Промышленные стоки очищаются гораздо сложнее, чем бытовые, так как содержат большое количество самых разных примесей, большинство которых подавляет бактерии, реализующие процесс биологического распада в
естественных условиях. При очистке промышленных стоков применяются такие же методы, как и при обработке бытовых стоков: седиментация, фильтрование, аэрация на активированном угле, реагентное очистки, ионообмен на смолах, коагуляция, различные электрохимические и мембранные методы. Но при удалении отдельных веществ возникают особые трудности. К таким веществам относят металлы, их соли и радиоактивные изотопы.
Токсичные тяжелые металлы (Cd, Hg, Pb, Zn, Ni, Cu и др.) удаляют из стоков тремя методами: осаждением, ионным обменом, экстракцией.
Основным в процессах осаждения являются хлор-реагент, который при взаимодействии с металлами образует нерастворимые соединения. Чаще всего применяется известняковая молоко Ca (OH) 2, поскольку гидроксиды тяжелых металлов - это малодисо-цийовани соединения. Суть методов осаждения заключается в том, что произведение растворимости ионов для малодиссоциированных соединений - величина постоянная и довольно мала. То есть, например, для Ni (OH) 2: [Ni] 2 + х [OH ^ const.
Если ввести в раствор дополнительное количество одного иона (в нашем случае это - это OH-, то концентрация другого иона (т.е. металла) в растворе уменьшается.
В процессе ионного обмена стоки пропускаются через ионообменные смолы (полимерные материалы с функциональными группами, способными к обмену с ионами металлов, которые находятся в воде - функциональные группы диссоциируют с образованием ионов H + или Na +. Таким образом ионы металлов Сорбо-ются на поверхности смолы, а ионы H + переходят в очищенную воду. Через некоторое время ионообменные смолы насыщаются ионами металлов и происходит "проскока" загрязнений в очищенную воду. Тогда смолу выводят на регенерацию. Во время регенерации происходят обратные процессы - через отработанную смолу пропускают различные кислоты и ионы водорода вытесняют из смолы ионы металлов. После регенерации образуются так называемые элюата - высоко-концентрированные растворы солей металлов.
Метод ионного обмена целесообразно применять для малоконцентрова-ных стоков, потому ионообменная смола очень быстро отравляется. Если концентрация металлов достаточно высокая, то часто применяют для удаления металлов экстракцией, т.е. к стокам добавляют растворитель, в котором соли металлов растворяются лучше, чем в воде. В результате ионы металлов переходят в экстрагент, который затем отделяется от очищенной воды. Например, для Cd-эффективный экстрагент етилгепсилфосфорна кислота, для Cu - амины, например, этилендиамин.
Для удаления из стоков солей, кроме ионного обмена, применяют также электродиализа. Это электрохимический метод с применением полупроницаемых ионообменных мембран.
Для удаления взвесей, солей, масел или красителей также используют другие электрохимические методы. При пропускании через водную суспензию электротока происходит электрохимическое разложение воды-образуется H2, который и транспортирует масла или красители на поверхность, где их легко собирать. Этот процесс называется электрохимической флотацией.
Основным методом очистки от радиоактивных изотопов являются различные виды сорбции, в том числе, на ионообменных смолах. После регенерации сорбента концентрированные радиоактивные отходы захороняють на полигонах или на дне моря.
Радиоактивные вещества разделяют на короткоживущие (период полураспада <14 дней), середньоживучи (<100 лет), долгоживущие (> 100 лет).
Короткоживущие - радиоктивни вещества, довольно быстро распадаются. Их хранят в шахтах или под водой, пока радиоактивность не снижается до 0. Середньоживучи консервируют в бочки и сбрасывают в море на глубину более 10 метров. При этом предполагают, что при коррозии бочек радиоктивни вещества может появиться на поверхности моря через 1000 лет, то есть, когда радиоактивный уровень упадет до 0. Долгоживущие изотопы вследствие низкой радиоактивности процессов радиоактивного распада особой опасности не представляют.
Загрузка...