Очистка химическая воды: Химические способы очистки воды и их преимущества

Химические методы очистки сточной воды

Очистка сточных вод химическим путем – один из трех способов, использующихся для борьбы с загрязнениями. Существуют также механический и физико-химический. Первый направлен на первичную обработку и удаление самых крупных частиц, в то время как физико-химический способен справиться даже с малейшими частицами путем обработки озоном и ультразвуком.

Химическая очистка воды из стоков способствует выделению из отработанных жидкостей растворенных веществ – механическая обработка на это неспособна. Технология оказывает действие на загрязняющие вещества на молекулярном уровне, не только извлекая примеси, но также дезинфицируя и обесцвечивая воду. Однако, для достижения желаемого эффекта важно строго соблюдать количество используемых реагентов и обеспечить оптимальные условия для полноценного завершения реакций.

К основным задачам химических методов можно отнести очистку сточных вод от вредных веществ и микроорганизмов, которые могут оказывать пагубное влияние на окружающую среду. Он подразумевает добавление реагентов, под действием которых загрязнения выпадают в осадок. Далее, механизированным путем, они удаляются.

Химические методы очистки сточных вод

Существует три основных метода химической водоочистки, используемых чаще всего: нейтрализация, окисление и коагулирование.

1. Нейтрализация. Сущность метода заключена в обработке стоков кислотами или щелочами. Это позволяет добиться оптимального показателя рН. Он активно задействуется в промышленной сфере. В частности, его используют в текстильной, фармацевтической, химической промышленности, а также в машиностроении. В роли реагентов применяют растворы кислот и щелочей. В некоторых случаях вода может проводиться через загрузки с нейтрализующими свойствами – магнезит или доломит. В этом случае используется специальное оборудование.
2. Окисление. Данный метод выражается в добавлении сразу нескольких видов окислителей. К ним можно отнести хлор, диоксид хора, кислород, а также гипохлорит натрия или кальция. Способ эффективен при очистке отработанных стоков, в составе которых присутствуют такие соединения как цинк и цианид меди. Окисление часто применяют в машиностроении и приборостроении, а также целлюлозно-бумажной промышленности и свинцово-цинковых производствах. После проведения такой очистки токсичные вещества теряют свои вредные свойства. К недостаткам технологии можно отнести достаточно высокую стоимость реагентов и их большой расход.
3. Коагулирование. Коагулирование подразумевает использование особых соединений – коагулянтов. В зависимости от серьезности загрязнений, в их роли может выступать сернокислый алюминий или хлорное железо. Соединения вступают в контакт с бикарбонатами, содержащимися в стоках, и обеспечивают их быстрое, а главное эффективное осаждение. Это касается как полимерных смол, так и других вредных веществ.

На сегодняшний день существуют специальные установки, которые позволяют быстро и эффективно устранить бактерии и вредные вещества, оседающие в виде осадка после первичной очистки. Химическая очистка сточных вод относится к одной из самых эффективных, обеспечивая соблюдение санитарных норм по химическому составу. Это приводит к тому, что производства могут экономить водные ресурсы, используя очищенные стоки повторно.

Подробная информация об услуге в разделеАнализ Воды

Озонирование или хлорирование – что лучше?

Раскрывая процесс окисления, как одной из наиболее эффективных методик очистки промышленных сточных вод, следует отметить разделение способа по виду окислителей. Это может быть озон или хлор. Озон позволяет добиться высоких результатов при незначительных затратах, а также представляет собой экологически чистое вещество без специфического запаха. Также он способен заметно быстрее окислить вредные вещества в сравнении с хлором.

Несмотря на это, для химической очистки сточных вод окислением в России чаще используется именно хлор, что связано с его доступной ценой, универсальными свойствами, позволяющими обеззараживать как воду, так и обработанные поверхности, а также продолжительным эффектом очистки. При этом, в отличие от озона, свойства хлора и его влияние на человеческий организм полностью изучены, что также помогает установить точную дозировку без вреда окружающей среде.

Проверка качества воды после очистки

Химическая очистка стоков требует высокого уровня компетентности, соблюдения установленных государственных норм, а также использования качественного оборудования и реактивов. Только соответствие технологическому режиму позволит добиться качественного удаления примесей промышленного или бытового происхождения из загрязненных вод. Но, чтобы убедиться в том, что очистные мероприятия дали ожидаемый результат, не обойтись без проведения анализов.

Для получения точных результатов в кратчайшие сроки достаточно обратиться в московскую лабораторию «НОРТЕСТ» – испытательный центр оснащен всем необходимым оборудованием и реагентами для проведения исследований на самом высоком уровне. Применение наиболее эффективных методов позволяет точно определить не только концентрацию веществ, но и классифицировать их. В итоге полученные результаты помогут в поиске решений, который способствуют исправлению ситуации с загрязнениями.

Не знаете, какой анализ выбрать? Наши специалисты помогут!

Позвоните нам: +7 (495) 108-24-26 или заполните форму

Заявка на анализ

Телефон*

Сообщение

Я согласен(а) наобработку персональных данных

Химические методы очистки воды — Способы очистки воды с помощью химии (вещества, реагенты)

Содержание статьи

Вы можете сразу перейти к нужной информации

1. Что представляет собой химическая очистка воды
2. Способы очистки воды химией
   1. Нейтрализация
   2. Окисление
   3. Восстановление
3. Где может использоваться химически очищенная вода

Что представляет собой химическая очистка воды

При химической очистке добавляют специальные реагенты, которые вступают в реакцию с вредными примесями. В результате этого процесса загрязняющие вещества расщепляются до безопасных элементов или образуются нерастворимые комплексы, которые затем удаляют с помощью фильтрации или других физических методов очищения воды.

Реакции протекают с одинаковой скоростью в любом количестве жидкости, необходимо только высчитать правильные объем препаратов для обработки. Поэтому использование химии особенно популярно там, где необходимо быстро очищать большие объемы, например, сточные воды в промышленности, системах городского водоснабжения.

В компании «Реахим-Пенза» можно приобрести широкий спектр реагентов для очистки воды в разделе «Химия для водоподготовки».
Доставка по России оптовых партий. Выгодные условия для всех покупателей.

Способы очистки воды химией

Перед проведением водоподготовки необходимо провести лабораторный анализ воды, чтобы узнать, какой способ очистки использовать, какие реагенты нужны, правильно рассчитать пропорцию и создать условия для протекания и завершения реакций. Во время работы необходимо строго соблюдать дозировку.

В результате химических реакций можно:

• обесцвечивать воду;
• дезинфицировать;
• придавать приятный аромат;
• убирать взвеси и примеси.

Существует 3 основных метода очистки: нейтрализация, окисление, восстановление. На каждом этапе вводятся различные химические вещества.

Нейтрализация

Позволяет стабилизировать уровень кислотности, привести показатель pH в норму. Результат достигается за счет добавления кислот в щелочную среду или ощелачивания кислой жидкости. Для этого используют такие вещества:

• гидрооокиси калия и натрия;
• гидроксид аммония;
• карбонат натрия, соду;
• известковое молоко, гидроксид кальция.

Еще один способ — смешение промышленных сточных вод с различным кислотно-щелочным балансом для взаимной нейтрализации. После этой процедуры очищенная жидкость становится безопасной для человека и окружающей среды, но для питьевых целей может не подходить.

Окисление

В результате этой реакции токсичные вещества превращаются в безопасные и безвредные. Окисление используется для обеззараживания, уничтожения патогенов. Для этого добавляют:

• хлор и его производные;
• перманганат калия;
• аммиак, аммонийные соли;
• озонирование.

Также возможно использование комбинаций различных препаратов для улучшения потребительских качеств воды: исправления вкуса, цвета, запаха.

Восстановление

Используется для удаления из воды токсичных веществ: ртути, мышьяка, никеля, свинца, хрома и пр. В результате этой реакции токсин восстанавливается до первоначального состояния, а затем удаляется при помощи других методов очистки: флотации, отстаивания, фильтрации и пр. Может применяться для подготовки промышленных жидкостей или воды из естественных источников.

В «РеахимПенза» вы найдете средства для очистки воды по гарантированно низким ценам, посмотрите ассортимент:
— Химия для водоподготовки
— Таблетированная соль
— Засыпки для умягчения и обезжелезивания
Работаем оптом и в розницу. Сотрудничаем на контрактной основе.

Где может использоваться химически очищенная вода

Химическая водоподготовка считается одной из самых эффективных, быстрых и производительных. Однако она не является единственным и универсальным методом очистки, т. к., загрязнители не удаляются полностью, а переходят в неопасные формы, например, в результате химических реакций может образоваться осадок, который необходимо отфильтровать. Для достижения стопроцентного результата рекомендуется использовать дополнительные методы очистки: физические, механические, физико-химические и биологические.

Если необходимы средства для доочистки воды, вы их можете купить на странице «Засыпки для фильтров для умягчения и обезжелезивания воды».

Чаще всего химические методы для очистки использованной воды используются в промышленных целях, для теплоносителей, в бассейнах и других местах массового купания людей, фармацевтике, для сточных вод. После дополнительного доочищения ее можно применять в бытовых и питьевых целях. При использовании реагентов нужно быть уверенным, что их применение не приведет к ухудшению качества воды. Поэтому перед использованием необходим анализ и точный расчет количества химических веществ, а также четкое соблюдение технологии.

Вам может быть интересно:
— Статья про водоподготовку котельной
— Каталог реагентов для очистки воды
— Каталог засыпок для умягчения и/или обезжелезивания воды

Что такое химикаты для обработки воды

«Миллионы жили без любви, никто без воды!» Эта насыщенная диводородом молекула кислорода составляет основу всех живых форм на Земле. Будь то приготовление пищи или основные санитарные нужды, роль воды остается незаменимой, поскольку все человеческое выживание зависит от воды. По оценкам, около 3,4 миллиона человек в мире ежегодно умирают из-за лишения доступа к чистой питьевой воде. Обеспечение безопасной питьевой водой остается глобальной проблемой, решение которой есть только у химии. Будучи благом для человечества, химическая промышленность разработала различные химикаты для обработки воды, которые улучшат доступ к чистой питьевой воде.

Что такое химикаты для обработки воды?

Определение химикатов для обработки воды может быть дано в двух строках, однако этого недостаточно и было бы произвольным, если бы это было сделано. Давайте кратко расскажем о том, что заставило нас полагаться на химикаты для обработки воды.

В настоящее время спрос на безопасную и пресную воду неуклонно растет в связи с удовлетворением потребностей человека и поддержкой производственной деятельности. С ростом урбанизации и экономического развития нынешнее водоснабжение вряд ли удовлетворит постоянно растущие потребности. Следовательно, химическая промышленность использует инновационные способы очистки воды, чтобы сделать воду пригодной для конечного использования, например, для питья, приготовления пищи, ирригации и промышленных целей, и это лишь некоторые из них. В методах очистки воды используются четыре основных процесса, которые включают очистку котловой воды, очистку охлаждающей воды, очистку воды и очистку сточных вод. Вещества, которые удаляются в процессе очистки воды, представляют собой взвешенные вещества, вирусы, грибки, бактерии, водоросли и минералы. Процесс включает в себя как физические, так и химические методы. Химические вещества, используемые в этом процессе, называются химикатами для обработки воды.

Обычные химикаты для обработки воды

Наиболее часто используемые химикаты для обработки воды:

1. Альгицид

2. Хлор
3. Хлора диоксид
4. Соляная кислота
5. Кальцинированная сода или бикарбонат натрия

В дополнение к вышеперечисленным химикатам используется множество других химикатов для обработки воды. Коагулянты, флокулянты, осветлители и очистители фильтров также составляют важную часть методов очистки воды.

Будущая индустрия водоподготовки

Индустрия водоподготовки играет важную роль в обеспечении чистой водой во всем мире и предотвращении различных заболеваний, связанных с водой. Благодаря инновационным химикатам для обработки котловой воды и другим сопутствующим химикатам вода из моря, загрязненных рек и сточных вод теперь может быть сделана безопасной для потребления человеком. Компания CeraMac в Andijk II, Нидерланды, спроектировала и разработала мембрану, которая, в отличие от традиционных мембран, обеспечивает улучшенную фильтрацию воды. Между тем, PWN Technologies, гигант по очистке воды, участвует в исследованиях, чтобы найти уникальное решение для очистки воды, которое поможет уменьшить глобальные водные кризисы. Они используют технологию, включающую ионный обмен во взвешенном состоянии, применение керамических мембран и усовершенствованное окисление.

Хотите знать, что такое химикаты для обработки котловой воды? Или есть похожие запросы? Напишите команде на worldofchemcials.com — [email protected]

Вы также можете связаться с нами для получения подробной информации о ближайших к вам поставщиках химикатов для очистки воды или подписаться на наш ежемесячный журнал «Chemical Today», чтобы быть в курсе последних новостей о химии.

Процесс химической обработки сточных вод

Сточные воды образуются в домах, на предприятиях, в промышленности, а также из ливневых и дождевых стоков. Как правило, сточные воды содержат около 99,9% воды по весу, а остальные 0,1% представляют собой растворенные твердые вещества или другие взвешенные вещества. Этот материал может включать экскременты, моющие средства от мытья одежды и посуды, пищевые отходы, жир, масла, пластик, соли, песок, песок и тяжелые металлы. Некоторые сточные воды промышленных или сельскохозяйственных процессов могут также содержать химические вещества, которые могут быть опасны для окружающей среды или здоровья населения и которые необходимо нейтрализовать или удалить из воды, прежде чем их можно будет безопасно повторно ввести в окружающую среду. Основная цель процессов очистки сточных вод состоит в том, чтобы очистить воду и убедиться, что она безопасна для последующего использования после того, как она будет возвращена в окружающую среду в рамках круговорота воды.

Очистка сточных вод включает ряд стадий, включающих процессы, которые являются механическими (физическими), биологическими, химическими, а также мембранными (фильтрационными) процессами.

В этой статье будут рассмотрены основы этих этапов процессов очистки сточных вод, а затем будет более подробно рассмотрена химическая очистка сточных вод.

Процессы механической очистки сточных вод

Начальная стадия очистки сточных вод включает механические процессы, которые удаляют около 20-30% твердых веществ в воде. Во-первых, сточные воды направляются на сито или барабанный сит, которые отфильтровывают относительно крупные примеси, такие как листья, текстиль, бумага или другие крупные материалы. Используется ряд сит различной степени очистки от нескольких сантиметров до нескольких миллиметров для отсеивания крупных загрязняющих веществ в воде. Скорость, с которой сточные воды проходят через фильтры на каждом этапе, тщательно контролируется для обеспечения эффективности процесса фильтрации. Любой мусор, собранный на ситах, отправляется на другие этапы процесса, где материал обезвоживается, а затем сжигается.

Следующим шагом обычно является отправка сточных вод в процесс сбора песка. Специальный отстойник используется для удаления грубых частиц, таких как камни, осколки стекла, песок или любой неуловленный органический материал. На этом этапе скорость сточных вод замедляется, чтобы позволить этим отложениям осесть из воды и собраться на дне резервуара. Можно использовать различные типы коллекторов песка, которые могут использовать аэрацию для переноса жиров и масел на поверхность воды или центробежную силу для отделения воды от других материалов.

Дальнейшее замедление скорости сточных вод осуществляется за счет расширения бассейна по мере поступления воды в бак первичной очистки. Более низкая скорость позволяет более мелким частицам оседать в осадок, который скапливается на дне резервуара. Этот последний очистной резервуар представляет собой окончание процесса механической очистки сточных вод. Удаленный шлам направляется в башню ферментации, где любой органический материал преобразуется в газообразный метан и может использоваться для производства электроэнергии для питания перерабатывающей установки.

Процессы биологической очистки сточных вод

После механической очистки стоки поступают в биологический процесс для дальнейшей очистки. Аэротенки используются для добавления кислорода в воду и обеспечения циркуляции воды с помощью гребных винтов. Кислород стимулирует рост бактерий и микроорганизмов, которые питаются любыми органическими загрязнениями в воде и превращают их в неорганические вещества. В результате этого процесса образуются хлопья активного ила, которые свободно плавают в воде. Из аэрационных или циркуляционных резервуаров вода подается в резервуар вторичной очистки сточных вод, и снова скорость воды замедляется, позволяя происходить осаждению. Шлам оседает на дно очищенной воды и поэтому может быть удален механическим способом со дна резервуара. Однако часть ила, известного как возвратный ил, не удаляется, а вместо этого подается обратно в циркуляционный резервуар, чтобы обеспечить наличие достаточного количества бактерий и микроорганизмов для обеспечения жизнеспособности процесса биологической очистки. Удаляемый шлам обычно направляется в метантенк для дальнейшей обработки и получения метанового газа, который будет использоваться для производства электроэнергии.

Во многих случаях завершения первых двух этапов очистки сточных вод достаточно для того, чтобы воду можно было снова направить в реку или ручей. Однако для некоторых потоков промышленных и сельскохозяйственных отходов необходимы дополнительные этапы обработки. Здесь вступают в действие процессы химической очистки сточных вод. Баланс этой статьи будет в основном сосредоточен на этих процессах.

Процессы химической очистки сточных вод

Химические вещества используются при очистке сточных вод в ряде процессов для ускорения дезинфекции. Эти химические процессы, вызывающие химические реакции, называются химическими единичными процессами и используются наряду с биологическими и физическими процессами очистки для достижения различных стандартов воды.

Специализированные химические вещества, такие как хлор, перекись водорода, хлорит натрия и гипохлорит натрия (отбеливатель), действуют как средства, которые дезинфицируют, дезинфицируют и способствуют очистке сточных вод на очистных сооружениях.

Существует несколько отдельных химических технологических процессов, включая химическую коагуляцию, химическое осаждение, химическое окисление и расширенное окисление, ионный обмен, а также химическую нейтрализацию и стабилизацию, которые можно применять к сточным водам во время очистки.

Нейтрализация

Нейтрализация включает добавление химикатов с целью регулирования pH сточных вод. Это включает добавление кислот (для снижения pH) или щелочей (для повышения pH) в зависимости от начального pH входящего потока.

Химическое осаждение

Химическое осаждение является наиболее распространенным методом удаления растворенных металлов из растворов сточных вод, содержащих токсичные металлы. Для перевода растворенных металлов в твердую форму к смеси добавляют реагент для осаждения. Химическая реакция, запускаемая реагентом, приводит к тому, что растворенные металлы образуют твердые частицы. Затем можно использовать фильтрацию для удаления частиц из смеси. Насколько хорошо работает процесс, зависит от вида присутствующего металла, концентрации металла и типа используемого реагента. При осаждении гидроксида, обычно используемом процессе химического осаждения, гидроксид кальция или натрия используется в качестве реагента для создания твердых гидроксидов металлов. Однако может быть трудно создать гидроксиды из растворенных частиц металлов в сточных водах, поскольку многие растворы сточных вод содержат смешанные металлы.

Химическая коагуляция

Этот химический процесс включает в себя дестабилизацию частиц сточных вод, так что они агрегируют во время химической флокуляции. Мелкие твердые частицы, рассеянные в сточных водах, несут отрицательный электрический поверхностный заряд (в их нормальном стабильном состоянии), что препятствует их образованию более крупных групп и осаждению. Химическая коагуляция дестабилизирует эти частицы путем введения положительно заряженных коагулянтов, которые затем уменьшают заряд отрицательных частиц. Как только заряд уменьшается, частицы свободно образуют более крупные группы. Далее в смесь вводят анионный флокулянт. Поскольку флокулянт взаимодействует с положительно заряженной смесью, он либо нейтрализует группы частиц, либо создает мостики между ними, связывая частицы в более крупные группы. После образования более крупных групп частиц можно использовать седиментацию для удаления частиц из смеси.

Химическое окисление/восстановление и ускоренное окисление

При введении окислителя при химическом окислении электроны переходят от окислителя к загрязняющим веществам в сточных водах. Затем загрязняющие вещества претерпевают структурную модификацию, становясь менее разрушительными соединениями. Щелочное хлорирование использует хлор в качестве окислителя против цианида. Однако щелочное хлорирование как процесс химического окисления может привести к образованию токсичных хлорированных соединений, и могут потребоваться дополнительные этапы. Усовершенствованное окисление может помочь удалить любые органические соединения, образующиеся в качестве побочного продукта химического окисления, посредством таких процессов, как отгонка паром, отгонка воздухом или адсорбция активированным углем.

Окислительно-восстановительные реакции используются для обработки питьевой воды. Хлорированные углеводороды и пестициды можно эффективно удалить из сточных вод с помощью обработки озоном и перекисью водорода. Усовершенствованные процессы окисления также используются для разложения лекарственных веществ, таких как антибиотики или цитостатические препараты, которые могут быть обнаружены в воде. Восстановительные процессы также могут быть использованы для превращения ионов тяжелых металлов в сульфиды.

Ионный обмен

Когда вода слишком жесткая, ее трудно использовать для очистки, и она часто оставляет серый осадок. (Вот почему одежда, выстиранная в жесткой воде, часто сохраняет грязный оттенок.) Процесс ионного обмена, аналогичный обратному осмосу   , можно использовать для смягчения воды. Кальций и магний являются распространенными ионами, которые приводят к жесткости воды. Для умягчения воды вводят положительно заряженные ионы натрия в виде растворенной поваренной соли или рассола. Жесткие ионы кальция и магния меняются местами с ионами натрия, а свободные ионы натрия просто выделяются в воду. Однако после умягчения большого количества воды раствор для умягчения может заполниться избытком ионов кальция и магния, что потребует пополнения раствора ионами натрия.

Адсорбция и хемосорбция

Адсорбция – это процесс, при котором вещества накапливаются на поверхности твердого тела под действием силы Ван-дер-Ваальса. Этот процесс является физическим — когда то же самое происходит в результате химической связи, этот процесс известен как хемосорбция.

При очистке сточных вод активированный уголь часто используется для связывания растворимых элементов в воде, которые невозможно было удалить на более ранних стадиях процесса очистки, таких как механическая или биологическая. Красители от окрашивания текстиля, остатки фармацевтических препаратов, мышьяк и тяжелые металлы являются примерами веществ, которые можно эффективно удалить с помощью этого процесса.

Осадки

Химический процесс осаждения включает добавление в сточные воды подходящих реагентов, которые могут превращать растворенные вещества в плохо растворимые. При таком преобразовании материал выпадает в осадок и снижает концентрацию материала. Тяжелые металлы могут осаждаться в виде гидроксидов металлов, а анионы могут осаждаться, например, в виде солей кальция, железа или алюминия.

Флокуляция

Флокуляция использует флокулянты для удаления очень мелких частиц из сточных вод, которые обычно не накапливаются в виде более крупных агломератов в результате их электрического отталкивания от одинакового заряда. При добавлении специальных химикатов образуются более крупные составы частиц, которые затем оседают в процессе осаждения.

Химическая стабилизация

Этот процесс химической очистки сточных вод работает аналогично химическому окислению. Шлам обрабатывают большим количеством данного окислителя, например хлора. Введение окислителя замедляет скорость биологического роста в осадке, а также помогает дезодорировать смесь. Затем вода удаляется из шлама. Перекись водорода также может использоваться в качестве окислителя и может быть более экономичным выбором.

Резюме

Обработка сточных вод для использования или рециркуляция и повторное использование представляет собой объединение нескольких отдельных технологий, включая специализированные химикаты, продукты механической фильтрации, системы очистки, специально разработанное оборудование и услуги по очистке сточных вод для получения удовлетворительных решений проблем очистки воды и исправление.

В этой статье представлен обзор процессов очистки сточных вод с акцентом на процесс химической очистки сточных вод. Для получения информации по другим темам обратитесь к нашим дополнительным руководствам или посетите платформу поиска поставщиков Thomas, где вы можете найти потенциальные источники поставок для более чем 70 000 различных категорий продуктов и услуг.

Источники:

1. https://www.aerzen.com/applications/water-and-waste-water-treatment/adviser/processes-of-waste-water-treatment.