Окиснення забруднень стічних вод
Для очищення стічних вод використовують такі окиснювачі: газоподібний і скраплений хлор, двоокис хлору, хлорат кальцію, гіпохлорити кальцію і натрію, перманганат калію, біхромат калію, пероксид водню, кисень повітря, пероксірчані кислоти, озон, піролюзит та ін.
У процесі окиснення токсичні забруднення, що містяться у стічних водах, у результаті хімічних реакцій, перетворюються на менш токсичні, які видаляють з води. Активність речовини, як окиснювача, визначається величиною окисного потенціалу. Перше місце серед окиснювачів займає фтор, який завдяки високій агресивності не може бути використаний на практиці. Для інших речовин величина окисного потенціалу дорівнює: для озону - 2,07; для хлору - 0,94; для пероксиду водню - 0,68; для перманганату калію - 0,59.
Хлор і речовини, що містять «активний» хлор, є найбільш поширеними окиснювачами. Їх використовують для очищення стічних вод від сірководню, фенолів, ціанідів та ін. При введенні хлору у воду утворюється хлорнуватиста і соляна кислоти
Пероксид водню використовується для окиснення нітритів, альдегідів, фенолів, ціанідів, сірковмісних відходів, активних барвників. У розбавлених розчинах процес окиснення органічних речовин перебігає повільно, тому використовують каталізатори - іони металів змінної валентності (Fe2+, Cu2+, Mn2+, CO2+, Cr2+, Ag2+). У процесах водооброблення використовують також відновлювальні властивості пероксиду водню. У нейтральному і слаболужному середовищах він легко взаємодіє з хлором і гіпохлоритами, переводячи їх у хлориди, ці реакції використовують при дехлоризації води
Кисень повітря використовують при очищенні води від заліза. Реакція окиснення у водному розчині перебігає за схемою
Піролюзит є природним матеріалом, що складається з двоокису марганцю.
Його використовують для окиснення тривалентного миш'яку у п'ятивалентний
Окиснення озоном дозволяє одночасно забезпечити знебарвлення води, усунення присмаку і запахів, а також знезаразити її. Озон окислює як неорганічні, так і органічні речовини, розчинені у стічній воді. Озонуванням (рис. 3.16) можна очищати стічні води від фенолів, нафтопродуктів, сірководню, сполук миш'яку, ПАР, ціанідів, барвників, канцерогенних ароматичних вуглеводнів, пестицидів та ін. При обробленні води озоном відбувається розкладання органічних речовин і знезараження води; бактерії гинуть у кілька тисяч разів швидше, ніж при обробленні води хлором. Окиснення речовин озоном може бути пряме і непряме, а також здійснюватися каталізом і озонолізом.
Непряме окиснення - це окиснення радикалами, що утворюються у результаті переходу озону з газової фази у рідину і його саморозкладання.
Каталіз - каталітичний вплив озонування полягає у посиленні ним окиснюючої здатності кисню, який присутній в озонованому повітрі.
Рисунок 3.16 - Озонування води
Озоноліз являє собою процес фіксації озону на подвійному або потрійному вуглецевому зв'язку з подальшим розривом і утворенням озонідів, які є нестійкими сполуками і швидко розкладаються.
Процес очищення стічних вод відбувається значно ефективніше при спільному використанні ультразвуку та озону, ультрафіолетового опромінення та озону.
Ультрафіолетове опромінення прискорює окиснення у 102-104 рази.
3.4.2