Химично и физико-химично пречистване на отпадъчни води

28.04.2023   |   Начало»Технологии

Редактор
Екатерина Амова

Редактор
Екатерина Амова

От съществено значение за ефективната работа на пречиствателните системи са доброто познаване на процесите на взаимодействие между замърсяващите вещества и потенциалните възможности за образуване на токсични или взривоопасни газове или утайки. Когато замърсяването е с биохимично разграждащи се органични вещества, се използват пречиствателни технологии за съвместно пречистване с битовите отпадъчни води. 

Степента на пречистване и използваните методи се определят от количеството и състава им. По принцип количеството на производствените води се изменя в широки граници в зависимост от избраната схема на водоснабдяване, качеството на технологичното оборудване, особеностите на технологичния процес и др. Повторната употреба на вече отработените води в същия технологичен процес или в друго производство е сред начините за намаляване на количеството им. 

Технологии за химично пречистване

При химичните пречиствателни инсталации улавянето и отстраняването на вредните вещества от отпадъчните води е резултат от протичането на химични реакции. Разработените пречиствателни методи по химичен път се класифицират в три основни групи в зависимост от крайните продукти на съответната реакция. 

Първата група обхваща методи, при които замърсяващите вещества се превръщат в неразтворими във водата съединения, отделящи се от дисперсната вода. Към групата принадлежат утаителните реакции, при които се отстраняват някои неорганични йони от промишлени отпадъчни води, като фосфати, арсен, цинк, олово, кадмий, хром и др. В редица приложения, чрез тези методи се отстранят и органични съединения.

При методите от втората група замърсяващите вещества се разрушават до безвредни продукти на базата на химично окисляване. Приложението на методите налага използването на силни окислители като хлор, озон, калиев перманганат, водороден прекис и др. 

В случаите, при които окисляването се извършва по електрохимичен път, не е необходимо използването на силни окислители. Методите са приложими при ниски концентрации на замърсяващите вещества в отпадъчните води.

Химичното окисление се използва успешно за отстраняване на цианови съединения, феноли, повърхностно активни вещества, въглеводороди, пестициди и др.

Още методи за химично пречистване

Третата група включва методи, при които замърсяващите вещества се превръщат в безвредни, слабо дисоцииращи се съединения. Сред най-често използваните методи от третата група е неутрализацията, при която в резултат на протичащата реакция между водородни и хидроксилни йони се образува вода (при нисък рH). 

Протичането на реакцията се осигурява от алкални реагенти, като натриева основа, натриев карбонат, варно мляко, печен доломит, амонячна вода и др. Образуваните соли се отлагат като утайки или остават разтворени във водната среда. За постигане на по-висока ефективност на неутрализацията се пристъпва към смесване на кисел и алкален поток отпадъчни води.

Физико-химично пречистване на отпадъчни води

Използват се за отстраняване на замърсяващи вещества в колоидно и фино суспендирано състояние. Разработени са на базата на физико-химичните явления, които протичат на граничната повърхност между двете фази на една дисперсна система. По отношение на промишлените отпадъчни води, физико-химичните методи се използват като основна технология. Коагулацията, електролизата и обратната осмоза са основните физикохимични методи, намиращи приложение в индустрията.

Коагулация

Коагулацията е процес, при който в отпадъчните води се внасят специални коагулиращи средства. От коагулантите най-широко се използват солите на алуминия и желязото. Оптималната доза коагулант се определя по експериментален път. 

Практическото приложение на коагулацията обхваща следните етапи - смесване на отпадъчните води с коагулиращите средства; флокулация на дестабилизираните участъци и утаяване на получените флокули. Размесването на отпадъчните води с коагулиращите средства се извършва в смесители. 

При следващата технологична операция отпадъчните води постъпват в камери за флокулация, където се образуват едри, бързоутаяващи се флокули. Образуваните флокули се утаяват в утаители.

За оптимално протичане на пречиствателния процес чрез коагулация е необходимо да се спазват определени изисквания. На първо място смесителят, камерата за флокулация и утаителят да са обединени в общо конструктивно решение с цел постигане на по-добра функционална връзка между отделните етапи на пречиствателния процес в инсталацията. 

Необходимо е да се създадат условия за рециркулация на предварително образувана суспензия и регулиране на количеството й в зависимост от количеството и качеството на отпадъчните води. Сред изискванията на метода е постепенно намаляване скоростта на движение на отпадната вода по посока от смесителя към утаителя.

Електролиза

Електролизата е приложима за инсталации за пречистване на отпадъчни води, които съдържат никел, мед, при електроутаяване на металите в някои химически производства и др. Състои се в пропускането на прав ток през отпадъчните води. Върху анода се окисляват йони, молекули и атоми, които отдават електрони. Върху катода положително заредените йони приемат електрони и се редуцират.

Обратната осмоза е третият най-често използван физико-химичен метод. Изразява се в пропускане на отпадъчните води през мембрани с избирателна пропускливост. Прилага се за пречистване в галваничните цехове, в заводи, съдържащи радиоактивни изотопи, в областта на химическата индустрия и др.

Ключови думи: Отпадъчни води   физично и физико-химично пречистване   коагулация  

Област: ВиК