делает возможным обитание в лесу хищных животных. Животный мир и прежде все ...