3.2.3. Физико-химическая очистка

Эти методы применяются как самостоятельно, так и в комплексе с механическими и биологическими способами очистки. К ним относятся: коагуляция, флокуляция, экстракция, магнитная обработка, электрокоагуляция, электрофлокуляция. При такой обработке удаляются частицы размером до 10 мкм.

Коагуляция – это слипание мелких частиц коллоидной системы в процессе движения (в качестве коагулянта используют соли аммония и магния, известь).

Сорбция – процесс поглощения вещества из окружающей среды твердым телом. Один из наиболее эффективных способов глубокой очистки для предприятий целлюлозно-бумажной, химической, нефтехимической и текстильной промышленности.

Флотация – процесс молекулярного прилипания частиц флотируемого материала к поверхности раздела двух фаз газа (чаще воздуха) и жидкости, использующий энергию пограничного слоя и поверхностных явлений смачивания. Используется для очистки вод, содержащих поверхностно-активное вещество (ПАВ), нефтепродукты, масла, легкие волокнистые материалы.

Экстракция – этот вид очистки применяется при высоком содержании в производственных сточных водах растворенных органических веществ, представляющих техническую ценность (фенолы, жирные кислоты). Метод основан на распределении загрязненного вещества в смеси двух взаимонерастворимых жидкостей соответственно его растворимости в них.

Ионный обмен – один из наиболее эффективных способов очистки, позволяющий извлекать и утилизировать ценные примеси (соединения мышьяка, фосфора; хром, цинк, свинец, медь, ртуть, ПАВ, радиоактивные вещества) до предельно допустимых концентраций с последующим использованием в технологических процессах или системах оборотного водоснабжения.

Обратный осмос – (гиперфильтрация) процесс молекулярного разделения растворов путем фильтрования через полупроницаемые мембраны, задерживающие молекулы или ионы растворенного вещества.

Ультрафильтрация – мембранный процесс разделения растворов, осмотическое давление которых мало. Применяется на предприятиях целлюлозно-бумажной, нефтехимической, химической и других отраслей. Имеет преимущество перед традиционными методами очистки: компактность установки, невысокие энергозатраты, полная автоматизация процесса, высокая эффективность очистки и возможность повторного использования фильтрата и утилизации полученного концентрата.

3.2.4. Биологическая очистка

Биологическое окисление – процесс по существу природный, осуществляемый сообществом микроорганизмов (биоценозом). Процесс протекает одинаково в пробирке, в водоеме или в очистном сооружении и в нем принимают участие множество бактерий, простейших водорослей, грибов, связанных в единый комплекс. Число видов бактерий – несколько десятков и даже сотен. Главная роль в сообществе принадлежит бактериям, число которых колеблется от 10⁶–10¹⁴ на 1 кг сухой биомассы.

Главными в процессе биологической очистки являются температура (от +15 до + 37^оС) и достаточная концентрация всех элементов питания (органического углерода, азота, фосфора) и кислородный режим. Способ широко применяется на предприятиях целлюлозно-бумажной, химико-фармацевтической, нефтеперерабатывающей и пищевой промышленности, а также на предприятиях по переработке сельхозпродукции.

Существуют различные виды сооружений биологической очистки (в зависимости от нагрузки и видов загрязнений): поля орошения или фильтрации, биологические пруды, а также более сложные – биофильтры, аэротанки, биотанки. Эти сложные сооружения позволяют очистить сток производственных вод на предприятиях: вискозного волокна, синтетического каучука, поливинилхлоридной смолы, синтетических и жирных кислот, синтетического спирта, фенола, ацетона, нефтепродуктов и др. Однако их сооружение требует больших производственных площадей. Они сложны в эксплуатации и требуют больших затрат энергии, что делает их устройство целесообразным только на больших предприятиях с большим объемом сточных вод.