Класифікація процесів та методів очистки води

Классификация методов очистки воды М.И.Лапшина конкретизирует классификацию Л.А.Кульского и рассматривает метод очистки относительно определенного технологического процесса. Все методы в этой классификации разбиты на три группы: методы, основанные на выделении примесей без изменения их химического состава, на преобразовании примесей с изменением их химического состава; биохимические методы.

Первая группа методов получила наибольшее распространение в практике очистки шахтных вод. Она делится на две подгруппы:

1) непосредственное выделение примесей из воды;

2) разделение примесей и жидкости после изменения фазового состояния воды или примеси.

Непосредственное выделение примесей из воды включает методы механической очистки (с применением процеживания, отстаивания и фильтрования) и физико-химической очистки (флотация, электрофорез и мембранные методы).

Методы разделения примесей и жидкости после изменения фазового состояния классифицируют, исходя из характера поверхностей раздела фаз (все они являются физико-химическими): коагуляция, сорбция, кристаллизация (примесь - твердая фаза, вода - жидкая фаза), испарения (примесь - жидкая или твердая фаза), коалесценция, экстракция (примесь и вода - две жидкие фазы, не смешиваются) вымораживания (примесь - жидкая фаза, вода - твердая фаза) дегазация, отвод, евапорация (примесь - газовая фаза, вода - жидкая фаза).

Вторая группа методов, а именно методы преобразования примесей с изменением химического состава подразделяются на следующие подгруппы: образование труднорастворимых соединений, образование малодиссоциированных соединений, образование комплексных соединений, процессы синтеза и разложения, окислительно-восстановительные процессы, в частности электрохимические, термолиз.

Таким образом, следует различать методы механической, химической, физико-химической и биологической очистки производственных сточных вод.

Процессы очистки воды можно интенсифицировать применением электростатических и магнитных полей.

Во всех случаях очистки сточных вод первой стадией является механическая очистка, предназначенная для удаления грубодисперсных и коллоидно-дисперсных частиц. Дальнейшая очистка от истинно растворенных химических веществ осуществляется различными методами: химическими (реагентное осаждение), физико-химическими (флотация, абсорбция, ионный обмен, дистилляция, обратный осмос, ультрафильтрация и др.), электрохимическими и биологическими. В отдельных случаях для уничтожения весьма вредных веществ применяют термические методы. Во многих случаях приходится применять комбинацию указанных методов.

Таким образом, в зависимости от характера примесей, содержащихся в сточных водах, применяют те или иные методы их очистки. Наиболее распространенными из них являются следующие:

1) для извлечения взвешенных примесей - отстаивание, флотация, фильтрация, центрофугирование (для грубодисперсных частиц), коагуляция, флокуляция, электрические методы осаждения (для тонкодисперсных и коллоидных частиц);

2) для очистки от минеральных (неорганических) истинно растворенных соединений - дистилляция, ионный обмен, обратный осмос, ультрафильтрация, реагентное осаждение, методы охлаждения, электрические методы;

3) для очистки от органических соединений - экстракция, адсорбция, флотация, ионный обмен, реагентные методы (регенерационные методы) биологическое окисление, жидкофазное окисление, парофазное окисление, озонирование, хлорирование, электрохимическое окисление (деструктивные методы);

4) для очистки от газов и паров - отдувка, нагрев, реагентные методы;

5) для уничтожения вредных веществ - термическое разложение.

Основной удельный вес очистки стоков приходится на механические и физико-химические методы очистки (70% всех стоков, очищаемых), а по капиталовложениям - на физико-химические (54%) и химические (20%) методы.