ня води фільтрацією через мембрани використовують, як правило, на завершальних стадіях очищення. Розділяють на мікрофільтрацію (розмір пор 0.5-5 мкм; вага фільтровану частинок більше 500 kDa; тиск 0.5-2 бар), ультрафільтрацію (5-50 нм; 2-500 kDa; 0.5-10 бар), нанофільтрацію (0.6-5 нм; 500-2000 kDa; 10-40 бар) і зворотний осмос (менше 0.6 нм; менше 500 kDa; 30-70 бар). Мембрани зазвичай зроблені з синтетичних органічних полімерів [42].
Зворотний осмос дозволяє проводити очищення стоків на 90-95% від початкових показників, але вимагає великих енергетичних витрат і це дорогий процес. Ще одна проблема в тому, що мембрани потребують регулярного очищення. Нанофільтрація і адсорбція, як гібридна система, дають можливість проводити очищення на 97% за ХСК, будучи при цьому більш дешевою технологією [40]. Нанофільтрація біологічно предочіщенной стічної води виробництва пива може бути використана як питна вода. Без предочистки фільтрація хоч і знижує ГПК (75-99%), але не дозволяє вплинути на показники типу pH, концентрацію Cl - і ін. [41].
Широко поширена вдосконалена технологія окислення або AOP, яка дозволяє розкладати з'єднання, недоступні для біодеградації. Такий спосіб очищення не завжди дозволяє отримати високий рівень мінералізації органічних забруднювачів, і тому часто використовується як передочистка в поєднанні з подальшою біологічним очищенням [34].
В останні роки ультразвук широко використовується як різновид AOP. Механізм очищення заснований на генерації вільних радикалів під дією ультразвуку:
H 2 O? H + OH; + O 2? HOO.
Додатково відбувається піроліз органічних сполук, оскільки температура в точці впливу ультразвуком може досягати 5200 K і навколишньої рідини 1900 K. Так само йде утворення перекису, що підсилює процес деградації. Найекономніший варіант використання технології, що полягає в поєднанні ультразвуку з ультрафіолетом, все одно залишається досить дорогим методом очищення [43]. Ультразвук - ефективна технологія очищення і предочистки забруднених вуглеводнями стоків, що містять аліфатичні, ароматичні і поліциклічні ароматичні з'єднання. При часу очищення 2-10 годин, ефективність майже 100% [39].
Окислення вільними гідроксильних радикалами, що утворюються в ході реакції Фентона (H 2 O 2 + Fe 2+? Fe 3+ + OH? + OH), може давати ефект очищення до 60% при оптимальній температурі від 30 до 50 ° C і pH 3.5 і до 90% при комбінуванні цієї технології з біологічним очищенням. Здійснити реакцію можна різними способами, наприклад, додаючи FeSO 4 і H 2 O 2 з оптимальною концентрацією 6 г/л і 44.4 г/л відповідно [35]. Можна отримувати H 2 O 2 електричним шляхом за допомогою поліакрилонітрилових катода (електро-Фентон) [34]. Показана потенційна можливість очищення стічних вод через реакцію Фентона за допомогою залізо-вуглецевої тканини, яка активується дією ультрафіолету (? ~ 250 nm). Оптимальні умови роботи такої установки при кислому pH 3 і температурі 40-70 ° C [36, 37].
Мокре окислення або WAO використовується для окислення органічних забруднювачів до біорозкладаних з'єднань, діоксиду вуглецю, води і безпечних кінцевих продуктів під дією високих температур (125-320 ° C) і тиском чистого кисню або повітря (0.5-20 МПа). Це досить економічна різновид AOP, тому що не використовує дорогих компонентів типу озону або пероксиду. Гомогенне каталітичне мокре окислення припускає внесення, наприклад, солей міді з подальшою стадією поділу, коли зі стічної води мідь (або інший метал) витягується назад. Більш економічний варіант - гетерогенне окислення, яке не потребує стадії поділу. Використовуються благородні метали Ru, Rh, Pt і Rd, які фіксуються на? - Al 2 O 3, TiO 2, CeO 2, ZrO 2 і на вуглецевих матеріалах. Утворення вільних радикалів проходить згідно реакціям:
ROOH + M n +? ROO + M (n? 1) + + H +;
ROOH + M (n? 1) +? RO + M n + + OH?.
Паралельно йде окислювання органічних забруднень адсорбованим на поверхні матеріалу киснем, а так само киснем, що знаходиться в оксидах металів. Некаталітичні окислювання йде по так званій трикутної схемою:
З'єднання представлені у вигляді попередників і нестійких проміжних форм (A), стійких (B), типовим представником яких є оцтова кислота і кінцевих продуктів (C). k 1, k 2 і k 3 - константи реакцій, що залежать від температури і концентрації кисню.
Така технологія (WAO) застосовується в очищенні стоків виробництв паперу, спирту, тканин, смолянистих стоків. Наприклад, стічна вода виробництва акрилатного мономера епоксидної смоли з ГПК 150 г/л за 3:00 очищення при температурі 250 ° C і тиску 3.5 МПа з використанням оксиду міді (II), очищається по ГПК на 77% [33].
...
