Термические методы

Основаны на способности горючих токсичных компонентов окисляться до менее токсичных при высокой температуре. Преимущества этой группы методов:

1) Небольшие габариты установок.

2)        Простота обслуживания.

3)        Высокая эффективность обезвреживания.

4)        Низкая стоимость очистки.

Область применения метода ограничивается характером веществ, получающихся при окислении. Так, если газовая смесь содержит фосфор, серу или галогены, то после окисления получаются вещества более токсичные, чем исходные. Различают три схемы термических методов:

1)        Прямое сжигание в пламени.

2)        Термическое окисление.

3)        Каталитическое окисление.

Выбор схемы определяется:

1)        Химическим составом загрязняющих веществ.

2)        Концентрацией загрязняющих веществ.

3)        Начальной температурой выброса.

4)        Объёмным расходом газовой смеси.

5)        Предельно допустимыми выбросами загрязняющих веществ.

Первая и вторая схемы осуществляются при температуре 600С0-800С0, а третья схема при температуре 250С0-450С0.

I-ая схема: прямое сжигание в пламени.

Проводится в тех случаях, когда выбрасываемые газы достаточно нагреты и приносят с собой не менее 50% общей теплоты сгорания. Иначе процесс оказывается экономически невыгоден. Одной из проблем этого метода является то, что температура пламени в факеле может достигать 1300С0. При наличии избытка кислорода и достаточном времени при такой температуре начинают образовываться окислы азота, которые чрезвычайно токсичны. Примером прямого сжигания является сжигание хвостовых газов на нефтеперерабатывающих заводах. Эти газы сжигаются в открытом факеле. При этом требуется очень высокая термостойкость аппаратов.

II-ая схема:  термическое окисление.

Применяется, когда выбрасываемые газы имеют достаточно высокую температуру, однако концентрация кислорода или горючих компонентов низка для поддержания открытого пламени. Эта схема проводится в закрытых аппаратах с хорошим перемешиванием газового потока. Эффективность схемы меньше, чем прямое сжигание в пламени, однако, для термических окислителей требуется меньше термостатических аппаратов. При такой схеме можно снизить расходы на изготовление аппарата, а также отсутствуют выделения окислов азота.

III-я схема: каталитическое окисление.

Используется для превращения токсичных компонентов в менее токсичные за счёт введения в систему дополнительных веществ катализаторов. Катализатор, взаимодействуя с одним из компонентов газовой смеси, образует промежуточное соединение, которое затем распадается с образованием менее токсичного вещества и катализатора. Скорость каталитического окисления выше, чем термического, что позволяет сократить размеры аппарата. Существенное влияние на эффективность каталитического процесса оказывает температура газовой смеси. Для каждой каталитической реакции существуют минимальные температуры начала реакции, ниже которой катализатор не проявляет активность. С повышением температуры в заданном интервале эффективность каталитического процесса возрастает. Для осуществления процесса требуется незначительное количество катализатора, расположенного так, чтобы обеспечить максимальную поверхность контакта с газовым потоком. В большинстве случаев катализаторами являются металлы: серебро, платина, палладий или оксиды металлов: оксид меди, оксид ванадия. Катализаторы обычно наносят на огнеупорные материалы. Каталитическим процессам мешает пыль и каталитические яды. Такие методы, например, используются в каталитических коробках для очистки выхлопных газов автомобиля.

Очистка сточных вод

 В зависимости от условий образования, сточные воды делятся на атмосферные, бытовые и промышленные.

Таблица: классификация примесей в сточных водах по фазово-дисперсному составу

Группа	Размер частиц, см	Краткая характеристика
Гетерогенные (многофазные) системы
I) Взвеси.	10-5см	Твёрдые нерастворимые примеси суспензии и эмульсии, обуславливающие мутность воды, а также микроорганизмы и планктон.
II) Коллоидные растворы.	10-5см, 10-6см	Коллоидные и высокомолекулярные соединения, обуславливающие окисляемость и цвет воды.
Гомогенные (однофазные) системы
III) Молекулярные растворы.	10-6см, 10-7см	Это газы и растворимые в воде органические соединения, придающие воде запахи и привкусы.
IV) Ионные растворы.	Меньше, чем 10-7 см	Соли, основания и кислоты, обуславливающие минерализованность, жёсткость, кислотность или щёлочность воды.