Очистка воды от ионов металлов

Ионы металлов Cr, Hg, Pb, Be весьма токсичны, поэтому необходимо удалять даже их следовые количества.

Осаждение. Основной принцип состоит в подборе реагентов, способных образовать нерастворяемые соли металлов. Для характеристики растворимости солей используют постоянную величину, называемую произведением растворимости (ПР). Произведение концентраций ионов малорастворимой соли в насыщенном при данной температуре растворе есть величина постоянная. Например, для соли A⁺B^– ПР = [A⁺]•[B^–], где концентрации ионов [A⁺] и [B^–] измеряются в моль/л. Значения ПР при 10 °С для некоторых солей таковы:

Для более полного осаждения катиона A⁺ добавляют избыток аниона B^–. Ионный обмен – с помощью катионитов можно удалить большинство металлов (Cd, Сu, Zn, Нg, Сr, Pb). Если концентрация металла мала, ионный обмен объединяют с методом осаждения.

Очистка воды от органических веществ и растворов солей

Большинство органических веществ в растворах окисляют сильными окислителями до СО₂ и Н₂О, оксидов серы и азота. Сложные вещества, имеющие активные группы, удаляют адсорбцией активированным углем и кремнеземом. Для удаления масел и красок используют электрический ток. При пропускании тока образуется водород, который увлекает эти вещества на поверхность, где их легко собрать.

Очистка от радиоактивных отходов

Короткоживущие изотопы – вещества, их содержащие, концентрируют, оставляют на хранение под водой или в шахтах, чтобы активность упала до нуля. Среднеживущие изотопы. Например, ⁹⁰Sr имеет период полураспада 23 года. Раствор, содержащий ⁹⁰Sr, концентрируют, а затем помещают в цилиндрические бочки, изготовленные из прочной нержавеющей стали. Бочки сбрасывают в океан на глубину 10 км. Подсчитано, что при медленном разрушении бочек только через 1000 лет содержимое бочки появится на поверхности океана. К тому времени изотопы распадутся и станут неопасными. Долгоживущие радиоактивные отходы – на практике сбрасывают в открытый океан (метод бесконечного разбавления).