Методы очистки сточных вод

Механическая очистка сточных вод

Отстаивание

Отстаивание применяется для выделения из сточных вод нерастворенных взвешенных частиц. Заключается в выпадении осадка под действием силы тяжести. Для отстаивания  применяют отстойники. Существует три основных конструкционных типа – вертикальные, горизонтальные и радиальные.

Сточные воды

Рис. 1 – Вертикальный отстойник

1 — отражательный щит; 2 — центральная труба; 3 — труба для выпуска осадка; 4 — то же, плавающих веществ; 5 - водосборный лоток; 6 — подводящий лоток; 7 — отводящий лоток

Очистка в гидроциклонах

Принцип действия основан на центробежной силе, которая возникает при поступлении воды по касательной, в результате создается вращательное движение и происходит отделение тяжелых примесей. Более легкая фаза движется во внутреннем спиральном потоке, направленном вверх, и выбрасывается из гидроциклона через сливное отверстие.

Сточные воды

 

Рис. 2 – Гидроциклон: а — общий вид; б — схема потоков.

1 – конус; 2 – цилиндрическая часть; 3 – питающий патрубок, куда подается сточная вода; 4 – сливное отверстие для очищенной воды; 5 – насадка, через которую происходит разгрузка.

Центрифугирование

Центрифугирование – отделение взвешенных частиц в жидкости под действием центробежных сил, которые возникают при вращении центрифуги и жидкости в ней. Различают два вида центрифугирования: центробежное осаждение и фильтрование. При осаждении движение твердых частиц происходит под действием центробежной силы с образованием или без образования осадка на фильтровальной перегородке, а также при одновременном протекании в ее зонах обоих процессов.

Сточные воды

 

Рис. 3 – Схема устройства центрифуги шнекового типа

1 - труба подачи осадка; 2 - полый шнек; 3 - проходные отверстия; 4 - paтор: 5 - сливные отверстия 6 - сливная труба; 7 - разгрузочный бункер

Фильтрация

Технология фильтрации основана на разделении дисперсных систем с помощью перегородок, которые пропускают дисперсную среду и задерживают твердую фазу. В качестве фильтрующего материала используют природные (кварцевый песок, дробленый гравий, керамзит, бурый уголь  и т.д.) или синтетические (пенополиуретан, полистирол, полипропитен и др.) материалы. Различают фильтры с восходящим и нисходящим потоком. В последних дренажная система защищена от воздействия загрязнений и работает более надежно. На фильтрах с восходящим потоком может наблюдаться заиливание дренажа, что приводит к серьезным осложнениям в работе.

.

Сточные воды

 

Рис. 4 – Фильтр механический горизонтальный однокамерный ОГ-5,5

1 – подача воды на фильтрование; 2 – выход обработанной воды; 3 – подача воды на нижнюю промывку; 4 – сброс промывной воды; 5 – вантуз; 6 – верхнее распределительное устройство; 7 – фильтрующий материал; 8 – дренаж; 9 – опорожнение

Микрофильтрация

Микрофильтрация – мембранное разделение, основанное на просеивании, которое дает возможность отделять частицы размером 0,1-1 мкм, а так же очищать стоки от опасных биогенных элементов. Мембраны изготавливают из органических и неорганических материалов – полимеры, керамика, стекло, металл и др.

микрофильтрация в очистных сооружениях

ХИМИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА сточных вод

Позволяет выделять из сточных вод растворенные вещества, пагубно влияющие на окружающую среду. Ведется с добавлением реагентов.

Окисление и восстановление

Окисление применяют для обезвреживания от токсичных примесей – цианидов, комплексов меди и цинка, сульфидов и сереводорода. Используют различные окислители – озон, хлор, фтор, пероксид водорода, перманганат калия и др. Самым эффективным является озон. Он разрушает органические и неорганические вещества и примеси, обесцвечивает воду, устраняет запахи и привкусы, уничтожает бактерии. Недостаток – дороговизна. Для окисления требуется большое количество химических реагентов и складов их хранения.

химическая очистка в очистных сооружениях

Рис. 5 – Контактный аппарат для озонирования воды

Восстановление применяют, когда в воде содержатся легко восстанавливаемые вещества – соединения ртути, хрома, мышьяка. Например, соединения ртути восстанавливаются до металлической ртути, которая удаляется отстаиванием или фильтрованием. В качестве восстановителей используют сульфит железа, гидросульфит натрия, сероводород, активный уголь, диоксид серы и др.

химическая очистка в очистных сооружениях

Рис. 6 – Схема установки восстановления хрома непрерывного действия:

1 – усреднитель; 2 – смеситель; 3 – емкость для нейтрализации и отстаивания

Нейтрализация

Данный метод используют для очистки от кислот и щелочей. Самый распространенный способ – смешение кислых и щелочных стоков. Так же применяют фильтрование кислых вод с использованием нейтрализующих реагентов. Для нейтрализации используют следующие реагенты – гидроксид кальция (известковое молоко), соду, доломит, различные щелочные соединения.

Сточные воды

Рис.7 – Нейтрализация сточных вод

1 –  коллектор;  2 – ручная решетка; 3 – мешалка; 4 – дозатор; 5 – центральная труба для подачи раствора; 6 – нейтрализатор; 7, 10, 12 – промежуточные отстойники; 8 – сеть труб для подачи сточных вод; 9 – поверхностное биоплато; 11 – биопруд; 13 – резервуар для очищенных вод; 14 – насосная станция; 15 – труба для подачи очищенных вод

Осаждение

Метод заключается в осаждении нерастворимых кристаллических осадков, на которых задерживаются загрязнения. Проводится за счет ввода специальных реагентов. Недостатками метода являются низкий коэффициент очистки, образование большого количества шлама, увеличение токсичности и солесодержания.

химическая очистка в очистных сооружениях

Рис. 8 – Процесс осаждения

ФИЗИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА сточных вод

Основана на физических эффектах воздействия на воду или загрязнитель. Позволяет очистить стоки практически от всех видов загрязнений, а также обеззаразить воду.

Магнитная обработка

Магнитная обработка воды ускоряет процесс кристаллизации накипеобразующих солей, уменьшает концентрацию ионов кальция и магния, ускоряет коагуляцию с последующим выпадением мелкодисперсного осадка. Это предотвращает образование накипи в трубопроводах и аппаратах, улучшая их дальнейшую работу, значительно уменьшает  отложения органических веществ, например, парафинов. Магнитная обработка промышленных стоков позволяет достаточно быстро и эффективно осаждать мелкодисперсные загрязнения.

Сточные воды

Электромагнитная обработка

Принцип работы такой же, как и при магнитной обработке. Но существует ряд отличий и улучшений. Вода имеет свойство «привыкать» к магнитному воздействию – эффект релаксации – омагниченная вода сохраняет свои свойства не более суток. Электромагнитная обработка позволяет устранить данный эффект, а так же сохраняет кальций и магний, что немаловажно при очистке питьевой воды.

Ультразвуковая и ультрафиолетовая обработка

Применяется для обработкии от бактерий и микроорганизмов. Принцип основан на эффекте кавитации. Ультразвук вызывает образование множества мелких пузырьков (внутри находится газ под высоким давлением и температурой), которые, лопаясь, создают большой перепад давления и, тем самым, разрушают клеточную оболочку микроорганизма.

ПОДРОБНЕЕ ОБ УФ-ОБЕЗЗАРАЖИВАНИИ

Очистка ультрафиолетом так же уничтожает бактерии и вредоносные микроорганизмы, но за счет светового спектра. Фотохимические реакции, проходящие в структуре ДНК за счет облучения, разрушают их и предотвращают дальнейшее размножение бактерий. В настоящее время эти два метода комбинируют, улучшая степень очистки.

Сточные воды

Ионизирующее облучение

Применяется для очистки сточной воды от ядов и токсинов, а так же от бактерий и микроорганизмов. Энергия излучения ниже порога ядерных реакций, очищенная вода не будет радиоактивной, и ее можно сбрасывать в водоем или использовать в оборотном цикле.

Часто этот метод комбинируют с флотацией или адсорбционной очисткой. В первом случае степень очистки достигает 99%.

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА сточных вод

Используется для очистки стоков от взвешенных и мелкодисперсных загрязнений и примесей, частиц растворенных газов, минеральных и органических веществ.

Коагуляция и флокуляция

При коагуляции происходит укрупнение частиц, за счет ввода специальных реагентов, и осаждение их вместе с загрязняющими веществами. Коагулянтами выступают, как правило, соли железа и алюминия, соли сильных кислот, коагулянты на основе гипсохлорида.

Сточные воды

При флокуляции образуются не частицы, а хлопья, на которых адсорбируются загрязняющие вещества. Флокуляция ускоряет процесс образования и осаждения хлопьев при коагуляции, а при сильных загрязнениях могут обеспечить осаждение частиц без ввода коагулянта.

ПОДРОБНЕЕ О РЕАГЕНТНОЙ УСТАНОВКЕ

Флотация и электрофлотация

Флотацию применяют для удаления из сточных вод масел, жиров, нефтепродуктов, ПАВ, продуктов органического синтеза, тонкодиспергированных взвешенных частиц, полимеров, а также для разделения иловых смесей. Процесс основан на молекулярном налипании взвешенных частиц к пузырькам воздуха и концентрации их на поверхности раздела фаз. Степень очистки достигает 85-95%.

Метод электрофлотации основан на электролизе воды. В процессе загрязняющие вещества поднимаются на поверхность с помощью микропузырьков электролитических газов.

Сточные воды

Рис. 10 –  Схема электрофлотатора

 1 – камера флокуляции (грубой очистки); 2 – патрубки для подачи сточной воды; 3 – патрубки для дренажа (технологического слива); 4 – патрубок для отвода шлама; 5 – камера для сбора шлама; 6 – пеносборное устройство; 7 – уровень воды в аппарате; 8 – перегородки; 9 – электродвигатель; 10 – патрубок для отвода очищенной воды; 11 – гидрозатвор; 12 – камера флотации (тонкой очистки); 13 – электродные блоки; 14 – токоподводы. Потоки: I – сточная вода, II – очищенная вода, III – флотошлам.

Ионный обмен

Метод применяют для обессоливания и очистки сточных вод от ионов металлов и других загрязнений. Очистку производят с помощью ионитов – синтетических ионообменных смол в виде гранул, которые загружаются в фильтры.

химическая очистка в очистных сооружениях

Рис. 11 – Принципиальная схема проведения процесса ионного обмена

 

Сорбция

Сорбционная очистка представляет собой процесс поглощения загрязняющих веществ твердыми веществами – сорбентами. Позволяет очистить воду от органических примесей, в том числе и от не удаляемых другими методами. В качестве сорбентов используют активный уголь, золу, торф, опилки, глины и др.

Сточные воды

Рис. 12 – Схема установки для сорбции из воды нитропродуктов

активным углем

1 – сборник сточных вод; 2 – подача сточной воды; 3 – напорная емкость; 4 – регулятор скорости напора; 5 – очищенная вода; 6 – колонна; 7 – подача охлаждающей воды; 8 – конденсатор; 9 – конденсат; 10 – растворитель; 11 – сборник растворителя; 12 – сборник экстракта; 13 – экстракт на ректификацию; 14 – острый пар

Экстракция

При экстракции происходит извлечение из сточных вод растворенных примесей с переходом их в другую несмешивающуюся с водой жидкость – экстрагент. В результате взаимодействия получают экстракт (раствор извлеченных веществ в экстрагенте) и рафинат (остаточный водный раствор), из которого удалены загрязняющие компоненты. В качестве экстрагентов применяют чаще всего органические растворители – бензол, бутилацетат, четыреххлористый углерод.

Сточные воды

1 – исходные сточные воды; 2 – экстрактор; 3 – отстойник; 4 – очищенные сточные воды (рафинат); 5 – экстрагент; 6 – конечный экстракт

Электролиз

Метод электролиза заключается в прохождении электрического тока через загрязненную воду. В результате этого образуются сильные окислители или, при наличии в воде хлоридов, хлор и его соединения, способные очистить и обеззаразить воду.

БИОЛОГИЧЕСКАЯ И БИОХИМИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА сточных вод

Метод позволяет очистить воду от примесей железа, сероводорода, аммония, марганца, уменьшить жесткость воды, удалить привкусы и цвет, обеззаразить от бактерий.

Сточные воды

ПОДРОБНЕЕ О БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКЕ

Анаэробная очистка

Процесс анаэробной очистки ведется при помощи бактерий, которым для жизнедеятельности не требуется кислород. Его принято называть брожением. Анаэробная очистка позволяет очистить сточные воды от сильных органических загрязнений, но при малых загрязнениях такой метод нецелесообразен. Очистку проводят в метантанках – закрытый резервуар с трубой для отвода биогаза, образующегося в результате брожения. Степень очистки составляет 85%.

Сточные воды

Аэробная очистка

Происходит в результате жизнедеятельности микроорганизмов активного ила в присутствии кислорода. При анаэробной очистке сточных вод протекают два процесса – сорбция загрязнений активным илом и их внутриклеточное окисление микроорганизмами. Степень очистки достигает 99%. При больших концентрациях органических загрязнений перед аэробной очисткой необходима очистка в анаэробной зоне либо разбавление сточных вод. Очистку проводят в аэротенках и биофильтрах.

КОМБИНИРОВАННАЯ ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД

Сточные воды

Гиперфильтрация

Гиперфильтрация (обратный осмос) – процесс разделения растворов фильтрованием через полупроницаемые мембраны под давлением, превышающим осмотическое. Полупроницаемые мембраны пропускают молекулы воды, но задерживают ионы солей. В результате получают чистую воду и концентрированный раствор, который направляют на утилизацию. Гиперфильтрацию проводят в фильтр-пресных, рулонных, трубчатых и аппаратах с полым волокном.

химическая очистка в очистных сооружениях

1 – подача солоноватой воды или сточных вод на установку; 2 – соли; 3 – взвешенные вещества; 4 – бактерии; 5 – вирусы; 6 – красящие вещества; 7 – вещества, придающие привкус; 8 – полупроницаемая мембрана; 9 – поддерживающая мембрану конструкция; 10 – очищенная вода; 11 – сброс концентрированного стока

Электрохимическая очистка

Включает в себя множество методов очистки, основанной на воздействии электрического тока на сточные воды с применением растворимых и нерастворимых электродов.

Сточные воды

Электрокоагуляция используется для очистки сточных вод от коллоидных и взвешенных частиц, от частиц с высокой адсорбционной способностью к коагулянту – масла, жиры, нефтепродукты, фенолы, ПАВ, красители и др.

Электрофлотация основана на налипании загрязняющих веществ к пузырькам воздуха, образующимся в процессе электролиза. Позволяет очищать сточные воды от нефтепродуктов, жиров, взвешенных веществ.

Электрохимическая деструкция позволяет расщеплять сложные химические вещества на более простые и безвредные. Данный метод позволяет обеззараживать воду от вредоносных бактерий благодаря образующимся в процессе ионам гипохлорита. Целесообразно применять его при очистке стоков инфекционных больниц и фармацевтических производств.

Компания «Агросторойсервис» уже более двадцати лет занимается очисткой сточных вод. Мы выполняем все виды работ – от проекта до изготовления и установки. Мы применяем уникальное, созданное нашими инженерами оборудование, разрабатываем новые технологии и к каждому клиенту находим свой индивидуальный подход. Выбирая нас, Вы можете быть уверены в качестве и надежности оборудования.

Автор: ООО "НПО "Агростройсервис"
Дата публикации: 09.08.2016
Заказать обратный звонок

Введите свои контактные данные и наши менеджеры вам перезвонят!
Мы работаем в будни с 8.00 до 17.00.

Заказать оборудование

Укажите свои контактные данные и предмет запроса, и наши специалисты свяжутся с Вами в ближайшее время!

Отправить сообщение

Укажите свои контактные данные и предмет запроса, и наши специалисты свяжутся с Вами в ближайшее время.