11. Очистка св от растворенных примесей реагентным методом. Физико-химические основы процесса. Пути управления лимитирующей стадией.

Одним из видов обработки сточных вод является реагентная очистка, которая представляет собой сочетание различных типов химических реакций, приводящих к удалению из сточных вод токсичных компонентов.

А. Нейтрализация сточных вод - это химическая реакция, ведущая к уничтожению кислотных свойств раствора с помощью щелочей, а щелочных свойств раствора - с помощью кислот.

Поскольку химическая природа отходов может быть различной, то для нейтрализации одного вида отходов необходимо уменьшить кислотные свойства, а для другого вида отходов - щелочные. О степени кислотности или щелочности раствора можно судить по значению водородного показателя рН.

Самую простую систему нейтрализации можно представить в виде измельченного известняка, на который выливают раствор кислоты, а осадок собирают в отстойник. При рН = 4,3 все карбонаты и гидрокарбонаты, являющиеся основными компонентами природной воды, разлагаются с выделением CO₂.

Б. Реакции осаждения - это химические реакции, приводящие к осаждению загрязняющих веществ или ценных компонентов.

Сточные воды содержат, как правило, растворенные нежелательные или ценные компоненты. Для их выделения используют реакции осаждения.

• очистку сточных вод от ионов некоторых металлов (Cu⁺², Ni⁺², Fe⁺² и др.) можно производить, используя щелочи. При рН = 8- 9 обеспечивается наиболее полное осаждение труднорастворимых соединений меди, никеля и железа в результате реакции

В. Реакции окисления-восстановления - это одновременное окисление одних компонентов и восстановление других.

Окислительно-восстановительные реакции применяют для превращения токсичных веществ в безвредные, а также для извлечения ценных компонентов.

• в выщелоченных водах, образующихся при извлечении меди из руды, содержится растворенная медь 

• отходы, образующиеся в процессе плакирования металлов, содержат ионы Cr(VI) в виде . Из концентрированных растворов хром может быть регенерирован. На первом этапе Cr(VI) восстанавливают до Cr(III) или до Cr(II), поскольку ионы Cr(VI), как известно, наиболее токсичны. Затем хром осаждают в виде гидроксида хрома (III) и подвергают термической обработке. Так замыкается цикл по хрому.

На практике характер лимитирующей стадии во многом зависит от скорости введения в систему осадителя и концентрации реагентов, поскольку таким способом можно изменять степень пересыщения. При медленном осажден пи скорость будет лимитироваться преимущественно поверхностными процессами, а при высоких концентрациях реагентов такой стадией может стать диффузия. Температура.

__________________________________________________________