В этой статье мы проанализируем современные методы очистки сточных вод. При выборе методов и схем очистки сточных вод промышленных предприятий необходимо учитывать ряд факторов, главными из которых являются: количество и вид стоков, состав и концентрация загрязнений, требования к качеству очищенной воды, а также возможность ее применения в системах водоснабжения.

Химические и ионообменные методы очистки сточных вод

В последние годы большое распространение получили химические (реагентные) и ионообменные методы очистки, а также электрохимические методы. При работе со стоками, загрязненными хромом и другими тяжелыми металлами, чаще всего отдают предпочтение реагентным методам.

Суть реагентных методов сводится к использованию в процессах очистки специальных веществ – реагентов, которые позволяют восстанавливать шестивалентный хром до трехвалентного и осаждать последний. Реагентами могут выступать железный купорос, стальной скрап, бисульфит натрия и т.п.

Оценивая перспективы использования реагентных методов очистки, можно выделить следующие недостатки:

• малая степень очистки от тяжелых металлов;
• высокое содержание солей, что не позволяет использовать очищенную воду в оборотном цикле;
• безвозвратная потеря металлов;
• большой расход реагентов;
• необходимость использования больших объемов производственных площадей и др.

Ионный метод является перспективным подходом в решении проблемы очистки промышленных сточных вод. Он позволяет практически полностью очистить сточные воды от вредных примесей и обеспечивает обратное водоснабжение. Но ионный метод имеет определенные ограничения при очистке воды от солей тяжелых металлов.

Данный подход является доминирующим при создании замкнутых систем водоснабжения, и позволяет сократить потребление свежей воды в производственных процессах.  Но такой результат не в последнюю очередь достигается за счет существенного увеличения площади очистных сооружений.

Среди недостатков ионообменных методов очистки необходимо выделить:

• большой расход реагентов для регенерации ионитов;
• попадание большого количества солей в водоемы вместе с нейтрализованными продуктами регенерации;
• большие затраты воды на рыхление ионитов и их отмывку.

Электрохимический метод

В последние годы начал расширять область своего применения и электрохимический метод. Он позволяет очистить стоки от хрома и тяжелых металлов за счет применения стальных электродов. Суть электрохимического метода сводится к химическому восстановлению хрома ионами двухвалентного железа, которые образуются при растворении стальных электродов. В целом физико-химические особенности электрохимического метода указывают на его сложность.

Электрохимический метод очистки сточных вод нашел широкое применение для извлечения из воды, в первую очередь, хрома.

С целью удаления хрома применяется осаждение его с помощью электролиза, где в качестве анода используется железо.

Процесс основан на окислении трехвалентного хрома в шестивалентный на аноде. Раствор с травильной ванны непосредственно прокачивается через электролитический центр. На электроды (соотношение площади анод/катод составляет (30/1) подается постоянный ток. Электрохимический процесс поддерживает концентрацию трехвалентного хрома в пределах 60-75 г/л. Концентрация шестивалентного хрома 1069-1137 г/л. Такая технология позволяет возвращать для многократного использования хромовую кислоту. При всей своей внешней привлекательности (тяжелые металлы выходят в чистом виде; нет отстойников и громоздкого реагентного хозяйства) метод прямого электролиза не получил широкого применения, так как металл получается в виде порошка на каком-либо носителе и для целей утилизации требует дополнительной обработки. Более перспективным считается метод прямого электролиза для утилизации металла самой гальванической ванны, если есть необходимость ее слива.

Поскольку в хромсодержащих стоках кроме хрома (III, VI) находятся также железо, медь, свинец и цинк, то для полной очистки необходимо избавиться от этих металлов. Для этого используют методы осаждения реагентами. Однако этот метод не обеспечивает высокой степени очистки из-за невозможности полного осаждения одновременно всех металлов, которые находятся в стоках.

Рекомендуем ознакомиться с аппаратами, повышающими эффективность процессов очистки сточных вод.