Фізико-хімічні методи очищення стічних вод

Проблема очищення виробничих стоків сьогодні стоїть досить гостро. Більш того, з кожним роком вона стає все більш актуальною. Складнощі, що виникають у цій сфері, зумовлені надзвичайною різноманітністю домішок. Їх склад і кількість постійно змінюються в зв`язку з появою нових виробництв і зміною діючих. Розглянемо далі, які існують сьогодні основні методи очищення стічних вод. методи очищення стічних вод

Загальні відомості

На даний час найбільш популярні методи очищення промислових стічних вод передбачають використання активного мулу, технічного кисню, стимуляторів окислення, мулових симбіотичних культур. Застосування різноманітних удосконалених конструкцій, аераційних установок і систем дозволяє істотно підвищити якість фільтрації. Значні резерви ховаються і в сфері інтенсифікації масообміну.

Актуальність проблеми

У кожному місті і на будь-якому промисловому підприємстві діє система підземних трубопроводів і очисних установок. З їх допомогою здійснюється відведення використаних і відпрацьованих рідких відходів, фільтрація і дезінфекція, знешкодження і обробка осаду, що утворюється в ході цих операцій. Стоки утворюються при використанні водопровідної або природної води в побутових цілях, а також технологічних процесів на виробничих підприємствах. Рідкі відходи - це джерело різноманітних захворювань, які можуть приймати загрозливі масштаби. Стічні води негативно впливають на природу. У зв`язку з цим необхідно не тільки цілеспрямовано відводити відходи, а й забезпечувати їх фільтрацію і знезараження, усуваючи таким чином всі можливі небезпечні наслідки від їх впливу.

Методи очищення стічних вод: передумови до появи

У річковій мережі і інших природних акваторіях відбувається процес самофільтраціі. Але протікає він досить повільно. До того моменту, поки промислові та побутові скиди були не такі великі, річки цілком справлялися з їх потоком. З настанням індустріального століття різко збільшився обсяг відходів. Водойми перестали самостійно справлятися з такою кількістю скидів. У зв`язку з цим виникла необхідність знешкоджувати, фільтрувати і утилізувати шкідливі потоки. фізико хімічні методи очищення стічних вод

Класифікація

Сучасні методи очищення стічних вод є обробку рідких відходів для видалення або руйнування шкідливих сполук, присутніх в них. Фільтрація і знешкодження вважаються досить складними процесами. У них, як і в багатьох інших, є вихідна сировина і готова продукція. Існує декілька поширених способів фільтрації відходів:

  • Механічні методи очищення стічних вод. Головними процесами в них виступають фільтрація і відстоювання. В ході операцій з стічних вод видаляються механічні частинки. Грубодисперсні домішки в залежності від їх розміру усуваються за допомогою сит, решіток, септиків, песколовок, навозоуловітелямі різноманітної конструкції. Поверхневі забруднення видаляються за допомогою відстійників, бензомаслоуловітелямі і інших установок. Механічні методи очищення стічних вод дозволяють виділити з побутових рідких відходів до 60-75% нерозчинних сполук. При використанні цих способів на підприємствах з "сировини" отримують до 95% домішок, багато з яких потім повторно використовуються в технологічних процесах. біологічні методи очищення стічних вод
  • Фізико-хімічні методи очищення стічних вод. В ході фільтрації при використанні цих способів з рідких відходів усуваються розчинені неорганічні і тонкодисперсні домішки, відбувається руйнування органічних сполук і погано окисляються речовин. Найбільш популярні фізико-хімічні методи очищення стічних вод - коагуляція, екстракція, сорбція, окислення і так далі. Досить широко використовується і електроліз. Він та інші аналогічні методи очищення стічних вод від важких металів використовуються на мідних, лакофарбових, свинцевих та інших підприємствах. В ході електролізу відбувається руйнування органічних домішок і витяг з них неорганічних сполук.
  • Хімічні методи очищення стічних вод. В ході фільтрації цими способами в рідкі відходи додаються різноманітні реагенти. Вони вступають у взаємодію з забруднювачами. В результаті останні осідають у вигляді неорганічних речовин. Хімічні методи очищення стічних вод дозволяють знизити вміст нерозчинних сполук до 95%, а розчинних домішок - до 25%.


При використанні декількох способів фільтрація називається комбінованої. основні методи очищення стічних вод

Біологічні методи очищення стічних вод

Вони мають особливе значення в плані фільтрації рідких відходів. Біологічні методи очищення стічних вод ґрунтуються на використанні існуючих природних закономірностей. Сьогодні використовується кілька видів фільтруючих пристроїв: аеротенки, біологічні ставки і біофільтри. У роботі установок використовується принцип самофільтраціі річок. Перед тим як сировину потрапить в ці агрегати, воно проходить і інші фільтри. На першому етапі з відходів видаляють тверді сполуки. Потім використовують ті методи очищення стічних вод, які дозволяють видалити хвороботворні бактерії. Для цього в сировину вводяться відповідні реагенти. В якості основних з них виступають рідкий хлор і хлорне вапно. Дезінфекція проводиться і іншими способами. Наприклад, виконується озонування, електроліз, ультразвукова фільтрація. Біологічні методи досить ефективні при очищенні побутових стоків. Ці способи також використовуються і на целюлозно-паперових комбінатах, нафтопереробних заводах та інших підприємствах.

Використання коагулянтів і флокулянтів

В особливо складних випадках, коли одного способу фільтрації може не вистачити, використовуються поетапно різні методи очищення виробничих стічних вод. Для забезпечення максимального рівня фільтрації в системах застосовуються коагулянти і флокулянти. Слід зазначити, що ці реагентні методи очищення стічних вод досить прості. Їх можна використовувати практично при необмеженому обсязі надходження рідких відходів. Комплексне задіяння флокулянтів і коагулянтів в фільтрації дозволяє ще більше розширити спектр їх застосування. Значних успіхів при цьому можна домогтися за допомогою оптимізації технології. Йдеться про змішування реагентів з водою, підборі найбільш підходящих флокулянтів і коагулянтів. Крім цього, ефективність реагентних способів можна значно збільшити за допомогою встановлення контролю над витратою впроваджуваних в систему речовин відповідно до кількості забруднень і інших параметрів. Автоматизація процесів дозволить також підвищити якість фільтрації. методи очищення стічних вод від важких металів

Реагентний спосіб: стадії процесу



Усунення коагульованих частинок є багатоетапної операцією. Основними стадіями виступають:

  1. Приготування і підбір доз реагентів.
  2. Змішування сполук з водою.
  3. Освіта пластівців.
  4. Виділення домішок з води.

Процес починається з формування агрегатів частинок. Далі відбувається їх руйнування, осадження, випадання з осаду в рідку фазу, повторне відділення від води без агрегатоутворення.

Анаеробний і аеробний способи

Ці методи очищення стічних вод передбачають використання мікроорганізмів. Для аеробів необхідно постійне надходження кисню. При цьому для підтримки їх життєдіяльності температура умов їх перебування повинна бути в межах 20 ... 40 градусів. В ході аеробного фільтрації культивування мікроорганізмів здійснюється у вигляді біоплівки або в активному мулі. Останній складається з твердого субстрату і живих мікроорганізмів. Вони, в свою чергу, представлені водоростями, найпростішими хробаками і бактеріями. Зростання біоплівки проходить на наповнювачі фільтра. Вона представлена у вигляді слизових обростань, товщина яких від 1 до 3 мм і більше. У біоплівки присутні дріжджі, гриби, бактерії та інші організми. Аеробне очищення здійснюється як штучним, так і природним (природним) способом. Анаеробна фільтрація проходить без проникнення повітря. Як правило, цей метод використовується при знешкодженні твердих осадів, що утворюються при застосуванні інших способів очищення. Тверді опади піддаються бродінню в спеціальних резервуарах (повністю герметичних). Вони називаються метантенки. Залежно від того, яким буде кінцевий результат, бродіння може бути метановим, молочнокислим, спиртовим і так далі. методи очищення промислових стічних вод

Осадження і флотація

Ці методи застосовуються, наприклад, при очищенні стоків від зважених часток. Фільтрація при цьому може здійснюватися двома способами: шляхом відстоювання під впливом сили тяжіння або під впливом відцентрових сил. В процесі очищення використовуються багатоступінчасті відстійники. Ще одним способом фільтрації виступає флотация. Вона дозволяє усунути крупнодисперсні субстанції. Суть цього методу полягає в перенесенні забруднювачів на поверхню стічних вод за допомогою бульбашок повітря. В результаті флотації утворюються пінні з`єднання. У них присутні забруднювачі, які згодом усуваються спеціальними скребками. Повітряні бульбашки отримують за допомогою турбін, форсунок і інших пристроїв.

проціджування

Найважливішою і обов`язковою стадією фільтрації і підготовки води до наступних етапів виступає усунення великих забруднень. Для цих цілей в очисних спорудах встановлюються спеціальні решітки. Вони виготовляються з декількох сталевих стрижнів, які розташовуються паралельно. Через утворені Прозоров проходить вода. Видалення більш дрібних частинок здійснюється за допомогою сит. Вони можуть бути двох видів: дискові і барабанні. Останні являють собою сітчасті барабани. Діаметр отворів в них 0.5-1 мм. В процесі їх обертання вода проходить крізь зовнішню або внутрішню площину. Домішки, які затримуються в отворах, змиваються і відводяться в спеціальні жолоби.

відстоювання

Цей метод використовується для виведення в осад грубодисперсних речовин. Вони відокремлюються під впливом сили тяжіння. Зазвичай в стічних водах присутні частинки різного розміру і форми. В ході відстоювання щільність, властивості та інші параметри піддаються змінам. Крім цього, внаслідок з`єднання різних за хімічним складом відходів можуть утворитися тверді домішки, в числі яких і коагулянти. Такого роду явища також впливають на параметри суспензій, в тому числі на їх розмір, і форму. Це, в свою чергу, ускладнює визначення закономірностей процесу відстоювання. методи очищення виробничих стічних вод

фільтруючі перегородки

Їх застосовують для виділення зі стоків тонкодисперсних рідких або твердих сполук. Їх усунення за допомогою відстоювання досить ускладнене. Поділ часток здійснюється за допомогою пористих перегородок. Вони пропускають рідина і затримують диспергує фазу. Операція протікає під впливом гідростатичного тиску, вакууму, утвореного після перегородки, тощо. Вибір пристосувань залежить від властивостей стоків, температури, конструкції фільтра та інших параметрів. Перегородки повинні мати достатню міцність і гнучкість, мінімальний гідравлічний опір, стійкість, не повинні руйнуватися і набухати при заданих умовах. При фільтруванні застосовуються установки різних конструкцій. Однак будь-які види пристроїв повинні володіти високою швидкістю очищення і ефективністю відділення домішок.



Увага, тільки СЬОГОДНІ!

Увага, тільки СЬОГОДНІ!