Физико-химични методи за пречистване на отпадъчни води

Проблемът с почистването на промишлените отпадъчни води днес е доста остър. Освен това всяка година тя става по-актуална. Трудностите, възникващи в тази област, се дължат на изключителното разнообразие на примеси. Техният състав и брой постоянно се променят поради появата на нови отрасли и промени в съществуващите. Помислете по-нататък какви са основните методи за пречистване на отпадъчните води днес.

Обща информация

Понастоящем най-популярните методи за пречистване на промишлените отпадъчни води включват използването на активна утайка, технически кислород, окислителни стимуланти, симбиотични култури от тиня. Използването на разнообразни модерни конструкции, аерационни съоръжения и системи може значително да подобри качеството на филтрацията. Впечатляващи резерви са скрити в сферата на интензификацията на масовия обмен.

Спешността на проблема

Във всеки град и във всяко промишлено предприятие има система от подземни тръбопроводи и пречиствателни станции. С тяхна помощ, обезвреждане на използвани и отпадъчни течни отпадъци, филтрация и дезинфекция, неутрализация и третиране на утайките, генерирани по време на тези операции. Оттоците се генерират при използване на чешмяна или естествена вода за битови нужди, както и при технологични процеси в производствените предприятия. Течните отпадъци са източник на различни болести, които могат да бъдат широко разпространени. Отпадъчна вода отрицателно въздействие върху природата. В тази връзка е необходимо не само целенасочено изхвърляне на отпадъците, но и осигуряване на тяхното филтриране и дезинфекция, като по този начин се елиминират всички възможни опасни последствия от тяхното въздействие.

Методи за пречистване на отпадъчни води: предпоставки

В речната мрежа и други природни води протича процес на самофилтрация. Но тя продължава доста бавно. Докато индустриалните и битовите изхвърляния не бяха толкова големи, реките се справиха добре с техния поток. С настъпването на индустриалната ера обемът на отпадъците се е увеличил драстично. Резервоарите вече не се справят с толкова много изхвърляния. В тази връзка е необходимо да се неутрализират, филтрират и изхвърлят вредните потоци.

класификация

Съвременните методи за пречистване на отпадъчни води са третирането на течни отпадъци за отстраняване или унищожаване на вредни съединения, които се намират в тях. Филтрирането и неутрализацията са доста сложни процеси. В тях, както и в много други, има суровини и готови продукти. Има няколко общи начина за филтриране на отпадъците:

• Механични методи за пречистване на отпадъчни води. Основните процеси в тях са филтриране и уреждане. По време на операциите механичните частици се отстраняват от отпадъчните води. В зависимост от техния размер, грубите диспергирани примеси се елиминират чрез сита, решетки, септични ями, пясъчни капани, уловители за тор от различни конструкции. Повърхностните замърсители се отстраняват с помощта на септични ями, изходи за газьол и други инсталации. Механичните методи за пречистване на отпадъчните води дават възможност да се изолират неразтворимите съединения от битовите течни отпадъци до 60-75%. При използването на тези методи в предприятията от "суровините" се получават до 95% от примесите, много от които след това се използват повторно в технологичните процеси.
• Физико-химични методи за пречистване на отпадъчни води. В процеса на филтрация, при използване на тези методи, от течните отпадъци се елиминират разтворени неорганични и фино диспергирани примеси, унищожават се органични съединения и слабо окисляеми вещества. Най-популярните физични и химични методи за пречистване на отпадъчни води са коагулация, екстракция, сорбция, окисление и т.н. Широко се използва електролиза. Той и други подобни методи за почистване на отпадъчни води от тежки метали се използват в мед, боя и лак, олово и други предприятия. По време на електролизата органичните примеси се унищожават и от тях се извличат неорганични съединения.
• Химични методи за пречистване на отпадъчни води. По време на филтрирането по тези методи към течните отпадъци се добавят различни реагенти. Те взаимодействат с замърсители. В резултат на това последните се отлагат под формата на неорганични вещества. Химичните методи за пречистване на отпадъчните води могат да намалят съдържанието на неразтворими съединения до 95%, а разтворимите примеси - до 25%.

Когато се използват няколко метода, филтрирането се нарича комбинирано.

Биологични методи за пречистване на отпадъчни води

Те са от особено значение при филтрирането на течни отпадъци. Биологичните методи за пречистване на отпадъчните води се основават на използването на съществуващите природни закони. Днес се използват няколко вида филтриращи устройства: аеробази, биологични езера и биофилтри. В работата на инсталациите се използва принципът на речната самофилтрация. Преди суровината да влезе в тези агрегати, тя преминава през други филтри. В първия етап твърдите съединения се отстраняват от отпадъците. След това използвайте тези методи за пречистване на отпадъчни води, които позволяват отстраняването на патогенни бактерии. За тази цел към суровините се добавят подходящи реагенти. Основните от тях са течен хлор и белина. Дезинфекцията се извършва по други начини. Например, извършват се озониране, електролиза и ултразвукова филтрация. Биологичните методи са много ефективни при почистването на битовите отпадъчни води. Тези методи се използват и в целулозно-хартиените фабрики, рафинериите и други предприятия.

Използване на коагуланти и флокуланти

В особено трудни случаи, когато един метод на филтриране не е достатъчен, се използват на етапи различни методи за пречистване на промишлени отпадъчни води. За да се осигури максимално ниво на филтрация в системите, се използват коагуланти и флокуланти. Трябва да се отбележи, че тези реагентни методи за пречистване на отпадъчни води са доста прости. Те могат да се използват с почти неограничено количество течни отпадъци. Комплексната употреба на флокуланти и коагуланти при филтриране позволява допълнително разширяване на обхвата на тяхното приложение. Значителен успех може да бъде постигнат чрез технологична оптимизация. Става дума за смесване на реагенти с вода, избиране на най-подходящите флокуланти и коагуланти. Освен това ефективността на реагентните методи може да бъде значително повишена чрез установяване на контрол върху дебита на веществата, въведени в системата, в зависимост от количеството замърсяване и други параметри. Автоматизацията на процесите също ще подобри качеството на филтриране.

Реактивен метод: стъпки на процеса

Елиминирането на коагулираните частици е многоетапна операция. Основните етапи са:

1. Приготвяне и избор на дози от реактиви.
2. Смесване на съединения с вода.
3. Образуване на люспи.
4. Изолиране на примеси от вода.

Процесът започва с образуването на агрегати от частици. След това те се разрушават, утаяват, утаяват от утайката в течната фаза, повторно се отделят от водата без агрегация.

Анаеробни и аеробни методи

Тези методи за пречистване на отпадъчни води включват използването на микроорганизми. За аероби се нуждаят от постоянно подаване на кислород. В същото време, за да се запази тяхната жизнена активност, температурата на условията на престоя им трябва да бъде в рамките на 20 ... 40 градуса. По време на аеробната филтрация култивирането на микроорганизми се извършва под формата на биофилм или в активна утайка. Последният се състои от твърд субстрат и живи микроорганизми. Те от своя страна са представени от водорасли, протозои и бактерии. На филтърния пълнител се извършва растеж на биофилм. Представен е под формата на слизести обраствания, чиято дебелина е от 1 до 3 мм и повече. Биофилмът съдържа дрожди, гъби, бактерии и други организми. Аеробното почистване се извършва както изкуствено, така и естествено (естествено). Анаеробната филтрация се извършва без проникване на въздух. Като правило, този метод се използва за неутрализиране на твърди утайки, образувани чрез използването на други методи за почистване. Твърдите валежи се ферментират в специални резервоари (напълно запечатани). Те се наричат ​​digesters. В зависимост от това какъв ще бъде крайният резултат, ферментацията може да бъде метан, млечна киселина, алкохол и т.н.

Утаяване и флотация

Тези методи се използват, например, в третирането на отпадъчни води от суспендирани частици. Филтрирането може да се извърши по два начина: чрез утаяване под влияние на гравитацията или под влияние на центробежна сила. В процеса на почистване се използват многоетапни септични резервоари. Друг метод на филтрация е флотация. Тя ви позволява да елиминирате груби вещества. Същността на този метод е да се прехвърлят замърсители на повърхността на отпадъчните води с помощта на въздушни мехурчета. В резултат на флотация се образуват пянови съединения. Те съдържат замърсители, които впоследствие се елиминират със специални стъргалки. Въздушни мехурчета се получават чрез турбини, дюзи и други устройства.

Филтриране

Най-важният и задължителен етап на филтрация и подготовка на вода за следващите етапи е елиминирането на големи примеси. За тази цел в пречиствателната станция се инсталират специални решетки. Изработени са от няколко стоманени пръти, които са разположени паралелно. През оформения прозорец преминава вода. Отстраняването на по-малки частици се извършва с помощта на сита. Те могат да бъдат два вида: диск и барабан. Последните са мрежести барабани. Диаметърът на отворите в тях 0,5-1 мм. В процеса на тяхното въртене водата преминава през външна или вътрешна равнина. Примесите, които се задържат в дупките, се измиват и изхвърлят в специални улуци.

утаяване

Този метод се използва за утаяване на груби вещества. Те са разделени под влиянието на гравитацията. Обикновено отпадъчните води съдържат частици с различни размери и форми. По време на утаяване плътността, свойствата и другите параметри подлежат на промяна. В допълнение, поради съединенията с различен химичен състав на отпадъците, могат да се образуват твърди примеси, включително коагуланти. Такива явления засягат и параметрите на суспензиите, включително техния размер и форма. Това, от своя страна, усложнява определянето на законите на процеса на поддържане.

Филтърни стени

Те се използват за извличане на фини течни или твърди съединения от отпадъчните води. Тяхното елиминиране чрез уреждане е доста трудно. Разделянето на частици се извършва с използване на порьозни прегради. Те изпускат течността и задържат диспергираната фаза. Операцията се извършва под влиянието на хидростатично налягане вакуум, образуван след преградата и т.н. Изборът на устройства зависи от свойствата на отпадните води, температурата, дизайна на филтъра и други параметри. Преградните стени трябва да имат достатъчна якост и гъвкавост, минимално хидравлично съпротивление, стабилност, да не се срутват и да се раздуват при определени условия. При филтриране се прилага монтаж на различни конструкции. Все пак, всеки тип устройство трябва да има висока степен на почистване и ефективност на разделяне на примесите.