6_Гидрофера
.pdfЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД
1.Электролиз – совокупность окислительно-восстановительных реакций, которые протекают на электродах в растворах электролитов при пропускании через них электрического тока (на аноде – процесс окисления, т.е. отдачи электронов, на катоде – процесс восстановления, т.е. присоединения электронов).
Эти процессы используются для очистки сточных вод от растворенных примесей (цианидов, аминов, спиртов, альдегидов, нитросоединений, сульфидов, меркаптанов). В процессах электрохимического окисления вещества, находящиеся в сточной воде, полностью распадаются с образованием СО2 , NH3 и воды или образуются более простые и нетоксичные вещества, которые можно удалять другими методами.
2.Электрокоагуляция
При электролизе сточных вод с использованием растворимых стальных или алюминиевых анодов вода обогащается соответствующими ионами, которые затем образуют гидроксиды этих металлов. Под их действием происходит процесс коагуляции содержащихся в воде высокодисперсных веществ, аналогичный процессу обработки воды соответствующими солями алюминия и железа.
«+»: компактность установок, простота управления, отсутствие потребности в реагентах, слабая чувствительность к изменениям условий проведения процесса очистки, получение шлама с хорошими структурно-механическими свойствами «-»: повышенный расход электроэнергии и листового железа и алюминия.
3.Электрофлотация
При пропускании постоянного электрического тока через сточную воду на катоде образуется водород, который флотирует загрязнения. Суть процесса - очистка сточных вод проходит при помощи пузырьков газа, образующихся при электролизе воды при пропускании через раствор постоянного тока. На аноде возникают пузырьки кислорода, а на катоде - водорода.
«+»: непрерывность процесса, широкий диапазон применения, небольшие затраты, простая аппаратура, большая скорость процесса.
4. Электродиализ
Процесс очистки сточных вод электродиализом основан на разделении ионизированных веществ под действием электродвижущей силы, создаваемой в растворе по обе стороны мембран. Катионы движутся к катоду, а анионы, соответственно, - к аноду. Перемещению ионов препятствуют мембраны, что влечет за собой появление камер концентрирования (нечетные) и обессоливания (четные) раствора. Электродиализ используют для опреснения морской, речной и озерной воды, очистки промышленных стоков путем извлечения ионов.
«-»: концентрационная поляризация, приводящая к осаждению солей на поверхности мембран и снижению показателей очистки.
4. Биологическая очистка сточных вод
Основной процесс протекающий при биологической очистке сточных вод – это биологическое окисление. Данный метод является деструктивным, так как приводит к полному или частичному разрушению загрязнителей, изменению их состояния в водных растворах. При этом часть органических веществ превращается в воду, диоксид углерода, часть идет на образование биомассы. Бактерии могут окислять клетчатку, гуминовые вещества, углеводороды. Некоторые из них получают энергию, окисляя восстановленные минеральные соединения. На биоматериале могут также сорбироваться ионы тяжелых металлов и некоторые токсичные соединения, например бенз(а)пирен.
|
|
|
Биологическая очистка |
|
|
|
|
|
|
|
|
сточных вод |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Аэробные решения |
|
|
|
Анаэробные условия |
|
||
(Развиваются простейшие) |
|
|
|
(Развиваются бактерии) |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Аэротенки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Метантенки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Окситенки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Биопруды
Биофильты
Поля фильтрации
Анаэробная очистка – это анаэробный (в отсутствии кислорода) двухстадийный процесс биохимического превращения органических загрязнений сточных вод в метан и диоксид углерода. Вначале под действием бактерий органические вещества сбраживаются до простых органических кислот, а на второй стадии эти кислоты уже служат источником питания метанообразующих бактерий.