Методи очищення промислових стоків

Промислові стоки очищаються набагато складніше, ніж побутові, так як містять велику кількість самих різних домішок, більшість яких пригнічує бактерії, що реалізують процес біологічного розпаду в природних умовах. При очищенні промислових стоків застосовуються такі самі методи, як і при обробці побутових стоків: седиментація, фільтрування, аерація на активованому вугіллі, реагентне очищення, іонообмін на смолах, коагуляція, різні електрохімічні і мембранні методи. Але при видаленні окремих речовин виникають особливі труднощі. До таких речовин відносять метали, їх солі і радіоактивні ізотопи. Токсичні важкі метали (Cd, Hg, Pb, Zn, Ni, Cu та інші) видаляють із стоків трьома методами: осадженням, іонним обміном, екстракцією. Основним в процесах осадження є хлор-реагент, який при взаємодії з металами утворює нерозчинні сполуки. Найчастіше застосовується вапнякове молоко Ca(OH)2, оскільки гідроксиди важких металів – це малодисоційовані сполуки. Суть методів осадження полягає в тому, що добуток розчинності іонів для малодисоційованих сполук – величина стала і досить 2+ − мала. Тобто, наприклад, для Ni(OH)2: [Ni] × [OH ] → const. Якщо ввести в розчин додаткову кількість одного іону (в нашому випадку це – це OH–, то концентрація іншого іону (тобто металу) в розчині зменшується. В процесі іонного обміну стоки пропускаються через іонообмінні смоли (полімерні матеріали з функціональними групами, здатними до обміну з іонами металів, які знаходяться в воді – функціональні групи дисоціюють з утворенням іонів H+ або Na+. Таким чином іони металів сорбуються на поверхні смоли, а іони H+ переходять у очищену воду. Через деякий час іонообмінні смоли насичуються іонами металів і відбувається “проскок” забруднень в очищену воду. Тоді смолу виводять на регенерацію. Під час регенерації відбуваються зворотні процеси – через відпрацьовану смолу пропускають різні кислоти і іони водню витісняють із смоли іони металів. Після регенерації утворюються так звані елюати – висококонцентровані розчини солей металів. Метод іонного обміну доцільно застосовувати для малоконцентрованих стоків, бо іонообмінна смола дуже швидко отруюється. Якщо концентрація металів досить висока, то часто застосовують видалення металів екстракцією, тобто до стоків додають розчинник, в якому солі металів розчиняються краще, ніж у воді. В результаті іони металів переходять в екстрагент, який потім відділяється від очищенної води. Наприклад, для Cd – ефективний екстрагент етилгепсилфосфорна кислота, для Cu – аміни, наприклад, етилендіамін. Для видалення із стоків солей, крім іонного обміну, застосовують також електродіаліз. Це електрохімічний метод із застосуванням напівпро64

никних іоннообмінних мембран. Для видалення суспензій, солей, масел або барвників також використовують інші електрохімічні методи. При пропусканні через водну суспензію електроструму відбувається електрохімічне розкладання води – утворюється H2, який і транспортує масла або барвники на поверхню, де їх легко збирати. Цей процес називається електрохімічною флотацією. Основним методом очищення від радіоактивних ізотопів є різні види сорбції, в тому числі, на іонообмінних смолах. Після регенерації сорбенту концентровані радіоактивні відходи захороняють на полігонах або на дні моря. Радіоактивні речовини поділяють на: короткоживучі (період напіврозпаду <14 днів), середньоживучі (<100 років), довгоживучі (>100 років). Короткоживучі – радіоктивні речовини, що досить швидко розпадаються. Їх зберігають в шахтах або під водою, доки радіоактивність не знижується до 0. Середньоживучі консервують в бочки і скидають в море на глибину більше 10 метрів. При цьому допускають, що при корозії бочок радіоктивні речовини можуть з’явитись на поверхні моря через 1000 років, тобто, коли радіоактивний рівень впаде до 0. Довгоживучі ізотопи внаслідок низької радіоактивності процесів радіоактивного розпаду особливої небезпеки не становлять.

Дата добавления: 2014-01-15