Способи очищення стічних вод
В даний час існують такі способи очищення стічних вод: механічна, фізико-хімічна, хімічна та біохімічна.
Механічна очистка служить для відділення нерозчинених речовин шляхом проціджування, відстоювання, фільтрування та центрифугування (рис. 6.1.). Застосовують її як попередню перед іншими способами очищення або у випадках, коли стічні води, що пройшли через згадані споруди, використовують для цілей виробництва або при прийнятних показниках випускають у водойму. Води, що пройшли механічну очистку, як правило, потрібно також знешкоджувати шляхом хлорування. Для очищення стічних вод від зважених речовин використовують проціджування, відстоювання, оброблення в полі дії відцентрових сил і фільтрування.
Хімічні та фізико-хімічні методи застосовують для очищення виробничих стічних вод від колоїдних і розчинених речовин. Для цього відповідно до характером забруднень у воду вводять спеціальні реагенти, пропускають повітря або пар, використовують електроліз і іонообмінні матеріали.
Фізико-хімічні методи очищення. Дані методи використовують для очищення від розчинених домішок, а в деяких випадках і від зважених речовин. Багато методів фізико-хімічного очищення вимагають попереднього глибокого виділення зі стічної води зважених речовин, для чого широко використовують процес коагуляції.
В даний час у зв’язку з використанням оборотних систем водопостачання суттєво збільшується застосування фізико-хімічних методів очищення стічних вод, основними з яких є флотація, екстракція, нейтралізація, сорбція, іонообмінна та електрохімічна очистка, гіперфільтрація, евапорація, випарювання, випаровування і кристалізація.
Флотация (рис. 6.2.) Призначена для інтенсифікації процесу спливання маслопродуктов при оточення їх часток бульбашками газу, що подається в стічну воду. В основі цього процесу має місце молекулярне злипання частинок масла і бульбашок тонкодіспергірованного у воді газу. Освіта агрегатів “частка – бульбашки газу” залежить від інтенсивності їх зіткнення один з одним, хімічної взаємодії містяться у воді речовин, надлишкового тиску газу в стічній воді і т. П. Залежно від способу утворення бульбашок газу розрізняють такі види флотації: напірну, пневматичну, пінну, хімічну, вібраційну, біологічну, електрофлотаціі та ін.
В даний час на станціях очистки широко використовують електрофлотаціі, так як протікають при цьому електрохімічні процеси забезпечують додаткове знезараження стічних вод. Крім того, застосування для електрофлотаціі алюмінієвих або сталевих електродів обумовлює перехід іонів алюмінію або заліза в розчин, що сприяє коагулированию найдрібніших частинок механічних домішок стічної води.
Екстракція стічних вод заснована на перерозподілі домішок стічних вод в суміші двох взаімнонерастворімих рідин (стічної води і екстрагента).
Нейтралізація стічних вод призначена для виділення з них кислот, лугів, а також солей металів на основі кислот і лугів. Процес нейтралізації заснований на об’єднанні іонів водню і гідроксильної групи в молекулу води, в результаті чого стічна вода набуває значення рН? 6,7 (нейтральне середовище). Нейтралізацію кислот і їх солей здійснюють лугами або солями сильних лугів: їдким натром, їдким калі, вапном, вапняком, доломітом, мармуром, крейдою, магнезитом, содою, відходами лугів і т. П. Найбільш дешевим і доступним реагентом для нейтралізації кислих стічних вод є гідроокис кальцію (гашене вапно). Для нейтралізації стічних вод з вмістом лугів і їх солей (стічні води целюлозно-паперових та текстильних заводів) можна використовувати сірчану, соляну, азотну, фосфорну та інші кислоти.
На практиці використовують три способи нейтралізації стічних вод:
– Фільтраційний – шляхом фільтрування стічної води через насадки кускових або зернистих матеріалів;
– Водно-реагентний – додаванням в стічну воду реагенту у вигляді розчину або сухої речовини (вапна, соди або шлаку); нейтралізуючим розчином може бути і лужна стічна вода;
– Напівсухий – перемішуванням висококонцентрованих стічних вод (наприклад, відпрацьованого гальванічного розчину) з сухим реагентом (вапном, шлаком) з подальшим утворенням нейтральної тістоподібної маси.
Сорбцію застосовують для очищення стічних вод від розчинних домішок. В якості сорбентів використовують будь дрібнодисперсні матеріали (золу, торф, тирсу, шлаки, глину); найбільш ефективний сорбент – активоване вугілля.
Іонообмінну очистку застосовують для знесолення та очистки стічних вод від іонів металів та інших домішок. Очищення здійснюють іонітами-синтетичними іонообмінними смолами, виготовленими у вигляді гранул розміром 0,2 … 2 мм. Іоніти виготовляють з нерозчинних у воді полімерних речовин, що мають на своїй поверхні рухливий іон (катіон або аніон), який за певних умов вступає в реакцію обміну з іонами того ж знаку, що містяться в стічній воді.
Електрохімічна очистка, зокрема, електрохімічне окислення здійснюється електролізом і реалізується двома шляхами окисленням речовин шляхом передачі електронів безпосередньо на поверхні анода або через речовину-переносника, а також в результаті взаємодії з сильними окислювачами, що утворилися в процесі електролізу
Електрохімічне окислення застосовують для очищення стічних вод гальванічних процесів, що містять прості ціаніди (КС1, NaCI) або комплексні ціаніди цинку, міді, заліза та інших металів Електрохімічне окислення здійснюють у електролізерах (зазвичай прямокутної форми) безперервного або періодичної дії. На аноді відбувається окислення ціанідів у малотоксичні і нетоксичні продукти (ціанати, карбонати, діоксид вуглецю, азот), а на катоді – разряд іонів водню з утворенням газоподібного водню і розряд іонів міді, цинку, кадмію, що утворюються при дисоціації комплексних аніонів з вмістом CN – групи.
Гіперфільтрація (зворотний осмос) реалізується поділом розчинів шляхом фільтрування їх через мембрани, пори яких розміром близько 1 нм пропускають молекули води, затримуючи гідратованих іони солей або молекули недіссоціірованних з’єднань. У порівнянні з іншими методами очищення гіперфільтрація вимагає малих енерговитрат установки для очищення конструктивно прості і компактні, легко автоматизуються, фільтрат має високу ступінь чистоти і може бути використаний в оборотних системах водопостачання, а сконцентровані домішки стічних вод легко утилізуються або знищуються.
Евапорація реалізується обробкою парою стічної води з вмістом летких органічних речовин, які переходять у парову фазу і разом з парою видаляються зі стічної води.
Випарювання, випаровування і кристалізацію використовують для очищення невеликих обсягів стічної води з великим вмістом летких речовин.
Біологічне очищення заснована на здатності деяких мікроорганізмів використовувати для свого розвитку органічні речовини, що містяться в стічних водах в колоїдному і розчиненому стані. Цей спосіб застосовують після того, як стічна вода очищена від мінеральних і нерозчинних органічних речовин. Він дозволяє майже повністю видалити забруднення органічного походження. Біологічну очистку проводять в природних умовах – на полях зрошення, полях фільтрації або в біологічних ставках, а також в штучних умовах – в біологічних фільтрах і аеротенках.
Вона заснована на здатності мікроорганізмів використовувати для харчування містяться в стічних водах органічні речовини (кислоти, спирти, білки, вуглеводи і т. П.). Процес реалізується у дві стадії, що протікають одночасно, але з різною швидкістю: адсорбція із стічних вод тонкодисперсних і розчинених домішок органічних речовин і руйнування адсорбованих речовин всередині клітини мікроорганізмів при протікають у них біохімічних процесах (окислюванні або відновленні). Обидві стадії реалізуються як в аеробних, так і в анаеробних умовах в залежності від видів і властивостей мікроорганізмів. Біологічну очистку здійснюють у природних і штучних умовах.
Стічні води в природних умовах очищають на полях фільтрації, полях зрошення і в біологічних ставках [6.5]. Очищення і побутових, і виробничих стічних вод на полях фільтрації і полях зрошення в даний час використовують дуже рідко в зв’язку з малою пропускною здатністю одиниці площі полів і непостійністю складу виробничих стічних вод, а також через можливість потрапляння на поля токсичних для їх мікрофлори домішок.
Біологічні ставки використовують для очищення і доочищення стічних вод добовим витратою не більше 6000 м3. Застосовують ставки з природною і штучною аерацією.
Біологічні фільтри широко використовують для очищення і побутових, і виробничих стічних вод. В якості фільтрувального матеріалу для завантаження біофільтрів застосовують шлак, щебінь, керамзит, пластмасу, гравій і т. П.
Оксітенкі забезпечують більш інтенсивний процес окислення органічних домішок в порівнянні з аеротенками за рахунок подачі в них технічного кисню та підвищення концентрації активного мулу. Для збільшення коефіцієнта використання подається в об’єм стічної води кисню реактор оксітенка герметизують. Очищена від органічних домішок стічна вода з реактора надходить в ілоотделітеля, в якому відбувається виділення з неї відпрацьованого мулу. При проектуванні оксітенков необхідно передбачати заходи щодо забезпечення їх пожежовибухобезпеки з урахуванням шкідливих і небезпечних факторів, що мають місце при експлуатації систем з використанням газоподібного кисню.
(1 votes, average: 5.00 out of 5)