 |
 |
 |
 |
|
 |
 |
50
Чтобы контролировать реакцию нейтрализации, надо знать, какое количество кислоты или щелочи
надо добавить в раствор для получения необходимого значения рН. Для этого используют метод
титрования, по объему израсходованного титранта вычисляя количество определяемого вещества.
Самую простую систему очистки на основе реакции нейтрализации можно представить в виде
измельченного известняка, на который вылили раствор кислоты, а осадок собрали в отстойник.
б) Реакции окисления-восстановления. Любая реакция окисления-восстановления есть
одновременное окисление одних компонентов и восстановление других. Наиболее распространенные
окислители и восстановители:
Окислители
Восстановители
Кислород или воздух
Хлорит
Озон
Сульфат Fe
2+
Хлор, гипохлорит
Гидросульфит
Перекись водорода
Диоксид серы
Перманганат калия
Сероводород
Одним из важнейших окисляющих агентов является хлор, поэтому большинство химических
операций со сточными водами начинается с хлорирования, чтобы высокотоксичный хлор к концу
реагентной обработки полностью удалялся из воды. Окислительно-восстановительные реакции
используются для превращения токсичных веществ в безвредные.
3. Биохимическая очистка
а) Аэробная биохимическая очистка – минерализация органического вещества промышленных или
бытовых стоков, происходящая в результате его окисления при содействии аэробных микроорганизмов
(минерализаторов) в процессе использования ими этого вещества в качестве источника питания в
условиях интенсивного потребления микроорганизмами растворенного в воде кислорода:
С
6
Н
12
О
6
+ 6O2 = 6СО2 + 6H2O.
Было установлено, что органические вещества омертвевших организмов разрушаются под действием
бактерий, если для последних созданы соответствующие условия, т. е. своевременно подается кислород
и среда-носитель оказывается благоприятной для развития микроорганизмов. В качестве среды-
носителя был выбран песчаный слой толщиной 1,5 м. Доступ кислорода обеспечивается с помощью
вентиляции или путем естественной тяги. Сточные воды сливаются на грунт только в течение 6 часов, а
остальные 18 часов отводятся на биохимические процессы. Культура микробов развивается в верхних
слоях песка.
Этот метод очистки, названный методом капельной фильтрации, впервые использован в прошлом
веке (1866 г.) в Лондоне. Метод позволяет при использовании 1 га песчаной почвы очистить
1,038·10
6
л/с. сточных вод, следовательно, Лондону в 1866г. для очистки 1,57·10
9
л/с. сточных вод
необходимо было иметь 810 га подходящих земель. Это слишком большая площадь.
Усовершенствование метода капельного фильтра – перполяционный фильтр – разбрызгивание
сточных вод на пласт щебня. Наиболее широко система с перполяционным фильтром стала
применяться, когда были достигнуты успехи в области получения пластмасс с заданными свойствами. В
современных системах очистки накопление бактериального материала осуществляется на
пластмассовых дисках, смонтированных на вращающейся оси. Диски наполовину погружены в сточные
воды, по мере их вращения бактерии периодически снабжаются питательной средой и кислородом.
Сейчас метод капельного фильтра используют только при условии дешевой земли и мягкого климата.
Наиболее универсальным способом обработки сточных вод является обработка активным илом.
Сточные воды смешивают с илом, образовавшимся в результате предварительного окисления вод,
поэтому способ и получил такое название.
Как известно, ил представляет собой огромную популяцию различных бактерий, грибков и другой
флоры, добавление которой к сточным водам приводит к быстрому установлению равновесия,
способствующего разложению органических веществ, в результате которого образуются СО2 и Н2О. По
существу авторы нового способа обработки изменили естественный биологический цикл таким
образом, что скорость потребления питательного вещества (т.е., скорость разложения органического
вещества) увеличилась на несколько порядков. Дальнейшее усовершенствование этого способа связано
с разработкой методов надлежащего ухода и питания используемой популяции микроорганизмов.