Химическая очистка сточных вод

Химическая, или реагентная, обработка сточных вод – один из самых старых методов очистки. Помимо нейтрализации сточных вод она позволяет достигнуть удаления из сточных вод взвешенных веществ, не поддающихся осаждению методами механической очистки, выделения коллоидных и растворенных органических веществ, позволяет обесцветить сточные воды, обеззаразить их, устранить неприятный запах, частично обезвредить вещества, образующиеся при обеззараживании воды хлором. Химическую очистку применяют обычно в сочетании с последующим отстаиванием или флотацией сточных вод для удаления агрегированных взвешенных веществ.

Коагуляция – это слипание частиц коллоидной системы при их столкновении в процессе теплового движения, перемешивания или направленного перемещения во внешнем силовом поле. В результате коагуляции образуются агрегаты – более крупные (вторичные) частицы, состоящие из скопления мелких (первичных) частиц. Таким образом, коагуляция сопровождается прогрессирующим укрупнением частиц и уменьшением их общего числа в объеме сточной воды. Слипание однородных частиц называется гомокоагуляцией, а разнородных – гетерокоагуляцией.

Производственные сточные воды в большинстве случаев представляют слабо концентрированные эмульсии или суспензии, содержащие коллоидные частицы размером 0,001-0,1 мкм, а также частицы размером 10 мкм и более. В процессе механической очистки из сточных вод достаточно легко удаляются частицы размером 10 мкм и более; мелкодисперсные и коллоидные частицы практически не удаляются. Таким образом, сточные воды рыбообрабатывающих предприятий после механической очистки представляют собой агрегативно устойчивую систему. Для их очистки применяют методы коагуляции. Агрегативная устойчивость при этом нарушается, образуются более крупные агрегаты частиц, которые удаляются из сточных вод механическими методами.

Одним из видов коагуляции является флокуляция, при которой мелкие частицы, находящиеся во взвешенном состоянии, под влиянием специально добавленных веществ (флокулянтов) образуют интенсивно оседающие рыхлые хлопьевидные скопления.

Эффективность коагуляции зависит от многих факторов: вида коллоидных частиц, их концентрации и степени дисперсности, наличия в сточных водах электролитов и других примесей, а также величины электрокинетического потенциала (?-потенциала).

Коллоидные частицы, представляющие собой совокупность большого числа молекул вещества, содержащегося в сточной воде в диспергированном состоянии, при перемешивании прочно удерживают покрывающий их слой воды. Обладая большой удельной площадью поверхности, коллоидные частицы адсорбируют находящиеся в воде ионы преимущественно одного знака, которые значительно снижают свободную поверхностную энергию коллоидных частиц. Образованию коллоидных частиц предшествует формирование твердой фазы (ядра), адсорбирующей из раствора потенциалопределяющие ионы. Ионы, непосредственно прилегающие к ядру, образуют слой поверхностно-ядерных ионов, или так называемый адсорбционный слой. В результате поглощения ионов поверхность ядра приобретает заряд. В этом слое может находиться небольшое число противоположно заряженных ионов, вследствие электрического притяжения между разноименными электрическими зарядами, суммарный заряд которых, однако, не компенсирует заряда поверхностно-ядерных ионов. Таким образом, образуется коллоидная частица, или гранула. В связи с тем, что на границе адсорбционного слоя создается электрический заряд, вокруг гранулы (ядра) с адсорбционным слоем (А) образуется диффузионный слой (Д), в котором находятся остальные противоположно заряженные ионы, компенсирующие заряд гранул. Гранула вместе с диффузионным слоем называется мицеллой, которая электронейтральна. На рис. 3.15 показано строение мицеллы, а также изменение напряженности ее электрического поля.

Обучение. Биологическая очистка сточных вод


Читать еще…

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: