Фізико-хімічні методи

Найчастіше використовуються фізико-хімічні методи, які поділяються на реагентні, сорбційні, електрохімічні, екстракційне очищення.

Використання коагулянтів, які сприяють злипанню забруднювачів, що у вигляді малих частин швидко осідають на дні полів фільтрації. Останнім часом у комунальній практиці знайшов застосування новий тип спорудження для освітлення води, що сполучає в собі всі три його етапи - коагулювання, відстоювання й фільтрування. Це контактний освітлювач. Він являє собою резервуар, заповнений на 2,3-2,6м гравієм і піском таким чином, що величина часток завантажувального шару поступово зменшується в діаметрі по напрямкові знизу нагору. Вода подається знизу через дренажні труби. Перед входом в освітлювач, тобто безпосередньо перед фільтруванням, у воду надходить розчин коагулянту, який змінює заряд найдрібніших частинок забруднень і ті злипаються - коагулюють. У такий спосіб пластівці коагулянту утворюються в товщі завантаження (контактна коагуляція), що й обумовила назва цього спорудження. Швидкість фільтрації води в контактному освітлювачі становить 4-5 м/год.

Флокулянти (різновид коагулянтів) завдяки своїм активним групам у молекулах утворюють комплекси з колоїдними частинками. Внаслідок цього утворюються пластівці (флокули), які швидко осідають на дно відстійників. Підраховано, що будівництво станції фізико-хімічного очищення обходиться удвічі дешевше, ніж станції біологічного очищення.

Контактна коагуляція сприяє більш швидкому утворенню пластівців при зіткненні із зернистим завантаженням і при менших дозах коагулянту і адсорбції на них зважених часток. У нижніх шарах завантажувального шару затримується більша суспензія, що попереджає замулюванню піску й подовжує час між промиваннями. Промивання здійснюється так само, як і швидких фільтрів.

Застосування цих споруджень дозволяє відмовитися від устаткування спеціальних камер змішування, реакції й відстійників, що економічно більш вигідно. Однак при великій мутності води, що становить більш 150 мг/л, застосовувати контактний освітлювач не рекомендується.

До реагентних методів відносять: нейтралізацію кислот і лугів, переведення іонів у малорозчинний стан тощо.

Сорбційні методи полягають у виділенні органічних і неорганічних забруднень на природних або синтетичних сорбентах, а також у використанні йон-селективних матеріалів. Електрохімічні методи: електродіаліз, електрохімічне окиснення і гідроліз, тобто методи, що пов'язані з дією електричного струму на водні розчини. Як правило, електрохімічне оброблення стічних вод, так само як і окиснення домішок (озонуванням, хлоруванням), належить до деструктивних методів очищення, тобто до таких, за яких домішки руйнуються. Ці методи застосовують у випадку неможливості або економічної недоцільності вилучення домішок із стічної води.

Екстракційне очищення основане на вилученні забруднювальної речовини спеціальним розчинником, перегонку, ректифікацію, адсорбцію на твердих сорбентах, пінну флотацію тощо, всі методи механічного очищення.

Використання інших, так званих регенераційних методів очищення води, дає змогу не тільки знешкодити стічні води, але і вилучати з них цінні домішки. Повернення у виробництво вилучених домішок зменшує втрати цінних компонентів мінеральної сировини, реагентів і допоміжних матеріалів і часто робить процес очищення води рентабельним. Перспектива створення на підприємствах маловідходних виробництв підвищує важливість використання регенераційних методів очищення.