16.3.3. Электрохимические методы

Используются для очистки сточных вод от растворимых и диспергированных примесей методами анодного окисления и катодного восстановления, электрокоагуляции, электрофлокуляции и электродиализа.

Основной недостаток этих методов - высокий расход электроэнергии.

Анодное окисление и катодное восстановление. Используется для очистки сточных вод от цианидов, альдегидов, радонидов, аминов, спиртов, нитросоединений, азокрасителей, сульфидов и т. д.

В электролизере (рис 16.10) на положительном электроде - аноде ионы отдают электроны, то есть протекает реакция электрохимического окисления, а на отрицательном электроде - катоде происходит присоединение электронов, то есть протекает реакция восстановления.

Рис.16.10. Схема электролизера:

1 – корпус; 2 – анод; 3 – катод; 4 – диафрагма.

При электрохимическом окислении вещества, находящиеся в сточных водах, полностью распадаются с образованием углекислого газа, аммиака и воды или получаются более простые и нетоксичные вещества, удаляемые другими методами.

Электрокоагуляция. Применяется для очистки вод при невысоком содержании коллоидных частиц и низкой устойчивости загрязнений (нерастворимые электроды), а также при высокоустойчивом загрязнении (растворимые стальные и алюминиевые аноды).

Достоинства метода: компактность, простота управления, не нужны реагенты, получение шлама с хорошими структурно-механическими свойствами. Используется в пищевой, химической и целлюлозно-бумажной промышленности.

Электрофлотация - очистка сточных вод от взвешенных частиц при помощи пузырьков газа, образующихся при электролизе воды.

Электродиализ - процесс очистки сточных вод разделением ионизированных веществ под действием электродвижущей силы, создаваемой в растворе по обе стороны мембран.

16.3.4. Химические методы

К ним относят нейтрализацию, окисление и восстановление, связанные с расходом различных реагентов, существенно их удорожающие. Используют для удаления растворимых веществ и в замкнутых системах водоснабжения.

Нейтрализация.

На машиностроительных предприятиях нейтрализация вод ведется для удаления из них серной кислоты, соляной кислоты, фосфорной кислоты и других кислот, щелочей NаОН и КОН и т.д. В качестве реагента для нейтрализации кислот используют любые щелочи и их соли (NаОН, КОН, известь известняк, доломит, мел, мрамор, сода и т.п.), а для нейтрализации щелочи - применяют кислоты (обычно серную).

Окисление и восстановление.

В процессе окисления токсичные загрязнители, содержащиеся в сточных водах, в результате химических реакций переходят в менее токсичные, удаляемые из воды. Для очистки вод применяют окислители: газообразный и сжиженный хлор, диоксид хлора, хлорат Са, гипохлориты Са и Nа, перманганат К, бихромат К. пероксид Н, кислород воздуха, озон и др.

Удаление ионов тяжелых металлов

Для удаления из сточных вод соединений ртути, хрома, кадмия, цинка, свинца, меди, никеля, мышьяка и других применяют реагентные методы очистки, закпючающиеся в переводе растворимых в воде веществ в нерастворимые при добавлении различных реагентов (гидроксиды Са, Nа, карбонат Nа, сульфиды Nа и т. д.) с последующим отделением их от воды в виде осадков.