Химические методы очистки сточных вод

Химические методы используют для очистки сточных вод от различных растворённых минеральных и органических соединений. К химическим методам очистки относятся нейтрализация, осаждение, окисление и восстановление.

Нейтрализацию применяют для очистки сточных вод, содержащих большие количества минеральных кислот и щелочей. Сущность метода нейтрализации состоит в сбалансировании количества кислых и щелочных ионов (H⁺ и OH⁻) в воде. В основе метода лежит реакция нейтрализации:

H⁺ + OH⁻ → H₂O

Практически нейтральными считаются воды с pH 6,5-8,5.

Нейтрализацию сточных вод осуществляют несколькими способами:

1) Смешение кислых и щелочных стоков: применяется, когда на одном или соседних предприятиях имеются и кислые, и щелочные стоки, не загрязнённые другими компонентами.

2) Добавление реагентов: для нейтрализации кислых стоков используют гашёную и негашёную известь, "известковое молоко", щёлочи, аммиачную воду, соду, известняк, доломит, магнезит, цемент; для нейтрализации щелочных стоков используют минеральные кислоты.

3) Фильтрование кислых вод через нейтрализующие материалы:

В качестве нейтрализующих материалов используют толчёные магнезит, доломит, известняк, мел, мраморную и цементную крошку, золы и шлаки.

4) Абсорбция кислых газов (CO₂, SO₂, NO_X) щелочными стоками и абсорбция аммиака (NH₃) кислыми стоками.

Осаждение применяют, главным образом, для удаления из сточных вод тяжёлых металлов, а также соединений фтора и фосфора.

Сущность метода осаждения состоит в переводе растворимых в воде веществ в малорастворимые или нерастворимые путём добавления различных реагентов с последующим выделением продуктов из воды в виде осадков. В основе метода осаждения лежат реакции замещения.

В качестве реагентов в процессах осаждения используют NaOH, KOH, Ca(OH)₂, CaCO₃, Na₂CO₃, Na₂S, золы и шлаки и др., например:

CuSO₄ + 2NaOH → Cu(OH)₂ + Na₂SO₄

Pb(NO₃)₂ + Na₂CO₃ → PbCO₃ + 2NaNO₃

Окисление и восстановление применяют для очистки сточных вод от различных растворённых минеральных и органических веществ.

Сущность этих методов состоит в использовании реакций окисления и восстановления для перевода токсичных соединений в менее токсичные или нетоксичные путём добавления в воду различных реагентов с последующим выделением продуктов из воды.

Окисление применяют для удаления из сточных вод цианидов, сероводорода, сульфидов, соединений тяжёлых металлов и мышьяка, меркаптанов, фенолов, крезолов и др.

В качестве окислителей используют хлор и его производные, озон, кислород, пероксид водорода, перманганаты, бихроматы, пиролюзит и др., например:

4Fe²⁺ + O₂ + 10H₂O → 4Fe(OH)₃ + 8H⁺

Восстановление применяют для удаления из сточных вод легко восстанавливающихся веществ – главным образом, соединений ртути, хрома и мышьяка, а также нитритов, нитратов, сульфатов, хроматов, бихроматов, хлоратов, перхлоратов, броматов, иодатов и т.п.

В качестве восстановителей используют активированный уголь, сульфиды, алюминиевый и железный порошок, соли Fe (II), водород, SO₂, гидросульфит и боргидрид натрия, аммиак, ацетат бария, некоторые органические вещества – гидразин и т.п., а также производственные отходы – пиритный огарок и пр., например:

2CrO₃ + 6FeSO₄ + 6H₂SO₄ → 3Fe₂(SO₄)₃ + Cr₂(SO₄)₃ + 6H₂O

Дата добавления: 2014-11-06