Введение в экологическую химию - Скурлатов Ю.И.
NBSN 5-06-002593-4
Скачать (прямая ссылка):
щ2++ 82- —> (ПР = 1,6- Ю-" М2) (5)
2НР + СаСОз —> СаР21 + С02| + Н20 (6)
или
2НР+ Са(ОН)2 —-> СаР2|.+ 2Н20 (7)
Кроме того, широко практикуется образование нерастворимых гидроксидов в щелочной или карбонатной среде. Нерастворимые комплексы с и Сс12+ образуют ксантогенаты.
Соосаждение растворенных неорганических примесей осуществляется обычно вместе с реагентным коагулированием с применением гидроксидов алюминия и железа. Этим способом достигается очистка от фосфата, А$5+, Р", ионов тяжелых металлов.
Для очистки сточных вод и извлечения из них ценных раствори-мых органических примесей широко применяются различные регене-рационные методы очистки:
— экстракция — при очистке сточных вод, например, от фенолов. Метод основан на перераспределении гидрофобных веществ в системе вода — неполярная фаза (см. § 7.2);
— перегонка и ректификация — распространенные методы выделения из сточных вод органических жидкостей. При перегонке удаление жидкости из раствора осуществляется вместе с водяным паром. При ректификационном способе пар поднимается навстречу току сточной воды;
385
— сорбция йаходит все большее применение по мере разработки дешевых сорбентов. Пока что в качестве сорбента используется довольно дорогой активированный уголь. Сорбционные методы используют в промышленности при рекуперации летучих растворителей, очистке газов и т.д. Преимущество этих методов заключается в возможности проводить адсорбцию веществ из многокомпонентной смеси, а также в высокой эффективности при очистке низкоконцентрированных сточных вод.
Высокая адсорбционная способность активированного угля является следствием сильно развитой поверхности и пористости. Удельная поверхность активированного угля достигает 400—900 м2/г. Перспективно использование вместо активированного угля гранулированного торфа, а также отходов целлюлозно-бумажной промышленности.
Для очистки сточных вод от органических примесей помимо биохимических методов очистки применяют также многие из рассмотренных выше физико-химических методов: ионообменные смолы (очистка от фенолов и аминов), мембранные методы (мембраны задерживают моле-, кулы с молекулярной массой более 300), пенную флотацию (при очистке от ПАВ и нефтепродуктов), перевод органических примесей в легковыделяемые соединения, этерификацию, перевод в малорастворимые соединения, полимеризацию, поликонденсацию.
Несмотря на многообразие физико-химических методов локальной очистки, в условиях реальных производств, особенно в системах оборотного водоснабжения, неизбежно появление или даже накопление токсичных отходов. В этой связи все более актуален поиск методов неспецифической деструкционной очистки как органических, так и неорганических загрязняющих сточные воды веществ.
11.3.3. Деструктивные методы очистки
Деструктивные методы применяют в тех случаях, если загрязняющие вещества невозможно извлечь из сточных вод либо если все другие способы очистки малоэффективны. Из деструктивных методов наиболее распространены термоокислительные, электрохимические, а также методы очистки с применением сильных окислителей.
Термоокислительные методы подразделяются на парофазные, жид-кофазные и парофазные каталитические.
Парофазное окисление применяют обычно в случае концентрированных сточных вод, содержащих большие концентрации органических веществ. В ряде случаев количества органики достаточно, чтобы процесс сжигания происходил без использования дополнительного топлива. Сжигание таких стоков осуществляют обычно в печах камерного типа при 900—1100° С. Если концентрация органичес-386 ких веществ недостаточна для горения, то сточные воды сжигают в газовой печи (циклонного типа): в пламя, образуемое при сжигании природного газа в кислороде воздуха, впрыскивают через форсунки сточную воду. Температура пламени поддерживается в диапазоне 900—1100°С. Помимо больших затрат энергии при таком способе очистки возможно неполное сгорание органических веществ, особенно при несоблюдении оптимального состава смеси газ — кислород — сточная вода в процессе горения. Кроме того, возможно образование оксидов азота и паров минеральных кислот, таких, как HCl и даже HF. Часть кислот улавливается в скруббере, где сгоревшие газы пропускаются через водяной душ.
Термоокислительное жидкофазное обезвреживание сточных вод заключается в окислении кислородом воздуха органических примесей; сточных вод при температуре до 350° С (374°С — критическая температура воды) и давлении, обеспечивающем нахождение воды в жидкой фазе (60—70 атм). В зависимости от температуры и времени контакта окисление органических примесей сточных вод происходит частично или полностью. Преимущество перед парофаз-ным методом заключается в меньших затратах теплоты. С увеличением содержания в сточной воде органических примесей экономичность жидкофазного окисления возрастает, так как затраты теплоты идут только на запуск процесса. Конечные продукты окисления (пар, вода, газ), имеющие высокую температуру и давление, обладают большой энергией и могут быть использованы для выработки электроэнергии и пара.
