3.4 Электродиализ.
В этом методе удаление ионов из воды осуществляется под действием электрического поля и при прохождении через анионитовые и катионитовые диафрагмы (рис.2). В электродиализаторе протекает электролиз воды:
на катоде: 2H2O+2e→H2+2OH-
на аноде: 2H2O-4e→O2+4H+
Рис.2. Схема электродиализатора.
1. катод;
2. катионитовая диафрагма;
3. анионитовая диафрагма;
4. анод;
5. ёмкость.
Электродиализ используют для удаления из СВ нитратов и фосфатов, причем, при хорошем подборе мембран можно удалить следы этих соединений. Для глубокой очистки воды электродиализ не экономичен.
Химические методы предусматривают использование химических реагентов. Так, например, для очистки СВ широко применяется метод коагуляции электролитами. На границе капелек и воды существует двойной электрический слой (ДЭС), обеспечивающий отталкивание частиц друг от друга, то есть устойчивость эмульсии. Введение электролита приводит к сжатию ДЭС и способствует слипанию частиц.
Комбинированные методы представляют собой сочетание различных методов, часто обеспечивающих очистку не только эмульгированных, но и других примесей. На судах для очистки СВ от нефтепродуктов в основном применяется три типа судовых сепарационных установок:
1)отстойные; 2)флотационные; 3) с предварительным и конечным отстоем.
3.5 Биологическая очистка сточных вод.
Этот метод является наиболее распространенным и относительно недорогим способом очистки СВ от большинства органических примесей. Очистные сооружения стационарного типа применяются для очистки стоков городов, крупных предприятий. Локальные установки применяются на судах (в основном пассажирских).
Метод основан на способности микроорганизмов потреблять органические вещества из СВ в качестве пищи. При этом происходит окисление и восстановление органических соединений с образованием безвредных оксидов азота, углерода и др. Чаще применяют аэробные бактерии, окисляющие органику, поэтому для осуществления процесса требуется подача воздуха или кислорода.
Процесс биоокисления можно разделить на две стадии:
1.Массопередача органических веществ и кислорода из объема СВ к поверхности клеток микробов.
2.Диффузия кислорода и органических соединений через клеточную мембрану, их окисление и синтез клеточного вещества. Например, окисление нитросоединений протекает по реакции:
фермент
С5 Н7 NO2+5O2→5CO2↑+2H2O+NH3↑
Сообщества микроорганизмов, применяемых в биоочистке, образуют так называемый «активный ил». Этот ил имеет очень развитую поверхность, около 100м2 на 1г сухого вещества. Интенсивность жизнедеятельности организмов, а, следовательно, и процесс окисления зависит от концентрации кислорода, рН среды, температуры, величины окислительно-восстановительного потенциала и ряда других факторов. Для биоочистки наибольшее распространение получили аэроционные сооружения (аэротенки) и биофильтры. В последнее время начали применяться малогабаритные установки