Обычно используемые химикаты для очистки сточных вод в основном включают пять категорий: кислотно-основные регуляторы, флокулянты/коагулянты, окислительно-восстановительные агенты, функциональные агенты (например, агенты для удаления фосфора, аммиачного азота и т. д.) и вспомогательные агенты. В результате физико-химических реакций загрязняющие вещества удаляются, а качество воды сбрасывается или повторно используется в соответствии со стандартами.
1. Регуляторы кислотно-основного состояния
Используется для корректировки значения pH сточных вод до нейтрального диапазона (pH6-9) для обеспечения последующего эффекта очистки:
1.1. Кислоты: серная кислота, соляная кислота, щавелевая кислота (очистка высокощелочных сточных вод, таких как сточные воды типографий и красителей)
1.2 Щелочь: гидроксид натрия (каустическая сода), известь (нейтрализация кислых сточных вод, таких как гальванические сточные воды, одновременное удаление тяжелых металлов и т.д.), обычно используется для нейтрализации кислых сточных вод, таких как гальванические сточные воды, фармацевтические сточные воды и т.д.
2. Флокулянты и коагулянты
2.1 Флокулянты для очистки сточных вод часто используют полиакриламид (ПАМ), который представляет собой водорастворимый высокомолекулярный полимер, нерастворимый в большинстве органических растворителей. Он обладает хорошей флокуляцией и может снижать сопротивление трения между жидкостями. Он делится на три типа: анионный полиакриламид, катионный полиакриламид и неионный полиакриламид.
2.1.1 Анионный тип: сточные воды с высокой мутностью (промывка песка, сточные воды горнодобывающей промышленности);
2.1.2 Катионный тип: обезвоживание осадка (городские сточные воды);
2.1.3 Неионный тип: кислые или содержащие ионы металлов сточные воды.
2.2 Коагулянты:
2.2.1 Коагулянты для очистки сточных вод в основном относятся к полиалюминийхлориду (ПАК): он же основной хлорид алюминия, полиалюминийхлорид, гидроксиалюминийхлорид, ПАК и т.д. Это высокоэффективный неорганический полимерный коагулянт, получаемый за счет мостикового эффекта гидроксид-ионов и полимеризации многовалентных анионов. По сравнению с традиционными коагулянтами, PAC обладает такими замечательными характеристиками, как быстрое образование флока, высокая скорость седиментации, широкий диапазон pH и низкая коррозия трубопроводного оборудования.
2.2.2 Сульфат алюминия: твердый порошок, который при растворении в воде приобретает кислую реакцию. Он обладает низкой растворимостью, и раствор проявляет кислую реакцию. Он имеет низкую стоимость, но плохо действует при низких температурах. Являясь важным коагулянтом, сульфат алюминия может помочь взвешенным веществам и коллоидным частицам в процессе водоподготовки сгуститься в более крупные агломераты, что облегчает осаждение и фильтрацию. Он может эффективно удалять мутные вещества в воде и улучшать ее прозрачность.
2.2.3 Хлорид железа: высокоэффективный флокулянт, который легко растворяется в воде, образуя кислый раствор. Он может быстро конденсировать взвешенные частицы примесей в сточных водах, тем самым упрощая последующие этапы осаждения и фильтрации, и подходит для различных видов очистки сточных вод.
3 Окислительно-восстановительный агент: действует для разложения органических веществ или преобразования форм загрязнителей
3.1 Окислитель: разлагает органические вещества и удаляет цвет и запах посредством реакций окисления. К распространенным окислителям относятся пиросульфат натрия (стерилизация, степень удаления ХПК 40%-60%), перекись водорода (процесс Фентона для обработки тугоплавких органических веществ). Основными функциями являются окислительная дезинфекция, удаление органических веществ и уничтожение микроорганизмов, при этом они характеризуются высокой эффективностью, энергосбережением и защитой окружающей среды.
3.2 Восстанавливающий агент: Реакция восстановления удаляет ионы тяжелых металлов (таких как Cr⁶⁺, Hg²⁺) или разрушает окислительные загрязнители. К распространенным восстановителям относятся метабисульфит натрия (восстанавливает шестивалентный хром до трехвалентного, что является ключевым этапом в сточных водах гальванических производств), сульфид натрия и бисульфит натрия. Он обладает восстановительным действием в кислых условиях и используется для очистки сточных вод в гальванической промышленности. Например, для очистки сточных вод от шестивалентного хрома сначала добавляют метабисульфит натрия, после полного восстановления добавляют другие продукты после корректировки щелочи, а затем добавляют сульфид натрия для удаления тяжелых металлов, которые не были полностью осаждены. В этом заключается важная роль метабисульфита натрия в очистке промышленных сточных вод.
4 Функциональные агенты и вспомогательные агенты
4.1 Функциональные агенты удаляют конкретные загрязняющие вещества, в то время как другие агенты предотвращают образование накипи, пеногашение и очистку. Распространенные функциональные агенты в процессах очистки сточных вод включают азотоудалители аммиака, фосфороудалители, агенты для улавливания тяжелых металлов, обесцвечиватели, пеногасители и т. д.
4.2 Вспомогательные вещества используются для содействия другим процессам очистки с целью быстрого повышения качества воды. К распространенным вспомогательным средствам относятся ингибиторы накипи, деэмульгаторы и лимонная кислота.
