Очищення води від важких металів: способи і пристосування
Очищення води від важких металів, безсумнівно, є важливим фактором для отримання готової до використання, чистою і нешкідливою для людини рідини. До важких металів відносять хімічні елементи, які мають металеві властивості і при цьому володіють значною атомною масою.
Вони надають руйнівну дію на функції організмів тварин і людини, а також мають властивість акумулюватися в органах і тканинах і наносити здоров'ю непоправної шкоди. Саме тому важливо встановлювати на водоочисних спорудах фільтри для води від заліза, міді, свинцю, нікелю, цинку, кобальту, ртуті, кадмію та срібла.
Необхідність подібної фільтрації обумовлена тим, що через активне використання води для різних галузей промисловості концентрація цих металів в стоці дуже велика. Забруднювачі мають різну структуру і властивості, а значить, для кожного з їх видів доводиться вдаватися до різних методів і пристосуванням.
Очищення води від важких металів у формі іонів виробляється хімічним способом і зводиться до зміни рівня кислотності середовища до необхідного. При досягненні PH величини 9.0-10.5 будь-які метали стають нерозчинними і випадають в осад, який усувається досить просто.
Вибір хімічних реагентів, за допомогою яких виробляється промислова водоочищення, залежить від наступних факторів:
- необхідного ступеня очистки-
- концентрації забруднюючої речовини-
- наявності або відсутності домішок.
Після того як речовини переведені в нерозчинну форму, слід етап їх поділу, найчастіше за допомогою гравітаційного осадження металу. Виробляється операція за допомогою спеціальних обложників ємностей, з яких осіли частинки відкачуються для зневоднення і просушування. Плюс цього способу в його простоті, а мінус - у високій чутливості до наявності сторонніх сполук, які здатні перешкодити процесу осадження. Це можуть бути мило, перекис водню або детергенти.
Очищення води від важких металів проводиться також іншим способом. Він носить назву «мембранний» і здійснюється за допомогою спеціальної установки з перегородками. Як правило, у воді, очищеної мембранами, концентрація металів не перевищує 1 мг на літр, а по інший бік фільтра вони самі концентруються у вигляді гелеобразной маси.
Саме така очищення води від важких металів по праву вважається найефективнішою і перспективною. Її високу якість обумовлено особливими властивостями мембран, такими як:
1. Висока селективність, або, іншими словами, здатність до поділу відмінних за властивостями речовин. Перегородка напівпроникності і пропускає крізь себе лише воду, повністю звільнену від сторонніх домішок. Останні скупчуються по інший бік мембран.
2. Сплав, з якого відлили перегородки, відрізняється особливою міцністю і стійкістю до хімічних впливів.
3. Мембрана однаково ефективно і в повному обсязі виконує покладені функції протягом усього періоду використання. Перевага методу в тому, що домішки металів осідають на поверхні, що фільтрує і не забивають її пори, а різними способами видаляються з мембрани.
Видом такого очищення є зворотний осмос. Цей метод відрізняється тим, що до розчину (забрудненій воді) прикладається тиск, який перевищує його власне. До недоліків способу відносяться високі вимоги до якості матеріалів, з яких створюються очисні установки і складність з видаленням концентраційного шару.
Великий обсяг рідини з незначною концентрацією важких металів доцільно очищати методом іонного обміну. Як відомо, технологія його заснована на використанні іонообмінних смол, на поверхні яких акумулюються металеві іони. Установки для цих робіт дозволяють експлуатувати смоли протягом декількох років, виключаючи їх злежування.
Найбільш же ретельним методом очищення є найскладніша з технічного виконання циклічна обробка з ультрафильтрацией. Правда, метод цей застосовується тільки на електролізних і гальванічних виробництвах, стічні води яких містять величезний відсоток відпрацьованих розчинів і насичені хеланітамі. Для такої роботи використовують спеціальні реактори.