Оставайтесь с нами
04.05.2015
Технологии

Методы и системы для очистки сточных вод

Методы и системы для очистки сточных вод

Сточными водами называются воды, загрязненные промышленными отходами. Со сточными водами, отходами и другими побочными продуктами производства (твердыми, жидкими или газообразными), находящимися как внутри, так и вне зданий, в непосредственной близости от них, следует обращаться аккуратно с соблюдением мер безопасности. Емкости или трубопроводы для отходов должны быть четко обозначены.

Одной из основных задач решения проблем охраны окружающей среды является разработка новых высокоэффективных методов очистки сточных вод. В естественных условиях в водоемах происходит биологическое самоочищение. Когда концентрация вредных веществ превышает критическую при попадании сточных вод, процесс биологического самоочищения нарушается.

  • Сточные воды могут содержать:
  • различные яды и вредные вещества - соли тяжелых металлов, цианиды, фенолы и др., ингибирующие активность ферментных систем, связывающие кислород или нарушающие жизненные процессы;
  • кислоты и щелочи, изменяющие реакцию среды в природных водоемах и приводящие к нарушению равновесия в живых системах;
  • поверхностно - активные вещества, которые в последнее время с развитием химической промышленности все чаще попадают в природные водоемы, образуя слой пены на поверхности. Эти вещества очень опасны, так какчасто недоступны воздействию микроорганизмов и не разрушаются;
  • растворимые органические вещества,содержащие углерод, азот, углеводы.
  • нерастворимые органические соединения - крахмал, целлюлоза, различные высокомолекулярные соединения.

Особую сложность в процессе очистки сточных вод представляет выбор схемы очистки. Так, процессы биотехнологического профиля требуют биологической очистки сточных вод, а химико - фармацевтические предприятия связаны с поиском других методов очистки.

Биологическая очистка стоков

Вещества, которые входят в состав загрязнений сточных вод, используются микроорганизмами в качестве субстрата и способствуют их чрезмерному размножению в водоемах. В свою очередь, это приводит к увеличению расхода растворенного в воде кислорода и развитию анаэробной, гнилостной микрофлоры, что вызывает вымирание других форм жизни.

  • Биологические методы очистки разделяются на:
  • обработку воды в аэробных условиях активным илом;
  • анаэробную ферментацию.

Аэробные системы очистки стоков

В стоках, загрязненных органическими веществами, в присутствии кислорода интенсивно развивается аэробная микрофлора. Возникают очень сложные ассоциации, образующие так называемый активный ил, куда входят различные бактерии и простейшие. При интенсивной аэрации среды основную массу ила образуют бактерии.

Чтобы превратить в газообразные соединения активный ил, образовавшийся при аэробной очистке стоков, в систему очистных сооружений включают стадию анаэробного метанового сбраживания.

Если сточные воды не сильно загрязнены, для очистки можно использовать окисление на капельных или биологических фильтрах. При этом предварительно очищенную от механических примесей жидкость пропускают через плотный слой каменной щебенки, кокса или крупнозернистого (0,5 - 5 см) полимерного материала (полистирола или полипропилена). Через несколько недель поверхность слоя покрывается слизистой пленкой, состоящей из микробной массы. В контакте с воздухом (в случае необходимости используют принудительную циркуляцию воздуха) микроорганизмы начинают эффективно окислять органические вещества сточных вод.

При работе с биологическим фильтром надо следить за составом сточных вод, не допускать перегрузку фильтра и предотвращать уничтожение микрофлоры токсичными соединениями и нерастворимым остатком.

В биологических фильтрах бактерии находятся в неподвижном состоянии в слизистой пленке, покрывающей крупнозернистую поверхность наполнителя. Очищаемая вода медленно капает сверху, а в щели между гранулами поступает воздух естественным путем или принудительно.

В биологических фильтрах колонии микроорганизмов свободно перемещаются в воде. Кислород поступает через водную поверхность или от фотосинтезирующих водорослей и естественным образом медленно растворяется в воде.

Широко распространены интенсивные методы очистки сточных вод, когда в водный бассейн вводят большие количества воздуха и непрерывно перемешивают воду вместе с бактериальным илом. Н-р, система аэрируемых прудов, в которые воздух подают при помощи специальных механических аэраторов, и аэротенки. Последние представляют собой железобетонный или металлический резервуар, в котором непрерывно происходит перемешивание сточных вод, микробного ила и воздуха. Аэротенки работают в комплекте с отстойниками, где осаждается ил, который накапливается в больших количествах.

На промышленных предприятиях в состав очистных сооружений обычно входят следующие узлы: усреднитель стоков для выравнивания концентраций загрязнений и стабилизации потока сточных вод; отстойник для осаждения взвешенных веществ; аэротенк или биофильтр, в котором осуществляется собственно биодеградация органических соединений; регенератор, в котором осуществляется восстановление активности ила обычно путем аэрации; отстойник активного ила.

Аэротенки выбирают с учетом специфики состава стоков. Современные аэротенки фактически являются ферментаторами различной мощности, в которых выращивается активный ил.

Для очистки сточных вод микробиологических производств используют метановое брожение. Метановое брожение - строго анаэробный процесс, осуществляется, как правило, в особых аппаратах - метантенках.

Биодеградация органических веществ при метановом брожении в метантенках протекает в три последовательные фазы. В первой, гидролитической фазе около 76 % органических веществ переходит в высшие жирные кислоты, до 20 % - в ацетат и 4 % - в водород. Первую фазу можно разбить, в свою очередь, на фазы гидролиза и ацидогенеза (кислотообразования). Во второй фазе главными являются процессы образования из высших жирных кислот ацетата (52 %) и водорода (24 %). В третьей фазе (брожение) метаногнные бактерии образуют из ацетата 72 % метана.

Стоки химико - фармацевтических производств

Стоки химико - фармацевтических производств делятся на: стоки производств синтетических лекарственных средств (СЛС) и стоки производств готовых лекарственных средств (ГЛС).

Очистка стоков производства СЛС

Химический анализ стоков производства СЛС показывает низкое значение рН. Поэтому схему очистки стоков производства СЛС начинают с их нейтрализации. Для нейтрализации стоков используют реагентный метод. Выбор реагента для нейтрализации кислых сточных вод зависит от вида кислот и их концентрации, а также от растворимости солей, образующихся в результате химической реакции.

В качестве щелочного реагента обычно используют известь, поскольку данный реагент обеспечивает получение осадка с высокими водоотдающими свойствами. Для повышения эффективности очистки стоков в нейтрализованные стоки добавляют флокулянты - либо отечественный полиакриламид аммиачный известковый (ПАА), либо импортный Superflok -С - 496. Флокулянты вводят в стоки в виде 0,1% растворов. Добавление флокулянтов позволяет получить достаточно крупные флокулы, обеспечивающие интенсивное осаждение взвеси.

Нейтрализация смеси стоков суспензией известкового молока и дальнейшее введение в нейтрализованную смесь раствора катионного флокулянта позволяет получить быстроосаждающиеся крупные аморфные хлопья.

Осаждение взвесей осуществляется в отстойниках вертикального типа, рассчитанных на продолжительность пребывания в них сточных вод не менее 1,5 часа при доведении рН до нейтрального значения. Отстоенная вода направляется в усреднитель общезаводского стока, а отложившийся осадок периодически подается в радиальные сгустители с медленным механическим его перемешиванием вертикальными лопастями. Вода, выделившаяся при сгущении осадка, после каждого цикла сгущения перекачивается в «голову» очистных сооружений, т.е. в усреднитель потока сточных вод, а сгущенный осадок по мере накопления подается одновинтовыми насосами на ленточные фильтр - прессы. Перед подачей на ленточные фильтр - прессы к осадку добавляют суспензию известкового молока, которая обеспечивает получение гранулированного осадка с регулируемыми водоотдающими свойствами. Обезвоженный осадок шнековым транспортером подают в бункер, откуда его периодически направляют на термическое обезвреживание. Фильтрат после ленточных фильтров также передают в голову «очистных сооружений».

Очистка стоков производства ГЛС

Сточные воды производства ГЛС содержат органические примеси, которые можно разделить на низкомолекулярную фракцию водорастворимые биологически активные вещества, сахара и красители, стеарат кальция - соединения с молекулярной массой менее 400. Основные методы извлечения этих веществ - окислительные, обратный осмос, адсорбция микропористыми активными углями.

Высокомолекулярную фракцию составляют, главным образом, крахмал, остатки красителей и другие компоненты наполнителя таблеток с молекулярной массой 800-3600. Основные методы удаления их - обратный осмос, окислительные методы и улътрафильтрация.

В качестве обратноосмотического аппарата используется установка рулонного типас фильтрующими элементамимарки ЭРО-ЭМ-3 0/400.

Процесс разделения осуществляется в режиме четырехкратного концентрирования под давлением.

В связи с необходимостью обеспечения определенных требований, предъявляемых к качеству воды, подаваемой на установки мембранного разделения, предусматривается предварительная подготовка стоков. Для барьерной предварительной обработки исходной воды (удаление взвешенных и коллоидных веществ ) перед обратноосмотическими установками устанавливают напорные осветлительные фильтры марки ФОВ.

Обратноосмотическая обработка предварительно очищенных стоков осуществляется на установках, которые включают в себя блок фильтров тонкой очистки, узел стабилизационной обработки воды, насос высокого давления, обратноосмотические аппараты рулонного типа.

При несоответствии качества фильтрата предъявляемым требованиям необходима ее доочистка на сорбционных фильтрах. В качестве фильтрующего материала в фильтре используется активированный уголь марки АГ-М.

Анастасия Новикова

Всё время забываю глянуть в окно перед тем как выйти на улицу, поэтому последнее время нравятся виртуальные прогулки.

Ещё несколько последних записей в рубрике
Технологии
чехол для айфона 10
Лучшие чехлы для iPhone X: тонкие, стильные, защитные

Итак, iPhone X красивый, футуристический, завернутый в стекло и блестящий металл смартфон. Нужно понимать, что...

Технологии
iphone 7 rose
Iphone 7 Plus, краткий обзор и описание основных характеристик

Не смотря на то, что линейка телефонов Iphone возглавляется десятой моделью, я остаюсь сторонником Iphone...

Технологии
охранные системы
Обеспечение безопасности объектов с помощью электронных охранных систем

В настоящее время все большее значение приобретает так называемый человеческий фактор. Подобным красивым выражением называют...

Технологии
5 plus redmi xiaomi
Мои впечатления от смартфона Xiaomi Redmi 5 plus спустя два года использования

В своё время было интересно наблюдать, как Китайская компания Xiaomi активно расширяла свой сегмент мобильного...

Технологии
ipad mini 2019
Линейка iPad mini обновилась, в 2019 году поступил в продажу iPad mini 5

После четырёх лет ожидания компания Apple обновила линейку iPad mini – в 2019 году обновился...





Популярные публикации
Do NOT follow this link or you will be banned from the site!
Adblock
detector