Промышленная очистка воды. Современные технологии

Проблема очистки промышленных вод в последнее время становится все более актуальной ввиду того, что устаревшие методы очистки становятся малоэффективными и решение этой проблемы требует новых подходов. Объемы производственных сточных вод увеличиваются с каждым годом и в их составе постоянно появляются все новые загрязняющие элементы. Для очистки производственных сточных вод существует достаточно много различных способов, которые зависят как от уровня загрязнения, так и их состава.

В составе данных методов очистки вод включены: механические, биологические а также физико-химические способы.

С целью отделения от сточных загрязненных вод всех органических и нерастворимых минеральных примесей, как правило, применяется механическая очистка сточных вод. Она включает отстаивание, фильтрацию, процеживание. Для окончательного полноценного осветления сточных вод ее пропускают (то есть профильтруют) сквозь несколько слоев зернистого материала (песок, керамзит) с частицами, имеющими разные размеры. Данный вид очистки, как правило, используется в качестве предварительной обработки сточных вод. Хотя, довольно часто, этот способ является и окончательным.

Химическую очистку производственных вод применяют тогда, когда существует необходимость удаления загрязнений при помощи химических реакций. При использовании химической очистки воды происходит процесс окисления и восстановления примесей, которые находятся в воде в уже растворенном состоянии, получая в результате малотоксичные либо нетоксичные продукты. Также может производиться ликвидация щелочей и кислот, преобразование загрязнений в соединения, которые не растворяются в жидкости.

Химический метод очищения имеет различные виды, одним из которых является электрохимическая очистка сточных производственных вод. Ее принцип заключается в разрушении загрязняющих примесей, которые содержатся в загрязненных водах, электрохимическим окислением на аноде, или путем регенерации веществ, имеющих какую-либо ценность (таких как медь, железо и др.) с последующим их использованием в производстве.

В физико-химических методах очищения сточных производственных вод предусматривается использование таких процессов как: коагуляции, дезактивации, экстракции, сорбции, ионного обмена, флотации, эвапорации, диализа, дезодорации, кристаллизации, а также обессоливания.

Коагуляция воды представляет собой процесс преобразования диспергированных и коллоидных частиц в более крупные фракции. Коагуляция осуществляется при помощи их склеивания под воздействием сил притяжения молекул. После завершения процесса образуются хлопья, которые можно увидеть невооруженным глазом. Существует два варианта коагуляции: происходящая в свободном объеме (проводится в специальных реакционных камерах либо в камерах с образованием хлопьев); контактная коагуляция (проводится в массе загрузки зернистых контактных осветителей и фильтров либо в толще осадка отстойника-осветителя).

Процесс сорбции состоит в том, что из сточных вод отделяются газы и органические вещества, с концентрацией их на поверхности какого-нибудь твердого тела (процесс адсорбции), или в результате впитывания соединений из загрязненного раствора совокупности твердых тел или газов. Также возможно применение химического воздействия твердых тел с растворившимися веществами (хемосорбция).

Экстракция - метод расщепления веществ на части с помощью растворителя. Вещества во время этого процесса могут растворяться по-разному. Экстрактор – это специальное устройство, в котором и проходит процесс экстракции.

Процесс эвапорации заключается в очищении производственных сточных вод с помощью водяного пара. Пар проходит сквозь нагретую сточную воду и собирает летучие вещества, присутствующие в ней.

Флотация – это процесс удаления из производственной воды примесей. Суть данного процесса состоит в том, что в загрязненную воду вводится специальное вещество, которое обволакивая частицы примесей, придавает этим частицам плавучесть.

Обессоливание сточных вод производства проводится с помощью ионного обмена, вымораживания и выпаривания, а также методом обратного осмоса.

Одним и современных весьма интересных методов деминерализации сточных производственных воды является кристаллогидратный метод. Для его осуществления не требуются большие финансовые и энергетические затраты. Его преимуществом также является то, что из-за невысоких температур реакции (таких же, как температура окружающей среды) окипь не формируется. Коррозия в процессе кристаллогидратного метода проявляется в значительно меньшей степени.

На ряду с выше указанными, применяются и деструктивные способы очищения производственных вод, благодаря которым загрязняющие вещества разрушаются при помощи окисления или восстановления. Данные способы применяются в ситуациях, когда в сточных производственных водах содержатся в большом количестве органические примеси, которые не представляют собой никакой технической ценности. Их, также, можно использовать как доочистку после применения регенерационных методов очищения производственных воды. Ключевым способом, относящимся к деструктивным методам, является процесс биологического окисления в анаэробных или аэробных условиях. При очистке воды данным методом, она будет соответствовать всем требованиям санитарно-гигиеническим нормам, после чего ее допустимо спускать в водоем. Стоимость биологического очищения сточных производственных вод зависит от веществ, которые в ней содержатся.

В любом случае, контроль за выбросами и очисткой сточных производственных вод должен возлагаться именно на то предприятие, которое и является источником загрязнения.