Пречистване на отпадни води от суспендирани вещества

Пречистването на отпадни води е комплекс от мерки, предприети за премахване на замърсяването, което се съдържа в битовите и промишлени отпадъчни води. Обикновено такова почистване се извършва в инсталации на CBS.

Пречистването се извършва на няколко етапа:

• дезинфекция на отпадъчни води.

Механична сцена

На този етап, предварителното третиране на отпадъчните води, течащи в пречиствателната станция. Когато това се случи, не само тяхната подготовка за биологично третиране, но и задържането на различни неразтворими примеси.

Структурите, които се използват при механичното пречистване на отпадни води включват:

За задържането на големи замърсители с минерален и органичен произход се използват преди всичко решетки и при необходимост се използват по-пълна изолация на различни груби примеси. Максималната широчина на всеки от отворите на мрежата не надвишава 16 мм. Отпадъците, генерирани в решетките, са или смачкани и изпратени с останалите седименти на пречиствателната станция за пречистване на отпадъчни води за съвместно преработване, или отведени до специални места, където се обработват промишлени и твърди битови отпадъци.

След това канализацията преминава през специални пясъчни капани, върху които се отлагат малки частици (шлака, пясък, счупване на стъкло и т.н.) и грапави капани, където хидрофобните вещества се отстраняват от повърхността на водата чрез флотация. Пясъкът, образуван върху пясъчни капани, обикновено се съхранява или се използва в пътните работи.

Мембранната технология, която напоследък е най-обещаващият метод за пречистване на отпадъчни води, се използва в комбинация с традиционните методи за много дълбоко пречистване на отпадъчните води и връщането им в производствения цикъл.

След такова пречистване за последващо отделяне на суспендираните твърди вещества, водата се подава в първичните утаителни резервоари. В този случай БПК се намалява до 20-40%.

В резултат на механичното почистване количеството на минералното замърсяване се намалява с 60-70%, а БПК - с 30%. В допълнение, провеждането на този етап на пречистване е много важно за установяване на еднакво движение на изтичащия поток (тяхното осредняване), което дава възможност да се избегнат значителни колебания в обема на отпадъчните води на следващия биологичен етап.

Биологична фаза

На този етап се наблюдава разграждане на органичния компонент на отпадъците от микроорганизми (протозои, бактерии), минерализация на водата, отстраняване на фосфор и органичен азот и намаляване на BOD5. Не само аеробни, но и анаеробни микроорганизми могат да бъдат използвани.

Биологичното третиране може да се извърши по няколко начина, но активните утайки (аеротанкове), храносмилателната система (анаеробна ферментация) и биофилмите се считат за най-основни.

В първичните утаителни резервоари, които са дренирани на този етап, има отлагане на суспендирани органични вещества. Утаителните резервоари са стоманобетонни резервоари, чиято дълбочина е пет метра, а диаметърът е 40 и 54 метра. Отдолу до центровете им се намират канализации, а седиментът се натрупва в централната яма, а специалният флоат, който се намира горе, задвижва всички светлинни замърсявания в бункера.

Освен това, след резервоарите за аериране и първичните пречистватели е инсталирана втора линия от пречистватели, включително илози. С тяхна помощ активната утайка се отстранява от дъното на пречиствателните станции на пречиствателните станции за битови и промишлени отпадъчни води.

Физико-химична фаза

В момента, поради използването на циркулационни водоснабдителни системи, използването на физикохимични методи за пречистване на отпадъчни води значително се е увеличило, като основните са:

• йонообмен, електрохимично почистване;

• изпаряване, последващо изпаряване и кристализация.

Такива методи се използват за почистване на различни разтворени примеси и суспендирани частици.

Дезинфекция на отпадъчни води

С помощта на ултравиолетови съоръжения за облъчване се извършва окончателно дезинфекция на отпадъчни води, предназначени за изхвърляне в езеро или на терена. Освен това, в допълнение към ултравиолетовото лъчение, третирането с хлор се извършва в продължение на 30 минути, за да се дезинфекцират обработените отпадъчни води.

Хлорът отдавна се използва като основен дезинфектант в много пречиствателни станции за отпадни води. Но тъй като хлорът е много токсичен химикал и може да представлява голяма опасност за околната среда, пречиствателните станции за дезинфекция на отпадни води започнаха да обмислят варианти за други реактиви: отричане, хипохлорит и озониране.

Мобилно пречистване на водата

В допълнение към стационарните пречиствателни станции за отпадни води има мобилни пречиствателни станции за отпадни води. Те се използват в случаите, когато има нужда от изчистване на малко количество отпадъчна вода или трябва да се извършва периодично. Като правило това устройство включва барботер, въглероден филтър, резервоар за обеззаразяване и циркулационна помпа.

Термично рециклиране

За съжаление химическото и механичното почистване може да не даде желаните резултати. След това като алтернативен метод се използва термично оползотворяване на отпадъчните води, при които отпадъчните води се изгарят в пещи или горелки. В Русия методът на огън е широко използван - надежден, универсален и относително евтин.

Нейната същност се крие във факта, че отпадъчните води в фино диспергирано състояние се инжектират в пламъка, който се образува в процеса на изгаряне на течни или газообразни горива. В същото време водата се изпарява и се изгарят различни вредни примеси.

Канализационната система във всяка къща е една от основните системи за подпомагане на живота. Липсата на такава система в селска къща преживява дълго време неприемливо и не е много удобно.

Механично пречистване на отпадни води

Механично пречистване на отпадни води

Класификация на отпадни води в промишленото водоснабдяване

Канализацията като ресурс на промишлено водоснабдяване може да бъде разделена на няколко групи в зависимост от ефективността на тяхното използване за пречистване на водата.

Първата група трябва да включва отпадъчни води с минерализация до 3 кг / м3, които не съдържат органични замърсители или съдържат органични вещества, които могат да бъдат отстранени чрез сорбция на алуминиеви и железни хидроксиди по време на пречистване на водата с коагуланти или адсорбирани активни въглеродни продукти, полимерни смоли и други материали с развити порьозност и повърхност. Тези отпадъчни води след пречистване от органични вещества могат да бъдат обезсолени чрез йонообменни методи.

Препоръчително е да се отнесете към втората група отпадъчни води с минерализация от 3 до 10-15 kg / m 3. Методите за електродиализа и обратна осмоза са подходящи за обезсоляване на тези отпадъчни води, но тези методи могат да се прилагат само след пречистване на вода от органични вещества, катиони на твърдостта и желязо. Тези методи за обезсоляване на водите все още не са намерили приложение в растения с достатъчно голяма мощност. Въпреки това, в тази област са постигнати успехи, които дават възможност да се надяваме създаването на такива инсталации през следващите няколко години.

Третата група трябва да включва отпадъчни води със соленост над 15 g / l, чието обезсоляване е възможно само чрез термични методи. За да се защити външната среда, понякога трябва да се използват методи за деминерализация на отпадъчните води, но разходите за тяхното изпълнение правят използването на отпадъчни води от третата група като ресурс за водоснабдителната промишленост малко обещаващо.

Към днешна дата са разработени няколко начина за почистване на промишлени отпадъци. Разликата между тези методи се крие както в основната природа на процесите, така и в технологичните параметри.

Съществуват три основни метода за пречистване на отпадъчни води: химико-физични, механични и биологични. Механичните методи за пречистване на отпадъчни води включват филтриране, утаяване и флотация.

Предварителната обработка на отпадъчните води, влизащи в пречиствателната станция, се извършва, за да се подготвят за биологично третиране. На механичния етап се задържат неразтворимите примеси.

Съоръжения за механично пречистване на отпадъчни води:

решетки (или UFS - самопочистващо филтриращо устройство) и сито;

За задържането на голямо замърсяване от органичен и минерален произход се използват решетки и за по-пълна изолация на груби примеси - сито. Максималната ширина на решетките е 16 мм. Изхвърлянията от решетките са или смачкани и изпратени за съвместна преработка със седименти на пречиствателни станции за отпадни води, или са отведени до местата за преработка на твърди битови и промишлени отпадъци.

Тогава изтичащите тръби преминават пясъчни капани, където е отлагането на малки частици (пясък, шлака, счупване на стъкло и т.н.) под действието на гравитацията; и мазнини капани, в който хидрофобните вещества се отстраняват от водната повърхност чрез флотация. Пясъкът от пясъчните капани обикновено се съхранява или се използва в пътните работи.

Наскоро, мембранна технология става обещаващ начин за пречистване на отпадъчните води. Пречистването на отпадни води, използвайки съвременна мембранна технология, се използва заедно с традиционните методи за по-дълбоко третиране на отпадъчните води и връщането им в производствения цикъл.

Така обработената отпадъчна вода се прехвърля на първичната септични резервоари за изолиране на суспендирани вещества. намаление БПК е 20-40%.

В резултат на механичното почистване се отстраняват до 60-70% от минералните примеси, иБПК5 намален с 30%. Освен това, механичната фаза на третиране е важна за създаването на еднакво движение на отпадъчни води (усредняване) и избягва колебания в обема на отпадъчните води на биологичното ниво.

Методът на отлагане може да се използва, например, за пречистване на отпадни води от суспендирани твърди вещества. Филтрирането на отпадъчните води с помощта на този метод може да бъде организирано по два различни начина: или при действието на гравитацията - при утаяване на отпадъчни води, или при действието на центробежна сила. Инсталациите, които пречистват отпадъчните води по тези методи, обикновено могат да отстраняват неразтворимите суспензии с повече от няколко милиметрови фракции. При филтриране на отпадъчни води често се използват многостепенни септични ями. В този случай частично обработената отпадъчна вода в първия етап се подава в следните септични ями под налягане.

Друг метод за почистване на промишлени отпадъчни води и замърсени води от друг произход от груби вещества е методът на флотация. Същността на тази техника е прехвърлянето на замърсители към повърхността на третираните отпадъчни води, използвайки въздушни мехурчета. В резултат на флотация се образуват пенообразувания, съдържащи замърсители, които след това се отстраняват със специални скрепери. Въздушните мехурчета за флотация могат да бъдат получени чрез механични средства - като се използват турбини или дюзи, като се използва електроплаване на вода и по други начини.

Може би най-широко използваният метод, използван понастоящем за пречистване на отпадни води от груби агенти, е процесът на филтриране на отпадъците през порести материали или решетки с необходимия пространствен рейтинг на филтрация. Пречистването на отпадъчни води, използващи тези процеси, е важно, ако е необходима рециклирана вода. Схематична схема на механичното пречистване на отпадни води

B - хоризонтален утаител,

I - отпадъчни води от производството,

II - утайка, нанесена върху решетката

III - вода за по-нататъшно пречистване,

IV - утаечен пясъчен капан,

V - вода за третично третиране в язовира,

VI - утайка от утайки,

VII - вода във филтъра,

VIII - осветител на утайките

IX - отпадни води от производството на катализатор за хидрокрекинг като коагулант,

X - вода на филтъра,

XI - седиментен филтър

XII - вода за по-нататъшно пречистване.

Конструкции за утаяване и коагулация на суспензии и колоиди на промишлени отпадъчни води

За отстраняване на суспендирани вещества от канализацията, използвайки метода на утаяване, се използва апарат с периодично и непрекъснато действие. Периодичните утаителни резервоари са подходящи за малки количества отпадъчни води или за периодичния им поток. Обикновено те са метални или стоманобетонни резервоари с конично дъно, от което се събира вода чрез декантиране през сифон или специални улуци. Утайката от такива утаителни резервоари най-често се отстранява ръчно. Размерите на септичните резервоари с периодично действие се определят от потока от отпадъчни води и хидродинамичните свойства на утаената суспензия.

Общата схема за пречистване на биологичните отпадъчни води е показана на фиг. 1, 2. Механичното пречистване на отпадни води може да се извърши по два начина.

Първият метод се състои в филтриране на вода през решетките и ситата, което води до отделяне на твърдите частици. Вторият метод се състои в утаяване на водата в специални септични резервоари, в резултат на което минералните частици се утаяват на дъното.

Отпадъчните води от канализационната мрежа се поставят за първи път в решетките или ситата, където се филтрират, а основните компоненти - парцали, кухненски отпадъци, хартия и др. - се запазват. Задържани от решетки и мрежи, големите компоненти се отстраняват за дезинфекция.

Пясъчните капани предпазват утаечните резервоари от замърсяване с минерални примеси. Дизайнът на пясъчните капани може да бъде различен и зависи от броя на входящите отпадъчни води. След пясъчните капани водата навлиза в първичните утаителни резервоари, където се депонират неразтворими суспендирани частици от органичен и минерален произход. Пясъчните капани са хоризонтални, вертикални и прорези.

Хоризонталните и вертикални пясъчни капани се използват в пречиствателните станции за отпадъчни води, в канали. Хоризонталните и вертикални пясъчни капани са подходящи, ако обемът на битовата и фекалната вода надвишава 300 m 3 / ден. Пясъчните капани са проектирани на две секции, така че поне една секция да работи по време на ремонта и почистването на пясък, дори при временно претоварване.

При хоризонтален пясък се извършва процес на утаяване на пясък и други частици от минерален произход при хоризонтално движение на флуид със скорост 0,1 m / s. Във вертикални пясъчни улови, седиментацията възниква през периода, когато течността се издига отдолу нагоре със скорост 0,05 m / s. Изборът на един или друг тип уловител на пясък зависи от конфигурацията на цялата височина на конструкцията.

Септичните резервоари са основният и най-разпространен тип пречиствателна станция. Неразтворените суспендирани частици от органичен и минерален произход се намират в тях. Септичните резервоари са с хоризонтално движение на водата - хоризонтално и с вертикално движение на водата - вертикално.

При високи дебити на отпадъчни води се използват сеялки за непрекъснато действие. Когато потокът от отпадъчни води не е по-голям от 50000 m 3 / ден, използвайте вертикални казанчета. Отпадъчната вода се подава през таблата и централната тръба в долната част на резервоара. Водата, излизаща от централната тръба, се придвижва нагоре към събирателните тави и тавата за източване. По време на движението на "отпадна вода, от нея излизат суспендирани твърди вещества, чието специфично тегло е по-голямо от специфичното тегло на водата. Съдовете за седиментация се изчисляват за даден дебит на потока Q и времето за утаяване t, което се определя въз основа на резултатите от експериментите за утаяване на тази или подобни отпадъчни течности

Освен това има радиални кладенци, в които водата се движи в радиална посока. Изчисляването на седиментационните резервоари за битови и фекални води се извършва с най-голям поток от отпадъчни води.

Септичните резервоари могат да бъдат първични и вторични. Първичните септични резервоари са инсталирани преди съоръженията за биологично пречистване, а второстепенните са инсталирани за вторично избистряне на водата след съоръжения за биологично третиране. След биофилтрирането, вторичните утаители се свързват едновременно. Ако местните условия позволяват изхвърлянето на отпадъчни води след първите утаителни резервоари във водни тела, схемата за механично почистване трябва да осигури дезинфекция (хлориране) в контактния резервоар.

Утайката, получена в първичните утаителни резервоари, гниене, след което се суши в специално обозначени райони и се използва като селскостопански тор. Вертикалните делители могат да бъдат правоъгълни или кръгли в план.

Най-често използваните кръгли утаителни резервоари, които са резервоари с нарязано конично дъно. В средата на камерата е монтирана тръба, през която изтича водата до дъното на камерата. На периферията на магистрала подредете сглобяеми канали. Утаяването на суспензията в резервоара се извършва, когато отпадъчната вода се огъва от чадъра и централната тръба и се издига със скорост 0,7 мм / сек. Образуваната в утайката утайка се отстранява чрез утайка от тръбички под действието на колона с вода.

Хоризонталните утаителни резервоари са резервоари, чиято дължина е 4-5 пъти по-голяма от тяхната ширина. Те се произвеждат основно от стоманобетон, тухли, камък и други водоустойчиви материали. Резервоарите имат наклон към ямата, която е разположена в началото на камерата (за потока на водата). Този дизайн осигурява най-интензивното утаяване на окачването.

За равномерно разпределение на потока от отпадъчни води през ширината на камерата в началото и в края на водосточните му улуци. За да се разпредели течността по цялата дълбочина на утаителния резервоар, в началото е инсталирана прекъсвач на определена дълбочина. За да се предотвратят вещества, които се поплават на повърхността на течността, плаващата плоскост се монтира в края на камерата.

В големите утаителни резервоари се монтират механични скрепери, за да се отстрани утайката, с която се подава утайка в ямата и оттам се отстранява от утаечна тръба. Радиалните вани са тип хоризонтално. В плана са кръгли стоманобетонни резервоари, в които течността се движи в хоризонтално-радиална посока от центъра към периферията.

Водата навлиза в централната разпределителна тръба и се събира в периферна тава. В утаителните резервоари от този тип, промяната в работната секция е добре комбинирана с динамиката на утаяване на окачването. Напречното сечение на утаителя от централната тръба към периферната тава постепенно се увеличава.

Обичайният ефект от избистрянето на отпадъчните води в първичните заселници е не повече от 60%, а отстраняването на суспендираните частици надвишава 100-150 mg / l, което създава неблагоприятни условия за по-нататъшно биологично третиране на отпадъчните води. За по-голяма ефективност на изчистването на отпадъчните води се използват претеглени филтри (подобно на избистрянето на питейната вода). В пречиствателните станции с претеглен филтър се осъществява взаимно коагулиране на суспендирани частици или флокулация.

Тъй като замърсената отпадъчна вода е дисперсна система, в която големи частици заедно с малки частици ускоряват коагулацията, предизвикателството е да се създадат оптимални условия за коагулация на отпадъчните води. За да направите това, извършете предварително аериране на отпадни води в аератори или в биокоагулатори.

Аератори и биокоагулатори са структури, при които процесите на неактивно коагулиране и флокулация на примеси с прекомерна утайка се извършват при издухване на вода със сгъстен въздух.

Аераторите са правоъгълни резервоари с прегради за удължаване на пътищата за движение на отпадъчни води. Аераторите служат за повишаване степента на избистряне на отпадъчните води в септичните ями, за отстраняване на течните мазнини от отпадъчните води и за подготовка за биологично пречистване на отпадъчните води.

Аерирането е издуването на отпадъчните води с въздух в продължение на 10-30 минути в присъствието на активна утайка от вторични утаители. Въздухът се подава отдолу през отвори в тръби или през филтри.

Биокоагулаторът е вертикален или хоризонтален утаител с пръстеновидна зона за утаяване и централна биокоагулационна камера, в която се смесва прекомерно активната утайка и контактува с отпадъчните води. За да се намали консумацията на въздух, в ъглите са предвидени четири триъгълни кутии, а в хоризонталните кутии с филтърни плочи са разположени на дълбочина 2,5-3,0 м.

Смес от вода с излишък от активирана утайка се подава от захранваща тава към централната тръба. Отпадъчната вода се инжектира в биокоагулатора под филтърните плочи, за да се избегне запушването с големи примеси. Концентрацията на активната утайка е приблизително 7 g / l и нейното количество трябва да бъде приблизително 1% от потока от отпадъчни води.

На филтърните пластини се подава сгъстен въздух. Използвайки сгъстен въздух, смесете активната утайка с отпадъчни води и оставете утайката да се окачи. Интензивността на аерирането се поддържа в диапазона от 1.8-2.0 m 2 / h.

Въздухът, заобиколен от въздуха, придобива посоката на движение на движението по четирите циркулационни канала, монтирани в ъглите на камерата за биоагулация. Кутията е по-къса от стените, които блокират камерата за биокоагулация. В пръстенообразната зона за утаяване на биокоагулатора между централната камера и външните стени се създава окачен слой от активирана утайка, чието ниво зависи от потока от отпадъчни води.

Претегленият слой благоприятства коагулацията на замърсителите, прави възможно изравняването на скоростта на покачване на водата в зоната на утаяване и елиминирането на посоката на вертикалния флуиден поток, който е обичаен за вертикалните утаители. Филтрираната вода през окачен слой вода прелива през периферния преливник в таблата за събиране. Преди периферната табла поставете платката, което предотвратява отстраняването на плаващи частици. Уплътнената утайка се отстранява от хидростатична утайка от утайки под налягане след отварянето на вентила.

Необходимо е да се извърши механично пречистване на отпадни води. Той бавно подготвя отпадъчните води за последващо биологично третиране. Ако пренебрегнете толкова важен и отговорен процес, рискувате, че в процеса на биологично третиране няма да постигнете максималния резултат. Принципът на механичното почистване е, че на този етап всички твърди неразтворими вещества и примеси, които могат да повредят допълнително почистващо оборудване и съоръжения, се отстраняват от отпадъчните води.

Защита на водните тела

Замърсяването на водите се превърна в разнообразен и широко разпространен феномен. Основните замърсители са промишлени отпадъци, битови отпадъци и отпадни води, отпадни води, използвани в различни технологични процеси, включително като охладител, вода и др. Отделно, е необходимо да се обмисли замърсяването на водните площи от корабите.

Защитата на водните тела, както беше посочено по-горе, следва да се основава на разработването и широкото въвеждане на технологии за спестяване на вода и на затворени водоснабдителни системи без дренаж. Схемата "резервоар - почистване на потребителя - заустване в резервоар" следва да бъде заменена от:

- използване на вода в една система: "приемане на вода - почистване на потребителя - подготовка - повторна употреба от потребителя";

- пречистването на замърсената вода е насочено към регенериране на водата и замърсителите се рециклират на вторични суровини.

Пречистването на водата, в зависимост от процесите, протичащи в пречиствателната станция за отпадъчни води, е разделено на механични, физикохимични и биологични.

Механичното почистване запазва неразтворените примеси (понякога се нарича избистряне на вода) и се състои в филтриране, утаяване, отделяне на частици в областта на центробежните сили и филтриране.

Филтрирането се осъществява чрез преминаване на воден поток през решетките, ситите и улавящите влакна. Решетките са изработени от метални пръти с междина 5. 25 мм; Отстраняването на утайката обикновено се извършва механично с помощта на различни устройства, например вертикални и ротационни гребла. Ситата имат по-малки квадратни клетки. Мрежовите трошачки, които имат в барабанните си барабани, вдигат големи суспендирани твърди вещества и ги смачкват, което опростява последващото третиране на утайките. За разделянето на влакнести вещества от отпадъчните води, по-специално в емисиите на целулоза, хартия и текстилни предприятия, се използват фиксатори на влакна, чийто принцип на действие се основава на филтриране през дискове с конусовидна форма с перфорация или чрез задвижващи решетки, покрити с слой от влакнеста маса.

Утаяването се основава на свободната седиментация (в някои случаи на изкачване) на примеси с плътност, по-голяма (или по-малка) от плътността на водата.

Устройствата за утаяване са седиментационни резервоари, пясъчни капани, уловители за мазнини. Скоростта на свободно утаяване (или изкачване) на примеси, която е основата за изчисляване на почистващите устройства, е (m / s):

където g е ускорението на гравитацията; d, е средният диаметър на част, m; rch и rv - плътността на частиците и водата, kg / m 3; C е динамичният вискозитет на водата, Pa / s.

Пясъчните улови се използват за почистване на отпадъчните води от тежки неразтворими частици: пясък, мащаб, метал и други зърна, по-големи от 0,25 мм. Посоката на движение на отпадъчните води може да бъде права и кръгла в хоризонтален пясъчен капан. Освен това има вертикални и аерирани пясъчни капани.

Септичните резервоари се използват за почистване на отпадни води от механични частици с размер по-голям от 0,1 mm и петролни частици; конструктивно те са хоризонтални, радиални, комбинирани.

Специфичните примеси се отстраняват със специални приспособления: смазка; масло; масло; smoloulovitelyami.

За отлагането на твърди частици от водния поток в областта на центробежните сили се използват отворени и хидроциклони под налягане и центрофуги. Отворените хидроциклони прилагат скорости на охлаждане над 0,02 m / s, при по-ниски скорости на утаяване, се използват циклони на налягане; Центрофугите се използват за почистване на големи количества вода.

Механичните станции за почистване включват многоетапна технология; За по-голяма ефективност, в утаителните резервоари, предимно коагуланти, се вкарват различни химикали, които увеличават частиците, образувайки люспи, включително частично разтворени примеси. Сред тези вещества алуминиев сулфат, железен хлорид, железен сулфат, вар и др.

Филтрирането е предназначено за обработка на отпадъчни води от фини механични примеси. Филтрите се използват главно в два вида: гранули и микрофилтри. Първите имат дюзи от несвързани порьозни материали, като пясък, чакъл, мраморни чипове, частици от шунгистит, полиуретанова пяна и др., Се използват в микрофилтри. Използват се филтърни елементи, направени от свързани порьозни материали: отвори, шпатули, синтеровани метални прахове и др.

Комбинацията от филтри и центробежни сили се използва в филтърните сепаратори. По този начин филтрите с частици от полиуретанова пяна, които имат висока способност за абсорбиране на маслото, лесно се почистват чрез центробежни сили. Следователно, във филтърния сепаратор се постига последователно пречистване на водата, а след това и регенерирането на самия филтър.

Физико-химичните методи за почистване са доста различни и много ефективни; В допълнение към коагулацията, обсъдена по-горе, те включват: пречистване на реагентите (неутрализация, хлориране, озониране, йогация и т.н.), екстракция, флотация, сорбция, изпаряване, йонен обмен и електрохимични методи, хиперфилтрация, кристализация и т.н.

Неутрализирането на отпадъчните води се извършва, за да се отстранят киселините, основите и солите на металите на базата на киселини и основи и се основава на комбинацията от водородни йони и хидрокиселинна група във водна молекула, което води до получаване на неутрална среда. Неутрализирането на киселините и техните соли се извършва с алкални реактиви: сода каустик, каустик, сода, креда, вар, варовик, доломит и др., За да се неутрализират основите и техните соли, се използват сярна, солна, азотна, фосфорна и други киселини. Неутрализирането се извършва на практика по един от следните три начина: чрез филтриране на отпадъчните води през дюзите с реагенти; добавяне на реактива към вода като сухо вещество или разтвор; чрез смесване на силно замърсен воден поток със сух реагент, последвано от образуване на неутрална, кондензирана маса.

Екстракцията се основава на преразпределението на примесите от отпадъчни води в смес от две взаимно разтворими течности: отпадни води и екстрагент. За този процес използвайте специални устройства - извличащи колони.

Пречистването чрез флотация се състои в засилване на процеса на възникване на нефтопродукти, докато обвиват техните частици с въздушни мехурчета или друга газова смес, доставяна до замърсена вода. Основата на процеса на флотация е молекулно залепване на маслени частици и газови мехурчета във вода. В зависимост от метода на образуване на газови мехурчета се разграничават следните видове флотация: пневматични, налягане, химически, вибрационни, пенести, биологични, електрофлотационни и др.

В процеса на електрофлотиране се използва електролиза на вода, която води до образуване на дисперсна газова фаза, алуминиеви и железни йони се спускат от повърхността на електродите (алуминий, стомана) в разтвора, който коагулира най-малките частици от примеси. Асоциираните флотационни електрохимични процеси осигуряват допълнителна дезинфекция на отпадъчните води. По този начин електрофотирането може да се счита за сложен метод за почистване.

По време на сорбцията се отстраняват разтворими примеси; основните сорбенти са фино диспергирани материали: пепел, глина, торф, стърготини, шлака; Най-ефективният сорбент е активен въглен.

Методи за пречистване на йонообмен се използват за обезсоляване и отстраняване на метални йони, както и други примеси; Синтетичните йонообменни водонеразтворими смоли под формата на гранули с размер 0,2 са използвани като йонити. 2 мм. Използват се силни и слабокиселинни катионобменници (във форма на Н + или Na +) и силно и слабо базични анионообменници (в ОН - температура или форма на сол). Пречистването на йонообмен се осъществява в съответствие с реакционното уравнение:

където К е радикалът на катионния обменник; Ме е възстановим метален катион; n е зареждането на катиона; Ап - радикал на анионния обмен; В - екстрахиращ се анион; m е анионният заряд.

Пречистването на йонообмен позволява да се получат метали в чиста форма, както и соли в концентрирана форма.

Електрохимичното пречистване се извършва чрез електролиза чрез окисляване на веществата чрез предаване на електрони директно на повърхността на анода или чрез носител. Особено ефективен е електролизата на отпадъчни води, съдържащи хлорни йони, което предизвиква появата на активен хлор и следователно хлорирането на водата.

Хиперфилтрацията се осъществява чрез отделяне на разтворите по време на филтрирането през порести мембрани, които преминават през водни молекули и задържат хидрирани соли и молекули на неразградени съединения.

Изпаряването е изпаряване на летливи органични вещества, които преминават в парната фаза и се отстраняват заедно с пара в специални изпарителни инсталации, които са изпаряващи се колони с дюзи. Тъй като дюзите, както и при други почистващи устройства, се използват пръстени Raschig.

За да се получи питейна или друга чиста вода, се извършва дезинфекция.

Най-често срещаният метод е хлорирането, което използва активния ефект на хлора върху патогенните микроорганизми. Но в някои случаи химическата активност на хлора води до образуването на токсични хлорирани производни, включително и диоксини.

Хлорирането се извършва с газообразен хлор, белина и натриев хипохлорид, получени чрез електролиза на сол.

По-ефективно е озонирането. Поради свободните радикали, образувани по време на разлагането на озона, бактерицидният ефект се осигурява с кратко време за контакт. Този метод обаче е доста скъп и енергийно интензивен.

Напоследък методът на "фотосенсибилизирано фотооксидация" (патент на САЩ) става все по-често. Този метод се основава на ефекта от унищожаването на много биологични обекти чрез действието на светлината в присъствието на някои багрила и молекулярен кислород, известни още от началото на 20-ти век.

Биологичното пречистване на отпадъчни води използва микроорганизми, които унищожават органичните съединения в процеса на тяхната жизненоважна дейност, като ги минерализират.

В системите за биологично третиране се използва така наречената активна утайка, която се образува в резултат на биохимична трансформация от микроорганизми на органични съединения, съдържащи се в третираната вода. Броят на микроорганизмите може да достигне 10 8 или повече на литър вода, повече кислород е необходим за жизнената им дейност; следователно, почистената вода е обогатена с въздух и активно се разбърква. Активираната утайка, съдържаща микроорганизми, се утаява до дъното. Оценката на състава на отпадъчните води в процеса на биологично третиране се извършва чрез БПК - биологичното потребление на вода от кислорода, т.е. количеството кислород, необходимо за окисляването на всички органични примеси, съдържащи се в единичен обем вода.

Биологичното третиране може да бъде разделено на два типа изпълнения: при условия, близки до природните (филтрационни полета, поливни полета, биологични езера) и при изкуствени условия (биофилтри, aerotanks, oksitenka, metatins).

В покрайнините на градовете се създават полета за филтриране и напоителни полета. В областта на филтрацията водата прониква през порите на почвата, наситени с аеробни микроорганизми, до формирането на биологични филми на повърхността на почвата. Биологичните езера се създават в специално създадени плитки резервоари, в които те осигуряват потока на естествени биологични процеси на пречистване на вода при условия на оксигениране, дължащи се на фотосинтезата и атмосферната аерация, както и на изкуственото аериране.

Биофилтри са резервоари с филтърен материал (шлака, отломки, керализит, чакъл, пластмасови гранули и др.), Въздух и водопроводи (фиг.19). Ефективен процес на почистване се създава, след като върху повърхността на филтъра се образува биологичен филм от различни микроорганизми.

Фиг. 19. Схема на биофилтъра

Аеротанковете са резервоари, в които се подават доста високи количества отпадъчна вода, въздух и активирана утайка, включително бактерии, протозои, червеи и други аеробни минерализатори. От аеро-резервоара водата в смес с активирана утайка навлиза в септичните резервоари, в които утайката се отлага и след това се подава отново в резервоара за аериране. Вариант на аеротанката са оксикати, характеризиращи се с допълнителна доставка на кислород и повишена концентрация на активирана утайка.

На фиг. 20 показва диаграма на станция за биологично третиране (съгласно Yakovlev, S.V., et al., 1996) и на фиг. 21 схема за пречистване на отпадни води в промишления цех според (Виноградов С., 1998).

Фиг. 20. Технологична схема на станцията за биологично третиране на отпадъчни води

Както вече беше отбелязано, изхвърлянето на отпадъчни води в естествен резервоар е по същество неприемливо. Независимо от това, той продължава да се използва широко, включително като естествено разреждане на отпадъчните води (особено за бури - улични канализации). Скоростта на разреждане се характеризира с множественост:

където концентрацията на замърсители (kg / m 3):за - в заустваните отпадъчни води; Cв - в резервоара преди и С - след изхвърляне на отпадъчните води в тях.

Фиг. 21. Система за пречистване на отпадни води на електролитния завод.

При изчисляването на действителното отделяне е необходимо да се вземе предвид потокът от реки и канали, дълбочината на резервоарите, мястото на изхвърляне в резервоара (на сушата и в напречното сечение на резервоара), дължината на канала или размера на язовира (резервоара) и т.н. Освен това трябва да се има предвид, дъно, вкл. под формата на замърсена утайка, което води до необходимостта от почистване на тези дънни утайки.

Изхвърлянето на отпадъчните води се извършва по различни методи, включително дългосрочно биологично третиране, износ в специални депа, сушене, изгаряне и др. Така, суровата утайка се ферментира в метатенкатно запечатани резервоари, съдържащи анаеробни бактерии при термофилни условия при температура от 30 ° С до 43 ° С. Освен това се използват утайки от утайки, вакуумни филтри, центрофуги, пещи за изгаряне на утайки и др. Възможно е да се получи настилка, строителни материали, торове от продукти на изгаряне; генерирана топлинна енергия се използва за собствени нужди. Важна точка е използването на утайка като гориво за тези пещи без допълнителното потребление на традиционни горива (с изключение на първичното запалване).

Защита на земята и почвата. Замърсяването на повърхностните слоеве на земята в много случаи достига критично ниво, характеризиращо се със загуба на плодородие и други естествени почвени свойства. Особено голямо замърсяване от лошото прилагане на торове, пестициди и подобни вещества в обработваема земя, градини, градини; нефтени продукти, включително автомобили; тежки метали и техните соли. По този начин потреблението на живак в Русия възлиза на 400 тона годишно, което води до образуването на около 10 хиляди тона живак, съдържащи отпадъци.

Що се отнася до други среди, основата за опазване на почвата и почвата от замърсяване е набор от мерки за предотвратяване на навлизането на замърсители, а в селското стопанство строго ограничено и разумно използване на продукти за растителна защита и торове.

Възстановяването на естествените свойства на земите, обединени от единствения термин "рекултивация" (което има по-тесен смисъл), се извършва в три основни направления:

- Биотехнологии, основани главно на свойствата на растенията, "поемане" на някои примеси от почвата и обогатяване, както и способността на микроорганизмите да трансформират органичните вещества; това може да включва и фитологични методи, които включват сеитба на тревни смеси;

- химични методи, използващи различни реагенти, както и водороден прекис и озон;

- технически методи за извличане на примеси, като тежки метали; тези методи са трудоемки, скъпи и често водят до унищожаване на физическата основа на почвата и смърт на живи организми;

- отстраняване на слой от силно замърсена почва за по-нататъшна преработка или обезвреждане.

В биотехнологията изборът на растенията и тяхната промяна през годините е много важен. Растенията се подбират по такъв начин, че в определен период (две, три, четири култури) всеки от тях почиства почвата или не позволява замърсяване в своя обхват и като цяло за пълно завъртане те осигуряват ефективно земеделие без използване на хербициди и с минимално използване на торове, Например, люцерната има силен корен и плътна маса, което води до унищожаване на чужди плевели, от друга страна насекоми вредители се отглеждат на люцерна, но те не оцеляват на много други растения. В други случаи, алтернативни растения в зависимост от това коя част от тях се използват в храната и каква част се натрупва определено вещество. Така че е очевидно, че при кореноплодни растения (картофи, моркови, цвекло) и зеленчуци (зеле, краставици, домати) натрупването на различни вещества ще бъде различно. Например, кадмият активно се натрупва в моркови и цвекло, а на същите почви се намира в зелето и краставиците в незначителни количества.

В някои случаи, за да се активира биологичното третиране с помощта на микроорганизми, е достатъчно да се разхлаби почвата и да се аерира.

Като цяло е необходимо:

- анализ на естеството и дълбочината на замърсяването;

- подбор на подходящи разрушителни щамове;

- анализ на състава и активността на аборигенната микрофлора;

- подбор на агротехнологични събития;

- използване на механична предварителна обработка.

Сред техническите методи използват инфрачервено лъчение, ултравиолетово лъчение, открит огън.

Отстранената замърсена почва се обработва с механични устройства (решетки, екрани), в хидроциклони, флотационни номера, септични ями и др.

Съвременният промишлен комплекс може напълно да регенерира замърсената почва; цената достига 200 долара или повече на тон почва.