Очистка сточных вод от тяжелых металлов

Сточные воды промышленных предприятий часто содержат соединения с высокой атомной массой, которым присущи свойства металлов, эти вещества называются тяжелыми металлами и являются ценными для производства и опасными для природы. Процесс выделения этих веществ из очищаемой воды – очистка сточных вод от тяжелых металлов, осуществляется следующими методами:

1. Электролиз;
2. Мембранными;
3. Сорбция;
4. Ионный обмен.

Очистка сточных вод электролизом

Электролиз – процесс воздействия на сложные химические элементы электрическим током, с целью их разложения на более простые. В очистке сточных вод электролиз реализую следующим образом: сточная вода поступает в ёмкость, чаще, проточного типа, по краям которой на определённую глубину погружены электроды – анод, положительно заряженный, и катод, отрицательно заряженный. Сточная вода выступает в роли проводника между электродами, в результате чего положительно заряженные частички двигаются к катоду, а отрицательно – к аноду. Тяжелые металлы выделяют из сточной воды электролизом когда их концентрации невелики, и нет необходимости их повторного применения, так как все отделенные металлы остаются на электроде, и отделить их от него уже невозможно.  К недостаткам электролиза относят высокое энергопотребление,  необходимость замены электродов. Срок службы электродов зависит от состава очищаемой воды, местных условий. Электроды изготавливаются из графита, марганца, нержавеющей стали, диоксида свинца, молибдена.

Мембранные методы очистки воды от тяжелых металлов

Обратный осмос – процесс разделения сточной воды на очищенную воду и концентрат, за счет продавливания исходной воды через полупроницаемую мембрану. Очистка сточных вод от тяжелых металлов обратным осмосом – явление довольно редкое, из за высокой стоимости такой обработки и требований производителей установок обратного осмоса для канализации к составу исходной воды. Вода, поступающая на установку, должна быть умягченной и содержать небольшое количество механических включений: взвешенные вещества до 20 мг/л.  Установки обратного осмоса применяются для очистки сточных вод от ртути.

Из мембранных методов для очистки от тяжелых металлов сегодня набирает обороты применение мембранных биореакторов (МБР). Мембранные биореакторы – ёмкости с установленными в них блоками ультра фильтрационных мембран, вода «всасывается» через мембрану, за счёт создания вакуумметрического давления на всасывающем трубопроводе. Производители таких мембран не предъявляют таких жестких требований к воде, как производители обратноосмотических. Мембраны могут быть нитчатыми, пластинчатыми и пр.

Сорбционные методы очистки сточных вод от тяжелых металлов

Сорбция – процесс поглощения одного вещества другим. Очистка сточных вод от тяжелых металлов проходит за счет их поглощения сорбентом, в напорных или безнапорных фильтрах. Сорбционный метод эффективно удаляет медь и цинк, до 95-98%, за счёт применения в качестве сорбента шлака свинцовой плавки.

Ионный обмен — частный случай сорбционной обработки – загрязнения поглощаются на молекулярном уровне. Метод заключается в смешение сточных вод, в резервуаре или фильтре, с катионитами и анионитами, способными «вытягивать» из них тяжелые металлы. В качестве ионитов применяются слюды, глинистые минералы, полевые шпаты, ионнообменные смолы, гуминовые кислоты угля.