Физико-химические методы очистки

Воды является самым нужным ресурсам природы. Она важны для природы и лежит в основе жизни. Промышленное производство и сельскохозяйственная деятельность не могут функционировать без воды. Она нужна растительному и животному миру, а так же человеку. Водный мир богат обитателями, которым не выжить на суши.

За последние два столетия города стали интенсивно расти, промышленность развиваться, сельскохозяйственные земли находятся на орошенных территориях. Все это привело к возникновению проблем со снабжением чистой пресной водой.

Во время очистки сточных вод опасные вещества разрушаются или физически удаляются. Это достаточно сложный процесс. Существует насколько способов очистки сточных вод:

Мнение эксперта

Стребиж Виктор Петрович, ведущий мастер строительных работ

По всем вопросам обращайтесь ко мне, я помогу!

Задать вопрос эксперту

Обычно этот метод дополнительно используют коагуляцией, что бы ускорить выпадение в осадок хлопьев и сократить объемы необходимого коагулянта. Если же вы хотите что-то уточнить, пишите мне, отвечу за 24 часа!

Фильтрация сточных вод, типы фильтров и методы очистки в 2021 году

1. отстойник;
2. флотационная камера;
3. кольцевой водосборный лоток;
4. радиальные водосборные лотки;
5. насос;
6. воздухорастворитель ( сатуратор);
7. вода на очистку;
8. вода после очистки;
9. рециркуляционная линия аэрированной воды;
10. сжатый воздух

Физико-химические методы очистки сточных вод

Физико-химическая обработка изымает из сточной воды тонкодисперсные и растворенные неорганические вещества, разрушает трудноокисляемые и органические соединения.

Существует несколько способов физико-химической очистки:

Физико-химические методы очистки сточных вод обладают большими возможностями:

• глубокая очистка;
• удаляются неокисляемые токсичные загрязнения;
• минимальные габариты очистных сооружений;
• минимальная чувствительность к переменам нагрузок;
• допустимо полностью автоматизировать процесс очистки;
• не надо контролировать работу живых организмов;
• допустимо рекупирация веществ;
• все процессы более изучены и отработаны на практике.

Для эффективного выбора метода очистки руководствуются техническими и санитарными требованиями, количеством примесей в сточной воде и ее объемом.

Типы фильтровальных устройств

Очистка сточных вод связана с постоянным прогоном через фильтры большого количества загрязненной жидкости, поэтому при создании фильтрационной системы используют устройства, для функционирования которых не требуется большого давления. Наиболее подходящими для этой цели являются устройства:

Фильтры с сетчатыми элементами

К этому типу устройств относятся микрофильтры и барабанные сетчатые установки. Их используют, чтобы организовать фильтрацию загрязненных стоков от грубодисперсных примесей, содержащих не более 300 мг взвеси на 1 л.

Барабанные сетки

Микрофильтры

Микрофильтр имеет аналогичную конструкцию и отличается от барабанных сеток только размером ячеек, которые в устройствах этого типа составляют 40-70 мкм. Эффективность очистки загрязненных стоков при помощи микрофильтров составляет 40-60%, иногда их используют вместо первичных отстойников.

Очистка сточных вод при помощи фильтров с сетчатыми элементами возможна лишь в случаях, когда в сточных водах, поступающих в устройства, отсутствуют вязкие примеси (смола, масло, битум). Оседание вязких веществ на фильтрующей сетке значительно затрудняет ее очистку и промывку, замедляет процесс фильтрации.

Фильтры с пористыми перегородками

Чаще всего пористые перегородки для фильтровальных устройств изготавливаются из шерстяных, хлопчатобумажных и керамических материалов. Реже встречаются стеклянные, металлические, углеродные элементы. Методы очистки сточных вод при помощи установок с пористыми перегородками включают в себя:

С образованием осадка

Способ фильтрации с образованием осадка используют при очистке суспензии с содержанием твердых частиц более 1%. Обычно этот метод применяется в намывных фильтрах. В результате пропускания грязных стоков через пористую перегородку, влажный осадок отделяется от очищенного фильтрата и остается на поверхности фильтрующего элемента.

С закупориванием пор

При способе фильтрации с закупориванием пор твердые дисперсные частицы проникают внутрь перегородки и остаются там, осадок не образуется. Такой вид оборудования выбирают для использования метода осветления, при очистке жидкости с содержанием взвеси менее 0,7%.

Мнение эксперта

Стребиж Виктор Петрович, ведущий мастер строительных работ

По всем вопросам обращайтесь ко мне, я помогу!

Задать вопрос эксперту

В большинстве современных систем используется сразу несколько способов водоочистки, благодаря чему с успехом можно решить следующие задачи. Если же вы хотите что-то уточнить, пишите мне, отвечу за 24 часа!

Очистка промышленных сточных вод: методы, основные способы предотвращения загрязнений, виды и принцип работы очистных сооружений для производственных стоков

1. Осветление. Производится очистка жидкости с содержанием твердой фазы не более 0,1% от общего объема.
2. Сгущение. Сточные воды содержат 0,1-1% твердой фазы, которая в процессе фильтрации отделяется от жидкой среды в виде сгущенной суспензии.
3. Фильтрование с образованием осадочного слоя. Содержание твердой фазы в сточных водах составляет более 1% общего объема. В процессе очистки прослойка осадка из твердых частиц остается на перегородке фильтра.

Принципы очистки сточных вод

Методы очистки сточных вод можно условно подразделить на деструктивные и регенеративные.

Деструктивные методы сводятся к разрушению загрязняющих воду веществ путем их окисления или восстановления. Образующиеся при этом продукты распада удаляются из воды в виде осадка или остаются в ней в форме растворимых минеральных солей.

Регенеративные методы позволяют извлечь и утилизировать содержащиеся в воде ценные компоненты.

В зависимости от характера примесей в сточных водах применяют различные, часто комбинированные методы очистки.

1. Для суспензированных и эмульгированных примесей- отстаивание, флотация, фильтрация, осветление, центрофугирование (для грубодисперсных частиц), коагуляция, флокуляция , электрические методы осаждения (для мелкодисперстных и коллоидных частиц).

2. Для очистки от органических соединений- дистилляция, ионообмен, обратный осмос, ултрафикация, реагентное осаждение, методы охлаждения, электрические методы.

3. Для очистки от органических соединений- экстракция, абсорбция, флотация, ионообмен, реагентные методы (регенерационные методы) биологическое окисление. Жидкофазное окисление, озонирование, хлорирование, электрохимическое окисление (деструктивные методы).

4. Для очистки от газов и паров- отдувка, нагрев, реагентные методы.

5. Для уничтожения вредных веществ- термическое разложение.

Создание на предприятиях установок для очитки сточных вод позволяет решать две важные задачи:

Рис.1. Типовая схема очистки промышленных сточных вод.

Возврат очищенной воды в производственный цикл позволяет организовать кругооборот воды на предприятии: например, на первомайском химкомбинате в кругооборот находится 95-97% всей потребляемой воды.

При этом расход свежей воды, связан с необходимостью восполнения потерь связанных с испарением или например образованием кристаллогидратов. В ряде отраслей промышленности расходы воды значительно сокращены в результате совершенствования технологических процессов. Например, за 20 лет расход воды на 1 тонну перерабатываемой нефти сократился с 8 до 0,1-0,2 м 3 .

Огромное значение имеет система контроля за качеством воды, на всех стадиях ее применения в технологических процессах, а так же сточных вод.

Для этих же целей используется разнообразная аналитическая техника позволяющая установить многочисленные ее свойства, и характеристики:

Значения ХПК показывающего расход кислорода на химическое окисление органических веществ, находят при помощи перманганата калия. Значение БПК определяющего расход кислорода на окисление органических веществ аэробным микробиологическим путем определяют различными методами, например, кулонометрическим.

БПК чистой воды равен 15-20 мг/л для сточных вод значение резко увеличивается.

Анализ сточных вод, прошедших очистную систему позволяет установить качество очищаемой воды и ее соответствие ПДК по нормируемым примесям.

Мнение эксперта

Стребиж Виктор Петрович, ведущий мастер строительных работ

По всем вопросам обращайтесь ко мне, я помогу!

Задать вопрос эксперту

Вода различного качества используется в производственных процессах, для технологических нужд холодная, нагретая, в парообразном состоянии, а также для охлаждения и мойки оборудования. Если же вы хотите что-то уточнить, пишите мне, отвечу за 24 часа!

Процеживание, отстаивание, фильтрование для очистки сточных вод

Виды очистных сооружений

Для обезвреживания поверхностных вод перед их сбросом в городскую сеть предназначены отстойники и фильтры. Для сточных используются септики, аэро- и метантенки, биопруды, поля орошения и фильтрации.

Сооружения делятся на разновидности по назначению. У них разнятся объемы очищаемых сточных вод и этапы процесса.

Очистные сооружения канализации

Под канализационными понимают комбинацию бытовых и производственных стоков, поступающих на очистные сооружения города по раздельной канализационной системе. Сточные бытовые воды в чистом виде – редкость, чаще они содержат соли, нефтепродукты.

Применяются следующих виды очистных сооружений канализации:

Строительство идет в несколько этапов, исходя из требуемой степени очистки:

1. Механическая обработка снижает содержание взвесей на 40-60%, БПК, определяющего степень загрязненности органикой, – на 20-40 мг/л.
2. Биоочистка – до 15-20 мг/л.
3. Физико-химические методы доочищают сточные воды до норм сброса в водоемы.

Очистные сооружения бытовых сточных вод

Бытовые очистные сооружения предназначены для жилых домов, малых предприятий, турбаз вдали от центральной канализации. В них обрабатываются стоки, содержащие фекалии, остатки пищи, песок, моющие средства – органику, которая поддается биорасщеплению.

Для бытовых стоков используется биосистема очистки, основанная на аэробном процессе в биореакторе. Для поддержания эффективной работы требуется обслуживание очистных сооружений бытовых сточных вод. Оно включает:

• удаление задержанных нерастворимых включений;
• расчет количества ила;
• проверка содержания кислорода;
• контроль работы по химическим показателям;
• проверка исправности элементов.

Очистные сооружения промышленных сточных вод

Жидкость, используемая предприятиями в технологических процессах, должна очищаться до необходимых параметров. Оборудование зависит от характера производства, специфики загрязняющих веществ.

К примеру, ступени очистки для спиртового производства:

Мясопереработка и производство напитков, включая пиво, соки, квас:

Очистные сооружения ливневых стоков

Дождевая влага чистая, но насыщается вредными веществами с асфальта, травы, крыш. Поэтому требуются очистные сооружения ливневых стоков. Они обеспечивают механическую обработку из следующих этапов:

1. Отстойник. Сила тяжести опускает на дно крупные частички.
2. Тонкослойный модуль. Маслянистая пленка с водной поверхности собирается на гидрофобных пластинах.
3. Сорбционный волокнистый фильтр. Захватывает пропущенное тонкослойным.
4. Коалесцентный модуль. Здесь отделяются частички нефтепродуктов от 0,2 мм, оказывающихся наверху.
5. Угольный фильтр доочистки. Полностью удаляет нефтепродукты.

Мнение эксперта

Стребиж Виктор Петрович, ведущий мастер строительных работ

По всем вопросам обращайтесь ко мне, я помогу!

Задать вопрос эксперту

Технические жидкости, образующиеся в ходе производственных процессов на предприятиях, перед сбросом в окружающую среду, должны проходить полный цикл обеззараживания и подготовки. Если же вы хотите что-то уточнить, пишите мне, отвечу за 24 часа!

Технологии очистки сточных вод

Доочистка сточных вод

Очищенная жидкость освобождена от 90-95% загрязнений. Удалить остальное – задача доочистки.

Биореакторы глубокой доочистки

Здесь окисляется оставшаяся органика, микроорганизмы, аммонийный азот. Засыпные диски создают среду для развития автотрофов. Они преобразуют неорганические соединения в органику. Аэрация ускоряет работу биореактора.

Фильтры доочистки сточных вод

Это песчаные фильтры, к которым поступает вода снизу-вверх. Песок автоматически обновляется. Поскольку фильтры ставят ниже других систем, можно не использовать насосы и не тратить электроэнергию. Промывают их небольшим количеством воды.

Обеззараживание воды ультрафиолетом

Дезинфекция – избавление от микроорганизмов, что делает воду безопасной для водоема, куда ее сбросят. Применяются разные методы:

Эффективно УФО. Метод уничтожает 99% микроорганизмов, разрушая их мембраны.

Очистка от фосфатов

Фосфаты содержатся в моющих средствах. Оказываясь в воде, они провоцируют эвтрофикацию, то есть фактически образуется болото. Для удаления фосфатов используют коагулянты. Их дозировано добавляют перед биоочисткой.

Химические методы очистки сточных вод

Химическая очистка сточных вод часто применяется на предприятиях. Существуют 2 основных метода: нейтрализация и окисление. Нейтрализация включает в себя: применение реагентов, химических фильтров, кислот и щелочей.

Окисление используется для токсичных стоков, а так же для выделения ценных компонентов из сточных вод. Для этого используют такие вещества, как хлор и его соединения, озон, кислород, иногда оксид марганца, пекись водорода и соединения калия.

Хлор используется для удаления из загрязненных вод сероводорода и цианидов. Кислород применяется для очистки вод от продуктов нефтепереработки, а также стоков, содержащих сульфиды и продукты нефтехимии.

Озон можно использовать для очистки от бытовых и промышленных загрязнителей. При этом получать озон можно практически в «комнатных» условиях, прямо на очистных сооружениях. Его недостатком является высокая химическая агрессивность, что ведёт к появлению на поверхности металлических стен коррозии.

Для очистки вод применяют и электрохимическое окисление. Таким способом можно эффективно удалять фенолы, цианиды, амины, спирты, альдегиды и другие соединения.

Мнение эксперта

Стребиж Виктор Петрович, ведущий мастер строительных работ

По всем вопросам обращайтесь ко мне, я помогу!

Задать вопрос эксперту

Грамотно спроектированные системы ЛОС в состоянии очистить сточные воды до лучших показателей, чем среда водоема, куда они поступают. Если же вы хотите что-то уточнить, пишите мне, отвечу за 24 часа!

Принципы очистки сточных вод — Контрольная работа

Способы дезинфекции очищенных вод

Дезинфекция применяется на последнем этапе комплексной очистки воды. Самое популярное применение имеет обработка её УФ излучением и хлором. Хлор традиционно используется на большинстве очистных сооружений. Но, поскольку он сам является токсичным загрязнителем, во многих странах от него стали отказываться, отдавая предпочтение таким соединениям, как гипохлорит и озон.

Если необходимость очистки возникает лишь периодически, а объём стоков не велик, то бывает целесообразно использовать не стационарные, а передвижные конструкции для очищения вод. Они включают в себя угольный фильтр, барботёры, насос и обеззараживающую ёмкость.

Что нужно учесть при выборе очистных систем

На современном рынке существует большое количество разных установок для очистки воды. Что бы выбрать из них оптимальную, необходимо обратить внимание на следующие моменты:

1. Технология, используемая для очистки. Её эффективность и производительность.
2. Срок эксплуатации.
3. Из каких материалов выполнена конструкция очистных.
4. Безопасность и лёгкость в эксплуатации.
5. Наличие у производителя гигиенического заключения.

Помимо этого важно будет учесть и географические особенности местности, размеры участка, структуру почвы, уровень грунтовых вод, сезонность или круглогодичность пользования.

Основные методы

Первоначальные этапы очистки аналогичны для всех категорий СВ. Перед очисткой стоки подвергаются усреднению для нормализации, как по расходу, так и по концентрации. Для этого применяются усреднители, оснащенные системой перемешивания или аэрации.

Состав СВ и методы их очистки очень зависимы от типа промышленности. Промышленные стоки характеризуются высокой неравномерностью объемов и загрязненности.

Поэтому схема очистки зависит от множества факторов:

В зависимости от этого, очистка может выглядеть следующим образом:

1. Механическая очистка. Это первичный этап комплексной обработки. Примеси удаляются механически, путем фильтрации или отстаивания. Твердые частицы задерживаются первичными фильтрами (сетками, песколовками), а поверхностные загрязнения – нефтеуловителями.
2. Химический способ. Специфические реагенты осаждают загрязнители, трансформируя их в нерастворимые осадки. Это подготовительный метод для глубокой очистки и дезинфекции промстоков, необходимый этап перед биологической очисткой.
3. Физико-химический. Суть метода – удаление растворенных и тонкодисперсных частиц при введении коагулянтов, а также сорбция, нейтрализация, флотация, центрифугирование, ионный обмен. В результате очистки удержанные загрязнения выводятся в виде осадков, а вода поступает на следующий этап обработки.
4. Биологический. Метод самоочистки с помощью активного ила в аэробных, анаэробных и аноксидных условиях. Вода очищается за счет естественного биохимического окисления – путем жизнедеятельности микроорганизмов. Для создания нужных искусственных условий применяются биофильтры, биореакторы, аэротенки, метантенки. Это обязательная мера при отведении очищенных СВ в водный объект рыбохозяйственного значения.
5. Обеззараживание с использованием ультрафиолетового излучения.

Анаэробная очистка сточных вод предприятий – специфичный вид обработки, предназначенной для вод, значительно загрязненных органикой. В результате получается не только очищенная вода, но и биогаз – сырье для тепловой или электрической энергии.

На заключительных этапах может производиться обезвоживание отходов очистки, например, шнековыми дегидраторами.

Обезвоживание осадков имеет широкое применение, например, из отходов жизнедеятельности животных на фермах можно получать удобрения, биогаз и электроэнергию.

При проектировании промышленных ЛОС учитываются направление водоотведения и фактический объем СВ. Для нового предприятия объем стоков рассчитывается с учетом отраслевых норм водопотребления. Основной фактор, определяющий стоимость комплекса ЛОС – объект сброса.

При сбросе в ЦСВ, как правило, достаточно только физико-химических технологий очистки. Отведение СВ в природные водоемы требует УФ-обеззараживания. Чтобы качество стоков, отводимых в водоем рыбохозяйственного значения, соответствовало санитарным нормам, потребуется биологическая очистка.

Мнение эксперта

Стребиж Виктор Петрович, ведущий мастер строительных работ

По всем вопросам обращайтесь ко мне, я помогу!

Задать вопрос эксперту

Чем меньше частицы сыпучего материала, тем медленнее просачивается через очистной слой загрязненная жидкость, но качество фильтрата получается высоким. Если же вы хотите что-то уточнить, пишите мне, отвечу за 24 часа!

Очистка ливневых стоков: способы, виды очистных сооружений и их проектирование, ООО «Кант»

1. Предотвращение загрязнения окружающей среды. Главная цель очистки стоков – удаление опасных химических и токсичных веществ. Очищенные стоки сохраняют экобаланс, не изменяют качественный состав почв и водной среды, не вредят здоровью человека, флоре, фауне и природе в целом.

1. Соответствие деятельности предприятия законодательным нормам. Ни один проект на строительство или реконструкцию промышленного объекта не получит положительного результата экспертизы, если в нем не будут предусмотрены мероприятия по защите окружающей среды. Эффективные очистные сооружения позволят предприятию сохранить репутацию, избежать серьезных штрафов и сверхлимитной платы за негативное воздействие на водный объект.

1. Экономия энергозатрат. СВ можно использовать повторно. Во время качественной, иногда многоэтапной, очистки из стоков удаляются вредные вещества и токсины, благодаря чему вода становится пригодной для вторичного использования. Правильно организованная и управляемая система очистки промышленных сточных вод позволяет получать воду, соответствующую санитарным нормативным значениям, экономить средства в долгосрочной перспективе.

Очистные сооружения для производственных вод

Индустрия проектирования эффективных ЛОС не стоит на месте, постоянно появляются новые технологии и методы очистки производственных СВ.

Современные автоматизированные установки оборудованы аварийными механизмами, поэтому риск попадания опасных стоков в водный объект практически исключен. Предлагаем ознакомиться, какие бывают ЛОС для очистки промышленных (и не только) стоков.

Очистка пищевых стоков

Процесс обработки пищевых сточных вод, содержащих многокомпонентный объем загрязнений, требует нескольких этапов очистки. Для малых предприятий общепита достаточно мощности 5–50 м 3 /сут, независимо от водоприемника. Пример компактных мини-ЛОС – модульная система с расходом 0,5–1,5м 3 /час.

• грубая очистка (решетка, сито);
• жироуловитель;
• напорно-реагентный флотатор;
• блок подготовки растворов и дозирования реагентов;
• шламосборник;
• насосы и компрессор.

У небольших сооружений, предназначенных для очистки пищевых СВ, могут быть и другие проектные решения:

1. Блочные очистные сооружения (БОС). Блочные системы монтируются в помещении, в непосредственной близости к кухне, или снаружи, оснащаясь автоматизированным щитом управления.

1. Компактные очистные сооружения (КОС). Такие установки размещаются внутри оборудованных и утепленных морских контейнеров.

Биологические сооружения

Биологические очистные системы для очистки стоков часто применяются в условиях отсутствия ЦСВ.

Основная группа потребителей этого оборудования – предприятия по переработке мяса, рыбы, молока, овощей и фруктов, комбинаты по производству сыра, сахара, спирта, муки, кулинарные цеха.

Очистное оборудование представляет собой систему емкостей из высокопрочного армированного стеклопластика с активным илом.

Биологическая очистка производственных сточных вод основана на биоценозе микроорганизмов, бактерий, растений и грибов, жизнедеятельность которых приводит к расщеплению загрязнений на простейшие химические элементы.

Комплектация и габариты установок зависят от производительности, источника образования сточных вод и условий применения, В состав БИО-ЛОС могут входить канализационные системы для напорной подачи и отвода стоков, распределительные камеры, поворотные колодцы и другие узлы.

Установки не требуют сложного монтажа, для их эксплуатации не используется дорогостоящее электрооборудование – движение стоков осуществляется в самотечном режиме, расход электроэнергии невысок.

• низкие эксплуатационные и капитальные затраты;
• высокая степень очистки;
• малошумное оборудование;
• эффективная система обезвоживания осадка;
• продолжительный срок службы – около 50 лет.