Продукти життєдіяльності людини і відходи промислових підприємств мають дуже агресивну складову, тому необхідно перед їх скиданням або коли застосовуєте очистити від шкідливих речовин і домішок.
З причини того, що в стічних водах містяться складні суміші твердих і розчинених речовин, їх видалення і нейтралізація відбуваються в кілька етапів. Для цього застосовуються очисні станції, де в залежності від специфіки забруднень використовують різноманітні методи очищення.
Це економічно найбільш вигідна, але не завжди підходить система і відповідна кількість відходів. Там, де немає великих обсягів води, потік кислих вод часто використовується над шматком лужного речовини, як це має місце. Дельфін або магнезит. Матеріал розрізають на розмір 1-4 см і поміщають в колодязь, в який він насичений або повільно протікає через нейтралізовану воду. Час реакції становить близько 1 - 3 години відповідно до індивідуальних вимог.
При більш високих обсягах стічних вод нарізування водою зі змінним рН зазвичай не є достатнім, і тому нейтралізація здійснюється прямими нейтралізують агентами. Звідти вода подається в власний нейтралізує резервуар. Шляхом сіфонірованія водорозчинних сполук з сольватамі, які можуть бути вилучені шляхом осадження, фільтрування або флотації. У доброзичливій атмосфері репетиція використовується для видалення жало і лупи, а також для деканінга і дебрінга води.
Основними методами очищення стічних вод, за допомогою яких йде видалення забруднень і шкідливих речовин, вважаються: механічні, хімічні, біохімічні і біологічні.
Кожне з перерахованих очисних заходів включає в себе безліч різних етапів, в ході яких застосовується спеціальне обладнання і хімічні реагенти.
Окислення і відновлення. Хромові стоки деградують за допомогою процесів відновлення. Надзвичайно небезпечні рідкі відходи та опади іноді деградують термічно. Він сухий або вологий. Біологічні методи поряд з осадженням є найстарішими і найбільш широко використовуваними методами очищення стічних вод. Їх принцип - не що інше, як наслідування і прискорення мікробних процесів, що відбуваються в природі. Вони, як правило, прості, відносно недорогі, і в воді немає інших залишкових інгредієнтів.
Ми можемо розрізняти мікроорганізми з різних точок зору. Залежно від кисню мікроорганізми є аеробних і анаеробних. Поруч з ними є бактерії з факультативними анаеробами, які здатні жити з киснем або без нього. Що стосується метаболізму, то мікроорганізми є автотрофними і гетеротрофних. Гетеротрофні організми потребують органічному вуглецевому джерелі для свого життя. Автотрофні організми не потребують органічних сполуках, але використовують неорганічні частинки.
Хімічні методи очищення стічних вод
Хімічне очищення включає в себе процеси нейтралізації, окислення і відновлення.
Для очищення стічних вод від різних кислот і лугів застосовують метод нейтралізації. Цей процес може мати кілька типів очищення.
Найпоширенішими вважаються методи змішування кислотних і лужних стоків, фільтрування кислих вод з використанням нейтралізують матеріалів, різних реагентів і т. Д.
У разі очищення стічних вод найчастіше використовуються аеробні біологічні процеси. Вони засновані на видаленні органіки за допомогою мікроорганізмів, культивованих у присутності кисню. Зростання мікроорганізму описується кривої зростання, яка відповідно до процесом може бути розділена на 6 фаз.
Аеробні методи можна розділити на. Природним і художнім. . Активні грунтові мікроорганізми усувають забруднюючі речовини, і вода дрейфує відносно чистим. Сьогодні цей метод рекомендується тільки для погано забрудненої води в країнах, де недостатньо фінансових ресурсів для поліпшення шляхів. Біологічні резерви або ставки - це ще один і більше пізній спосіб біологічної естетики. Вони являють собою невеликі резервуари, свіжі або акумулятивні, що працюють з тривалим періодом утримання від прісної води.
У більшості випадків нейтралізації піддають кислотні та лужні стічні води виробничих підприємств, які не можна без попередньої обробки зливати в каналізаційну магістраль.
Важливо! У процесі нейтралізації кислот в стічних водах застосовують вапняк, крейда, соду, їдкий натр, а також лужні відходи. Для цього на багатьох підприємствах встановлюються спеціальні механізми і фільтри.
Кисень, необхідний для життя мікроорганізмів, поставляється тільки за рівнем дифузії. Тому в деяких випадках, особливо на початку зараження вод, що містять високу концентрацію забруднюючих речовин, існує дефіцит і протягом деякого часу відбуваються анаеробні процеси. Тільки пізніше, поки концентрація забруднюючих речовин не знизиться, аеробні процеси будуть виконані. Однак в цей час року багато хто з цих причин занедбані.
Найбільш прогресивними пристроями цієї групи є так звані стійки окислення. Через низький шару води можна використовувати тільки горизонтальну вісь. Обсяг води на аераційне асфальті великий у порівнянні з об'ємним потоком ґрунтових вод, тому час утримання води в цьому об'єкті досить для установки.
Фото: процес нейтралізації кислот в стічних водах Метод окислення підходить в разі, коли всі інші способи очищення не призводять до належного результату. Використовують хлорне вапно СаС1 (С1О), гіпохлорит кальцію (Сa (ClO) 2) і натрію (NaOCl), перманганат калію (KMnO4), біхромат калію (K2Cr2O7), кисень і ін.
Стовпи є хорошим варіантом для погано забрудненої води, що містить біологічно добре нагадують частинки. Ці так звані природні способи в даний час використовуються в першу чергу, в сучасній практиці техніка технічно перевершує техніку. Всі використовують біомасу, яка в деяких випадках міцно закладається в носій, в інших вона присутня у воді у вигляді пухкого плаваючого мулу біологічного осаду.
Біофільтри є резервуар, заповнений шматком матеріалу, який механічно перекачується потоком прекурсора. Через певний час введення в наповнення утворюється слизова оболонка мікроорганізмів. Ротаційні диски - Лотки для біоплівки подрібнюються і повністю або частково занурюються в стічні води.
Якщо в стічних водах присутні легко відновлювані речовини, застосовують очистку відновленням: з стоків видаляються сполуки миш'яку, ртуті, хрому.
Для цього використовуються сульфат заліза, водень, гідросульфіт натрію, діоксид сірки та інші хімічні елементи.
біохімічні
Біохімічне очищення (окислення) застосовується як для промислових стоків, так і для стічних вод побутового характеру.
Активаційні резервуари. Використання активації для очищення стічних вод і промислової санітарії є найбільш широко використовуваним біологічним методом. Таким чином, стічні води приводять у контакт з так званим активним мулом з інтенсивною аерацією в резервуарах, позначених як активують.
Активоване мул являє собою помірну культуру бактерій різних видів; є також гриби, дріжджі, дріжджі, чорничні мікроорганізми, найпростіші і т.д. цей шлам управляється довготривалої інфільтрацією стічних вод. Шлам рециркулируют так, що досягається його більш висока концентрація в резервуарі. В оптимальних умовах активоване мул утворюється у вигляді добре осадових пластівців. Створення пластівців не є необхідною потребою для хорошого видалення небажаних органічних інгредієнтів з води, але є необхідною умовою для відділення активного мулу від стічних вод.
Цей метод добре підходить для видалення зі стоків розчинених органічних і неорганічних сполук. Для такого способу окислення споруджуються спеціальні очисні споруди.
Аеробні - включають в себе біологічні ставки, поля фільтрації і зрошення.
В цьому відношенні неприємна внутрішньоклітинна суспензія є результатом зростання побілених, погано осідають і флокулірований бактерій. Анаеробні процеси розкладання органічних сполук в основному використовуються для обробки стічних вод в разі концентрованих промислових вод або для видалення органічного мулу. Цей процес іноді називають анаеробним вимиранням і включає складну взаємодію трьох груп бактерій. Результатом є суміш газоподібних продуктів, які називаються біогазом, та залишкових органічних розчинників, розчинених або суспендованих у воді.
Анаеробні - до складу таких споруд входять різні септики, відстійники, пристрої для анаеробного бродіння - метантенки.
Фото: пристрій для анаеробного бродіння Біофільтри - споруди, в яких стоки проходять через фільтруючі елементи, що складаються з гравію, шлаку, керамзиту та інших матеріалів.
Весь механізм можна розділити на три послідовні етапи. Гідроліз Ймовірно, через ефект ферментації бактеріальних ферментативних ферментів. Оскільки жоден з видів бактерій не здатний руйнувати самі природні частинки з високою молекулярною масою, за винятком кінцевих продуктів, на цій стадії полімери розкладаються на водорозчинні молекули з низькою молекулярною масою.
Кислотна ферментація. Кислотна ферментація триває з розкладанням продуктів першого ступеня, змушуючи ацетогенние бактерії знижувати алифатические кислоти і спирти. Ферментація метану. Остання стадія всього процесу, в якому метанізірующіе бактерії перетворюють кислотні ферментацій продукти в метан. Так як швидкість Метанізація є самою повільною, цей крок визначає загальну швидкість анаеробного розкладання.
Плівка, що покриває весь завантажувальний матеріал, складається з колоній мікроорганізмів, що окислюють органічні речовини.
Фото: биофильтр Аерофільтри і аеротенки. На відміну від біологічного аналога, аерофільтрах може мати фільтруючий шар до 4-х метрів і має в своїй конструкції пристрій подачі повітря, що дозволяє в кілька разів підвищити окислювальний процес.
На температуру також впливає швидкість анаеробного вимирання. При температурах близько 20 ° С розкладання займає близько 2 місяців, а при піку температур - всього близько 10 днів. Нітрифікація, денітрифікація - це два послідовних біологічних процесу, які видаляють воду з води.
Для нітрифікації аміак перетворюється в нітрити в дві фази. У першому випадку аміак окислюється до азотної кислоти, яка в другій фазі окислюється до азотної кислоти. Нитрифицирующие бактерії є аутотрофнимі, строго аеробними. При денитрификации нітрити відновлюються до газоподібного азоту. Бактерії денітрифікації є гетеротрофних, строгими або факультативними анаеробними.
Фото: аерофільтрах В аеротенках процес окислення речовин органічного походження відбувається в середовищі активного мулу, який утворюють колонії мікроорганізмів.
біологічні
Метод полягає в руйнуванні небезпечних сполук в зливних стоках за допомогою мікроорганізмів, які переробляють забруднення в нешкідливі речовини.
Процес, який відбувається в воді під час відсутності кисню і під дією мікроорганізмів. Це частина біологічного класу очищення стічних вод. Включає попередню очистку пісочним пастками, дроблення. Крім того, осадження осаду і бруду в осадових резервуарах використовується для видалення жирів і масляних речовин з використанням масляних і жирових пасток. Найкраще седиментация відбувається у поселенців.
Використовує здатність мікроорганізмів розкладати органічна речовина. Це прискорення процесів самоочищення, що відбуваються в природних поверхневих водах, з використанням активного мулу і створення відповідних умов для його експлуатації. Його основне використання - в обробці промислових стічних вод. Це такі процеси, як осадження або нейтралізація.
При цьому утворюється активний мул, в якому є всі умови для підтримки життєдіяльності бактерій. Варто відзначити, що при цьому методі досягається найбільш ефективний і високий рівень очищення.
В застосовують аеробний і анаеробний процеси, принцип яких заснований на поєднанні різних мікроорганізмів.
Або навіть етап біологічного очищення з наступною механічною попереднім очищенням. Його завдання - видалити колоїдну і розчинену органіку за допомогою колоній мікроорганізмів, званих активованим мулом. Активоване мул додають до забрудненій воді в так званих активаційних резервуарах.
В очищеній воді штучно індукуються для зростання гетеротропних мікроорганізмів, що утворюють біомасу. Біологічне очищення відбувається в аеробних або анаеробних умовах. Аноксичного очищення відбувається при анаеробної біологічної очистки води. Це особливий випадок анаеробного процесу, який специфічний для нестачі розчиненого кисню у воді і активності безкисневих бактерій, які розкладають розчинена органічна речовина.
У випадках, коли стічні води мають органічну складову, дуже часто застосовується метод біологічного окислення. Для цього процесу будують спеціальні аеротенки.
Важливо! У цих спорудах використовується велика кількість активного мулу, а в деяких модифікаціях - кисень. У зв'язку з тим, що аеротенки здатні очистити стічні води до 98%, немає необхідності в додаткових заходах.
Першою стадією є дефосфат або деградація фосфору. Друга стадія - денітрифікація, тобто відновлення нітратів до закису азоту і далі до молекулярного азоту. Як було сказано вище, це мінералізація речовин. Змінюючи умови під час біологічного процесу, ми можемо перетворювати розчинені органічні речовини в неорганічні нерозчинні речовини, які можуть бути видалені осадженням в так званих поселенців.
Основні види діяльності, з якими ми працюємо в довгостроковій перспективі, включають, крім очищення стічних вод, також водоочистку, особливо водопідготовку для питної води, водопідготовку в промисловості або так звану обробку сірих вод. Ми також інтенсивно фокусуємося на скороченні ціанобактерій, які в останні роки погіршили якість води в ряді водойм в Чеській Республіці.
Очищена вода може прямо з цієї споруди надходити на полив і інші господарські потреби.
Принцип роботи аеротенках полягає в змішуванні активного мулу і стічної рідини в спеціальних резервуарах. Для більш активного процесу змішування (аерації) компонентів, застосовуються різні пристосування або стиснене повітря.
Всі ці заходи мають одну спільну рису: погане або погана якість води. Тому ми намагаємося знайти рішення, які дозволять нам довести якість води до необхідного рівня, використовуючи сучасні технології і фізико-хімічні методи. Конкретні методи очищення води ми завжди вибираємо щодо використання очищеної води і навколишнього середовища, - вимагає іншого підходу до лікування питної води і використовувати абсолютно іншу технологію очищення води для живлення котлів або обробок загальної води для промислових цілей.
У яких випадках ми вам допоможемо?
Підготовка дуже чистої води для електротехніки, фармацевтичної або харчової промисловості. Очищення води і фільтрація для охолоджуючих контурів Підготовка промивної води для скляної, автомобільної або електротехнічної промисловості.
- Водопідготовка для питної води для міст і муніципалітетів.
- Реконструкція та посилення водних елементів і об'єктів.
- Обробка підземних вод в районах без громадської розподільчої мережі.
Фото: поля фільтрації Для біологічного очищення стоків існують спеціально створені ставки і поля фільтрації, де під впливом все тих же мікроорганізмів і протікає процес очищення.
Але мінусом таких споруд є сезонний принцип роботи, небезпека потрапляння забруднень в грунтові води і, звичайно ж, необхідність у великих земельних площах.
Фізико-хімічні методи очищення
Фізико-хімічні методи грають важливу роль в процесі очищення стічних вод виробничих підприємств. З кожним роком сфера застосування даних способів розширюється.
Всі процеси можуть проводитися як самостійно, так і в сукупності з іншими методами очищення - хімічними, біологічними та механічними.
Найпоширеніші методи фізико-хімічної очистки - це коагуляція, іонний обмін, флотація, екстракція, випарювання, зворотний осмос та ін.
1 - ємність; 2 - дозатор; 3 - змішувач; 4 - КХЗ; 5 - відстійник
Для процесу очищення методами коагуляції готують спеціальні розчини, які містять коагулянти і флокулянти.
Водний розчин, отриманий в ході цього змішування, додають в оброблювану стічну воду певними дозами. В ході хімічної реакції утворюються пластівці, які видаляються механічним шляхом.
Суть ионообменного методу полягає у відборі з розчину електроліту іонів в обмін на аналогічну кількість іонів іоніту.
Як «забирає» сторони виступають іонообмінні матеріали. Сам обмінний процес є оборотним і в основному застосовується для пом'якшення води.
Фото: іонообмінний метод Метод флотації застосовують для очищення стоків, в складі яких присутні домішки нафтопродуктів.
Суть методу полягає в здібності прилипання частинок до повітряних бульбашок, які подаються безпосередньо в стічну воду.
Фото: метод флотації В результаті відбувається утворення поверхневого шару піни. Якщо ж частки не мають властивостей прилипання до бульбашок повітря або ж ця здатність дуже мала, в процес флотації включають реагенти, що підвищують їх гідрофобність - несмачиваемость водою.
Надалі шар піни видаляють методом підняття рівня води: піна відводиться через спеціальні лотки, або механічним шляхом - скребки (пеногони) відводять піну до тих же лотках.
Метод флотації має кілька видів: механічну, пневматичну, пінну, напірну, біологічну та ін.
Механічні та фізичні методи
Механічні методи очищення застосовуються для видалення із стічних вод нерозчинених домішок і великих плаваючих забруднень.
У більшості випадків цей спосіб є попередніми заходом, в процесі якого видаляються найбільші і зважені речовини. Для механічного типу очищення стоків використовують проціджування, фільтрування і відстоювання.
Метод проціджування застосовується для видалення з стоків великих і частково зважених забруднень. Для цієї процедури існують спеціальні решітки і сита, що вбудовуються в канал або резервуар з переробляються стоками.
Фільтрування використовується для уловлювання найбільш дрібних частинок в стічній воді. Фільтрами можуть бути тканинні матеріали (сітки), пористі і дрібнозернисті матеріали.
Також для фільтрації застосовують барабани, звані мікропроцежівателямі, в яких відбувається затримка забруднень фільтрує сіткою. Частинки, які не пройшли фільтрацію, змиваються в бункер за допомогою спеціально обладнаних насадок.
Для видалення з стоків мінеральних і органічних забруднень існує метод відстоювання. Для цього створюють пісколовки і відстійники різних модифікацій - динамічні, трубчасті, статичні і т. Д.
Фото: пісковловлювач Принцип роботи песколовок заснований на дії сили тяжіння і швидкості потоку. Застосування відстійників характерно для великих виробничих підприємств і служить для уловлювання як осідають, так і спливаючих забруднень.
У сучасному світі, коли екологічна безпека займає одне з пріоритетних місць, правильно і грамотно організовані заходи з очищення стічних вод мають велике значення.
Застосування новітніх технологій та методів з видалення забруднень дозволяє досягти максимального ефекту в сфері переробки та утилізації відходів.
Відео: Методи і споруди
Стан екології на сьогоднішній день, на жаль, залишає бажати кращого. Це результат безладного використання природних ресурсів. Споживання людством води стає дедалі більше, а запаси чистої води в природі з кожним роком зменшуються. Використання миючих засобів і різної побутової хімії дуже сильно забруднює стічні води сучасних міст, що істотно ускладнює очистку стоків. Стічні води містять масу різних забруднюючих речовин, від механічних компонентів до складних хімічних сполук, тому очищення стічних вод - процес складний і багаторівневий.
Всі методи очищення стоків можна умовно розділити на деструктивні і рекупераціонние. Результатом деструктивних методів очищення буде розкладання складних забруднюючих сполук на прості, вони виведуться з води у вигляді газів, або випадуть в осад, або залишаться розчиненими у воді, але знешкоджених. Результатом рекупераційних методів очищення буде витяг із стічних вод всіх цінних речовин для подальшої переробки.
Способи очищення стічних вод
- механічний
- біологічний
- Фізико-хімічний
- Дезінфекція стічних вод
- термічна утилізація
1. Механічний метод найпростіший. Механічним очищенням з стічних вод видаляються нерозчинні компоненти забруднюють воду, як тверді, так і поверхневі жирові забруднення. Стічні води спочатку проходять через решітки, далі через сита і відстійники. Більш дрібні компоненти осідають песколовками. Очищення стічних вод від нафтопродуктів здійснюється за допомогою жіроловок і бензомаслоуловітелямі. Вдосконалений метод механічного очищення - мембранний - використовується разом з традиційними методами та дозволяє виробляти більш ретельне очищення. Механічне очищення стічних вод є підготовкою до біологічної очистки та дозволяє видаляти з побутових стоків до 70% домішок, а з промислових - до 95%.
2. Біологічне очищення стічних вод відбувається завдяки життєдіяльності мікроорганізмів здатних окисляти органічні речовини. Основою розвитку цього методу є природне очищення річок і водойм населяє їх мікрофлорою. Таким чином, стоки звільняються від органічного азоту і фосфору. Біологічне очищення буває аеробне і анаеробна.
Спорудження для аеробного очищення стічних вод за рахунок життєдіяльності бактерій
- Аеробне очищення стічних вод здійснюється за допомогою аеробних бактерій, для життєдіяльності яких потрібен кисень. При виконанні цієї застосовуються біофільтри і аеротенки з активним мулом. Аеротенки мають високу ступінь очищення і більш ефективні, ніж біофільтри для очищення стічних вод. В аеротенках проводиться аерація води і її глибока біологічна очистка. Крім того, в результаті виходить активний мул, що є хорошим добривом.
- Анаеробна очищення стічних вод здійснюється без доступу кисню. При впливі анаеробних бактерій відбувається процес бродіння і перетворення органіки в метан і вуглекислий газ. Для цього методу використовуються метатенка. Анаеробна очищення вимагає менших витрат, ніж аеробне, так як при цьому не потрібна аерація.
3. Фізико-хімічний метод включає в себе електроліз, коагуляцію і осадження фосфору солями заліза і алюмінію.
4. Дезінфекція стічних вод відбувається ультрафіолетовим опроміненням, обробкою хлором або озонуванням. Застосовується для знезараження перед скиданням у водні об'єкти.
- Дезінфекція ультрафіолетовим опроміненням - більш ефективний і безпечний метод в порівнянні з хлоруванням, так як при цьому не утворюється шкідливих токсичних речовин. Ультрафіолетове випромінювання згубно діє на практично всі мікроорганізми і ефективно знищує збудників холери, дизентерії, тифу, вірусного гепатиту, поліомієліту та інших хвороб.
- Хлорування засноване на здатності активного хлору згубно впливати на мікроорганізми. Істотним недоліком даного методу є утворення хлоровмісних токсинів і канцерогенних речовин.
- Озонування - знезараження стоків озоном. Озон - газ, що складається з трьохатомних молекул кисню, сильний окислювач, що вбиває бактерій. Це досить дорогий метод дезінфекції, при якому відбувається виділення шкідливих речовин: альдегідів і кетонів.
5. Термічна утилізація застосовується для технологічних стічних вод, коли інші методи неефективні. Суть її в тому, що розпорошені стоки знезаражуються в факелі палива, що спалюється.
На сучасних очисних спорудах стічні води проходять поетапну очистку, при цьому послідовно застосовуються описані вище методи.
Термічна утилізація стічних вод полягає в знезараженні стоків в полум'ї згоряє палива
Етапи очищення стоків на очисних спорудах
- попередня механічна очистка;
- біологічне очищення;
- доочищення;
- дезінфекція.
Устаткування для механічного очищення
- решітки - стрижні прямокутної форми з прозора до 16мм;
- пісколовки (встановлюються при очищенні більш 100м3 на добу);
- усреднители (встановлюються, якщо необхідно усереднення складу);
- відстійники (бувають горизонтальні, вертикальні, радіальні, двоярусні);
- септики (застосовують для очищення стоків, що прямують в фільтруючі траншеї, колодязі і на поля підземної фільтрації);
- гідроциклони (потрібні для очищення стоків від зважених речовин);
- центрифуги (виділяють дрібнодисперсні речовини, коли не можна застосовувати реагенти);
- флотаційні установки (використовуються для виділення масел, жирів, нафтопродуктів);
- дегазатори (видаляють розчинені у воді гази).
Мулосос - спорудження для очищення стічних вод активним мулом
Споруди для біологічної очистки
- преаератори і біокоагулятори (знижують концентрацію іонів важких металів та інших забруднюючих речовин);
- біологічні фільтри;
- аеротенки, Ілососи, метатенка (споруди для очищення аеробних і анаеробних способом);
- вторинні відстійники, ілоотделітеля і поля фільтрації (призначені для повної біологічної очистки стоків);
- біологічні ставки (призначаються для глибокого очищення стоків містять багато органічних речовин).
При доочищення стічних вод застосовується їх нейтралізація і фільтрація. Дезінфекція або знезараження проводиться хлором (необхідно хлорне господарство) або електролізом (необхідне спорудження електролізних установок).
Бажаючим докладно ознайомитися з пристроєм і принципом роботи станції біологічного очищення допоможе перегляд відео.
Як бачите, очищення стічних вод - процес багатоетапний, що вимагає наукового підходу і дотримання всіх правил і санітарних норм. Розглянуті способи очищення стічних вод застосовуються в комплексі. Вибір методу залежить від характеру стоків, їх кількості, виду, а також від концентрації забруднюючих речовин.
