10. Chemiczne metody oczyszczania wody i ścieków

Woda

- koagulacja - proces usuwania koloidów oraz drobno zdyspergowanych zawiesin powodujących barwę i mętność oraz wzrost wskaźników zanieczyszczenia organicznego wody, za pomocą koagulantów (sole glinu i żelaza),

- zmiękczanie wody - metoda polega na strącaniu na drodze chemicznej nierozpuszczalnych osadów lub wiązania w kompleksowe związki jonów wapnia i magnezu przy pomocy różnych reagentów.

a) dekarbonizacja - usuwanie z wody węglanów - wapnem ( w postaci mleka lub wody wapiennej), albo kwasem solnym,

b) zmiękczanie sodą - polega na dodawaniu sody, która reaguje z solami wapnia i magnezu,

c) zmiękczanie wody fosforanami - strącanie nierozpuszczalnych fosforanów wapnia i magnezu,

- odgazowanie chemiczne - polega na wprowadzeniu reduktorów, które utleniają się tlenem obecnym w wodzie: usuwanie O₂ za pomocą Na₂SO₃, SO₂, usuwanie CO₂ odkwaszanie,

- odkrzemianie - usuwanie krzemionki z wody, która jest przyczyną wytrącania bardzo twardych osadów krzemionkowych w kotle:

a) za pomocą wapna,

b) odkrzemianie uwodnionym dolomitem,

c) za pomocą tlenków metali,

d) za pomocą prażonego magnezytu,

e) za pomocą soli glinu i żelaza,

- dezynfekcja wody - zniszczenie i usunięcie z wody bakterii chorobotwórczych. Chemiczne metody dezynfekcji wody polegają na dawkowaniu do niej silnych utleniaczy takich jak chlor, podchloryn sodu, dwutlenek chloru, chloraminy, ozon, brom i jod. W praktyce do dezynfekcji wody wodociągowej stosuje się chlor i jego związki oraz ozon.

- utlenianie - utlenianie substancjami chemicznymi w oczyszczaniu wody może być stosowane w celu: utleniania Fe(II), Mn(II), siarkowodoru, siarczków oraz innych zredukowanych substancji nieorganicznych; obezwładnienia glonów i innych mikroorganizmów obecnych w ujmowanej wodzie; utleniania związków powodujących barwę, smak i zapach wody; wspomagania przebiegu i skuteczności koagulacji; transformacji niebiodegradalnych substancji organicznych do ich form biodegradalnych; utleniania substancji organicznych pochodzenia naturalnego i antropogenicznego oraz zmniejszenia stężenia prekursorów TOX; zwiększenia skuteczności desorpcji lotnych związków organicznych; utleniania azotu amonowego; dezynfekcji. W związku z tym utleniacze mogą być dodawane w różnych miejscach układu technologicznego, stąd wyróżnia się utlenianie: wstępne, pośrednie i końcowe. W procesie tym stosuje się chlor, dwutlenek chloru, ozon, nadmanganian potasu oraz nadtlenek wodoru.

Ścieki

- koagulacja - jak wyżej,

- zobojętnianie - proces doprowadzenia odczynu ścieków z silnie kwaśnego lub silnie zasadowego do bliskiemu obojętnemu. Stosuje się wapno lub ług sodowy,

- utlenianie i redukcja,

- wytrącanie - wydzielenie z roztworu substancji w postaci osadu. Prowadzone ( w wyniku dodania odpowiedniego odczynnika lub elektrolizy) w celu wydzielenia i oznaczenia substancji lub usunięcia jej z roztworu,

- chemiczne usuwanie związków biogennych + strącanie fosforu - ścieki miejskie są jednym z głównych źródeł przedostawania się związków biogennych, a zwłaszcza fosforu do rzek i jezior. Biologiczne metody usuwania azotu oraz biologiczne i chemiczne metody usuwania fosforu stosuje się by osiągnąć żądaną zawartość miogenów w odprowadzanych ścieków. Chemiczne strącanie fosforu jest dobrym rozwiązaniem dla istniejących klasycznych oczyszczalni w celu osiągnięcia wymaganego stopnia usunięcia miogenów. Pozwala osiągnąć bardzo dobre efekty (90% redukcji). Chemiczne usuwanie fosforu polega na dodaniu do ścieków koagulantów: wapna, soli glinu lub soli żelaza. W procesie koagulacji fosfor rozpuszczony w ściekach zostaje przekształcony w formy nierozpuszczalne, a następnie usuwany przez sedymentacje. Wolne mieszanie ścieków i powstawanie dużych kłaczków zwane flokulacją znacznie przyspieszają proces i zwiększają efekt usuwania fosforu. Ze względu na miejsce dawkowania reagentów wyróżnia się trzy metody prowadzenia procesu:

1. Strącanie wstępne - reagenty dawkuje się do ścieków surowych, powstające kłaczki są usuwane w osadniku,

2. Strącanie symultaniczne - reagenty dawkuje się do komory osadu czynnego lub bezpośrednio przed nią,

3. Strącanie wtórne - do strącania buduje się oddzielną komorę reakcji i osadnik, do którego doprowadza się ścieki oczyszczone biologicznie.

---