8-800-200-69-10
Карта реализованных проектов
Перейти к списку всех проектов
загрузка карты...
Статьи
 
КОНСУЛЬТАЦИЯ
онлайн

Выбор методов очистки от примесей природных и сточных вод

  RSS  Подписка
9 февраля 2015

Каждому фазово-дисперсному состоянию примесей воды соответствуют определенные методы воздействия с целью их удаления. Читайте классификацию примесей природных и сточных вод в предыдущей статье.

Рассмотрим обзорно методы удаления из воды примесей согласно классификации Л.А. Кульского. По каждой группе примесей укажем также наименование процессов их удаления.

Очистка воды от примесей I группы

Процессы: осветление (удаление взвешенных веществ), обеззараживание или дезинфекция (прекращение жизнедеятельности бактерий). Способы:

  1. Механическая очистка:
    • отстаивание (седиментация) — удаление взвесей в гравитационном поле (под действием сил тяжести). Этим методом удаляется крупная взвесь;
    • центрифугирование — удаление взвесей в поле центробежных сил, создаваемых вращением воды в гидроциклонах или центрифугах). При этом изымается грубая и средняя взвесь;
    • флотация — прикрепление частиц к пузырькам газа с последующим всплытием образовавшихся агрегатов на поверхность воды и удалением пены. Способ применяется для удаления гидрофобных взвешенных частиц, планктона, чаще — нефтепродуктов, масел, жиров, поверхностно-активных веществ (ПАВ);
    • фильтрование — пропускание воды через пористый слой для изъятия из нее планктона, крупной и мелкой взвеси.
  2. Физико-химическая очистка — агрегация (укрупнение) примесей путем коагуляции или флокуляции с последующим отстаиванием, флотацией или фильтрованием. Этим методом удаляются тонкодисперсные взвеси.
  3. Бактерицидная очистка — методы предназначены для нарушения обменных процессов в клетках микробов (метаболизма), что вызывает их гибель:
    • обработка воды окислителями (хлором, озоном);
    • обработка воды ионами тяжелых металлов (серебро, медь, свинец и пр.);
    • облучение воды ультрафиолетовыми лучами, ультразвуком, ионизирующими излучениями;
    • термообработка (кипячение).
  4. Биологическая очистка заключается в разведении рыб и моллюсков для уничтожения водорослей и планктона.

Очистка воды от примесей II группы

Процессы: обесцвечивание, окисление органики, обеззараживание.

Способы:

  1. Физико-химические:
    • агрегация коллоидных примесей агрегацией или флокуляцией с последующим отстаиванием, флотацией, фильтрованием;
    • адсорбция;
    • воздействие сильными окислителями (хлором, озоном, перманганатом калия), разрушающими органические коллоидные соединения.
  2. Вирулицидная обработка — уничтожение вирусов. Осуществляется методами бактерицидной очистки.
  3. Биохимическая очистка — окисление органических примесей с переводом их в минеральные соединения в процессе жизнедеятельности специально культивируемых микроорганизмов.

Очистка воды от примесей III группы

Процессы: окисление органики, дезодорация (устранение запахов), дегазация (удаление газов).

Способы:

  1. Физико-химические:
    • окисление органических примесей;
    • адсорбция молекулярных примесей на активированном угле, силикагеле и других сорбентах;
    • экстракция примесей с помощью различных экстрагентов;
    • эвапорация — отгонка летучих примесей «острым» (высокотемпературным) паром.
    • ультрафильтрация через мембраны с порами, пропускающими молекулы воды и задерживающими более крупные молекулы примесей.
  2. Аэрирование — создание большой поверхности контакта воды с воздухом за счет:
    • барботажа (продувки слоя воды воздухом);
    • разбрызгивания воды в атмосфере.
    Аэрирование применяется в основном для удаления растворенных газов.
  3. Биохимическая очистка.

Очистка воды от примесей IV группы

Процессы: деминерализация (удаление растворенных солей), опреснение (неглубокая очистка от солей до состояния пресной воды), обессоливание (глубокая очистка от солей), умягчение (устранение жесткости), подщелачивание и подкисление, нейтрализация, обезжелезивание и др.

Способы:

  1. Физико-химические:
    • обработка реагентами с переводом ионов в малодиссоциированные соединения;
    • ионный обмен с помощью ионитов, извлекающих из воды ионы растворенных солей.
    • электродиализ — разделение катионов и анионов в постоянном электрическом поле;
    • гиперфильтрация (обратный осмос) — продавливание под большим давлением воды с ионными примесями через полупроницаемые мембраны, которые пропускают воду и задерживают ионы солей.
  2. Физические методы:
    • термический — нагрев воды для выделения солей карбонатной жесткости;
    • изменение фазового состояния воды для ее обессоливания: перевод в газообразное состояние с последующей конденсацией (дистилляция) и перевод в твердую фазу вымораживанием с последующим оттаиванием и разделением на лед и рассол; образованием газгидратов обработкой жидкими газами-хладагентами (метан, фреон) при определенных температуре и давлении;
    • магнитная обработка.
  3. Биохимическая очистка воды от ионов железа, сульфатов, хроматов и нитратов специфическими бактериями.

Если в основу классификации методов очистки воды брать не свойства примесей, а тип воздействия на них, то способы можно разделить на следующие группы:

  1. механическая очистка (процеживание, седиментация);
  2. физические методы (дистилляция, вымораживание, агрегирование);
  3. химические методы (нейтрализация, ионный обмен);
  4. физико-химические методы (коагуляция, адсорбция);
  5. биохимическая, биологическая и биоцидная очистка.

К отмеченным процессам можно добавить вспомогательные, сопутствующие очистке: смешение, хлопьеобразование, диффузия, обезвоживание, сушка, охлаждение.