Gdy stosuje się chemiczną obróbkę ścieków

3. CHEMICZNE CZYSZCZENIE WODY ODPADOWEJ

Obróbka chemiczna i fizyko-chemiczna jest zwykle stosowana do ścieków przemysłowych w lokalnych oczyszczalniach ścieków. W miejscowym oczyszczaniu ścieków przemysłowych najczęściej preferowane są metody chemiczne. Czyszczenie chemiczne stosuje się w przypadkach, w których uwolnienie zanieczyszczeń jest możliwe tylko w wyniku reakcji chemicznej między zanieczyszczeniem a odczynnikiem.

Można zastosować chemiczne oczyszczanie ścieków przemysłowych:

- jako niezależna metoda przed ich poddaniem do obiegu wody;

- przed opuszczeniem ich do stawu lub do miejskiej sieci odwadniającej;

- do wstępnego oczyszczania ścieków przed obróbką biologiczną lub fizyczno-chemiczną;

- jako metoda głębokiego oczyszczania ścieków w celu ich dezynfekcji, odbarwienia lub ekstrakcji z nich różnych składników.

Główne metody czyszczenia chemicznego obejmują neutralizację, utlenianie, redukcję. Obróbka elektrochemiczna dotyczy również metod oksydacyjnych.

Neutralizacja ścieków

Neutralizacja jest stosowana do oczyszczania ścieków przemysłowych zawierających kwasy i zasady. Większość kwaśnych ścieków zawiera sole metali ciężkich, które należy oddzielić od tych wód.

Neutralizację przeprowadza się w następujących celach:

- w celu zapobiegania korozji materiałów kanalizacyjnych i oczyszczalni ścieków;

- w celu uniknięcia zaburzeń procesów biochemicznych w utleniaczach biologicznych i zbiornikach;

- do wytrącania soli metali ciężkich ze ścieków.

Mieszaniny o pH = 6,5 - 8,5 uważa się za praktycznie neutralne. Dlatego konieczne jest zneutralizowanie ścieków o pH poniżej 6,5 i ponad 8,5, przy uwzględnieniu zdolności neutralizacyjnej zbiornika, a także alkalicznej rezerwy miejskich ścieków. Najniebezpieczniejsze są kwaśne dreny, które ponadto są znacznie powszechniejsze niż alkaliczne. Najczęściej wody ściekowe są zanieczyszczone kwasami mineralnymi: siarkowymi, chlorowodorowymi, azotowymi i ich mieszaninami. Zazwyczaj stężenie kwasów w ściekach nie przekracza 3%, ale istnieją również bardziej stężone mieszaniny.

Istnieją następujące sposoby neutralizacji ścieków.

1) Wzajemne neutralizowanie kwaśnych i zasadowych ścieków. Tryby usuwania ścieków zawierających kwas i zużyte alkalia, z reguły, są różne. Kwaśna woda jest zazwyczaj odprowadzana do kanalizacji równomiernie przez cały dzień i ma stałe stężenie. Woda alkaliczna jest rozładowywana okresowo w miarę uwalniania roztworu alkalicznego. Dlatego często konieczne jest ustawienie zbiornika regulacyjnego na wody zasadowe. Ze zbiornika wody te są równomiernie odprowadzane do komory reakcyjnej, gdzie w wyniku mieszania ich z kwaśnymi ściekami zachodzi wzajemna neutralizacja. Ta metoda jest szeroko stosowana w przemyśle chemicznym.

2) Neutralizacja za pomocą odczynników (używany uwodniony Ca (OH))2 wapno palone CaO wapno palone, kalcynowane N a2Z3 i żrący N aon soda). Wapno służy do neutralizacji w postaci mleka wapiennego o stężeniu 5% lub proszku. Metodę odczynnika stosuje się, jeżeli przedsiębiorstwa przemysłowe mają jedynie kwaśne lub zasadowe ścieki lub jeżeli niemożliwe jest zapewnienie wzajemnej neutralizacji.

Ta metoda jest najszerzej stosowana do neutralizacji wód kwaśnych. Ponieważ jony metali prawie zawsze występują w kwaśnych i alkalicznych ściekach przemysłowych, dawkę odczynnika określa się biorąc pod uwagę strącanie soli metali ciężkich. Proces neutralizacji odczynników ścieków przemysłowych przeprowadzany jest w zakładach lub stacjach neutralizacji.

Czas kontaktu ścieków i odczynnika powinien wynosić co najmniej 5 minut. W przypadku kwaśnych ścieków zawierających rozpuszczone jony metali ciężkich czas ten powinien wynosić co najmniej 30 minut.

3) Neutralizacja kwaśnych ścieków poprzez filtrację przez materiały neutralizujące (wapno, wapień, kreda, magnezyt, dolomit). Zobojętnianie kwasu solnego, kwasu azotowego i kwasu siarkowego w stężeniu kwasu siarkowego nie więcej niż 1,5 g / l odbywa się na stale działających filtrach z pionowym ruchem neutralizowanej wody. Gdy stężenie kwasu jest większe niż 1,5 g / l, ilość utworzonego siarczanu wapnia przewyższa jego rozpuszczalność (2 g / l) i zaczyna się wytrącać, w wyniku czego neutralizacja zatrzymuje się.

Zastosowanie takich filtrów jest możliwe pod warunkiem, że nie ma rozpuszczonych soli metali ciężkich w kwaśnych ściekach, ponieważ przy pH> 7 będą się wytrącać jako nierozpuszczalne związki, które całkowicie zatykają pory filtra.

Główne parametry procesu neutralizacji:

- wielkość frakcji materiału załadunkowego - 3... 8 cm;

- szacowana szybkość filtracji zależy od rodzaju materiału wsadowego, ale nie więcej niż 5 m / h;

- kontakt trwa co najmniej 10 minut.

4) Neutralizacja alkalicznych ścieków przez spaliny. Wykorzystanie gazów odlotowych zawierających dwutlenek węgla, siarkę i azot oraz inne kwaśne gazy do neutralizacji ścieków pozwala nie tylko neutralizować ścieki, ale jednocześnie zapewnia bardzo wydajne oczyszczanie samych gazów ze szkodliwych składników. Neutralizację przeprowadza się w urządzeniu do absorpcji kolumn.

Wybór metody neutralizacji zależy od wielu czynników:

- rodzaj i stężenie kwasów w ściekach przemysłowych;

- natężenie przepływu i sposób pobierania ścieków w celu zneutralizowania;

- obecność odczynników, warunki lokalne itp.

Na rys. 3.1 pokazuje alkaliczny neutralizator ścieków ze spalinami.

Ryc. 3.1. Alkaliczny neutralizator odcieków ze spalinami

Chemiczne oczyszczanie ścieków

Metody chemiczne stosowane w oczyszczaniu ścieków są stosowane, gdy konieczne jest neutralizowanie, utlenianie i przywracanie zanieczyszczeń w ściekach. Metoda utleniania obejmuje również elektrochemiczną obróbkę wody. Ta ostatnia jest często wykorzystywana do ekstrakcji rozpuszczonych zanieczyszczeń, jeśli to konieczne, w celu dostarczania wody z recyklingu.

Niekiedy obróbka chemiczna w oczyszczalniach ścieków podlega ściekom przed ich wysłaniem do bioremediacji. W tym przypadku koszt tego ostatniego jest zmniejszony, a jego wydajność wzrasta. Najczęściej w końcowym etapie stosuje się czyszczenie chemiczne - w celu dodatkowego oczyszczenia ścieków przed ich upuszczeniem do zbiorników wód powierzchniowych, na reliefie.

Neutralizacja odpadów

Proces neutralizacji ścieków w lokalnych, mobilnych oczyszczalniach ścieków i innych rodzajach systemów oczyszczania polega na doprowadzeniu ich wartości pH (pH) do norm, które mieszczą się w granicach 6,5... 8,5. Przy takich wartościach wody są już uważane za nieszkodliwe dla ludzi i natury i mogą być ponownie wykorzystane na przykład w technologii myjni samochodowych.

W praktyce większość ścieków z przedsiębiorstw wchodzących do oczyszczalni prawie zawsze ma wartości pH, które różnią się znacznie od normalnych do normalnych i zawierają kwasy lub alkalia. Przewaga niektórych determinuje alkaliczną lub kwasową reakcję odcieku.

Obie sytuacje są niekorzystne, ponieważ przedwczesna korozja różnych części, zespołów, zbiorników, rurociągów wpływających do mobilnych lub lokalnych oczyszczalni ścieków, może prowadzić do zakłóceń procesów biochemicznych w zbiornikach, w systemach oczyszczania ścieków.

Neutralizacja ścieków jest jednym z ważnych kierunków działalności krajowej firmy Ekovodstroytech, której celem jest stworzenie pełnowymiarowego cyklu w Rosji dla rozwoju i produkcji wszystkich niezbędnych urządzeń do wysokiej jakości oczyszczania ścieków. Jego prawdziwym sukcesem w tym kierunku jest wprowadzenie na rynek unikalnej oczyszczalni ścieków (ryc. 1).

Ryc. 1 Widok ogólny stacji neutralizacji ścieków

Ta instalacja jest innowacyjna pod względem rozwiązań technicznych i technologicznych, wiele jej decyzji to wynalazki, dla których uzyskano rosyjskie patenty i dokumenty bezpieczeństwa z innych krajów. Stacja ma unikalną charakterystykę i jest przystępna cenowo, co czyni ją konkurencyjną w porównaniu z zagranicznymi produktami podczas łączenia wszystkich rodzajów lokalnych oczyszczalni ścieków.

Technologie stosowane do neutralizacji odpadów

Obojętna reakcja kwasowo-zasadowa jest rozważana, gdy pH ścieków wynosi od 6,5 do 8,5. Ich wahania, niezależnie od tego, która droga jest przyczyną kierunku odpływu do wstępnej neutralizacji. Powinno to zostać zrobione podczas odprowadzania wody do miejskich (miejskich) oczyszczalni ścieków, do zbiornika, na relief.

Opracowanie schematu technologicznego neutralizacji ścieków, dobór urządzeń pod kątem wydajności odpowiadającej potrzebom konkretnych, np. Mobilnych oczyszczalni ścieków, zawsze uwzględnia:

  • możliwość wzajemnej neutralizacji kwasów i zasad wchodzących w odpływy;
  • obecność rezerwy alkalicznej, która jest jednym ze wskaźników zanieczyszczonej wody w gospodarstwie domowym;
  • zdolność naturalnej neutralizacji wody w zbiornikach wodnych.

Zazwyczaj producenci stacji neutralizacji, co jest typowe dla Ekovodstroytech, oferują konsumentom dwa rodzaje produktów, które wykonują pracę w wersji przepływowej i kontaktowej. Oba są dobrze dostosowane do wszystkich typów oczyszczalni ścieków, ale ten pierwszy jest preferowany przy dużych natężeniach przepływu ścieków, a drugi przy mniejszych.

W sprzęcie neutralizacji ścieków jest zwykle oferowany klientom jeden z trzech sposobów wdrożenia tej metody chemicznej: w napędach, w zbiornikach ściekowych, w oświetlaczach. Wybór zależy od różnych obliczeń, lokalnych warunków, możliwości długotrwałego przechowywania zanieczyszczonej wody. Ostatni (do 10-15 lat) może być dostarczony, na przykład, z akumulacyjnymi pojemnikami marki "NIE" (rysunek 2), którego duży wybór jest oferowany zainteresowanym klientom przez firmę Ekovodstroytech.

Ryc. 2 Widok ogólny zbiornika magazynowego "Ekovodstroytekh-NE"

Neutralizacja ścieków polega głównie na wiązaniu kwasów i zasad przez dodanie różnych substancji chemicznych do ścieków. Rezultatem jest zawiesina, która wytrąca się, a jej objętość określa:

  • liczba jonów kwasowych, metali w wodzie źródłowej;
  • ilość użytej substancji chemicznej, jej rodzaj;
  • ustalić poziom klarowania ścieków.

Prawie największa ilość osadu powstaje, gdy na stacji wykorzystywane jest mleko wapienne o aktywnej proporcji tlenku wapnia w 50%.

Poważnym problemem w neutralizacji wody w przemysłowych oczyszczalniach ścieków z przedsiębiorstw przemysłowych jest ich nierównomierny dochód i różnica w każdej "partii" w składzie zanieczyszczeń. Kwestię tę rozwiązuje się instalując w pobliżu stacji zbiorników uśredniających (można używać tych samych zbiorników magazynowych "NOT" produkowanych przez Ekovodstroytech (rysunek 2) lub automatyzując dostarczanie objętości odczynników, które zwykle wykonuje się przy użyciu czujników monitorujących poziom pH oczyszczona woda.

Metoda neutralizacji ścieków metodą mieszania wody (alkalicznej i kwasowej)

Tryby rozładowania dla oczyszczalni ścieków w przedsiębiorstwach przemysłowych są rozróżniane przez stężenie substancji i uwalnianie w czasie. W przypadku wód kwaśnych charakterystyczna jest stałość takich właściwości dla wód alkalicznych, okresowości i lotności.

Taka rzeczywistość jest "wygładzona" przez wybranie stacji ze zbiornikiem regulacyjnym, który może przyjmować co najmniej dzienną objętość wody alkalicznej. Są one uwalniane do równomiernego mieszania z kwaśnymi odciekami, w ilościach niezbędnych do reakcji chemicznej ze wszystkimi kwasami obecnymi w kwaśnych odciekach.

Urządzenia stacji z konkretnymi rodzajami urządzeń, które wdrażają opisaną metodę neutralizacji wody w firmie "Ekovodstroytekh" produkują po zbadaniu bilansu różnych ścieków, które są odbierane do przetwarzania w lokalnych oczyszczalniach ścieków ze sklepów, poszczególnych jednostek. W tym przypadku oczywiście bierze się pod uwagę częstotliwość uwolnień i ich objętości.

Metoda neutralizacji ścieków przez dodanie odczynników

Metodę tę stosuje się, gdy nie ma równowagi między zasadą a kwasem w ściekach odprowadzanych do oczyszczalni, co wyklucza możliwość ich neutralizacji podczas mieszania. Problem rozwiązuje się, dodając brakujące substancje chemiczne do wody.

Częściej w praktyce metoda ta stosowana jest w przypadku odpadów kwaśnych. Aby zneutralizować kwasy, zazwyczaj dodają lokalne surowce - odpady z różnych branż. Przykładem może być osad, który powstaje podczas uzdatniania wody w elektrociepłowni. Jeśli kwas siarkowy znajduje się w ściekach, jest dobrze wykorzystywany przez żużel z wielkiego pieca, wytopu stali lub produkcji ferrochromicznej.

Skuteczność żużli w neutralizacji kwasów na stacjach, które tworzą, na przykład, lokalne oczyszczalnie ścieków, ze względu na obecność w nich dużej liczby związków wapnia, tlenku magnezu, krzemu. Zaletą materiału jest również jego duża porowatość, która pozwala na użycie materiału bez wstępnego szlifowania.

Oprócz żużli, podczas neutralizacji wody stosuje się węglany wapnia lub magnezu (kreda, wapień, dolomit), Ca (OH).2 (wapno w proszku lub mleko wapienne), wodorotlenek sodu i soda. Te dwa ostatnie materiały są stosunkowo drogie, więc są stosowane, jeśli są odpadami z lokalnych gałęzi przemysłu.

Odczynniki zdolne do neutralizowania kwasów w drenach obejmują czyste wapno lub jego mieszaninę z wodą techniczną z amoniakiem (25%). Zaletą tych ostatnich jest obecność amoniaku, który dodatkowo promuje bioremediację ścieków w reaktorach oczyszczalni, zmniejszając objętość osadu wapiennego.

Projektując stacje neutralizacji pracownicy Ekovodstroytech muszą wziąć pod uwagę różne rodzaje ścieków:

  • złożony z mocnych kwasów:
  • Gatunek HNO3: Powstające na ich bazie sole wapnia mogą dobrze rozpuszczać się w wodzie;
  • typ H2SO3, H2SO4: Sole wapniowe utworzone na ich bazie są słabo rozpuszczalne w wodzie;
  • złożony ze słabych kwasów o wzorze CH3COOH2Z3.
  • Najbardziej problematyczne odcieki drugiego typu, ponieważ mogą zostać zaabsorbowane na cząstkach odczynnika i spowolnić przebieg reakcji.

Wapno można wstrzykiwać do kanalizacji w celu neutralizacji w różnych stanach: mleko wapienne (opcja do dozowania na mokro), suchy proszek (z opcją dozowania na sucho). Może być stosowany w postaci puchu - ta opcja jest bardziej ekonomiczna, jeśli trzeba zneutralizować duże ilości (ponad 5 ton) kwasu. Do przetwarzania małych objętości (do 200 metrów sześciennych) zaleca się rozważenie możliwości zastosowania wodorotlenku sodu, sody.

Stacje neutralizacji od rosyjskiej marki Ekovodstroytekh, zdolne do zapewnienia bezproblemowego uzdatniania wody w lokalnych, mobilnych oczyszczalniach ścieków lub innych rodzajach systemów oczyszczania, zakończone są:

  • zbiorniki uśredniające, w których czasowo przechowywane są kwaśne i alkaliczne dreny;
  • komory neutralizujące, które są miejscami reakcji chemicznych;
  • zbiorniki septyczne, do których wyciek jest wysyłany po neutralizacji;
  • zarządzanie odczynnikami (dozowniki, pojemniki na zaprawy, kruszarki do wapna itp.);
  • urządzenia do odwadniania osadów.

Jako drugie, wskazane jest, aby korzystać z dużej linii specjalistycznego sprzętu firmy Ekovodstroytekh, która ma znaczną przewagę nad importowanymi produktami i krajowymi odpowiednikami. Są to instalacje do odwadniania ślimaków UShOS (rysunek 3), prasy filtracyjne taśmowe (rysunek 4), które okazały się skuteczne w wielu zakładach przetwarzania realizowanych w różnych regionach Federacji Rosyjskiej i Kazachstanu.

Ryc. 3 Instalacja odwadniania szlamu

Ryc. 4 Prasa filtrów taśmowych typu DNY

Skład opisanych urządzeń nie jest wyczerpujący i może być uzupełniony ankietą produkcyjną. Na przykład, jeśli w zanieczyszczeniu występują mechaniczne zanieczyszczenia, zaleca się uzupełnienie stacji neutralizacji, na przykład, za pomocą markowych automatycznych krat (rysunek 5) typu UMB, piaskowników (rysunki 6 i 7) gatunków SF, WLSF, LSF lub separatorów piasku Ekovodstroytech (rysunek 8).

Ryc. 5 Widok ogólny kraty mechanicznej "UMB" Fot. 6 piaskowników typu SF. 7 piaskowników typu LSF. 8 Separator piasku

Utlenianie ścieków

Ta metoda chemicznego oczyszczania ścieków jest realizowana:

  • gdy konieczne jest zneutralizowanie ścieków przemysłowych z toksycznych zanieczyszczeń (cyjanki, złożone cyjanki cynku i miedzi);
  • gdy nie jest konieczne usuwanie związków z odcieku;
  • podczas korzystania z innych metod jest niepraktyczne lub nieopłacalne.

Nowoczesne technologie stosowane w oczyszczalniach ścieków do utleniania ścieków wykorzystują duży zestaw utleniaczy: dwutlenek chloru, skroplony i gazowy chlor, podchloryny sodu i wapnia, nadmanganian potasu, chloran wapnia, dwuchromian potasu, kwasy peroksosiarczkowe, ozon, nadtlenek wodoru, pirolusyt, tlen i tak dalej

Wchodząc do wody, substancje te wiążą chemicznie toksyczne zanieczyszczenia. W wyniku tego powstają mniej toksyczne zanieczyszczenia, które są usuwane innymi metodami, na przykład za pomocą masek z marek "FU", "FT" (rysunki, odpowiednio 9 i 10) wytwarzanych przez zakłady firmy Ekovodstroytekh.

Ryc. 9 Widok ogólny jednostki flotacyjnej "FU" 10 Widok ogólny maszyny flotacyjnej "FT"

Chlor jest uważany za najsilniejszy środek utleniający; ale jest bardzo agresywny iw nowoczesnej technologii oczyszczania ścieków zaczynają mu odmawiać. Ozon jest powszechnie stosowany (aktywność 2,07), nadtlenek wodoru (0,68) i nadmanganian potasu (0,59) są rzadziej stosowane.

Wyładowanie ozonu

Ozon utleniający, wpadający do kanalizacji, niszczy wiele zanieczyszczeń i materii organicznej. Wraz z utlenianiem promuje przebarwienia, dezynfekcję wody, eliminację nieprzyjemnych zapachów i smaków.

Jako czynnik utleniający, ozon działa na nieorganiczne i organiczne substancje znajdujące się w szlamie w stanie rozpuszczonym. Ozon jest w stanie poradzić sobie z fenolami, środkami powierzchniowo czynnymi, produktami ropopochodnymi, siarkowodorem, związkami arsenu, cyjankami, barwnikami, rakotwórczymi węglowodorami aromatycznymi, pestycydami, itp. W tym samym czasie, śmierć różnych mikroorganizmów.

Podczas oczyszczania ozonu ścieków w lokalnych zakładach przetwarzania stosuje się dwie technologie: katalizę i ozonolizę. W tym przypadku działanie ozonu występuje w jednym z trzech kierunków:

  • bezpośrednie utlenianie za pomocą pojedynczego atomu tlenu;
  • dodanie ozonu do substancji i tworzenie ozonku;
  • zwiększone utleniające działanie tlenu w powietrzu.

Elektrochemiczne utlenianie

Ta metoda oczyszczania ścieków obejmuje prowadzenie ich elektrolizy. Rodzaj chemicznej transformacji zanieczyszczeń zależy od materiału i rodzaju elektrod. Metoda opiera się na redukcji katodowej, a także anodowym utlenianiu zanieczyszczeń.

Droga jest energochłonna, powoli działa; dlatego zaleca się stosowanie go z małą ilością ścieków lub w obecności stężonych zanieczyszczeń.

Jako anodę stosuje się nierozpuszczalne materiały elektrolityczne (węgiel, magnetyt, grafit, ditlenek ołowiu, ruten, magnez), które nakłada się na podstawę tytanową. Jako katodę stosuje się stal stopową, cynk, ołów.

Szczególnym niebezpieczeństwem związanym z utlenianiem elektrochemicznym jest możliwe mieszanie emitowanych gazów (wodoru, tlenu), co może doprowadzić do wybuchu. Aby temu zapobiec, membrany wykonane z ceramiki, szkła i azbestu są umieszczane pomiędzy elektrodami.

Utlenianie radiacyjne

Metoda opiera się na występowaniu dużej liczby cząstek utleniających po wystawieniu na promieniowanie o wysokiej energii. Kiedy jest on wdrażany w lokalnych oczyszczalniach ścieków, radioaktywny cez lub kobalt, akceleratory elektronów, obwody promieniowania, elementy paliwowe są często wykorzystywane jako źródła promieniowania.

Odzyskiwanie zasobów

Metoda ta jest stosowana, gdy konieczne jest usunięcie arsenu, chromu, związków rtęci ze ścieków.

Nieorganiczne związki rtęci są przekształcane za pomocą odczynników (siarczek żelaza, wodorosiarczyn sodu, borowodorek sodu, hydrazyna, siarkowodór, proszek żelaza, proszek aluminiowy) do stanu metalicznego. Następnie jest oddzielony przez flotację, filtrację, sedymentację.

Dwutlenek siarki jest używany do wiązania arsenu. Trudno rozpuszczalne związki usuwa się z odcieku przez strącanie. Sześciowartościowy chrom za pomocą odczynników (węgiel aktywny, wodorosiarczan sodu, siarczan żelazawy, wodór, dwutlenek siarki, pirytowy żużel) redukuje się do trójwartościowego; powstały wodorotlenek następnie łatwo wytrąca się w misce olejowej.

Chemiczne oczyszczanie ścieków

Mechaniczne oczyszczanie ścieków

Służy do ekstrakcji nierozpuszczonych zanieczyszczeń mineralnych i organicznych ze ścieków. Z reguły jest to metoda wstępnej obróbki i służy do przygotowania ścieków do biologicznych lub fizyko-chemicznych metod obróbki. W wyniku czyszczenia mechanicznego zawartość zawieszonych substancji w wodzie zmniejsza się o 90%, a organicznych o 20%. Strukturami do mechanicznego oczyszczania ścieków są kraty, piaskarki, studzienki, filtry, pułapki olejowe. W celu zatrzymania dużych zanieczyszczeń pochodzenia organicznego i mineralnego stosuje się siatki i zapewnia dokładniejsze oddzielenie gruboziarnistych zanieczyszczeń - sito. Wysypiska z kratownic są albo kruszone i wysyłane do wspólnego przetwarzania z osadami oczyszczalni ścieków, albo są zabierane do miejsc przetwarzania stałych odpadów domowych i przemysłowych. Następnie ścieki przechodzą przez piaskarki, w których osadzają się małe cząstki (piasek, żużel, pękanie szkła itp.) Pod działaniem grawitacji, oraz pułapki na tłuszcz, w których substancje hydrofobowe są usuwane z powierzchni wody. Piasek z piaskowników jest zwykle przechowywany lub wykorzystywany w robotach drogowych. Settlement - wybór w postaci stałego osadu z roztworu jednego lub więcej składników; w tym samym czasie cząstki o gęstości większej niż gęstość wody przesuwają się w dół i mają mniejszą gęstość w górę. Szamba to główny i najczęstszy rodzaj oczyszczalni. Znajdują się w nich nierozpuszczone zawieszone cząstki pochodzenia organicznego i mineralnego. W kierunku ruchu głównego strumienia wody w osadnikach dzielą się na trzy główne typy: poziomy, pionowy i radialny. W poziomych osadnikach ścieki przepływają poziomo, pionowo - od dołu do góry, a promieniowo - od środka do obrzeża. Odkładanie zawieszonych cząstek pod działaniem siły odśrodkowej jest przeprowadzane w hydrocyklonach i wirówkach. Po odwirowaniu zawiesinę rozdziela się na osad i fugat (faza ciekła). W wirówkach strąceniowych rozdzielanie heterogenicznych układów odbywa się zgodnie z zasadą strącania, w układach filtracyjnych - zgodnie z zasadą filtracji. Filtracja to proces filtrowania zawiesiny przez porowaty materiał, który zatrzymuje stałe zanieczyszczenia i umożliwia przepływ wody. Jeśli rozmiary cząstek są większe niż rozmiary porów obciążenia filtra, cząstki pozostaną na powierzchni ładującej. Ten rodzaj filtracji jest określany jako powierzchnia, osad lub podpora. Jeśli cząsteczki przechodzą do materiału załadunku, proces ten nazywamy filtracją zbiorczą lub filtracją zbiorczą. Napotykamy filtrację powierzchniową, gdy woda przepływa przez filtry wykonane z porowatej ceramiki, po przefiltrowaniu pod ciśnieniem lub próżni przez przegrody siatkowe i tkaninowe itp. W tym przypadku wszystkie cząstki są zatrzymywane na filtrze, którego wymiary przekraczają wielkość porów podstawy filtra. W wyniku tego powstaje na nim warstwa osadu, która jest dodatkową warstwą filtrującą. Filtrowanie, a także osadzanie stosuje się do klarowania wody, tj. do zatrzymywania zawieszonych ciał stałych w wodzie. Materiał filtrujący powinien być porowatą pożywką o bardzo małych porach.

Chemiczne oczyszczanie ścieków

obróbka chemiczna (odczynnikowa), która jest kombinacją różnych typów reakcji chemicznych prowadzących do usunięcia toksycznych składników ze ścieków. Chemiczne metody oczyszczania ścieków obejmują neutralizację, utlenianie i redukcję, strącanie. Chemiczne czyszczenie odbywa się czasami jako wstępne przed oczyszczaniem biologicznym lub po nim jako metoda trzeciorzędowego oczyszczania ścieków. Czyszczenie chemiczne jest związane z użyciem różnych odczynników, które są wprowadzane do ścieków i oddziałują ze szkodliwymi zanieczyszczeniami. Neutralizacja ścieków to reakcja chemiczna prowadząca do zniszczenia kwaśnych właściwości roztworu za pomocą alkaliów oraz alkalicznych właściwości roztworu za pomocą kwasów. Stopień kwasowości lub zasadowości roztworu można ocenić na podstawie wartości pH. Za prawie neutralne uznaje się wodę o pH = 6,5-8,5. Zobojętnianie można prowadzić na różne sposoby: przez mieszanie kwaśnych i alkalicznych ścieków, dodawanie odczynników, filtrowanie kwaśnej wody przez neutralizujące materiały. Wybór metody neutralizacji zależy od objętości i stężenia ścieków, od sposobu ich odbioru, dostępności i kosztów odczynników. W procesie neutralizacji mogą tworzyć się osady, których ilość zależy od stężenia i składu ścieków, a także od rodzaju i szybkości przepływu stosowanych odczynników. Do usuwania jonów metali ciężkich ze ścieków najczęstsze są metody oczyszczania odczynników, których istotą jest przekształcanie substancji rozpuszczalnych w wodzie w nierozpuszczalne podczas dodawania różnych odczynników, a następnie oddzielanie ich od wody jako szlamu. Wapń i wodorotlenki sodu, siarczek sodu i różne odpady są stosowane jako odczynniki do usuwania jonów metali ciężkich ze ścieków. Proces prowadzi się przy różnych wartościach pH. Reakcje oksydacji i redukcji to równoczesne utlenianie niektórych składników i redukcja innych. Do neutralizacji stosuje się najpopularniejsze środki utleniające i redukujące:

- utleniacze - tlen lub powietrze, ozon, chlor, podchloryn, nadmanganian potasu i zdolność utleniania nadmanganianu zależą od kwasowości roztworu;

- środki redukujące - chloryt, siarczan żelaza (II), wodorosiarczan, tlenek siarki (IV), siarkowodór. - nadtlenek wodoru może być zarówno utleniaczem, jak i środkiem redukującym. W środowisku kwaśnym utleniająca funkcja nadtlenku wodoru jest bardziej wyraźna, a w środowisku alkalicznym ma charakter redukcyjny. Reakcje redoks służą do przekształcenia toksycznych substancji w nieszkodliwe, a także do wydobywania cennych składników. Metody oczyszczania wody odzysku stosuje się w przypadkach, w których ścieki zawierają substancje łatwo się regenerujące. Te metody są szeroko stosowane do usuwania związków rtęci, chromu i arsenu ze ścieków.

Fizyczne i chemiczne oczyszczanie ścieków. Koagulacja i flokulacja Koagulacja to proces powiększania rozproszonych cząstek w wyniku ich interakcji i agregacji. W oczyszczaniu ścieków służy do przyspieszenia procesu wytrącania drobnych zanieczyszczeń i zemulgowanych substancji. Koagulacja może wystąpić spontanicznie, pod wpływem procesów chemicznych i fizycznych. W procesach oczyszczania ścieków dochodzi do koagulacji pod wpływem dodanych do nich specjalnych substancji - koagulantów. Koagulanty w wodzie tworzą płatki wodorotlenków metali, które szybko wytrącają się pod działaniem grawitacji. Płatki mają zdolność wychwytywania cząstek koloidalnych i zawieszonych oraz agregowania ich. Ponieważ cząsteczki mają słaby ładunek ujemny, powstaje między nimi wzajemne przyciąganie. Działanie koagulujące jest wynikiem hydrolizy, która zachodzi po rozpuszczeniu. Jako koagulanty powszechnie stosuje się glin, żelazo lub ich mieszaniny. Wybór koagulanta zależy od jego składu, właściwości fizykochemicznych i kosztów, stężenia zanieczyszczeń w wodzie, pH i składu soli w wodzie. Cały proces krzepnięcia składa się z następujących etapów:

- okres ukrytej koagulacji - wprowadzenie koagulantu, jego hydroliza z utworzeniem miceli, ich agregacja w zole (do 0,1 μm), pojawienie się opalescencji;

- początek flokulacji, budowa struktur łańcuchowych, powstawanie dużej liczby małych płatków, ich agregacja (około pół godziny); - okres sedymentacji, osiadanie cząstek (ponad pół godziny). Flokulacja jest procesem agregacji zawieszonych cząstek, gdy związki wysokocząsteczkowe, zwane flokulantami, są dodawane do ścieków. W przeciwieństwie do koagulacji podczas flokulacji, agregacja zachodzi nie tylko poprzez bezpośredni kontakt cząstek, ale także w wyniku interakcji cząsteczek flokulanta zaadsorbowanego na cząstkach. Flokulacja jest przeprowadzana w celu intensyfikacji procesu formowania płatków wodorotlenków glinu i żelaza w celu zwiększenia szybkości ich wytrącania. Zastosowanie flokulantów pozwala zmniejszyć dawkę koagulantów, skrócić czas trwania procesu koagulacji i zwiększyć szybkość osadzania uformowanych płatków. Do oczyszczania ścieków za pomocą flokulantów naturalnych i syntetycznych. Naturalne flokulanty obejmują skrobię, pektynę, etery celulozy itp. Aktywny kwas krzemowy (xSiO2 · yH2O) jest najczęstszym nieorganicznym flokulantem. Z syntetycznych flokulantów organicznych najbardziej zyskał w naszym kraju poliakryloamid.

Fizyczne i chemiczne oczyszczanie ścieków. Flotacja Cel: opanowanie metody flotacji oczyszczania ścieków. Uzasadnienie teoretyczne Flotacja jest jednym z rodzajów separacji adsorpcyjno-pęcherzykowej polegającej na tworzeniu się aglomeratów pływających (kompleksów flotacyjnych) zanieczyszczeń o zdyspergowanej fazie gazowej i ich późniejszego rozdzielania w postaci skoncentrowanego produktu piankowego (szlam flotacyjny). Flotację stosuje się do usuwania zawieszonych zanieczyszczeń ze ścieków, które spontanicznie osiadają słabo. Elementarny mechanizm flotacji polega na tym, że: gdy pęcherzyk powietrza unosi się w wodzie ze stałą cząstką hydrofobową, warstwa wody oddzielająca je przy pewnej krytycznej grubości pęka, a cząstka skleja się ze sobą. Następnie kompleks cząstek bąbelka unosi się na powierzchnię wody, gdzie zbierają się pęcherzyki, a warstwa pianki pojawia się przy wyższym stężeniu cząsteczek niż w pierwotnych ściekach. Po zamocowaniu pęcherzyka tworzy się trójfazowy obwód - linia ograniczająca obszar przyczepności pęcherzykowej i stanowiąca granicę trzech faz - stałej, ciekłej i gazowej. Styczna do powierzchni pęcherzyka w punkcie trójfazowego obwodu i powierzchni ciała stałego tworzy kąt θ skierowany do wody, zwany granicznym kątem zwilżania.

Prawdopodobieństwo przywierania zależy od zwilżalności cząstki, która charakteryzuje się wartością kąta zwilżania. Im większy kąt zwilżania, tym większe prawdopodobieństwo sklejenia i siły utrzymywania pęcherzyka na powierzchni cząstki. Adhezja zachodzi, gdy pęcherzyk zderza się z cząsteczką lub gdy z roztworu na powierzchni cząstki powstaje pęcherzyk. W praktyce proces flotacji odbywa się w obecności odczynników flotacyjnych, które, zależnie od ich wpływu na proces flotacji, można podzielić na następujące cztery duże grupy: 1) porofory - substancje, które przyczyniają się do tworzenia stabilnych pęcherzyków i piany w miazdze; 2) kolektory - substancje, które zwiększają kąt zwilżania i tym samym hydrofobizują powierzchnię fazy stałej; 3) aktywatory - substancje, które przyczyniają się do konsolidacji kolektora na powierzchni fazy stałej; 4) depresory - substancje, które w przeciwieństwie do aktywatorów zapobiegają osadzaniu się kolektora na powierzchni fazy stałej, a tym samym pogarszają jego zdolność do pływania. Często substancja, która jest aktywatorem w jednym konkretnym przypadku, może być środkiem depresującym w innym. Dlatego często dwie ostatnie grupy są połączone w jedną pod wspólną nazwą regulatorów (modyfikatorów).

Obróbka adsorpcyjna ścieków zawierających barwniki Zjawiska adsorpcji są niezwykle rozpowszechnione w żywej i nieożywionej przyrodzie. Podczas adsorpcji ciało stałe jest pochłaniane przez składniki ścieków. Materiał na powierzchni lub w objętości porów, których stężenie pochłoniętej substancji występuje, nazywa się adsorbentem, substancją, której cząsteczki mogą być adsorbowane - adsorbentem, adsorbatem już zaadsorbowanym. Odwrotny proces adsorpcji nazywany jest desorpcją. Adsorpcja może być odczynnikiem, tj. z ekstrakcją substancji z adsorbentu i destrukcją, wraz z niszczeniem ekstrahowanych substancji wraz z adsorbentem. Adsorbenty dzielą się na nieporowate i porowate. Większość minerałów i wiele syntetycznych materiałów nieorganicznych można uznać za adsorbenty. Zjawiska sorpcji oparte są na fizycznej i chemicznej interakcji sorbatu i sorbentu. Rodzaje wiązań powstających podczas adsorpcji: Wonder-Waals, polaryzacja (interakcja jon-dipol), wodór, koordynacja (interakcja donor-akceptor). Adsorpcja fizyczna jest spowodowana siłami oddziaływań międzycząsteczkowych i nie towarzyszy jej znacząca zmiana w strukturze elektronowej cząsteczek adsorbatu, cząsteczki zaadsorbowane mają zazwyczaj ruchliwość powierzchniową. Interakcja między powierzchnią a zaadsorbowaną cząsteczką nie prowadzi do pękania ani tworzenia nowych wiązań chemicznych. W tym przypadku cząsteczka zachowuje swoją indywidualność. Podczas chemisorpcji tworzy się wiązanie chemiczne pomiędzy atomami (cząsteczkami) adsorbentu i adsorbatu, tj. chemisorpcję można uznać za reakcję chemiczną, której przepływ ogranicza się do warstwy powierzchniowej. Chemisorpcja jest zwykle nieodwracalna; adsorpcja chemiczna, w przeciwieństwie do fizycznej, jest zlokalizowana, tj. cząsteczki adsorbujące nie mogą poruszać się po powierzchni adsorbentu. Ilość adsorpcji jest proporcjonalna do powierzchni adsorbentu. W celu opracowania powierzchni ciał stałych stosuje się różne metody przetwarzania, które tworzą sieć różnych defektów objętościowych w porach bryłowych, które są wnękami w postaci stałej, zwykle wzajemnie połączonymi i mającymi różne kształty i rozmiary. Efektywne promienie największej różnorodności porów adsorbentów - makropory przekraczają 100-200 nm. Makropory pełnią rolę kanałów transportowych, przez które cząsteczki wchłoniętej substancji przenikają do głębokości granulek sorbentu. Przejściowe pory (mezopory) mają promień krzywizny powierzchni od 2 do 100 nm. Pory przejściowe odgrywają ważną rolę w adsorpcji dużych cząsteczek (białek, środków powierzchniowo czynnych itp.) Z roztworów. Mikropory - najmniejsze pory o promieniu krzywizny powierzchni mniejszym niż 1,5-2,0 nm. Mikropory odgrywają ważną rolę w procesach adsorpcji substancji o niskiej masie cząsteczkowej. Jeżeli mikroporowaty adsorbent charakteryzuje się porami o ściśle określonych rozmiarach, wtedy tylko cząsteczki o średnicy mniejszej lub równej szerokości porów użytego adsorbentu mogą dostać się do jego porów. Takie adsorbenty są nazywane sitami molekularnymi. Sprzęt i odczynniki: kolby stożkowe; filtry; różne typy adsorbentów; Skala kolorów.

Oczyszczanie ścieków metodami fizyko-chemicznymi

Do oczyszczania ścieków będą stosowane różne techniki. Mogą to być mechaniczne procesy filtracji i osadzania, biologiczne procesy rozkładu i utleniania ścieków. Oprócz tych metod, metody fizykochemiczne są bardzo skuteczne.

Istnieje wiele fizycznych i chemicznych metod oczyszczania ścieków.

Koncepcja i ogólna charakterystyka

Zadania metod fizycznych i chemicznych:

  1. Usuwanie drobnych stałych elementów.
  2. Usuwanie substancji rozpuszczonych o charakterze nieorganicznym.
  3. Dzielenie trudno utlenionych elementów.
  4. Rozkład materii organicznej.

Rozważane metody powinny obejmować trzy funkcje: neutralizację, utlenianie i redukcję. Metody fizykochemiczne są skutecznie stosowane, gdy woda jest zanieczyszczona uporczywym brudem lub wymaga głębokiego oczyszczenia cieczy.

  1. Dokładne czyszczenie.
  2. Nieutlenione toksyny są skutecznie niszczone.
  3. Nieczułość na zmiany w obciążeniach ścieków.
  4. Zastosowane technologie i narzędzia pozwalają w pełni zautomatyzować proces.
  5. W celu przeprowadzenia działań odkażających nie ma potrzeby stosowania dużych zbiorników.
  6. Możliwość odzyskania substancji (przechwytywanie i powrót do cyklu roboczego po pierwszym użyciu).
  1. Zastosowanie niektórych metod technologicznych prowadzi do reakcji, w których powstają produkty uboczne o toksycznych parametrach.
  2. Potrzeba użycia dość drogiego sprzętu i materiałów.

Rodzaje oczyszczania fizycznego i chemicznego:

  • flotacja;
  • jonizacja;
  • koagulacja;
  • flokulacja;
  • absorpcja;
  • ekstrakcja;
  • sorpcja;
  • dializa

Fizyczno-chemiczne metody oczyszczania są najczęściej stosowane w przemysłowych procesach produkcyjnych. Oczyszczalnie ścieków centralnego systemu kanalizacyjnego mają bloki w swojej strukturze, które wykorzystują fizyczne i chemiczne metody usuwania zanieczyszczeń. Stosowanie takich oczyszczalni ścieków jest nieracjonalne na poziomie prywatnym lub w autonomicznych systemach kanalizacyjnych.

Metody fizyko-chemiczne nie są stosowane jako niezależne metody. W oczyszczalni ścieków cały zestaw metod nie jest stosowany: w zależności od zadań wybiera się jedną lub kilka technologii, które są w stanie rozwiązać zadania czyszczące, biorąc pod uwagę charakterystykę i skład ścieków. Stosowanie metod fizykochemicznych poprzedza czyszczenie mechaniczne, a po lub równolegle skutecznie stosuje się metody biologiczne.

Wybór metody zależy od zakresu ścieków, ich objętości i stopnia zanieczyszczenia.

Wybór konkretnej metody zależy od zakresu, rodzaju zanieczyszczenia ścieków i ich objętości. W celu efektywnego wykorzystania każdego rodzaju konieczne jest uwzględnienie wymagań technicznych i sanitarnych dla konkretnego przypadku.

Koagulacja

Koagulacja - kondensacja pewnych pierwiastków i cząstek w cieczy, tworzenie dużych formacji drobnych cząstek. Metoda polega na dodaniu do cieczy aktywnych koagulantów, które powodują powstawanie dużych związków.

Najczęściej struktury krzepnięcia powstały w wyniku zastosowania metody strącania. Pewne rodzaje soli lub metali można stosować jako koagulanty. Formacje formacyjne mogą być jednorodne lub niejednorodne.

Metoda koagulacji jest aktywnie wykorzystywana jako krok po kroku do czyszczenia struktur przedsiębiorstw przemysłowych. Po etapach czyszczenia mechanicznego płyn uzyskuje trwały skład, jego struktura jest zakłócona przez dodanie koagulantów, które usuwają zanieczyszczenia z osadu.

Reakcja sprzęgła jest aktywowana przez mechaniczne mieszanie w zbiornikach. Po zakończeniu reakcji, dreny są wysyłane do czyszczenia mechanicznego, gdzie osady i duże formacje substancji są skutecznie usuwane.

Odmianą metody jest koagulacja elektrochemiczna. Do jego realizacji wykorzystywane są elektrolity aluminiowe lub miedziane, do których dostarczany jest stały prąd elektryczny.

Koagulacja jest skuteczną metodą usuwania zanieczyszczeń. Przy jego użyciu wartość ChZT zmniejsza się o 75%, mętność - do 90%, liczba bakterii - o 80%. Grube cząsteczki lepiej koagulują. Przechwytują nie tylko jednorodne elementy, ale także przyciągają mniejsze cząstki. Zaokrąglone cząstki są pogrubione gorzej niż podłużne.

Flokulacja

Flokulacja jest rodzajem procesu koagulacji charakteryzującym się tworzeniem się cieczy w ośrodku zawiesinowym z małych cząstek kłaczków (luźne formacje kłaczkujące).

Struktura układu flokulacji

  1. Miska zbiornika.
  2. Komórka flotacyjna
  3. Łodzie przy wlocie płynu do komory (pierścieniowe i promieniowe).
  4. Pompa
  5. Wydajność dystrybucji powietrza.
  6. Rury doprowadzające i usuwające ciecz z systemu.
  7. Powrócić do utlenionej cieczy w misce z dystrybutora powietrza.
  8. Przewód doprowadzający sprężone powietrze do rozdzielacza powietrza.

Związki wysokomolekularne są stosowane jako flokulanty. Są one podzielone na dwa rodzaje: organiczny (celuloza, skrobia) i nieorganiczny (poliakryle, polietylen). Anionowe (anoda z dodatnim potencjałem), kationowe (katoda ze wskaźnikiem ujemnym) i niejonowe flokulanty.

Po zakończeniu reakcji, oczyszczona ciecz jest następnie odprowadzana, a utworzone płatki są usuwane za pomocą urządzeń mechanicznych. Szybkość procesu tworzenia się kłaczków zależy od kilku czynników: kolejności dodawania odczynników, natury mieszania, temperatury otoczenia, stopnia zanieczyszczenia cieczy.

Sorpcja

Oczyszczanie sorpcji - absorpcja przez ciecz lub ciało stałe (sorbent) różnych rodzajów zanieczyszczeń (sorbaty). Odmianą tego sposobu jest adsorpcja (absorpcja przez sorbent powierzchniowych warstw sorbatu, bez głębokiej penetracji w całej objętości) i absorpcja (absorpcja objętościowa na całej przestrzeni sorbatu). Oprócz powyższych odmian stosuje się metodę chemisorpcji, w której dreny i sorbent wchodzą w aktywną reakcję chemiczną.

Schemat sorpcji z sekwencyjnym wprowadzeniem sorbentu

  1. Kanały podające i kanały sorbentu.
  2. Sekwencyjne mieszanie zbiorników za pomocą specjalnego "miksera".
  3. Kilka kolejnych szamba do oddzielania sorbentu od cieczy.
  4. Kanalizacja oczyszczania oczyszczonej wody.
  5. Rury wylotowe ze zbiorników sedymentacyjnych do usuwania sorbentu.

Wydajna i wszechstronna metoda czyszczenia. Konkurencyjny odpowiednik metod biologicznego oczyszczania. Wadą sorpcji do stosowania wszędzie jest wysoki koszt.

Adsorpcja

Wchłanianie to proces, w którym jedna substancja pochłania inną substancję w wyniku reakcji chemicznej. W wyniku reakcji materiał chłonny zwiększa objętość i masę. Nastąpiła zmiana w jego cechach fizycznych. Pod wpływem rozcieńczenia lub ogrzewania możliwe jest regenerowanie i ponowne uwalnianie absorbentu do następnego użycia.

Węgiel aktywny jest najczęściej stosowany jako skuteczny absorbent. Rzadziej używa się torfu, gliny i innych odpowiednich substancji do oczyszczania ścieków.

Zalety absorpcji są następujące:

  1. Jednoczesne "przechwytywanie" dużych ilości towaru.
  2. Zdolność do selektywnego usuwania określonych rodzajów zanieczyszczeń.
  3. Późniejsza regeneracja materiału pochłaniającego i chłonnego.

Podczas stosowania absorpcji skuteczność czyszczenia osiąga 95%.

Flotacja

Flotacja - metoda wydzielania substancji z cieczy ze względu na różne właściwości "zwilżalności" pierwiastków.

Pod działaniem tlenu i odczynników, które mieszają i wiążą masę, na powierzchni pojawiają się słabo zwilżalne substancje pod działaniem bąbelków. Utworzona folia piankowa jest łatwo usuwana przez mechaniczne czyszczenie.

Schematy struktur flotacyjnych

  1. Rura wlotowa.
  2. Pojemność z odczynnikiem flotacyjnym.
  3. Urządzenie dostarczające tlen.
  4. Komora rozdzielająca.
  5. Rury wydechowe.

Metoda ta jest bardzo skuteczna w usuwaniu produktów rafinacji oleju, olejów itp. Na wynik, szybkość i jakość usuwania zanieczyszczeń wpływa szybkość nasycenia tlenem, rodzaj odczynnika, wielkość i liczba pęcherzyków. Bąbelki nie powinny być zbyt duże ani zbyt małe.

Metoda ekstrakcji

Na podstawie różnych właściwości, dzięki czemu ciecze nie rozpuszczają się w sobie nawzajem. Do ścieku dodaje się inny płyn, którego parametry pozwalają na usuwanie i rozkładanie elementów organicznych. Zasada opiera się na prawach dystrybucji, gdy w kontakcie z dwoma płynami, które nie rozpuszczają się w sobie, substancje lepkie od jednej zaczynają się redystrybuować na drugą. W ten sposób zanieczyszczenie o charakterze organicznym zostaje usunięte z odcieku.

Metoda jest skuteczna w produkcji, w której w ściekach znajduje się duża ilość użytecznych substancji organicznych (fenoli, kwasów tłuszczowych). W celu ich usunięcia z odcieku stosuje się benzen jako ekstrahent. Jest wprowadzany do ścieków. Po redystrybucji ekstrahent jest oddzielany od oczyszczonej wody. Następnie za pomocą specjalnych technik ekstrahent ekstrahuje się z ekstrahowanej substancji do dalszego użycia. Zanieczyszczenia są usuwane do recyklingu lub utylizacji.

Środek ekstrakcyjny musi spełniać następujące parametry:

  1. Nie powinno się tworzyć emulsji.
  2. Brak toksyczności.
  3. Możliwość prostego wyodrębnienia i odzyskania substancji do wielokrotnego użytku.

Inne metody

Metoda parowania obejmuje zastosowanie obróbki cieplnej i parowej. Odpływy ogrzewa się do temperatury wrzenia i poddaje działaniu par. Para absorbuje lotne zanieczyszczenia. W specjalnym zbiorniku z oparów emitowane są zanieczyszczenia, a sam gaz jest wykorzystywany w następnym cyklu. Skuteczność czyszczenia uzyskuje się dzięki zbliżającemu się ruchowi cieczy i pary. Metoda ma kilka zalet:

  • rentowność;
  • brak odczynników;
  • techniczna łatwość instalacji.

Przy wysokiej toksyczności ścieków efektywne jest stosowanie metody jonowej. Jony stałego odczynnika stykają się z jonami cieczy, w wyniku czego usuwa się z niej szereg niebezpiecznych pierwiastków o wysokiej toksyczności.

Metoda odwróconej osmozy polega na przepływie ciekłego odcieku przez specjalną membranę, gdzie powstaje wysokie ciśnienie. Tylko cząsteczki H2O przechodzą przez "filtr". Wszystkie pozostałe elementy są eliminowane i wyświetlane. Dializa - oczyszczanie ścieków poprzez oddzielanie cząstek o małej masie cząsteczkowej związków o wysokiej masie cząsteczkowej przez przepuszczanie cieczy przez specjalne membrany o niskiej "przepuszczalności". Metoda łączy dyfuzję (wzajemną penetrację) i osmozę. Proces czyszczenia jest czasochłonny.

Metoda krystalizacji pozwala na usunięcie zanieczyszczeń poprzez odparowanie ścieków. Zastosowanie tej metody jest możliwe tylko w przypadkach, gdy w ściekach występuje wysokie stężenie zanieczyszczeń.

Wykorzystanie energii elektrycznej

Metoda elektrokoagulacji służy do usuwania zanieczyszczeń ze ścieków. Oznacza to przejście między dwiema elektrodami ze stałym prądem płynu. Pod wpływem pola elektromagnetycznego cząsteczki zanieczyszczeń są łączone i zwiększają swój rozmiar.

Oczyszczanie elektrokoagulacyjne przebiega następująco:

  1. Odpływy wchodzą do komory myjącej.
  2. Po przepłukaniu rurociągu są one doprowadzane do zbiornika z elektrodami (elektrolizer).
  3. Od prostownika prądu elektrycznego doprowadza się do elektrod.
  4. Po przejściu przez elektrolizer ciecz jest podawana do wirówki.
  5. Wirówka oddziela precypitację i ciecz.
  6. Oczyszczona woda i zanieczyszczenia są odprowadzane przez oddzielne kanały odpływowe.

Zastosowanie elektrod i prądu podczas flotacji pozwala uzyskać gaz składający się z małych pęcherzyków. Prąd elektryczny pozwala na równomierne rozłożenie objętości odpadów. W tym przypadku występuje lepsze pokrycie cieczy i usuwanie zanieczyszczeń. Metoda jest skuteczna przy małych objętościach i wysokim stężeniu zanieczyszczeń.

Jak oczyścić ścieki: wybór metody uzyskiwania czystej cieczy

Wiele osób, używając oczyszczonej wody, nawet nie podejrzewa, jakie metody to osiągnięto. Jednak obecnie istnieje wiele metod czyszczenia, takich jak: mechaniczne, biologiczne, biochemiczne. chemiczne, fizyko-chemiczne, które z kolei są podzielone na typy. W niektórych przypadkach te metody są stosowane w kompleksie. Który z nich jest najbardziej skuteczny - zostanie to omówione poniżej.

Oczyszczanie wody z obecności różnego rodzaju zanieczyszczeń, metali ciężkich i ich związków jest procesem żmudnym. Obecnie istnieje wiele metod uzyskiwania czystego płynu, metody oczyszczania ścieków różnią się stopniem zanieczyszczenia i stężeniem zanieczyszczeń w wodzie.

Schemat metod czyszczenia.

Po co czyścić odpływy?

Głównym celem oczyszczenia jest niszczenie zanieczyszczeń różnego rodzaju i ich usuwanie. Jest to złożony proces produkcyjny, którego końcowym produktem jest woda oczyszczona. Jego parametry zostały doprowadzone do ustalonych standardów. Ponadto wymagania dotyczące wody do różnych celów znacznie się różnią i stale rosną.

Metody czyszczenia

Wybór metody czyszczenia zależy od rodzaju zanieczyszczenia. Najczęściej maksymalne filtrowanie uzyskuje się, łącząc różne metody.

Spośród wielu istniejących metod można wybrać główne typy:

  1. Mechaniczne - oczyszczanie ścieków odbywa się z nierozpuszczalnych zanieczyszczeń.
  2. Chemiczne Na tym etapie neutralizacja kwasów i zasad.
  3. Biochemiczne. Wraz z odczynnikami chemicznymi stosuje się mikroorganizmy, które zużywają zanieczyszczenia jako żywność.
  4. Biologiczne. Uzdatnianie wody odbywa się bez użycia chemikaliów.
  5. Fizyczne i chemiczne oczyszczanie ścieków obejmuje kilka rodzajów, z których każdy zostanie omówiony poniżej.

Mechaniczny

Zintegrowane oczyszczanie ścieków.

Używany do wstępnej obróbki ścieków z nierozpuszczalnych zanieczyszczeń i stosowany w połączeniu z innymi gatunkami. Samo czyszczenie przeprowadza się w kilku etapach.

Oczyszczenie

W procesie osadzania cząstki o masie właściwej większej od wody osadzają się na dnie, a przy mniejszym wznoszą się na powierzchnię. Płuca obejmują oleje, oleje, tłuszcze, żywice. Takie zanieczyszczenia są obecne w ściekach przemysłowych. Następnie są usuwane z oczyszczalni i wysyłane do przetwarzania.

To ważne! Aby oddzielić naturalne stałe zawiesiny należy użyć specjalnej wersji osadników - piaskowych pułapek, które są wykonane rurowo, statycznie lub dynamicznie.

Filtrowanie i filtrowanie

Do oddzielania grubego brudu w postaci papieru, szmat, itp. Są kraty. Aby złapać małe cząstki za pomocą mechanicznej metody oczyszczania wody, stosuje się tkaniny, porowate lub drobnoziarniste filtry. W tym samym celu używaj mikroukładu, składającego się z bębna, wyposażonego w siatkę. Płukanie oddzielonych substancji w bunkrze odbywa się pod wpływem wody dostarczanej przez dysze.

Biochemiczne

System oczyszczania ścieków, który w procesie pracy z chemikaliami wykorzystuje specjalne mikroorganizmy, ma dwa typy:

Pierwsze przeprowadzają oczyszczanie wody w warunkach naturalnych. Mogą to być zbiorniki retencyjne, pola nawadniające, w których konieczna jest dodatkowa obróbka gleby. Charakteryzują się niską wydajnością, dużą zależnością od warunków klimatycznych i zapotrzebowaniem na duże powierzchnie.

Te ostatnie działają w sztucznym środowisku, w którym powstają korzystne warunki dla mikroorganizmów. To znacznie poprawia jakość czyszczenia. Takie stacje można podzielić na trzy typy: aerotanks, bio- i aero filters.

  1. Aerotank. Wydajna biomasa to osady czynne. Przy pomocy specjalnych mechanizmów jest on mieszany z dostarczonymi drenami w jedną masę.
  2. Biofiltr jest urządzeniem, w którym zapewnione jest filtrowanie. Do tego używać materiałów takich jak żużel, żwir keramzytowy.
  3. Filtr powietrza zbudowany jest na tej samej zasadzie, ale powietrze jest przymusowo doprowadzane do złoża filtra.

Biologiczne

Biologiczne metody oczyszczania ścieków stosuje się w przypadku zanieczyszczeń o charakterze organicznym. Większy efekt obserwuje się przy stosowaniu bakterii tlenowych. Ale aby zapewnić ich żywotną aktywność, potrzebny jest tlen. Dlatego podczas pracy w sztucznych warunkach konieczne jest stosowanie wtrysku powietrza, co prowadzi do wzrostu kosztów.

Zastosowanie beztlenowych mikroorganizmów obniża koszty, ale ma niższą skuteczność. Aby zwiększyć jakość filtracji, przeprowadza się dodatkowe oczyszczanie uprzednio przetworzonych ścieków. Najczęściej w tym celu stosuje się klarownice kontaktowe, które są wielowarstwowym filtrem. Mniej powszechnie - mikrofiltry.

Oczyszczanie ścieków za pomocą tej metody eliminuje toksyczne zanieczyszczenia, ale jednocześnie fosfor i azot są nasycone. Odprowadzanie takiej wody narusza ekologiczny system zbiornika. Usuwanie azotu przeprowadza się w inny sposób.

Fizyko-chemiczne

Fizyczno-chemiczna metoda czyszczenia.

Ta metoda oczyszczania pozwala oddzielić drobno rozproszone i rozpuszczone mieszaniny związków nieorganicznych od ścieków i zniszczyć trudno utleniającą się materię organiczną. Istnieje kilka rodzajów czyszczenia, których wybór zależy od ilości wody i ilości zawartych w niej zanieczyszczeń.

Koagulacja

Ten typ obejmuje wprowadzenie odczynników chemicznych: soli amonowych, żelaza itp. Szkodliwe zanieczyszczenia są gromadzone w postaci płatków, po których ich usunięcie nie jest trudne. Podczas koagulacji małe cząsteczki sklejają się ze sobą w dużych związkach, co znacznie zwiększa efektywność procesu osadzania. Ta metoda czyszczenia usuwa większość niechcianych wtrąceń z odcieku. Jest stosowany w budowie przemysłowych systemów oczyszczania ścieków.

Flokulacja

Ponadto stosuje się flokulację w celu przyspieszenia procesu, w wyniku którego powstaje osad. Związki molekularne flokulanta w kontakcie ze szkodliwymi zanieczyszczeniami są łączone w jeden system, co zmniejsza ilość koagulanta. Wytrącone płatki są usuwane mechanicznie.

Flokulanty są różnego pochodzenia: naturalne (dwutlenek krzemu) i syntetyczne (poliakryloamid). Na szybkość procesu flokulacji wpływa kolejność dodawania odczynników, temperatura i poziom zanieczyszczenia wody, z jaką częstotliwością i mieszaniem występuje. Czas spędzony w mikserze - 2 minuty i kontakt z odczynnikami - do jednej godziny. Następnie przeprowadzić klarowanie wody w studzienkach. Zmniejszenie kosztów koagulantów i flokulantów pozwala na podwójne oczyszczanie ścieków, gdy wstępne osadzanie odbywa się bez użycia odczynników.

Adsorpcja

To ważne! Istnieje wiele substancji, które mogą absorbować szkodliwe zanieczyszczenia. Metoda adsorpcji opiera się na tym. Jako odczynniki zastosowano węgiel aktywny, montmorylonit, torf, glinokrzemiany.

Oczyszczanie ścieków za pomocą tej metody zapewnia wysoką wydajność, pozwala usuwać różne rodzaje zanieczyszczeń. Adsorpcja ma dwa typy: regeneracyjną i destrukcyjną.

Pierwsza opcja jest spowodowana usunięciem szkodliwych zanieczyszczeń z odczynnika i dopiero po tym następuje ich recykling. W drugim - są niszczone równocześnie z adsorbentem.

Ekstrakcja

Szkodliwe zanieczyszczenia są umieszczane w mieszaninie składającej się z dwóch cieczy, które nie rozpuszczają się w sobie. Nakładać, gdy konieczne jest usunięcie substancji organicznej ze ścieków.

Metoda opiera się na dodaniu pewnej ilości ekstrahenta. W tym przypadku szkodliwe substancje opuszczają wodę i koncentrują się w utworzonej warstwie. Gdy ich zawartość osiągnie wartość maksymalną, ekstrakt jest usuwany.

Metoda wymiany jonowej

Ze względu na wymianę, która zachodzi pomiędzy fazami kontaktowania, można usunąć pierwiastki promieniotwórcze: ołów, arsen, związki rtęci itp. Dzięki wysokiej zawartości substancji toksycznych ta metoda jest szczególnie skuteczna.

Chemiczne

Wszystkie metody oczyszczania ścieków chemicznych oparte są na dodaniu odczynników, które przekształcają substancje rozpuszczone w stan zawiesiny. Następnie są one usuwane bez trudności.

Jako odczynniki stosowane:

  • utleniacze (ozon, chlor);
  • alkalia (soda, wapno);
  • kwas.

Neutralizacja

Obróbka ścieków w podobny sposób neutralizuje patogenne bakterie, wyświetla poziom pH do wymaganego standardu (6,5-8,5). Aby to zrobić, użyj następujących metod:

  • alkalia i kwasy miesza się w postaci cieczy;
  • wprowadź odczynniki chemiczne;
  • filtry kanalizacyjne zawierające kwasy;
  • neutralizować gazy za pomocą roztworu alkalicznego i kwasu - amoniaku.

Utlenianie

Gdy nie można było usunąć zanieczyszczeń za pomocą środków mechanicznych i osiadania, stosuje się utlenianie. W tym przypadku ozon, dwuchromian potasu, chlor, pirolusyt itp. Działają jak odczynniki, ozon jest rzadko używany z powodu wysokich kosztów procesu, a przy wysokich stężeniach jest wybuchowy.

To ważne! Istota metody: przywraca się stan fizyczny wszystkich szkodliwych zanieczyszczeń, a następnie usuwa się je za pomocą flotacji, sedymentacji lub filtracji.

Kiedy konieczne jest oczyszczenie z arsenu, rtęć, chrom, należy zastosować tę metodę.

Flotacja

Metoda flotacji - Wysokociśnieniowe oczyszczanie powietrza

W ten sposób dochodzi do wynurzania się zanieczyszczeń na powierzchnię poprzez dodawanie powietrza wirowego do ścieków. Skuteczność metody będzie zależeć od hydrofobowości cząstek. Odporność pęcherzyków powietrza na zniszczenie zwiększa się przez dodanie odczynników.

Skuteczność oczyszczania ścieków różnymi metodami dla przejrzystości można przedstawić w formie tabelarycznej.