1. ТЕМА 7: «СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ
БЕЗОПАСНОСТИ»
ТЕМА 7.5: «ТЕХНОЛОГИИ ВОДООЧИСТКИ И ВОДОПОДГОТОВКИ»
Перечень нормативных актов:
1. Федеральный закон от 10 января 2002г.№7-ФЗ «Об охране
окружающей среды» (с изменениями) (главы с 1 по 16).

2. Очистка сточных вод осуществляется:
1.Реагентный метод
Очистка сточных вод от ионов тяжелых металлом осуществляется путем перевода ионов
тяжелых металлов в малорастворимые соединения (гидроксиды или основные карбонаты) при
нейтрализации сточных вод с помощью различных щелочных реагентов (гидроксидов кальция,
натрия, магния, оксидов кальция, карбонатов натрия, кальция, магния).
2. Электрокоагуляционный метод
Электрокоагуляция как метод превращения примесей в грубодисперсное состояние
основывается на множестве физико-химических процессов, протекающих в жидкости под
воздействием электрического тока:
 электростатическая (поляризационная) коагуляция - диполь-дипольное взаимодействие
коллоидных частиц за счет дальнодействующих сил притяжения, возникающих при наложении
электрического поля;
 электрохимическая коагуляция - взаимодействие частиц при изменении их заряда или
толщины двойного электрического слоя за счет изменения физико-химических свойств
раствора (рН и Eh) в межэлектродном объѐме или приэлектродных слоях;
 электролитическая коагуляция - взаимодействие частиц при введении
потенциалообразующих ионов металлов за счет электрохимического растворения электродов;
 гидродинамическая коагуляция - слипание частиц за счет увеличения числа их
столкновений при перемешивании жидкости в электролизере (перемешивание жидкости
может осуществляться как продуктами электрохимических реакций, так и за счет
конструктивных приемов);
 концентрационная коагуляция - увеличение числа столкновений частиц, приводящих к их
слипанию, за счет повышения локальных концентраций частиц в межэлектродном объѐме при
их транспорте, осаждении на электродах и т.п.

3. 3. Гальванокоагуляционный метод
В основе принципа гальванокоагуляции лежат те же физико- химические процессы,
которые составляют сущность злектрокоагуляции.
Отличие данного метода от электрокоагуляции заключается в способе введения в
обрабатываемый сток ионов железа, а также в отсутствии электростатической
(поляризационной) коагуляции, возникающей при наложении электрического поля.
4.Ионообменная очистка
При ионообменной очистке из сточных вод гальванических производств удаляют соли
тяжелых, щелочных и щелочноземельных металлов, свободные минеральные кислоты и
щелочи, а также некоторые органические вещества.
Очистку сточных вод производят с помощью синтетических ионообменных смол (ионитов),
представляющих собой практически нерастворимые в воде полимерные материалы,
выпускаемые в виде гранул величиной 0,2-2 мм. В составе молекулы ионита имеется
подвижный ион (катион или анион), способный в определенных условиях вступать в реакцию
обмена с ионами аналогичного знака заряда, находящимися в водном растворе (сточной
воде).
Принципиально возможны три варианта ионообменной очистки сточных вод
гальванических производств:
1) очистка сточных вод, образующихся в отдельных технологических процессах -
локальная очистка;
2) очистка общего стока гальванического цеха или участка;
3) очистка сточных вод, подвергнутых предварительному обезвреживанию с помощью
химических реагентов для удаления из них минеральных солей.
С экономической точки зрения наиболее целесообразна ионообменная очистка не общего
стока гальванического цеха, а локальная очистка. В этом случае переработка и возврат в
производство концентрированных растворов, образующихся при регенерации ионитов и

4. 5. Метод жидкостной экстракции
Экстракцией называют процесс извлечения одного или нескольких компонентов из
растворов или твердых тел с помощью избирательных растворителей (экстрагентов). В
основе метода жидкостной экстракции лежит массообменный процесс, протекающий с
участием двух взаимно нерастворимых или ограниченно растворимых жидких фаз,
между которыми распределяется экстрагируемое вещество.
В процессе очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов методом жидкостной
экстракции металлы переходят в органическую фазу, а затем в результате реэкстракции
- из органической фазы (экстракт) в водный раствор. Таким образом достигается очистка
сточных вод и концентрированно металла, т.е. создаются условия для его регенерации
(например, электролизом).
Для очистки сточных вод наиболее часто применяют процессы противоточной
многоступенчатой экстракции и непрерывной противоточной экстракции.
6. Метод дозированного выпаривания
Для повышения экономической эффективности очистки целесообразно проводить
очистку стоков, поступающих от многокаскадной (не менее трехкаскадной) ванны
промывки.
7. Метод электродиализа
Метод электродиализа целесообразно применять для очистки локальных стоков.
Это дает возможность использовать в рецикле не только очищенную воду, но и
сконцентрированные вещества: кислоту, щелочь. Промывные воды при наличии
механических примесей направляются на фильтр, заполненный активированным углем,

5. 8. Метод обратного осмоса и ультрафильтрации
Процессы обратного осмоса и ультрафильтрации основаны на способности молекул воды
проникать через полупроницаемые мембраны. Осмос - самопроизвольный переход воды в
раствор (например, сточные воды), отделенный от него полупроницаемой мембраной, при
этом со стороны воды возникает осмотическое давление.
9. Метод электролиза, в том числе на объемно-пористых электродах
Электролиз является эффективным методом извлечения тяжелых, цветных, благородных
и драгоценных металлов, в первую очередь Au, Ag, Си, Ni, Zn, Cd из разбавленных растворов
электролитов.
Преимуществами данного метода (по сравнению с реагентными) являются: компактность
установки; простота эксплуатации; возможность автоматизации; утилизация металлов из
сточных вод до 80 % (остальная часть металлов удаляется в виде гидроокисей); возможность
обработки высоко концентрированных растворов
10. Адсорбционный метод
Сорбцией называют процесс поглощения твердым телом или жидкостью (сорбентом)
какого-либо вещества из окружающей среды. Различают три основные "разновидности
сорбции -адсорбцию, абсорбцию и хемосорбцию.
Адсорбция - поглощение вещества из газовой или жидкой среды поверхностным слоем
твердого тела или жидкости (адсорбента).
Абсорбция - поглощение какого-либо вещества из окружающей среды всей массой
поглощающего тела (абсорбента). Абсорбция жидким абсорбентом какого-либо вещества из
газовой смеси называется растворением. Абсорбция жидким абсорбентом какого-либо
вещества из жидкой смеси называется экстракцией.

6. Хемосорбция - поглощение вещества поверхностью какого-либо тела (хемосорбента) в
результате образования химической связи между молекулами вещества и хемосорбента.
Адсорбцию широко применяют для глубокой очистки сточных вод от растворенных
органических веществ после биологической очистки, значительно реже - для очистки от
ионов тяжелых металлов.
Адсорбционная очистка эффективна во всем диапазоне концентраций примесей в
воде, однако более всего еѐ преимущества сказываются на фоне других методов
очистки при низких концентрациях загрязнений.
При адсорбции из растворов происходит поглощение адсорбентом как молекул
загрязнения так и воды. Кроме того при очистке водных растворов происходит
конкуренция двух видов межмолекулярных взаимодействий: гидратация молекул
загрязнителя, т.е. взаимодействие их с молекулами воды в растворе, и взаимодействие
молекул загрязнителя с адсорбентом.