Методы очистки сточных вод: Методы очистки сточных вод

Содержание

Методы очистки сточных вод

Очистка сточных вод представляет собой целый комплекс мероприятий проводимых с целью удаления загрязнений, содержащихся как в бытовых, так и в промышленных сточных водах. Обычно такая очистка проводится в КОС установках.

Очищение проводится в несколько этапов:

• механический;

• физико-химический;

• биологический;

• дезинфекция сточных вод.

Механический этап

На этом этапе проводится предварительная очистка сточных вод, стекающих на очистные сооружения. При этом происходит не только их подготовка к биологической очистке, но и задержание различных нерастворимых примесей.

К сооружениям, которые используются при механической очистке сточных вод, относят:

• решетки и сита;

• первичные отстойники;

• песколовки;

• септики;

• мембранные элементы.

Для задержания каких-либо крупных загрязнений минерального и органического происхождения, прежде всего применяют решетки, а при необходимости более полного выделения различных грубодисперсных примесей используют сита. Максимальная ширина каждого из прозоров решетки не превышает 16 мм. Отбросы, образовавшиеся на решетках, либо дробятся и направляются с остальными осадками очистных сооружений для совместной переработки, либо вывозятся в специальные места, где осуществляется обработка промышленных и твердых бытовых отходов.

Затем сточные воды проходят через специальные песколовки, на которых под действием силы тяжести осаждаются мелкие частицы (шлак, песок, бой стекла и т.п.), и жироловки, где с поверхности воды путем флотации удаляются гидрофобные вещества. Песок, образующийся на песколовках, обычно складируют или используют в дорожных работах.

Мембранная технология, которая в последнее время является наиболее перспективным способом для очистки стоков, применяется комплексно с традиционными способами для очень глубокой очистки сточных вод и их возврата в производственный цикл.

После такой очистки для последующего выделения взвешенных веществ воды поступают на первичные отстойники. При этом БПК снижается до 20-40%.

В результате проведенной механической очистки количество минеральных загрязнений снижается на 60-70%, а БПК – на 30%. Кроме того, проведение данного этапа очистки очень важно для установления равномерного движения стоков (их усреднения), что позволяет избежать значительных колебаний объема сточных вод на следующем -биологическом этапе.

Биологический этап

На данном этапе происходит деградация органической составляющей стоков микроорганизмами (простейшими, бактериями), минерализация вод, удаление фосфора и органического азота и снижение БПК5. Могут быть использованы не только аэробные, но и анаэробные микроорганизмы.

Биологическая очистка может производиться несколькими способами, но самыми основными считаются активный ил (аэротенки), метантенки (анаэробное брожение) и биофильтры.

В первичных отстойниках, в которые попадают стоки на данном этапе, происходит осаждение взвешенной органики. Отстойники – железобетонные резервуары, глубина которых составляет пять метров, а диаметр – 40 и 54 метра. Снизу в их центры подаются стоки, затем осадок скапливается в центральном приямке, а специальный поплавок, находящийся сверху, сгоняет в бункер все легкие загрязнения.

Кроме того, после аэротенков и первичных отстойников устанавливается вторая линия отстойников, включающая илососы. С их помощью со дна отстойников очистных сооружений хозяйственных и промышленных стоков удаляется активный ил.

Физико-химический этап

На данный момент из-за применения оборотных систем водоснабжения существенно увеличилось использование физико-химических методов очистки стоков, главными из которых являются:

• сорбция;

• флотация;

• центрифугирование;

• гиперфильтрация;

• ионообменная, электрохимическая очистка;

• нейтрализация;

• эвапорация;

• экстракция;

• выпаривание, последующее испарение и кристаллизация.

Такие методы используются для очистки от различных растворенных примесей и взвешенных частиц.

Дезинфекция сточных вод

При помощи установок ультрафиолетового облучения происходит окончательное обеззараживание стоков предназначенных для сброса в водоем, либо на рельеф местности. Также, кроме ультрафиолетового облучения, для обеззараживания очищенных сточных вод на протяжении 30 минут проводится обработка хлором.

Хлор уже довольно давно используют как основной обеззараживающий реагент на многих очистных станциях. Но так как хлор является очень токсичным химическим веществом и может представлять огромную опасность для окружающей среды, то очистные предприятия для обеззараживания стоков начали рассматривать варианты других реагентов: дезавит, гипохлорит и озонирование.

Мобильные устройства водоочистки

Кроме стационарных станций очистки сточных вод существуют мобильные станции водоочистки. Они применяются в тех случаях, когда есть необходимость очистить небольшой объем стоков, либо делать это нужно непостоянно. Как правило, в состав данного устройства входит барботер, угольный фильтр, емкость обеззараживания и циркуляционный насос.

Термическая утилизация

К сожалению, химреагентная и механическая очистка могут не дать необходимых результатов. Тогда, в качестве альтернативного метода используется термическая утилизация технологических стоков, при которой происходит сжигание сточных вод в печах или горелках. В России широко применяется огневой метод – надежный, универсальный и относительно недорогой.

Его суть заключается в том, что сточные воды, находящиеся в мелкодисперсном распыленном состоянии, впрыскиваются в факел, который образуется в процессе сжигания жидкого или газообразного топлива. При этом вода испаряется, а различные вредные примеси сгорают.

Химическая очистка сточных вод – СБМ-Балтика.

Автономная канализация ЮНИЛОС для дачи и загородного дома

Одной из задач, стоящих перед промышленным предприятием, является сведение к минимуму воздействия тех или иных производственных процессов на окружающую среду. К ней относится и выделение и утилизация вредных и токсичных веществ из стоков, сбрасываемых в водоемы и централизованные канализационные системы.

Именно для этой цели используются следующие химические методы очистки сточных вод:

  • окисление. Для того чтобы обезвредить цианиды цинка и меди, других металлов, используемых в машиностроении и других отраслях промышленности, в сточные воды добавляются специальные вещества – окислители. К ним относятся хлор, хлорная известь, гипохлорид кальция или натрия. Такой химический способ очистки промышленных сточных вод, как окисление, применяется в тех случаях, когда невозможно или нецелесообразно выделять вредные вещества, утилизировать их;
  • нейтрализация. Данный химический способ очистки сточных вод подразумевает применение щелочей и кислот, нормализующих уровень pH в стоках. Основные области использования метода – текстильная промышленность, изготовление фармацевтической и косметической продукции, пищевые и химические предприятия. Преимуществами метода являются относительная простота реализации и возможность максимально очистить стоки;
  • коагулирование. Химический метод очистки промышленных сточных вод, который предполагает применение специальных соединений – коагулянтов, таких как хлорное железо, сернокислое железо, сернокислый алюминий. Они вступают во взаимодействие с бикарбонатами, которые содержатся в стоках, обеспечивают быстрое и эффективное осаждение полимерных смол, а также других вредных примесей.

Озонирование или хлорирование сточных вод?

Говоря о таком химическом методе качественной очистки промышленных сточных вод, как окисление, вы неизбежно столкнетесь с вопросом выбора одного из окислителей – озона или хлора. Первый позволяет с незначительными затратами добиваться отличных результатов и к тому же является экологически чистым, не имеет специфического запаха, осуществляет окисление вредных веществ в несколько раз быстрее, чем хлор.

Несмотря на все эти преимущества, для химической очистки сточных вод в Санкт-Петербурге, Москве, других городах России по-прежнему применяется именно второй окислитель, что объясняется несколькими причинами:

  • низкая цена;
  • возможность обеззараживать не только воду, но и любые обработанные хлором поверхности;
  • длительный эффект очистки.

Кроме того, свойства озона до сих пор полностью не изучены, неизвестно его влияние на человеческое здоровье.

Основы процессов очистки сточных вод населенных пунктов

Основы процессов очистки сточных вод населенных пунктов

     Благодаря наличию в реках и других водоемах микроорганизмов, которые используют загрязнения в качестве
питания, происходит естественный процесс самоочищения воды.
     Сведения, касающиеся естественных процессов самоочищения водоемов - это предпосылки для проведения аналогичных процессов на канализационных очистных сооружениях. Однако процессы, которые длятся в природных водоемах дни и недели, здесь необходимо провести за несколько часов. Это касается, прежде всего, биологических сооружений. Необходимые для биологической очистки сточных вод бактерии, как правило, уже присутствуют в

сточных водах. К тому же на очистных сооружениях они дополнительно выращиваются искусственно. Для этого создаются специальные благоприятные условия для роста и развития микроорганизмов, как то достаточное количество кислорода, своевременная подача питания (загрязнений). Для того, чтобы такие сооружения могли нормально работать и эксплуатировать их было экономически выгодно, сточные воды должны быть предварительно обработаны. Предварительная очистка включает в себя удаление грубых примесей на сорозадерживающих решетках, удаление песка в песколовках и первичное отстаивание.
     Возникающие в биологических сооружениях хлопья бактерий удерживаются при вторичном отстаивании.
Осажденные вещества после первичного и вторичного от стаивания образуют осадок, который направляется на сооружения сбраживания, где он уменьшается в объеме на 1/3, а затем на обезвоживание.
     На канализационных очистных станциях хоз-бытового стока применяют различные методы очистки сточных вод. На первой стадии производится механическая очистка сточных вод. Здесь удаляются грубые примеси, песок, взвешенные вещества, включая плавающие загрязнения. Это обеспечивают сороудерживающие решетки,
песколовки и отстойники. Сооружения механической очистки способны удалить 20 - 30% всех загрязнений сточных вод Поэтому необходима следующая стадия очистки - биологическая. Здесь удаляются растворенные органические загрязнения и остаточные взвешенные вещества. Биологические сооружения обеспечивают очистку от органических загрязнений на 90-98%.
     Азот и фосфор, снабжающие водоемы большим количеством пита тельных веществ, также должны удаляться из сточных вод, особенно при сбросе в водоем большого количества жидкости. Азот удаляется, как правило, биологическими методами, в то время как фосфор возможно максимально удалить только химическим осаждением.
 
     Механические процессы в очистке сточных вод
     Все твердые вещества, содержащиеся в сточных водах, способны оседать согласно закону силы тяжести. Более тяжелые вещества имеют более высокую плотность (удельную массу), и соответственно оседают быстрее, чем вещества с меньшей плотностью.
     В песколовках устанавливается такая скорость течения потока жидкости, при которой сравнительно тяжелые зерна песка оседают, в то время как более легкие загрязнения находятся во взвешенном состоянии. В отстойниках скорость потока значительно замедляется таким образом, чтобы практически все взвешенные вещества могли осесть. Предпосылкой успешной очистки в таких сооружениях является также равномерное ламинарное движение потока.      Препятствия на входе в сооружение или неравномерный приток делают поток неравномерным и могут помешать процессу осаждения.
     Ухудшить процесс отстаивания, например, могут также низкая температура воды или ее большое солесодержание.
Биологические процессы в очистке сточных вод Большая часть органических загрязнений бытовых сточных
вод, около 2/3, состоит из растворенных или тонкодисперсных при месей, которые не выделяются в отстойнике. Эти вещества можно в значительной мере удалить из сточных вод с помощью биологических
методов очистки.
     При биохимической очистке сточных вод органические вещества поглощаются микроорганизмами, в частности, различными видами слизистых бактерий (одноклеточные). Быстро размножаясь, они образуют «биологическую пленку» в биофильтре или хлопок «активного ила» в аэротенке.
     Содержащиеся в сточных водах частицы загрязнений извлекают ся биологической пленкой или активным илом и поглощаются микроорганизмами. При этом органические вещества окисляются с получением углекислого газа и водорастворимых минеральных солей и используются микроорганизмами для построения клетки и выработки энергии, необходимой для жизнедеятельности. Помимо питательных веществ для нормального существования микроорганизмам необходим кислород. Для удовлетворительной работы биологических очистных сооружений необходима подача достаточного количества кислорода одновременно с подачей сточных вод. Выносимая из биофильтра биопленка (активный ил из аэротенка) осаждается во вторичном отстойнике. Сущность биологического метода очистки состоит в том, чтобы преобразовать растворенные органические загрязнения до веществ, не загрязняющих окружающую среду, за счет деятельности мик роорганизмов. Очистка сточных вод на биофильтрах и в аэротенках относится к биологическим методам.

Дополнительная очистка сточных вод (доочистка).
     Понятие дополнительной очистки сточных вод до конца не определено и изменяется с развитием новых технологий и канализационной техники. Биологическая дефосфотация и окисление азотистых соединений ранее относились к методам доочистки сточных вод. Необходимость применения этих методов на большинстве канализационных очистных сооружений привела к тому, что данные методы введены в стандартную схему очистки сточных вод.
     Метод коагулирующей фильтрации для осаждения фосфора, применение микросит, фильтрацию очищенных сточных вод через активированный уголь, обработку воды различными типами излучений (УФ-, УЗ-излучения) можно отнести к методам доочистки.
     Вышеупомянутые методы и соответствующие им сооружения могут устраиваться на очистных сооружениях и использоваться только в исключительных случаях, для очистки высококонцентрированных
сточных вод или для части расхода. На сегодняшний день данные методы применяются достаточно редко.
Следует помнить, что любые, даже самые современные канализационные очистные сооружения будут хорошо очищать сточные воды только в том случае, когда они хорошо эксплуатируются. В свою очередь эксплуатация зависит от работы технического персонала очистных сооружений.

Промышленно выпускаемые очистные сооружения.
     Некоторые сооружения очистных станций можно комбинировать друг с другом. Так возможна комбинация первичных отстойников, биологических сооружений и вторичных отстойников в единый блок. Такие блоки выполняются обычно фирмами-производителями в стандартной комплектации, но различного объема для очистных
станций разной производительности. Для того чтобы уменьшить количество  ручного труда, все больше используют автоматически управляемые устройства для работы на очистных сооружениях. В большей степени это касается малых очистных сооружений. Такая механизация очистных сооружений часто приветствуется операторами
очистных сооружений, так как в данном случае ручной труд минимизируется и необходим только тщательный уход и технический контроль сооружений.
     К таким сооружениям и относятся наши станции очистки
сточных вод (СОСВ) – типов Биофлуид Е и АЧБ.

Биофлуид Е
     Для небольших расходов, где приток сточных вод имеет большой коэффициент неравномерности поступления, мы предлагаем комбинацию: первичный отстойник - погружной биофильтр - вторичный отстойник. Данное решение реализовано в СОСВ Биофлуид Е.
     В погружном биофильтре биологическая пленка располагается на пластмассовых дисках с развитой поверхностью, которые надеты на ось на расстоянии от 1 до 2 см друг от друга. Вместо дисков могут использоваться пластмассовые элементы различных форм.
     Процесс очистки происходит следующим образом: ось с дисками находится в постоянном медленном вращении, таким образом, что часть диска периодически смачивается сточной водой, то есть микроорганизмы биопленки, образовавшейся на дисках, периодически получают питание из сточной жидкости, а периодически - кислород.
     Потребление электроэнергии таким биофильтром невелико. Стоимость его строительства сравнима со стоимостью строительства биофильтров других конструкций.
     Применение погружных биофильтров возможно при осуществлении процессов нитрификации и денитрификации. При этом нитрификация проводится в аэробном режиме (Биофлуид Е-N). Денитрификация осуществляется, к примеру, в тех случаях, когда погружной биофильтр полностью покрыт водой и расположен перед обычным биофильтром (Биофлуид Е-DN).

АЧБ
     Для больших объектов (и больших расходов) более рациональным является схема: первичный отстойник - аэротенк - вторичный отстойник. Данное решение реализовано в СОСВ АЧБ.
     Очистка сточных вод в аэротенках происходит за счет смешивания сточных вод с возвратным активным илом из вторичного отстойника и зоны аэрации. Бактерии, находящиеся в хлопьях ила, поглощают растворенные вещества органические загрязнения и оседают во вторичном отстойнике. После осаждения во вторичном отстойнике активный ил опять направляется в аэротенк для осуществления процесса очистки. Так как бактерии размножаются очень быстро, то при большой нагрузке на сооружение концентрация активного ила становится очень большой, поэтому избыточный активный ил необходимо периодически удалять. Он отводится к первичному отстойнику, где смешивается с сырым осадком и далее осадочная смесь направляется на сооружения обезвоживания и утилизации осадка (например, установки OZK). В противоположность биофильтрации аэрация, рециркуляция и смешивание сточных вод с активным илом в аэротенке происходят искусственным путем. К аэротенку подводятся сточные воды, возвратный активный ил и воздух. Методы подвода могут быть весьма разнообразны. Воздух подводится ко всему резервуару; если возможно управление подачей кислорода, то необходимо подавать в начале сооружения большее количество кислорода и меньшее - в конце сооружения. Системы аэрации в СОСВ АЧБ пневматические. Сжатый воздух подается в
сооружение под давлением через пористые аэраторы.


Смотрите также

Методы биологической очистки - Germes Group

Стремительный рост населения нашей планеты приводит к увеличению количества бытовых сточных вод, которые образуются в процессе жизнедеятельности человека. В настоящее время водоемы не справляются с тем количеством отходов, которые сбрасываются в них. Существует потребность в обезвреживание  и очищение стоков. Очистка стоков предполагает специальную обработку, с целью разрушения или удаления из сточной воды вредных веществ и примесей.

В данной статье мы хотели бы более подробно рассмотреть метод биологической очистки сточных вод.

Бытовые стоки образуются в жилых, административных и коммунальных (бани, прачечные и др.) зданиях, а также в бытовых помещениях промышленных предприятий. Далее они попадают в водоотводящую сеть от санитарных приборов (умывальников, раковин, моек, ванн, унитазов и трапов – напольных приборов с решетками).

Загрязнения бытовых сточных вод

В основном  в стоке присутствует БПК, ХПК, взвешенные вещества,  азот, фосфор,  ПАВ. Рассмотрим каждое более подробно.

БПК (биологическое потребление кислорода) – означает то количество кислорода, которое потребуется на биологическое окисление и дальнейшее разложение органических соединений в сточной воде. Это наиболее характерный для бытовых сточных вод показатель, характеризующий содержание органики, которая может быть удалена методом биологической очистки.

ХПК (химическое потребление кислорода) – означает то количество кислорода, которое потребуется на химическое окисление и дальнейшее разложение органических и неорганических соединений в сточной воде.

Взвешенные вещества – это частицы, которые содержатся в стоке во взвешенном состоянии, в т.ч. песок, пыль и т.д.

Азот и фосфор – относятся к биогенным элементам, т.е. к присутствующим в составе организмов. Если их не удалять, то это приведет к загрязнению водоемов и биообрастанию трубопроводов.

ПАВ (поверхностно-активные вещества) – это химические вещества, которые приводят к снижению поверхностно-активного натяжения воды. Основной источник их образования: мыло, шампуни, средства для мытья посуды и т.п.

Все эти элементы необходимо удалять перед тем, как сбросить стоки в городскую канализацию или водоем, чтобы это не привело к их загрязнению.

Основным элементом очистки бытовых сточных вод от данных загрязнений является биологическая очистка. Она проста в исполнении, надежна и зарекомендовала себя в течение десятилетий эксплуатации.  Ее принцип состоит в очистке вод от загрязнений специальными бактериями (активный ил). Данные бактерии (микроорганизмы) бывают двух типов:

- Аэробные, т.е. для их жизнедеятельности необходим кислород.

- Анаэробные, которые производят очистку без присутствия кислорода.

Чаще всего наиболее эффективной очистки можно добиться последовательно, сочетая этапы аэробной и анаэробной очистки.

Аэробная очистка может производиться в специальных емкостях – аэротенках, на биофильтрах, на биопрудах и полях фильтрации. Компанией «Гермес Групп» разработаны и применяются методы очистки в емкостях – аэротенках с добавлением других этапов и механизмов для наиболее полной биологической очистки.

 

Рассмотрим процесс более подробно:

- Сточная вода попадает в первый отсек емкости биологической очистки – первичный отстойник. Путем гравитационного отстаивания здесь задерживаются наиболее крупные частицы загрязнений (взвесь и т.п.), которые выпадают в осадок, а также, помимо этого, первичный отстойник работает как усреднитель стока, что позволяет подавать на дальнейшую очистку равномерное количество сточной воды. В первичный отстойник также возможно добавлять реагенты, которые позволят удалить фосфор из сточных вод.

- Далее вода поступает во вторую зону емкости биоочистки – денитрификатор, который называется так за счет того, что в нем происходит восстановление нитритов и нитратов до свободного азота, который выделяется в атмосферу.  При денитрификации обеспечивается очистка сточных вод одновременно от биологически окисляемых органических соединений и от соединений азота. Процесс очистки в данном отсеке протекает при пониженном содержании кислорода, а также с добавлением  активного ила из вторичного отстойника.  Для взмучивания осадка в денитрификатор с определенной периодичностью подается воздух.  После данного этапа вода перетекает в аэротенк;

- Очистка бытовых сточных вод с помощью аэробных бактерий в аэротенке, где осуществляется интенсивная аэрация, при этом сточная вода перемешивается с активным аэробным илом. Равномерную подачу воздуха обеспечивает компрессор и аэраторы. После очистки в аэротенке вода поступает во вторичный отстойник;

- Смесь очищенной сточной воды и активного ила из аэротенка после поступления во вторичный отстойник проходит очистку за счет гравитационного отстаивания. В данном отсеке расположен насос откачки.  Масса активного ила постоянно увеличивается за счет его прироста, поэтому данный насос попеременно откачивает ил в зону денитрификации и в установку обезвоживания активного ила или за пределы очистных сооружений.

Таким образом, вода полностью очищается от биологических загрязнений. Данная схема проста и экономична в эксплуатации. В статье приведен наиболее стандартный метод очистки бытового стока. При наличии других типов загрязнений данную схему очистки можно дополнять решетками, песколовками, различными фильтрами, установками обеззараживания и т.д., что также может реализовать компания «Гермес Групп». 

Методы очистки сточных вод пищевых предприятий

Методы очистки стоков пищевых производств следует подбирать с учетом того, что сточные воды имеют высокую концентрацию органических загрязнителей разного генеза, неравномерное поступление загрязняющих веществ, их многокомпонентный качественный состав. Наиболее экономически обоснованными и наименее энергоемкими методами служат:

  • механическая очистка;
  • флотация;
  • биологическая очистка.

Механическая очистка

Способами механической очистки являются процессы процеживания, отстаивания и фильтрации. Для улавливания грубодисперсных примесей применяются песколовки, вертикальные и наклонные решетки, фильтрующие материалы.

Первым этапом механической очистки идет процеживание через механические решетки, где задерживаются крупные примеси и волокнистые фракции. Затем следует отстаивание от песка в песколовках, оседание под действием гравитации взвешенных частиц в отстойниках.

На стадии механической очистки происходит отделение свободного жира в жироловках на тех предприятиях, где жироподобные вещества присутствуют в стоках.

Одним из эффективных методов для удаления тонкодисперсных и коллоидных примесей является использование центробежных аппаратов, таких, например, как открытые гидроциклоны. Их применение позволяет увеличить качество очистки до 70 %, снизить затраты на строительство, компактно расположить оборудование и автоматизировать процесс.

Флотация

Флотация является обязательным этапом в очистке сточных вод предприятий пищевой промышленности. Особенности стоков предполагают использование метода напорной флотации, когда формируется однородная водовоздушная смесь за счет разницы давлений.

С пузырьками воздуха взаимодействуют взвешенные частицы, поднимаются на поверхность очищаемой воды и образуют флотокомплексы. Это позволяет удалять из стоков как твердую, так и жидкую тонкодисперсную взвесь, белки и эмульгированные жиры.

Биологическая очистка

Высокое содержание органики не позволяет довести качество очистки до требований к сбросу в водоемы только методами механической и физико-химической очистки. Поэтому сточные воды предприятий пищевой промышленности отправляют на глубокую биологическую доочистку.

Биологическая очистка производится в анаэробных условиях в метантенках и в аэробных с участием активного ила. В некоторых случаях применяется многоступенчатый цикл для очищения стоков разного компонентного состава со сложноотделяемой органикой.

Физико-химическая очистка сточных вод, химическая очистка сточных вод, физико-химические методы очистки сточных вод

Общие данные

Блочно-модульный водоочистной комплекс (БМВК) УКОС-БИО-ФХ предназначен для комбинированной физико-химической очистки сточных вод. Благодаря применяемым конструктивным решениям, специальным параметрам и режимам работы оборудование обеспечивает стабильность качества получаемой очищенной воды при изменении в широких пределах состава поступающих на очистные сооружения стоков, концентраций различных компонентов в них, а также при высокой неравномерности их поступления в течение суток, по дням недели, месяцам, сезонам.

Комплекс состоит из гидравлически связанных блоков:

  • первичный отстойник
  • двухступенчатый осветлитель
  • механический фильтр
  • адсорбционный фильтр
  • биодеструктор
  • модуль для ультрафиолетового обеззараживания очищенной воды

Осветлители оснащены смесителями и флокуляторами, обеспечивающими эффективное протекание процессов коагуляции, сорбции и образования малорастворимых аммоний- и фосфорсодержащих соединений. Для уменьшения вторичного загрязнения очищенной воды и упрощения эксплуатации очистных сооружений осветлители могут быть дополнительно оснащены электрокоагуляторами с алюминиевыми или стальными электродами.

Технология, применяемая в водоочистном комплексе, отвечает критерию наилучшей доступной.

Область применения

БМВК УКОС-БИО-ФХ может применяться для физико-химической очистки сточных вод на централизованных или локальных очистных сооружениях:

  • населённых пунктов курортных районов с сезонным изменением количества проживающего населения
  • дачных и вахтовых посёлков
  • детских оздоровительных лагерей
  • сезонно работающих обособленных гостиниц, пансионатов, мотелей, кемпингов, развлекательных и торговых комплексов
  • хозяйственно-бытового стока нетипичного состава и графика поступления (холодная вода, наличие ПАВ и токсинов, перерывы в поступлении стока и пр. )
  • строящихся жилых микрорайонов, предприятий и обособленных объектов до момента их подключения к системе централизованного водоотведения
  • пищевых предприятий, в сточных водах которых содержатся токсичные примеси для биологической очистки
  • предприятий промышленности, транспорта и сферы услуг, работающих в одно- или двухсменном режиме
  • удалённых объектов нефтегазового комплекса (компрессорные станции, станции подкачки, месторождения, буровые платформы и пр.)
  • при сбросе очищенной воды в водные объекты или на рельеф

Допускается очистка хозяйственно-бытовых, смеси хозяйственно-бытовых и близких по составу производственных сточных вод, а также смеси их с поверхностным стоком.

Физико-химические методы очистки сточных вод

Основное научное направление научно-инженерного центра «Потенциал-2» - теоретические и экспериментальные исследования физико-химических процессов фазово-дисперсного превращения примесей и методов их извлечения при очистке природных и сточных вод. На основе современных достижений химии и технологии воды развита классическая концепция разделения примесей по фазово-дисперсному состоянию, установлены новые закономерности процессов окисления, восстановления, коагуляции и газообразования при электрохимической и химической очистке сточных вод, а также при разделении фаз отстаиванием, флотацией и фильтрованием.

На базе собственных теоретических и экспериментальных исследований разработаны оригинальные методы физико-химической, электрохимической, гидромеханической, флотационной и комбинированной очистки природных и сточных вод и определены высокоэффективные технологические схемы. Научно обоснованы условия создания систем комплексной очистки сточных вод и систем рационального использования очищенной воды в водном хозяйстве, в том числе локальных и централизованных водооборотных систем.

Во всех технологических схемах применяются комбинированные физико-химические методы очистки сточных вод, включающие электрохимическую или химическую обработку, разделение фаз отстаиванием или флотацией и фильтрованием на завершающей стадии. При необходимости технологические схемы дополняются блоками, обеспечивающими биологическое окисление или восстановление примесей, адсорбцию остаточных органических соединений, обессоливание и обеззараживание очищенной воды. Также разрабатываются технологические схемы по индивидуальным заказам с учётом требований Потребителя.

Химическая очистка сточных вод

При необходимости введения реагентов в оборудовании предусмотрена возможность химической очистки сточных вод посредством дозирования требуемых веществ и отделения продуктов реакций на фильтрах-разделителях.

Комплект поставки

В основной комплект поставки входят:

  • водоочистной комплекс УКОС-БИО-ФХ
  • вспомогательное оборудование и комплектующие изделия (по согласованию с Покупателем)
  • паспорт
  • руководство по эксплуатации

Исполнение

Оборудование изготавливается из углеродистой стали с антикоррозионным покрытием или нержавеющей стали по согласованию с Покупателем. Возможен комбинированный вариант исполнения, когда из нержавеющей стали изготавливается только блок финишной очистки.

Условия поставки

Срок поставки: 1-3 месяца (в зависимости от типоразмера оборудования, загруженности производства, сроков поставки комплектующих).

Транспортировка: автомобильным или железнодорожным транспортом.

Складирование оборудования: в отапливаемом помещении.

Гарантия

Стандартный гарантийный срок составляет 12 месяцев со дня приёмки оборудования в эксплуатацию. Возможно увеличение срока гарантии за дополнительную плату.

Исходные требования

Установку допускается применять при следующих исходных данных:

  • хозяйственно-бытовые сточные воды обычного состава с нормативными концентрациями взвешенных веществ, органических соединений, аммонийного азота, фосфатов, поверхностно-активных веществ
  • хозяйственно-бытовые сточные воды, содержащие специфические компоненты - жиры, нефтепродукты, масла и другие

Водоочистные комплексы УКОС-БИО-ФХ малой производительности и вспомогательное оборудование размещаются в стандартных контейнерах, а большой производительности в быстровозводимых зданиях очистных сооружений. В некоторых случаях может предусматриваться подземный вариант размещения УКОС-БИО-ФХ в обслуживаемых подвальных помещениях.

Сточные воды могут поступать на очистные сооружения с УКОС-БИО-ФХ самотёком или подаваться насосной станцией. Приём сточных вод производится в накопитель-усреднитель, оборудованный решёткой и песколовкой.

Блок-схема очистки хозяйственно-бытовых сточных вод

  1. накопитель-усреднитель хозяйственно-бытовых сточных вод
  2. насос подачи сточных вод на водоочистной комплекс УКОС-БИО-ФХ
  3. первичный отстойник
  4. осветлители 1-ой и 2-ой ступени со смесителями и флокуляторами
  5. механический фильтр
  6. адсорбционный фильтр
  7. модуль для УФ обеззараживания очищенных вод
  8. блок приготовления и дозирования реагентов
  9. блок обработки и обезвоживания осадка

Технические характеристики

#Наименование показателяМодификация комплекса
УКОС-БИО-ФХ-20УКОС-БИО-ФХ-50УКОС-БИО-ФХ-100УКОС-БИО-ФХ-200
1. Максимальная производительность при круглосуточной работе, м3/сут 20 50 100 200
2. Расчётный часовой расход очищаемых сточных вод после усреднения, м3 0,83 2,1 4,2 8,3
3. Удельный расход электроэнергии, кВт-ч/м3 0,1-0,3
4. Трудозатраты при круглосуточной работе, чел.-час. 8 16
5. Режим работы периодический / непрерывный
6. Допустимые перерывы в работе не лимитируются
7. Объём автоматизации автоматическое управление
8. Объём технологического контроля Местный контроль по показывающим и сигнализирующим приборам
9. Качество очищенной воды Отвечает нормативным требованиям для сброса в водные объекты и на рельеф. Может использоваться для полива.

Примечание: Необходимое количество водоочистных комплексов определяется производительностью очистных сооружений. Допускается применение на очистных сооружениях водоочистных комплексов разной производительности.

Дополнительные услуги

Передовые технологии очистки сточных вод на основе разработок Инженерно-технологического центра АО "Мосводоканал"

ГлавнаяТехническим специалистамСтатьи
К.т.н.Козлов М.Н.1, к.б.н.Кевбрина М.В.2, к.б.н.Дорофеев А.Г.3, к.б.н.Асеева В.Г.4, Жарков А.В.5

1. Козлов Михаил Николаевич, АО «Мосводоканал», начальник управления новой техники и технологий, 115487, г. Москва, пр-т Андропова, д. 38, корп. 4. Тел. 8 (499) 263-93-64, E-mail: [email protected]

2. Кевбрина Марина Владимировна, АО «Мосводоканал», начальник отдела очистки сточных вод Инженерно-технологического центра управления новой техники и технологий, 115487, г. Москва, пр-т Андропова, д. 38, корп. 4. Тел. 8 (499) 263-93-50, E-mail: [email protected]

3. Дорофеев Александр Геннадиевич, АО «Мосводоканал», главный специалист отдела очистки сточных вод Инженерно-технологического центра управления новой техники и технологий, 115487, г. Москва, пр-т Андропова, д. 38, корп. 4, тел. 8 (499) 261-01-27, E-mail: [email protected]

4. Асеева Вера Георгиевна, АО «Мосводоканал», главный специалист отдела водоподготовки Инженерно-технологического центра управления новой техники и технологий, 115487, г. Москва, пр-т Андропова, д. 38, корп. 4. Тел. 8 (499) 261-16-51, E-mail: [email protected]

5. Жарков Алексей Вячеславович, АО «Мосводоканал», инженер 1 категории отдела новой техники и технологий управления новой техники и технологий, 115487, г. Москва, пр-т Андропова, д. 38, корп. 4. Тел. 8 (499) 261-01-27, E-mail: [email protected]

Краткое содержание

Внедрение современных методов очистки сточных вод является приоритетной задачей для АО «Мосводоканал». В течение длительного периода в АО «Мосводоканал» проходила разработка и адаптация под условия московских очистных сооружений технологической схемы очистки сточных вод с удалением биогенных элементов – азота и фосфора, позволившая внедрить данную технологию на Люберецких и Курьяновских очистных сооружениях. Практический опыт внедрения, накопленный в АО «Мосводоканал», позволяет распространить эту практику и на очистных сооружениях других городов. Специалисты АО «Мосводоканал» провели предпроектную разработку реконструкции аэротенков очистных сооружений г. Череповца и локальных очистных сооружений монастыря Оптина Пустынь (г. Козельск, Калужская область) и внедрения технологии удаления биогенных элементов на этих объектах.

Ключевые слова: Инженерно-технологический центр, АО "Мосводоканал", сточные воды, удаление биогенных элементов.

Анализ работы очистных сооружений городских сточных вод показывает, что современные технологии очистки сточных вод, обеспечивающие удаление азота и фосфора, применяются только на небольшом количестве (менее 10%) очистных сооружений России. При переходе на технологическое нормирование на основе наилучших доступных технологий (по Федеральному закону №219-ФЗ) перед многими водоканалами встанет вопрос модернизации очистных сооружений для внедрения современных технологий. Для выбора оптимальной технологической схемы очистки полезен любой практический опыт водоканалов, где на очистных сооружениях уже внедрены наилучшие доступные технологии.

В данной статье рассматривается практический опыт внедрения специалистами АО «Мосводоканал» технологий с биологическим удалением азота и фосфора на коммунальных очистных сооружениях г. Москвы, г. Череповца и г. Козельска (монастырь Оптина Пустынь), который поможет масштабировать внедрение технологий очистки сточных вод с удалением биогенных элементов на другие очистные сооружения России.

АО «Мосводоканал» является крупной водной компанией, обеспечивающей водоснабжение и водоотведение 13-миллионного мегаполиса - Москвы. Внедрение новых технологий является приоритетной задачей АО «Мосводоканал», позволяющей решать экологические проблемы города.

Внедрение на Московских очистных сооружениях современных технологий очистки сточных вод с удалением азота и фосфора началось в 90-х годах прошлого века. В 1995 и 1997 годах на основе зарубежного опыта (фирма «Ковиконсалт», Дания) была реконструирована линия экспериментального блока комплексной очистки воды Курьяновских очистных сооружений (КОС) производительностью 40 тыс. м3/сут под удаление соединений азота и фосфора, а также проведено переоборудование аэротенка № 3 КОС в биореактор производительностью 50 тыс. м3/сут. с удалением биогенных элементов.

В 1998 году на основе собственных разработок специалистов АО «Мосводоканал» на базе аэротенков № 14 и 15 третьей очереди Люберецких очистных сооружений (ЛОС) созданы опытно-промышленные линии очистки сточных вод с удалением азота, производительностью 80 тыс. м3/сут каждая. В 2000 году выполнена модернизация аэротенка №15 с внедрением технологии удаления соединений азота и фосфора.

В 2001 году по проекту, разработанному СХВ «Хельтер» (Германия), выполнена модернизация опытной линии аэротенка №13 третьей очереди ЛОС внедрением технологии удаления соединений азота и фосфора BioBalance.

Отработка различных технологических схем велась в научно-исследовательском подразделении АО «Мосводоканал» - Инженерно-технологическом центре. Вначале проводилась работа на лабораторных исследовательских установках, затем - апробация на экспериментальных промышленных аэротенках. Испытания показали, что конфигурация биореактора-вытеснителя с насосными рециклами (аэротенк №14) является более стабильной по сравнению с использованием «карусельной» конфигурации реактора с частичным смешением. В исследованиях была определена оптимальная для четырехкоридорных аэротенков Москвы схема организации рециклов UCT -процесса [[1]].

В результате проведенных исследований было принято решение о строительстве на ЛОС крупного блока мощностью до 500 тыс м3/сут, работающего по схеме UCT с удалением азота и фосфора. В 2006 году блок с удалением биогенных элементов (БУБЭ) был введен в эксплуатацию (рис.1). Работа нового блока позволила получить качество очистки по соединениям азота и фосфора, соответствующее нормативам. Это позволило сократить сброс биогенных элементов в водные объекты города в целом на 15%.

В настоящий момент происходит поэтапная реконструкция Ново-Курьяновских очистных сооружений (НКОС) общей производительностью 1,2 млн. м3/сут. по технологии удаления биогенных элементов с использованием классического UCT-процесса, организованного в биореакторах-вытеснителях [1]. Первый блок (НКОС-1) был реконструирован и запущен в 2014 г (рис.2), запуск второго блока (НКОС-2) запланирован на конец 2017 г.

Параллельно исследованиям и внедрению схемы очистки с удалением биогенных элементов на КОС и ЛОС в 1998 г был введен в эксплуатацию комплекс очистных сооружений Южное Бутово производительностью 80 тыс. м3/сут, с технологией очистки сточных вод от биогенных элементов, построенный по системе ВООТ («строить, владеть, эксплуатировать, передавать»). Это первый российский опыт реализации международного инвестиционного проекта в водопроводно-канализационном хозяйстве. В технологической схеме заложены процессы нитри- и денитрификации, процесс биолого-реагентного удаления фосфатов. В 2000 году введены в строй новые очистные сооружения производительностью 140 м3/сут в городе Зеленограде с технологией очистки сточных вод от биогенных элементов, также построенные по системе ВООТ. Технологическая схема аналогична схеме Южно-Бутовских очистных сооружений.

При очистке воды от азота и фосфора важно наличие достаточного количества органического вещества для прохождения процессов денитрификаци и дефосфотации. Московские сточные воды являются низкоконцентрироваными по органическим веществам, поэтому применение такого метода, как ацидификация (преферментация) первичного осадка, увеличивающего количество легкоразлагаемого органического вещества в стоке, поступающем на биологическую очистку, повышает стабильность очистки от фосфора фосфатов. В зарубежных странах существует опыт промышленного применения преферментации (ацидофикации) сырого осадка [[2], [3], [4], [5]]. В отечественной практике данный метод применятся очень редко в связи с отсутствием широкого распространения технологий очистки воды с удалением биогенных элементов.

Лабораторные и пилотные исследования, проведенные на московских очистных сооружениях показали, что осадки московских сточных вод обладают средним ацидификационным потенциалом и применение ацидофикации сырого осадка обогащает сточную воду легкоразлагаемым органическим веществом, что приводит к повышению эффективности удаления фосфора фосфатов из сточной воды [[6], [7]]. В промышленном эксперименте на ЛОС при переводе двух первичных отстойников в режим ацидофикации первичного осадка было показано увеличение стабильности удаления фосфора фосфатов в аэротенках блока УБЭ. Содержание летучих жирных кислот в воде, поступающей на блок БУБЭ, увеличилось с 17–22 до 25–30 мг/л (на 30%), и эффективность удаления фосфора возросла до 93–98%. Аналогичное увеличение стабильности и эффективности удаления фосфора было показано при новой форме проведения процесса: проведение ацидификации органического вещества, сорбированного активным илом, в анаэробной зоне аэротенка [[8]].

На основании полученных данных разработан проект реконструкции отстойников ЛОС для проведения ацидификации первичного осадка с целью обогащения легкоразлагаемым органическим веществом осветленной воды, поступающей на очистку блока УБЭ. В настоящее время происходит реконструкция нового блока КОС с внедрением схемы кейптаунского университета (UCT) с удалением азота и фосфора, в которой также предусмотрен процесс ацидификации.

Специалистами АО «Мосводоканал» была проведена разработка предпроектной документации по реконструкции и модернизации сооружений биологической очистки сточных вод Комплексных очистных сооружений канализации г.Череповца (КОСК) для внедрения технологии удаления биогенных элементов. В состав работ входило исследование очистки стоков на пилотной установке, разработка рекомендаций и эскизного проекта по модернизации аэротенков, подбор оборудования для реализации технологии, разработка рекомендаций по автоматизации процесса.

На основании проведенной работы МУП "Водоканал" г. Череповца проводит постадийную реконструкцию 8-ми аэротенков: 1-й очереди Левобережных очистных сооружений (ЛБУ, проектная производительность 50 тыс. м3/сут), 1-й и 2-й очередей Правобережных очистных сооружений (ПБУ, проектная производительность 124 тыс. м3/сут).

В настоящее время реконструированы два аэротенка: 1-я секция 1-й очереди ЛБУ производительностью 15000 м3/сут. и 3-я секция 1-й очереди ПБУ производительностью 22 000 м3/сут (рис. 3). До 2022 года планируется реконструкция и ввод в работу еще 6-ти аэротенков. Специалистами АО «Мосводоканал» на реконструированных сооружениях проведены пусконаладочные работы, ведется постоянная консультационная поддержка, технологическое и инженерное сопровождение эксплуатационных служб.

До реконструкции аэротенки работали по технологии окисления, не обеспечивая нормативное качество очистки по азоту и фосфору. После реконструкции 1-я секция 1-й очереди ЛБУ вначале была запущена по технологии нити-денитрификации, затем переведена на схему Кейптаунского университета UCT. На рис.4 и в таблице 1 представлены результаты, полученные во время работы реконструированного аэротенка. Фактически с первых дней работы аэротенка по технологии нитри-денитрификации было достигнуто высокое качество очистки по минеральным соединениям азота: по аммонийному азоту эффективность удаления составила 90%, суммарно по азоту нитритов и нитратов – 59%. После перехода на схему UCT качество очистки сточной воды по азоту стало соответствовать нормативному. Эффективность удаления фосфора фосфатов составила 77% и качество очистки сточной воды по фосфору стало близко к нормативному.

3-я секция 1-й очереди ПБУ после реконструкции сразу была запущена по схеме Кейптаунского университета (UCT). Эффективность удаления по аммонийному азоту составила 99%, суммарно по азоту нитритов и нитратов – 66%, по фосфору фосфатов – 98% (Рис.5, таб. 2). Качество очищенной воды по биогенным элементам соответствовало нормативному (ПДКрыбхоз). Оба реконструированных аэротенка работают стабильно, обеспечивая высокое качество очистки.

Наименование

Осветлённая сточная вода

Технология нитри-денитрификации

Технология UCT

Очищенная сточная вода

Процент удаления

Очищенная сточная вода

Процент удаления

Взвешенные вещества

161,7

16,9

89,6

16,3

90,1

ХПК

218,2

43,1

80,2

35,2

81

N-NH4

24,1

0,25

90,4

0,35

90,9

N-NO2

-

0,006

58,9

0,025

61,3

N-NO3

-

9,65

8,95

Р-РО4

2,6

-

-

0,6

76,9

Таблица 2. Качество осветленной и очищенной воды в 3-й секции 1-й очереди ПБУ.

Наименование

Осветлённая сточная вода

Очищенная сточная вода

Процент удаления

Взвешенные вещества

202,4

12,5

93,8

ХПК

342,9

33

90,4

N-Nh5

23,35

0,34

98,5

N-NO2

-

0,015

66,4

N-NO3

-

7,5

Р-РО4

0,7

0,02

97,7

Специалистами АО «Мосводоканал» были проведены работы по обследованию сооружений, разработке оптимальной схемы очистки стоков и эскизной документации по реконструкции и модернизации сооружений биологической очистки сточных вод монастыря Оптина Пустынь (г. Козельск, Калужская область) для внедрения технологии нитри-денитрификации с реагентным удалением фосфора.

До реконструкции размещенные под землей локальные очистные сооружения, состоящие из блока биологической очистки и вторичных отстойников с полочными модулями, не обеспечивали должного качества очистки по органическим и биогенным веществам. Кроме того конструкция вторичного отстойника в данных условиях не обеспечивала достаточного илоразделения, что приводило к частичной потере активного ила и высоким концентрациям взвешенных веществ в очищенной воде. Для модернизации очистных сооружений специалистами АО «Мосводоканал» были предложены: перевод подземной части очистных сооружений на бескислородный режим, установку дополнительного аэробного блока и вертикальных отстойников.

В настоящее время на сооружениях производительностью 80-100 м3/сут реконструированы аноксидный и аэробный блоки (рис. 6). В ближайшее время планируется реконструкция узла дозирования реагента для удаления фосфора фосфатов. Специалистами АО «Мосводоканал» на реконструированных сооружениях проведены пусконаладочные работы, ведется постоянная консультационная и техническая поддержка.

После реконструкции качество очищенной воды очистных сооружений монастыря Оптина Пустынь соответствует нормативному (табл. 3) по большинству показателей.

Таблица 3. Качество осветленной и очищенной воды в локальных очистных сооружениях монастыря Оптина Пустынь.

Показатели

Концентрация загрязнений, мг/л

Поступающая сточная вода

Очищенная сточная вода

Взвешенные вещества

380

до 2

БПК5

285

2,5

ХПК

884

26

N-NH4

45

0. 41

N-NО2

-

0,07

N-NО3

-

8,81

P-PO4

5,8

0,88

ВЫВОДЫ

Практический опыт внедрения наилучших доступных технологий, накопленный в АО «Мосводоканал», позволяет распространить эту практику и на очистных сооружениях других городов. Одним из примеров успешного внедрения технологий очистки сточных вод с удалением биогенных элементов специалистами АО «Мосводоканал» являются Комплексные очистные сооружения канализации г. Череповца и локальные очистные сооружения монастыря Оптина Пустынь (г. Козельск, Калужская область).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


1. Козлов М.Н., Мойжес О.В. Патент на полезную модель RU 101704 U1 "Установка для биологической очистки сточных вод", 2010 г.

2. Paul Do, Prasanna L. Amatya, Wolf E. Keller. Successful implementation of biological nutrient removal at Calgary’s 500 ml/d Bonnybrook wastewater treatment plant // http://library.queensu.ca/ojs/index.php/PCEEA/article/view/3893/3977

3. http://www.waterandwastewater.com/plant_directory/Detailed/222.html

5. http://www.sydneywater.com.au/Education/pdf/3-6-3-3-7SMSTP.pdf

6. Козлов М.Н., Стрельцов С.А., Кевбрина М.В., Гаврилин А.М., Газизова Н.Г. Ацидофикация (преферментация) как метод стабилизации сырого осадка при очистке сточных вод от биогенных элементов // Водоснабжение и санитарная техника. 2013. № 5. С. 13–20.

7. Кевбрина М.В., Гаврилин А.М., Белов Н.А., Газизова Н.Г., Асеева В.Г. Ацидификационный потенциал поступающей сточной воды и сырого осадка московских очистных сооружений // Водоснабжение и санитарная техника. 2012. № 10. С. 68–70.

8. Кевбрина М.В., Гаврилин А.М., Козлов И.М. Новая форма организации процесса преферментации для удаления биогенных элементов из сточных вод. // Водоснабжение и санитарная техника. 2014, №5, стр. 73-79.

Поделиться:

Очистка сточных вод - Фонд безопасной питьевой воды

Другой способ, которым сточные воды могут загрязнять озера и ручьи - это выход из строя городской канализации. Многие города, особенно старые, имеют комбинированные канализационные системы, которые собирают бытовые сточные воды по тем же трубам, что и ливневые стоки. Во время сильных осадков в уличных желобах собирается больше воды, чем может вместить система. Когда это происходит, неочищенные сточные воды и ливневые воды выбрасываются непосредственно в окружающую среду. Это называется комбинированным переливом канализации (CSO). В 2001 году только Ванкувер через организации гражданского общества выбросил в окружающую среду около 22 миллиардов литров неочищенных сточных вод. Неавтоматические срабатывания или байпасы также могут происходить во время технического обслуживания и сбоев питания. В 2001 году Онтарио сообщил о 144 значительных объездах очистных сооружений.

Некоторые города предпочитают сбрасывать неочищенные сточные воды в океаны и реки, потому что это дешевле, чем эффективная очистка. В отчете, опубликованном Sierra Legal, говорится, что из 22 канадских городов Виктория, Доусон-Сити, Монреаль, Сент-Джон, Галифакс и Св.Джон сбрасывает часть или все неочищенные сточные воды прямо в водоемы. Хотя не все сточные воды сбрасываются непосредственно в океаны, в этих шести городах ежедневно производится 400 миллионов литров неочищенных сточных вод! Монреаль сбрасывает около 3,6 миллиарда литров неочищенных сточных вод в реку Святого Лаврентия каждый год, а Виктория - единственный крупный канадский город, который сбрасывает все свои отходы в океан без каких-либо попыток улучшить систему. Город Виктория сбрасывает более 34 миллиардов литров неочищенных сточных вод в водные пути каждый год, и по-прежнему заявляет, что их действия не наносят вреда окружающей среде! Галифакс и Св.Джон планирует построить очистные сооружения, но тем временем по-прежнему сбрасывает 65,7 млрд литров и 33 млрд литров неочищенных сточных вод, соответственно, в Атлантический океан. Для получения дополнительной информации о загрязнении воды см. Информационный бюллетень «Загрязнение воды» или планы и ресурсы урока «Загрязнение воды».

А как насчет промышленных отходов? Могут ли общественные очистные сооружения удалить все эти токсичные химические вещества?

Коммерческие и промышленные отходы не отправляются напрямую на общественные очистные сооружения, поскольку общественная система очистки сточных вод не может эффективно удалить все загрязнители.Сточные воды коммерческих и промышленных процессов обычно делятся на следующие четыре категории и обрабатываются соответственно:

1. Некоторые сточные воды можно очищать на месте и повторно использовать на предприятии для различных целей.

2. Есть несколько очистных сооружений, предназначенных для очистки промышленных сточных вод.

3. Некоторая часть сточных вод похожа на бытовые сточные воды и может быть отправлена ​​на общественные очистные сооружения. Или вода может быть предварительно очищена и отправлена ​​на общественные очистные сооружения.

4. Сточные воды некоторых технологических процессов очень токсичны и должны обрабатываться на месте или утилизироваться как опасные отходы.

В Канаде в потребительских товарах и промышленных процессах используется более 23 000 различных химикатов и веществ, и их количество продолжает развиваться. Некоторые из этих веществ трудно удалить, и они могут вызвать серьезные проблемы с загрязнением. Для получения дополнительной информации о возникающих загрязняющих веществах см. «Новые загрязняющие вещества» или прочтите статью в канадской прессе под названием «Посмотрите на обычные химические вещества в воде», - сказал Онтарио. Для получения дополнительной информации об источниках загрязнения, в том числе о способах минимизации загрязнения воды, см. Информационный бюллетень «Загрязнение воды».

У Фонда безопасной питьевой воды есть образовательные программы, которые могут дополнить информацию, содержащуюся в этом информационном бюллетене. Операция «Капля воды» рассматривает химические загрязнители, содержащиеся в воде; он предназначен для научного класса. Операция Water Flow учитывает, как используется вода, откуда она берется и сколько это стоит; в нем есть уроки, предназначенные для классов обществознания, математики, биологии, химии и естественных наук.Операция «Дух воды» представляет взгляд коренных народов на воду и окружающие ее проблемы; он предназначен для занятий по естествознанию или обществоведению. Операция Water Health рассматривает общие проблемы со здоровьем, связанные с питьевой водой в Канаде и во всем мире, и предназначена для сотрудничества в области здравоохранения, науки и социальных исследований. Операция «Загрязнение воды» фокусируется на том, как происходит загрязнение воды и как она очищается, и была разработана для сотрудничества в области науки и социальных исследований. Чтобы получить дополнительную информацию об этих и других образовательных мероприятиях, а также дополнительные информационные бюллетени, посетите веб-сайт Фонда безопасной питьевой воды www.safewater.org.

Знаете ли вы, что на нашем сайте доступны десятки информационных бюллетеней? Пожалуйста, помогите нам продолжать предоставлять эту жизненно важную информацию лидерам сегодняшнего дня и лидерам будущего! Пожалуйста, внесите 5 долларов или пожертвуйте 20 долларов или более и получите Официальную квитанцию ​​о пожертвовании для целей налогообложения доходов.

Очистка сточных вод: виды и объяснения


В 21 веке чистая вода и экологически безопасные производственные процессы важны как никогда.По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), зараженная питьевая вода является причиной 485 000 смертей от диареи каждый год. Центры США по контролю и профилактике заболеваний также сообщают, что в 2017 году в США было зарегистрировано почти 7000 смертей и 477000 обращений в отделения неотложной помощи из-за 13 наиболее распространенных заболеваний, связанных с водой.

К счастью, надлежащая очистка может помочь коммерческим и промышленным предприятиям стать более экологически ответственными и соблюдать правила утилизации сточных вод.

Что такое сточные воды и очистка сточных вод?

Прежде чем мы углубимся в некоторые детали основных методов очистки сточных вод, давайте сначала обсудим, что такое сточные воды и очистка сточных вод.

Что такое сточные воды?

Что такое сточные воды? Сточные воды - это любая использованная вода, на которую влияют бытовые, коммерческие или промышленные процессы. Использованная вода, которая вытекает из дома человека, школы или офисного здания, является сточной водой. То же самое и с водой, производимой во время промышленных операций, таких как изготовление бумаги или одежды или производство химических продуктов.

В состав большинства сточных вод входит около 99,9% воды по весу - остальные 0,1% состоят из загрязняющих веществ, таких как органические вещества, неорганические вещества и микроорганизмы, которые необходимо удалить.

Что такое очистка сточных вод?

При очистке сточных вод используются специальные процессы для удаления органических веществ и других загрязнителей. Программы очистки сточных вод нацелены на то, чтобы сделать сточные воды достаточно чистыми и безопасными, чтобы их можно было сбросить обратно в окружающую среду, не нанося вреда жителям поблизости или местной экосистеме.

Город может использовать очистные сооружения для очистки сточных вод и ливневых вод. Промышленное производственное предприятие может иметь на месте установку для очистки сточных вод для обеззараживания технологической воды, заполненной химикатами, или может сотрудничать с близлежащими предприятиями для очистки сточных вод.

Четыре типа систем очистки сточных вод

Системы очистки сточных вод делятся на четыре основные категории. Ниже мы обсудим различные типы систем очистки сточных вод и другие решения для очистки сточных вод, а также объясним, как они обрабатывают различные типы сточных вод:

1.Очистные сооружения (СТУ)

Очистные сооружения удаляют загрязнения из сточных вод. Примером STP является очистная установка, которую вы можете найти в большом американском городе. Этот завод будет принимать сточные воды от домашних хозяйств и коммерческих зданий, а иногда также получать приток коммерческих сточных вод. Также сюда будет поступать дождевая вода и мусор из ливневой канализации.

STP, как эта, играет важную роль в обеспечении безопасности и здоровья жителей, очищая сточные воды с помощью комбинации физической, химической и биологической очистки перед сбросом в окружающую среду.

Когда сточные воды попадают на очистные сооружения, они сначала проходят базовую процедуру фильтрации. Он протекает через фильтры в отстойники, которые могут вымывать мусор. Обломки невероятно опасны для резервуаров и оборудования STP. Это может вызвать чрезмерный износ и сократить срок службы оборудования, поэтому очень важно удалить из сточных вод как можно больше грязи, песка и песка.

Это оседание часто называют предварительной обработкой, поскольку оно происходит до трех более агрессивных этапов обработки.Многие STP известны как трехступенчатые, потому что они обрабатывают сточные воды в три основных этапа: первичная, вторичная и третичная очистка.

Первичное лечение

Во время первичной очистки сточные воды поступают в первичные отстойники. В этих резервуарах, как и в отстойниках, сточные воды стекают вяло. Конструкция резервуаров способствует осаждению - органические твердые частицы собираются на дне резервуара, а более легкие вещества всплывают наверх для удаления.

Органические твердые частицы, оседающие на дно, образуют так называемый слой первичного ила.Через несколько часов в резервуарах для осветления этот первичный ил перемещается в бассейны аэрации для операции, которая составляет основу большинства STP - процесса активного ила.

Вторичное лечение

Вторичная обработка часто состоит из аэробной аэрации. Бассейны аэрации содержат аэраторы - системы труб с прикрепленными дисками или трубками. В дисках или трубках - часто из керамических или резиновых мембран - есть небольшие отверстия для прохождения воздуха. Когда воздух проходит через аэраторы, маленькие отверстия превращают его в пузырьки, которые смешиваются с водяным столбом.Взаимодействие кислорода с бактериями в сточных водах заставляет бактерии переваривать органические вещества, которые придают сточным водам характерный вид и запах.

Этот метод обычно также удаляет из сточных вод большинство вредных химикатов, но не может удалить нитраты. Некоторые STP имеют дополнительные процессы для восстановления нитратов на этой стадии.

После завершения аэрации сточные воды попадают в следующий ряд резервуаров - бассейны вторичного осветления.В этих бассейнах бактерии проводят день или два, оседая на дно и формируя слой ила, который затем растение может откачать.

Когда слой ила оседает, он становится возвратным активным илом (УЗВ). УЗВ возвращается в резервуары для первичного осветления, где содержащиеся в нем бактерии помогают разрушать органические вещества в поступающих сточных водах.

После того, как УЗВ проходит несколько циклов через бассейны первичного и вторичного осветления, он становится активированным илом (WAS).Вместо того, чтобы возвращаться к резервуару первичного осветления для разложения органических веществ, WAS переходит к закрытым резервуарам, называемым аэробными варочными котлами для ила. В этих резервуарах вместо того, чтобы переваривать органические вещества из сточных вод, бактерии в активном иле начинают переваривать друг друга. Со временем большая часть осадка исчезнет.

Наконец, последние остатки ила перемещаются в установку для обезвоживания. В резервуарах для обезвоживания установка использует ленточные прессы для выжимания оставшейся воды из остатков активного ила.

Третичное лечение

До сих пор мы проследили этапы первичной обработки, или осаждения, и вторичной обработки, или аэрации, и обработки активного ила, которые происходят на большинстве предприятий. Третичная обработка следует за этими процессами и объединяет механические и фотохимические методы в один заключительный этап. Не все сточные воды требуют дополнительной доочистки - этот процесс особенно полезен для бытовых сточных вод с загрязнителями микроорганизмами, которые требуют дезинфекции.

При доочистке сточные воды проходят через песочные фильтры, которые удаляют все оставшиеся мелкие твердые частицы.Затем вода течет под пучками ультрафиолетовых (УФ) лучей, которые облучают бактерии и вирусы и устраняют их заразные свойства. УФ-свет не всегда убивает эти микроорганизмы, но делает их стерильными и безопасными.

После того, как сточные воды в СТП прошли три стадии очистки, они могут попасть в окружающую среду в виде сточных вод. Он достаточно чистый и здоровый, чтобы с ним соприкасались животные, растения и люди. Они не замечают странных запахов или запахов и не заболевают.

2. Станции очистки сточных вод (ETP)

Мы убедились, что очистные сооружения обеспечивают первичную очистку городских и бытовых сточных вод. С другой стороны, очистные сооружения обычно очищают промышленные сточные воды. Они обрабатывают промышленные сточные воды - сточные воды, вытекающие из этих производств.

ЭТП

часто используются в секторах с высокой вероятностью обширного химического загрязнения сточных вод - например, в производстве фармацевтических препаратов и химической промышленности, таких как текстильная промышленность и производство красок.Растения не могут выбрасывать эти химические загрязнители в окружающую среду без тщательной обработки. Различные компании могут иметь дело с разным составом сточных вод и требовать немного разных ЭТП.

Как и STP, ETP обычно включают предварительную, первичную, вторичную и третичную очистку сточных вод. Используемые процессы могут различаться в зависимости от характеристик сточных вод, о которых идет речь, например, от концентрации в них взвешенных твердых частиц, температуры, цвета, жесткости или щелочности или от наличия загрязняющих веществ, таких как металлы, сельскохозяйственные химикаты или микроорганизмы. Вот более подробный обзор каждого этапа:

  • Предварительная обработка: Предварительная обработка ЭТП часто состоит из физических методов, таких как просеивание, осаждение, фильтрация, выравнивание потока и осветление. Цель состоит в том, чтобы уменьшить количество твердых физических отходов перед отправкой сточных вод на дальнейшую очистку.
  • Первичная обработка: Первичная обработка на ЭТП направлена ​​на удаление дополнительных твердых отходов и органических веществ.Методы первичной обработки часто включают добавление химикатов, которые могут разрушать твердые и химические отходы. Методы могут включать химическую коагуляцию, химическое осаждение, флотацию растворенным воздухом, флокуляцию и добавление карбоната натрия или соляной кислоты для контроля уровней pH.
  • Вторичная обработка: Вторичная обработка ЭТП обычно заключается в удалении взвешенных частиц и биоразлагаемых органических веществ. Стандартные методы на этом этапе включают многие химические подходы, используемые при первичной обработке, а также биологические процессы, которые могут способствовать биоразложению органических отходов. Общие биологические процессы при вторичной обработке ETP включают метод приостановленного роста, метод прикрепленного роста или метод фиксированной пленки. В этих двух процессах используются полезные пищеварительные микроорганизмы, либо взвешенные в воде, либо прикрепленные к фиксированной среде.
  • Третичная очистка: Третичная очистка на ЭТП использует комбинацию физических, химических и биологических методов для удаления любых оставшихся твердых частиц и загрязняющих веществ из промышленных стоков. Этот этап включает в себя многие процессы, начиная от первичной и вторичной обработки, и адаптирует их для более глубокого удаления более мелких частиц.

ETP полезны для крупных операций, но могут создавать проблемы для небольших. Они большие, дорогие в строительстве и обслуживании, и для их эксплуатации и обслуживания часто требуются специализированные специалисты. Хотя более крупные предприятия могут легко удовлетворить эти потребности, более мелкие ищут альтернативные решения.

3. Установки активного ила (ВШ)

Установки активного ила аналогичны установкам очистки сточных вод. Они обрабатывают сточные воды, используя в первую очередь активный ил для переваривания биологических загрязнителей.Хотя STP может также использовать активный ил при вторичной обработке, активный ил играет более важную роль в ASP.

В процессах с активированным илом растворенный кислород используется для стимулирования роста скоплений органических веществ, известных как биологические хлопья. Затем биологические хлопья помогают расщеплять загрязнители в сточных водах. Они улавливают твердые частицы, а также могут очищать сточные воды, превращая аммиак в нитриты и нитраты и, в конечном итоге, в безвредный газообразный азот.

Как работает процесс в ASP? Во время обработки активного ила ASP сначала использует воздуходувки для продувки неочищенных, неосваренных сточных вод.Воздух разбивает твердые частицы и превращает неочищенные сточные воды в более жидкую жидкость. Затем биологические компоненты смеси переваривают большую часть органических веществ и загрязняющих веществ.

Первый этап подачи воздуха в сточные воды должен происходить в течение длительного периода в камере для разложения, чтобы растворенный кислород мог работать должным образом. После завершения этого этапа часть сточных вод сбрасывается в камеру осветления. Здесь сточные воды оседают. Живые бактерии в смеси оседают на дно.

Мертвые бактерии поднимаются в верхнюю часть камеры, где они образуют корку на сточных водах. В середине образуется прозрачная жидкость. Эта жидкость представляет собой чистую воду, которую растение может сбрасывать в водосборник или водоток для дальнейшей обработки. Живые бактерии, оставшиеся на дне камеры осветления, составляют активный ил - «активированный», потому что они живые и готовы переваривать органические вещества, и «ил», потому что они образуют пленчатое, липкое вещество.

После того, как слой активного ила сформировался, установка переносит его обратно в камеру для разложения, как и в стандартном STP. Затем бактерии в активном иле разрушают органические вещества в потоке новых неочищенных сточных вод, поступающих в резервуар.

ASP

незначительно отличаются от стандартных STP по своей конструкции. Большинство STP содержат первичную отстойную камеру, которая требует регулярного опорожнения. Вместо образования активного ила эти отстойники образуют анаэробный ил, который не может способствовать разложению органических веществ и требует удаления. ASP работают только с активным илом, поэтому они не содержат этих отстойников и не требуют удаления анаэробного ила.

В отличие от анаэробного ила, который может издавать неприятный запах, активный ил имеет меньше запаха. С ним легче работать в менее изолированных местах, где запах является проблемой.

ASP

предлагают несколько других преимуществ по сравнению со стандартными STP:

  • Более простой процесс.
  • Более надежные результаты.
  • Простая возможность повторно засеять пищеварительную камеру полезными бактериями.
  • Меньше неприятных запахов.
  • Более длинные интервалы между опорожнением бака.
  • Удаление нежелательного анаэробного ила.
  • Повышенная экономичность в обслуживании.
  • Нет движущихся частей, которые могут сломаться или забиться.
  • Удобное содержание, избавляющее от необходимости пополнять резервуар дополнительными бактериями.

Они часто полезны в ситуациях, когда приоритет отдается таким преимуществам, как удобство, экономичность и простота.

4. Установки общей и комбинированной очистки сточных вод (CEPT)

Общие и комбинированные очистные сооружения существуют, чтобы помочь небольшим производителям сточных вод обрабатывать свои сточные воды.Небольшие производственные компании и другие предприятия, производящие сточные воды, например кожевенные заводы, не всегда могут позволить себе иметь собственные очистные сооружения. У них нет бюджета, чтобы поддерживать эти большие и сложные конструкции и эксплуатировать их безопасно и эффективно.

CEPT предлагают решение. CEPT позволяют нескольким различным предприятиям по производству сточных вод в промышленном кластере объединять свои сточные воды в централизованную установку для очистки. Все небольшие предприятия, которые отправляют свои сточные воды в CEPT, несут расходы на содержание и эксплуатацию завода.В свою очередь, они получают чистые сточные воды, соответствующие требованиям нормативных требований, без хлопот по эксплуатации нескольких полномасштабных установок.

Сделайте Корпорацию по восстановлению окружающей среды своим надежным выбором для управления сточными водами

Чтобы обрести душевное спокойствие, проявляя ответственность и заботясь об окружающей среде при очистке и удалении сточных вод, сотрудничайте с ERC. Мы являемся лидерами отрасли во всех типах утилизации отходов и можем предоставить вам индивидуальные решения под ключ, которые позволят вам тратить меньше времени на управление отходами и больше времени на основные аспекты вашего бизнеса.

Свяжитесь с нами сегодня, чтобы воспользоваться нашими услугами по очистке промышленных сточных вод, химическим отходам или удалению шлама и растворителей. Или узнайте больше о том, что влечет за собой правильное обращение с отходами, посетив наш блог.

Что такое система очистки сточных вод и как она работает?

Для промышленных компаний, производящих сточные воды как часть своего технологического процесса, обычно требуется какой-либо тип системы очистки сточных вод, чтобы обеспечить соблюдение мер безопасности и правил сброса.Наиболее подходящая система очистки промышленных сточных вод поможет предприятию избежать нанесения вреда окружающей среде, здоровью человека, производственным процессам или продуктам (особенно, если сточные воды используются повторно). Это также поможет предприятию обуздать крупные штрафы и возможные судебные иски, если сточные воды неправильно сбрасываются в POTW (государственные очистные сооружения) или в окружающую среду (обычно в соответствии с разрешением Национальной системы удаления загрязняющих веществ или NPDES).

Но что такое система очистки сточных вод и как она работает ?

Комплексный ответ на этот вопрос (который в значительной степени зависит от характеристик сточных вод в отношении нормативных требований к сбросу с завода) упрощен и разбит для вас ниже:

Что такое система очистки сточных вод?

Система очистки сточных вод - это система, состоящая из нескольких отдельных технологий, которые удовлетворяют ваши конкретные потребности в очистке сточных вод .

Очистка сточных вод редко является статическим процессом, и система очистки сточных вод, спроектированная с учетом колебаний потребностей в очистке, позволит избежать дорогостоящих замен / обновлений в дальнейшем.

Эффективная и хорошо спроектированная система очистки сточных вод должна уметь обрабатывать:

  • технологические вариации загрязнения и потока
  • изменений потребностей в химическом составе воды и корректировки требуемых объемов химикатов
  • возможные изменения требований к сточным водам

Что входит в базовую систему очистки сточных вод?

Как упоминалось выше, точные компоненты системы очистки сточных вод зависят от характеристики сточных вод по отношению к нормативным требованиям для сброса с завода, но в целом базовая система очистки сточных вод обычно включает в себя следующие типы:

  • Осветлитель для осаждения взвешенных частиц, присутствующих в результате обработки
  • химическое сырье для облегчения осаждения, флокуляции или коагуляции любых металлов и взвешенных твердых частиц
  • фильтрация для удаления всех оставшихся следовых количеств взвешенных твердых частиц (опять же, необходимый уровень фильтрации будет зависеть от степени удаления взвешенных твердых частиц, необходимой для соответствия местным правилам сброса)
  • Окончательная корректировка pH и любая последующая обработка
  • Панель управления (в зависимости от необходимого уровня автоматизации)

В зависимости от потребностей вашего предприятия и процесса этих стандартных компонентов обычно достаточно, однако, если вашему предприятию требуется система, обеспечивающая немного больше настроек, могут быть некоторые функции или технологии, которые вам нужно будет добавить в . Например, для объектов, создающих биологический спрос, таких как продукты питания и напитки, потребуется система биологической очистки для снижения БПК (биохимической потребности в кислороде) и т. Д.

Что обычно удаляет система очистки сточных вод?

Система очистки промышленных сточных вод может состоять из технологий, необходимых для удаления любого из следующих элементов:

Биохимическая потребность в кислороде

Биохимическая потребность в кислороде, или БПК, относится к количеству растворенного кислорода, необходимого аэробным биологическим организмам для расщепления органического вещества на более мелкие молекулы.Высокий уровень БПК указывает на повышенную концентрацию биоразлагаемого материала, присутствующего в сточных водах, и может быть вызван внесением загрязняющих веществ, таких как фекальные отходы, очистка и смыв при переработке пищевых продуктов или сток удобрений.

Нитраты и фосфаты

Если из сточных вод не удаляются большие количества нитратов и / или фосфатов и эти питательные вещества сбрасываются в местную окружающую среду, они могут привести к увеличению БПК и обширному росту сорняков, водорослей и фитопланктона. Это может дополнительно привести к эвтрофикации или дезоксигенации в водоеме, убивая организмы и потенциально приводя к гипоксии или мертвым зонам окружающей среды.

Патогены

Патогены - это бактерии, вирусы, грибки или любые другие микроорганизмы, которые могут присутствовать в сточных водах и могут вызывать различные проблемы со здоровьем, включая острые заболевания, серьезные проблемы с пищеварением или смерть. Когда бытовые или промышленные сточные воды содержат эти вредные патогены и не обрабатываются, они могут распространять болезни и болезни, такие как холера, дизентерия, сальмонеллез, гепатит А, ботулизм и лямблиоз и многие другие.

Металлы

В основном обнаруживаются в сточных водах в результате различных производств и производственных процессов. При попадании в сточные воды высоких концентраций металлы могут нанести значительный ущерб окружающей среде и здоровью человека. Они особенно опасны, потому что не разрушаются и имеют тенденцию накапливаться, вызывая токсичность окружающей среды.

Всего взвешенных веществ

Общее количество взвешенных твердых частиц (TSS) в сточных водах, органических и неорганических твердых веществ, взвешенных в воде, может, как и многие другие перечисленные загрязнители, нанести вред водным организмам.Они также могут быть проблематичными, если сточные воды повторно используются для технологического процесса, поэтому в зависимости от того, нужно ли вам сбрасывать сточные воды на государственных очистных сооружениях (POTW) или в окружающую среду, или повторно использовать сточные воды для технологических процессов, будет определяться степень вреда. ТСС будет. TSS может снизить уровень кислорода в водной среде и убить насекомых. Они также могут образовывать окалину и загрязнять трубопроводы и оборудование.

Всего растворенных твердых веществ

Общее количество растворенных твердых веществ (TDS) - это любые анионы, катионы, металлы, минералы или соли, обнаруженные в сточных водах. Они могут вызывать проблемы с водными организмами, орошением и урожаем, а также могут просачиваться в грунтовые воды. TDS может образовываться в сточных водах практически любой отрасли.

Синтетические химикаты

Когда пестициды и другие химические вещества используются / производятся в производственном процессе, они могут передаваться людям и окружающей среде через сточные воды, нанося ущерб окружающей среде и здоровью человека. Некоторые общие химические вещества, обнаруживаемые в сточных водах, включают диэтилстильбестрол, диоксин, ПХД, ДДТ и другие пестициды.Эти «эндокринные разрушители» могут блокировать гормоны в организме и влиять на функции, которые эти гормоны контролируют.

Как работает система очистки сточных вод?

Конкретные процессы очистки различаются, но типичный процесс очистки сточных вод обычно включает следующие этапы:

Коагуляция

Коагуляция - это процесс, при котором в реакционный резервуар добавляются различные химические вещества для удаления взвешенных твердых частиц и других различных загрязнителей. Этот процесс начинается с набора смесительных реакторов, обычно одного или двух реакторов, которые добавляют определенные химические вещества к , удаляют все более мелкие частицы в воде , объединяя их в более тяжелые частицы, которые оседают. Наиболее широко используются коагуляты на основе алюминия, такие как квасцы и хлорид полиалюминия.

Иногда небольшая корректировка pH также помогает коагулировать частицы.

Флокуляция

Когда коагуляция завершена, вода поступает в камеру флокуляции, где коагулированные частицы медленно перемешиваются вместе с длинноцепочечными полимерами (заряженные молекулы, которые захватывают все коллоидные и коагулированные частицы и стягивают их вместе), создавая видимые оседающие частицы , которые напоминают снежинки.

Отстаивание

Гравитационный отстойник (или отстойник в процессе очистки сточных вод) обычно представляет собой большое круглое устройство, в котором флокулированный материал и вода поступают в камеру и циркулируют от центра к краю. В процессе очень медленного осаждения вода поднимается вверх и перетекает по периметру отстойника , позволяя твердым частицам оседать на дно отстойника, образуя слой ила . Затем твердые частицы сгребают к центру осветлителя в цилиндрическую трубу, где происходит медленное перемешивание, и отстой откачивается из днища на операцию по удалению или обезвоживанию ила.

В процессе обезвоживания вся вода удаляется из осадка с помощью фильтра или ленточных прессов, в результате чего получается твердый осадок. Отстойная вода подается на пресс и проходит между двумя лентами, которые отжимают воду, а затем отстой помещается в большой бункер, который направляется либо на свалку, либо в место, где он повторно используется. Вода от этого процесса обычно повторно используется и добавляется в переднюю часть осветлителя.

Фильтрация

Следующим шагом обычно является спуск воды в гравитационные песочные фильтры.Эти фильтры представляют собой большие участки, куда они помещают от двух до четырех футов песка, который представляет собой мелко измельченный кварцевый песок с неровными краями. Песок обычно помещается в фильтр на глубине от двух до четырех футов, где он плотно набивается. Затем пропускают питательную воду, улавливает частицы .

В небольших промышленных системах вы можете выбрать напорный мультимедийный фильтр с уплотненным слоем вместо гравитационной песчаной фильтрации. Иногда, в зависимости от источника воды и наличия в ней большого количества железа, вы также можете использовать фильтр из зеленого песка вместо песочного фильтра, но по большей части этап полировки при обычной очистке сточных вод - это фильтрация через песок.

Ультрафильтрация (UF) также может использоваться после осветлителей вместо гравитационного песочного фильтра или может полностью заменить весь процесс осветления. Мембраны стали новейшей технологией для очистки, перекачивания воды непосредственно из источника сточных вод через UF (пост-хлорирование) и , исключив всю линию осветлителя / фильтрации .

Дезинфекция

После того, как вода проходит через гравитационный песчаный фильтр, следующим шагом обычно является дезинфекция или хлорирование для уничтожения бактерий в воде .

Иногда этот шаг выполняется перед фильтрацией, чтобы фильтры дезинфицировали и содержали в чистоте. Если ваша система использует этот шаг перед фильтрацией, вам нужно будет использовать больше дезинфицирующего средства. . . таким образом фильтры дезинфицируются и защищаются от бактерий (а также от фильтрованной воды). Когда вы добавляете хлор вперед, вы убиваете бактерии и уменьшаете загрязнение. Если бактерии сидят в постели, у вас может образоваться слизь, и вам придется чаще промывать фильтры. Так что все зависит от того, как работает ваша система.. . независимо от того, настроена ли ваша система на хлорирование до (до фильтрации) или после (после фильтрации).

Распределение

Если сточные воды повторно используются в промышленном процессе, они обычно перекачиваются в сборный резервуар, где их можно использовать в зависимости от требований предприятия. Если для муниципального использования, очищенная вода обычно закачивается в распределительную систему водонапорных башен и различных устройств сбора и распределения в петле по всему городу.

Другие возможные этапы процесса очистки сточных вод

Умягчение извести

В воде с высокой жесткостью или сульфатами, или другими составляющими, которые необходимо осаждать или удалять, используется известь и / или известковая содовая обработка. Это повышает pH, вызывая осаждение твердости и металлов в воде до . Можно использовать холодный, теплый или горячий процесс извести, каждый из которых дает разную эффективность. Как правило, более горячая вода снижает жесткость.

Ионообменное умягчение

В некоторых промышленных и муниципальных применениях при высокой твердости может потребоваться дополнительная обработка для удаления твердости. Вместо извести можно использовать смягчающую смолу; процесс обмена сильнокислых катионов, при котором смола заряжается ионом натрия, и по мере прохождения твердости она имеет более высокое сродство к кальцию, магнию и железу, поэтому она захватит эту молекулу и выпустит молекулу натрия в воду. .

Специальные процессы

Как мы указали выше, правила для сточных вод и сточных вод различаются везде, куда бы вы ни пошли. Мы обсудили некоторые из наиболее распространенных операций на очистных сооружениях. Как правило, существуют специальные технологические этапы для решения конкретных проблем, таких как удаление определенных металлов или органических веществ, или для уменьшения TDS при переработке и т. Д. Для этих различных проблем, специфичных для ваших индивидуальных потребностей, необходимо тщательно продумать правильный метод. лечения.

Заключение

SAMCO имеет более чем 40-летний опыт проектирования и производства систем очистки сточных вод по индивидуальному заказу, поэтому, пожалуйста, обращайтесь к нам со своими вопросами. Для получения дополнительной информации или связи, свяжитесь с нами здесь. Вы также можете посетить наш веб-сайт, чтобы позвонить инженеру или запросить расценки. Мы поможем вам разработать правильное решение и реалистичную стоимость вашей системы очистки сточных вод.

Чтобы узнать больше о очистке сточных вод, посетите наш блог.Вот некоторые, которые могут вас заинтересовать:

Некоторые другие статьи о системах очистки сточных вод , которые могут вас заинтересовать, включают:

3 Очистка городских сточных вод и осадка | Использование рекуперированной воды и осадка в производстве пищевых культур

EPA. 1977 г. Промышленные отходы и предварительная обработка в муниципальной системе Буффало, ORD, EPA 606 / 2-77-018. Ада, Оклахома: Агентство по охране окружающей среды США.Лаборатория исследований окружающей среды Роберта С. Керра

———. 1981. Руководство по технологическому проектированию для очистки городских сточных вод. EPA 625 / 1-81-013. Цинциннати, Огайо: Агентство по охране окружающей среды США.

———. 1982. Отдел руководства по сбросам, Судьба приоритетных загрязнителей на государственных очистных сооружениях - Заключительный отчет. Vol. 1. EPA 440 / 1–82 / 303. Вашингтон, округ Колумбия: Агентство по охране окружающей среды США.

———. 1992. Руководство по повторному использованию воды. EPA 625 / R-92/004.Вашингтон, округ Колумбия: Агентство по охране окружающей среды США.

———. 1993a. Стандарты использования или удаления осадка сточных вод; Заключительные правила, 40 CFR, части 257, 403 и 503. Федеральный регистр, 58 (32): 9248–9415.

———. 1993b. Предварительная обработка и предотвращение загрязнения в городах. Вашингтон, округ Колумбия: Управление по контролю за сточными водами Агентства по охране окружающей среды США.


Фаллер, Дж. А. и Р. А. Райдер. 1991 г. Очистка и фильтрация для соответствия стандартам очищенной воды с низкой мутностью.Water Environ. Technol. 3 (1): 68–74.

Фэллон Р. Д. 1992. Доказательства гидролитического пути анаэробного разложения цианидов. Прикладная среда. Microbiol. 58: 3163–3163.

Ford, L. J. Johnson и M. J. DelConte. 1994. Косвенные требования для косвенных разрядников. Water Environ. Technol. 6 (1): 59–63.


Ханна, С. А., Б. М. Остерн, А. Э. Эралп, Р. Х. Уайз. 1986. Сравнительное удаление токсичных загрязнителей с помощью шести процессов очистки сточных вод. Jour. WPCF 58: 27–34.

Генри, Дж. Г. и Г. В. Хейнке. 1989. Экология и инженерия. Энглвуд Клиффс, Нью-Джерси: Прентис-Холл. 728 с.


Kuo, J.-F., L. Chen, J. F. Stahl и R. W. Horvath. 1994. Оценка четырех различных установок третичной фильтрации для контроля мутности. Исследование водной среды 66: 879–886.

Кинканнон, Д. Ф., Э. Л. Стовер, В. Николс, Д. Медли. 1983. Механизмы удаления приоритетных токсичных загрязнителей. Jour. WPCF 55: 157–163.

Ноулз, К.Дж. И А. В. Банч. 1986. Микробный цианидный метаболизм. Adv. Microbial Physiol. 27: 73–111.


Lordi, D. T., C. Lue-Hing, S. W. Whitebloom, N. Kelada, S. Dennison. 1980. Проблемы цианида в городских очистных сооружениях. Jour. WPCF 52: 597–609.

Lue-Hing, C., D. R. Zenz, and R. Kuchenrither. 1992. Управление осадком городских сточных вод. Обработка, утилизация и утилизация. Библиотека управления качеством воды. Vol. 4. Ланкастер, Пенсильвания: Издательство Technomic Publishing.


Меткалф и Эдди, инкорпорейтед.1991. Очистка сточных вод: удаление и повторное использование. Нью-Йорк: Макгроу-Хилл.

Мытелька А. И., Я. С. Чахор, В. Б. Гуггино, Х. Голуб. 1973. Тяжелые металлы в сточных водах и сточных водах очистных сооружений. Jour. WPCF 45: 1859–1864.


Национальный исследовательский совет. 1977. Мультимедийное управление муниципальным осадком. Вашингтон, округ Колумбия: National Academy Press.

Neufield, R. D. и E. R. Herman. 1975. Удаление тяжелых металлов акклиматизированным активным илом, Jour.WPCF 47: 310–329.

Технологии очистки сточных вод для перерабатывающих предприятий

Промышленные сточные воды представляют собой серьезную проблему для обрабатывающих производств. Фактически, некоторые проекты по переработке не были реализованы из-за высоких затрат или трудностей, связанных с их очисткой промышленных сточных вод. Во многих странах были предприняты широкомасштабные экологические инициативы, результатом которых стали строгие экологические нормы по сбросу промышленных сточных вод. Хотя операторы, возможно, установили системы очистки промышленных сточных вод в соответствии с местными правилами при строительстве, им потребовались дорогостоящие обновленные программы, чтобы соответствовать новым сложным ограничениям и более жестким правилам, введенным позже.Некоторые даже не смогли достичь этих жестких пределов после обширных модификаций.

Промышленные сточные воды обычно содержат ряд органических и неорганических веществ в различных концентрациях. Многие материалы токсичны, мутагены, канцерогены или почти не поддаются биологическому разложению. Это означает, что сточные воды также содержат ряд веществ, которые нелегко разложить.

Первичная очистка включает удаление твердых частиц, частиц и масел из потока промышленных сточных вод; поэтому первичная очистка обычно включает в себя основные физические методы и отделение твердых частиц от масла, такие как первичные осветлители, маслоотделители и фильтры. Вторичная очистка обычно является сердцем установки, где разлагаются взвешенные и остаточные органические вещества и соединения. Вторичная очистка обычно включает биологическое (бактериальное) разложение загрязнений и загрязняющих веществ. Обработка аэрированного активного ила известна как одно из лучших решений для вторичной очистки. Это просто, экономично и высокоэффективно.

Было обнаружено, что комбинации анаэробных и аэробных процессов очистки эффективны для удаления многих загрязнителей, таких как растворимые биоразлагаемые органические загрязнители.Использование мембранных технологий в очистке промышленных сточных вод растет. Методы химического окисления для очистки сточных вод также становятся все популярнее из-за более жестких ограничений на количество очищаемых сточных вод. Как классическая химическая очистка, так и усовершенствованные процессы окисления используются в современных промышленных очистных сооружениях. Третичная обработка обычно включает стадии окончательной фильтрации, полировки и чистовой обработки, например, широко используемые фильтры с активированным углем.

В этой статье освещаются технологии очистки промышленных сточных вод, включая физико-химические, биологические и усовершенствованные процессы окисления, используемые в обрабатывающих отраслях.

Удаление масла

Традиционные подходы к очистке нефтесодержащих сточных вод включают гравитационное разделение и обезвоживание, флотацию растворенным воздухом (DAF), деэмульсификацию, коагуляцию и флокуляцию. Гравитационная сепарация с последующим сбором нефти эффективна при удалении свободной нефти из промышленных сточных вод. Сепараторы нефти и воды, такие как сепаратор API и его разновидности, нашли широкое признание в качестве эффективной и недорогой стадии первичной очистки. Водомасляный сепаратор API предназначен для отделения масла и взвешенных частиц от сточных вод.Однако сепаратор API или другой основной сепаратор масла и воды неэффективен для удаления более мелких капель масла и эмульсий. Масло, которое прилипает к поверхности твердых частиц, можно эффективно удалить путем осаждения в первичном осветлителе.

DAF - один из самых эффективных методов обработки небольших капель масла и эмульсий. DAF использует воздух для увеличения плавучести мелких капель масла и улучшения отделения. Эмульгированное масло в DAF удаляется деэмульгированием с помощью химикатов, тепловой энергии или и того, и другого.В установках DAF обычно используются химические вещества для ускорения коагуляции и увеличения размера хлопьев для облегчения разделения. Эмульгированное масло в промышленных сточных водах обычно предварительно химически обрабатывается для дестабилизации эмульсии с последующим разделением под действием силы тяжести. Сточные воды часто нагревают, чтобы уменьшить вязкость, подчеркнуть разницу в плотности и ослабить межфазные пленки, стабилизирующие масляную фазу. За этим следует подкисление и добавление катионного полимера / квасцов для нейтрализации отрицательного заряда на каплях масла с последующим повышением pH до щелочной области, чтобы вызвать образование хлопьев неорганической соли.Затем образовавшийся флок с адсорбированным маслом отделяется, после чего происходит сгущение ила и обезвоживание осадка.

Коагуляция и флокуляция

Большинство промышленных установок очистки сточных вод включают в свои процессы отстаивание. Осаждение, также называемое осветлением, представляет собой процесс очистки, при котором скорость сточных вод снижается ниже скорости суспензии, а взвешенные частицы оседают из сточных вод под действием силы тяжести. Осевшие твердые частицы удаляются в виде шлама, а плавающие твердые частицы удаляются как пена.Промышленные сточные воды покидают отстойник через водослив для следующей стадии очистки. Эффективность или производительность процесса контролируется временем выдержки, температурой, деталями резервуара и другими факторами. Однако без коагуляции / флокуляции осаждение может удалить только крупные взвешенные вещества, которые быстро осаждаются из сточных вод без добавления химикатов. Этот тип осаждения обычно происходит в резервуаре, отстойнике или резервуаре для осветления в начале процесса обработки.Коагуляция / флокуляция основана на добавлении химических продуктов, ускоряющих осаждение (коагулянты) в резервуарах для осветления. Коагулянты представляют собой неорганические или органические соединения, такие как сульфат алюминия, хлорид гидроксида алюминия или высокомолекулярный катионный полимер. Целью добавления коагулянта является удаление почти 90 процентов взвешенных твердых частиц из промышленных сточных вод на этом этапе процесса очистки.

Комплект вертикальных насосов для перекачки сточных вод на очистные сооружения.
Изображение предоставлено Амином Алмаси

Биоочистка для очистки сточных вод перерабатывающих предприятий

Биологические процессы имеют дело в основном с органическими примесями. Микробиологические технологии использовались для очистки промышленных сточных вод в течение последнего столетия. Развитие этих технологий обеспечило успешные процессы разрушения компонентов отходов, которые легко разлагаются микроорганизмами в аэробных условиях.

Аэробное разложение в присутствии кислорода может быть относительно простым, недорогим и экологически безопасным способом разложения отходов. Факторы, которые имеют решающее значение для оптимального разложения выбранного субстрата, включают температуру, влажность, pH, питательные вещества и скорость аэрации, которым подвергается бактериальная культура, причем температура и аэрация являются двумя из наиболее важных параметров, которые определяют скорость разложения микроорганизмом. .

Растворимые органические источники биохимической потребности в кислороде (БПК) могут быть удалены любым жизнеспособным микробным процессом - аэробным, анаэробным или бескислородным. Однако аэробные процессы обычно используются в качестве основного средства снижения БПК сточных вод, поскольку аэробные микробные реакции протекают быстро - обычно в 10 раз быстрее, чем анаэробные микробные реакции.Следовательно, аэробные реакторы могут быть относительно небольшими и открытыми для атмосферы, что дает наиболее экономичные средства снижения БПК.

С другой стороны, основным недостатком аэробных биопроцессов для очистки сточных вод по сравнению с анаэробными процессами является большое количество образующегося осадка. В аэробном биореакторе происходит относительно высокое накопление биомассы, потому что выход биомассы (масса клеток, произведенных на единицу массы биоразлагаемого органического вещества) для аэробных микроорганизмов относительно высок - почти в 3-4 раза больше, чем выход для анаэробных организмов.Шлам, присутствующий в выходящем из реактора потоке, может содержать остаточный БПК, который, возможно, потребуется уменьшить в дополнительном процессе, и в конечном итоге его следует утилизировать как твердые отходы.

В процессе аэробного разложения микроорганизмы могут использовать множество механизмов, таких как атака ксенобиотиков органическими кислотами, продуцируемыми микроорганизмами, образование вредных соединений, таких как сероводород, и производство хелатирующих агентов, которые способны для увеличения растворимости любых нерастворимых ксенобиотиков, делая их более доступными для микроорганизмов и механического разложения.

Некоторые промышленные сточные воды могут оказывать токсическое действие на микроорганизмы, присутствующие в обычном реакторе с активным илом. Загрязнения и соединения, обнаруженные в этих потоках сточных вод, не могут использоваться микроорганизмами в качестве единственного источника углерода и будут различаться по токсичности. Следовательно, подавление роста микроорганизмов этими компонентами играет решающую роль в процессе разложения, поскольку это может привести к отказу системы обработки.

Ключом к успешной технологии биоочистки некоторых промышленных сточных вод является изменение или оптимизация времени контакта клеток и субстрата, чтобы биоразложение могло происходить в разумные сроки, а потенциальная токсичность сточных вод для бактерий и микрофлоры снижалась.

«Анаэробные реакторы отличаются от аэробных реакторов в первую очередь тем, что первые должны быть закрыты, чтобы исключить кислород из системы, чтобы избежать вмешательства в анаэробный метаболизм».

Методы обработки активного ила широко используются для очистки промышленных сточных вод. Новые технологии мембранных биореакторов (MBR), которые были инокулированы активным илом, показали, что они эффективно очищают сточные воды из высокопрочных органических веществ. С другой стороны, двухфазный разделительный реактор также эффективен с токсичными субстратами.

Анаэробные реакторы отличаются от аэробных реакторов в первую очередь тем, что первые должны быть закрыты, чтобы исключить кислород из системы, чтобы избежать вмешательства в анаэробный метаболизм. Анаэробный реактор должен быть снабжен соответствующей вентиляционной системой или системой сбора для удаления газов (в основном метана и диоксида углерода), образующихся во время анаэробиоза.

Анаэробные микробные процессы имеют несколько преимуществ:

  • Пониженная производительность ила
  • Работоспособен при более высоких уровнях БПК и токсичности на входе
  • Нет затрат на доставку кислорода в реактор
  • Производство полезного побочного продукта, метана (биогаза)

Однако анаэробные процессы имеют более высокие капитальные и операционные затраты, чем аэробные процессы, потому что анаэробные системы должны быть закрытыми и обычно нагреваются. Анаэробные биопроцессы для обработки опасных потоков сточных вод обычно ограничиваются обработкой потоков с низким расходом, или должны быть предусмотрены дополнительные меры.

Анаэробное сбраживание состоит из нескольких взаимозависимых, сложных последовательных и параллельных биологических реакций, во время которых продукты одной группы микроорганизмов служат субстратами для другой, в результате чего органическое вещество превращается в основном в смесь метана и диоксида углерода. Анаэробное сбраживание проходит в четыре фазы: гидролиз / разжижение, ацидогенез, ацетогенез и метаногенез.Чтобы обеспечить сбалансированный процесс пищеварения, различные процессы биологического преобразования должны оставаться достаточно связанными во время процесса, чтобы избежать накопления каких-либо промежуточных продуктов в системе. Для очистки промышленных сточных вод использовались анаэробные реакторы, такие как анаэробный слой ила с восходящим потоком (UASB) и реактор периодического действия с анаэробным секвенированием (ASBR).

Усовершенствованные процессы окисления для очистки сточных вод на перерабатывающих предприятиях

Окисление, по определению, представляет собой процесс, в котором электроны переносятся от одного вещества к другому, что приводит к появлению потенциала, выраженного в вольтах, который называется нормализованным водородным электродом.На основании этого получают потенциалы окисления различных соединений. Химическое окисление, по-видимому, является решением, которое соответствует законодательству об очищенных сточных водах. Обычно он используется после вторичной обработки для разрушения небиоразлагаемых соединений. Контрольным параметром при использовании химического окисления в качестве процесса обработки является химическая потребность в кислороде (ХПК). Обычно сточные воды с относительно небольшим содержанием ХПК могут быть подходящим образом обработаны этими способами, поскольку более высокое содержание ХПК потребует потребления чрезмерных количеств дорогостоящих реагентов. Процессы химического окисления можно разделить на два класса:

  • Классическая химическая обработка
  • Продвинутые процессы окисления (АОП)

АОП - это процессы очистки сточных вод, близкие к температуре окружающей среды и под давлением, которые включают образование высокореактивных радикалов (особенно гидроксильных радикалов) в количестве, достаточном для очистки сточных вод. Эти процессы очистки являются многообещающими методами восстановления загрязненных грунтовых, поверхностных и сточных вод, содержащих не поддающиеся биологическому разложению органические загрязнители.Гидроксильные радикалы - это чрезвычайно активные вещества, которые атакуют большинство органических молекул.

AOP сталкиваются с некоторыми ограничениями - техническими и экономическими - в своем применении. В частности, существуют серьезные ограничения в применении их к потоку сточных вод всего участка или их использованию в постоянной эксплуатации. Для некоторых крупных критических установок обработки требуются АОП для борьбы с пиковым ХПК, чтобы соответствовать строгим ограничениям обработки. Эти установки чаще всего используются после биообработки. АОП также весьма эффективны в превращении довольно устойчивых соединений в промежуточные продукты, поддающиеся биологическому окислению, путем рециркуляции на вход биологической установки или, что еще лучше, в полной минерализации этих соединений при применении на выходе из установки биологической очистки в качестве финальной стадии полировки.

Среди АОП реагент Фентона оказался эффективным для обработки компонентов промышленных сточных вод, включая ароматические амины, различные красители, а также другие вещества, например пестициды и поверхностно-активные вещества. Одним из преимуществ реагента Фентона является то, что для активации перекиси водорода не требуется подвод энергии.

% {[data-embed-type = "image" data-embed-id = "5da91a18f6d5f267ee54a285" data-embed-element = "aside" data-embed-align = "right" data-embed-alt = "Набор вертикальных насосов, используемых при перекачке сточных вод на очистные сооружения. Изображение предоставлено Амином Алмаси "data-embed-src =" https://base.imgix.net/files/base/ebm/wto/image/2017/01/0117_A39155_3.png?auto=format&fit=max&w=1440 "data -embed-caption = "Набор вертикальных насосов, используемых для перекачки сточных вод на очистные сооружения.

Изображение предоставлено Амином Алмаси "]}%

Амин Алмаси - старший консультант по технике и оборудованию. Он является дипломированным профессиональным инженером инженеров Австралии и IMechE.Алмаси является активным членом Engineers Australia, IMechE, ASME и SPE, и он является автором более 150 работ и статей по вращающемуся оборудованию, мониторингу состояния, морским работам, очистке воды, очистке сточных вод и надежности.

Системы очистки сточных вод - Pure Aqua, Inc.

Каждое сообщество производит жидкие и твердые отходы и выбросы в атмосферу. Сточные воды, собранные в муниципалитетах и ​​общинах, в конечном итоге должны быть возвращены в водоприемники, на землю или потенциально повторно использованы.Сточные воды содержат множество патогенных микроорганизмов, обитающих в кишечном тракте человека. Другие загрязнители включают биоразлагаемые органические вещества (измеряемые как биохимическая потребность в кислороде «БПК» и химическая потребность в кислороде «ХПК»), которые могут привести к истощению природных ресурсов кислорода, питательных веществ (таких как азот и фосфор), которые могут стимулировать рост нежелательных водных организмов, и может содержать токсичные соединения, которые могут быть мутагенными или канцерогенными. По вышеупомянутым причинам немедленное удаление сточных вод из источника их образования с последующей обработкой, повторным использованием или сбросом в окружающую среду необходимо для защиты здоровья населения и окружающей среды.

Технология мембранного биореактора

Технология мембранного биореактора (MBR) представляет собой интеграцию биологической очистки и мембранной фильтрации в единый процесс, в котором микроорганизмы отвечают за удаление органических веществ и азота, а мембраны физически улавливают биомассу и взвешенные твердые частицы из смешанной жидкости. В процессе MBR используются картриджи микрофильтрации (MF) или технология ультрафильтрации (UF) в диапазоне от 0,05 до 0,4 мкм, чтобы обеспечить полное удержание бактериальных хлопьев и взвешенных твердых частиц.Мембраны MF отвечают за удаление взвешенных твердых частиц, водорослей, простейших и бактерий, а мембраны UF могут дополнительно удерживать небольшие коллоиды и вирусы.

Существует две основные конфигурации процесса MBR: погруженная или погруженная (iMBR) и побочная (sMBR). iMBR обычно менее энергоемки, чем sMBR, поскольку применение мембранных модулей в перекачиваемом боковом потоке значительно увеличивает потребность в энергии из-за высокого давления и объемных расходов. sMBR обычно работают с более высоким потоком и, следовательно, имеют более высокую склонность к засорению (т.е. более низкая проницаемость), чем iMBR. Таким образом, текущая тенденция в дизайне MBR поощряет конфигурации с погружением над побочным потоком.

Конфигурация мембраны играет решающую роль в определении производительности процесса. В основном используются три типа мембранных конфигураций, которые используются в технологиях MBR: 1) пластина-рама / плоский лист (FS), 2) полое волокно (HF) и 3) многотрубчатая (MT). В мембранах FS жидкость течет от покрытой стороны мембраны к стороне пермеата.В модуле MT жидкость течет изнутри к внешней стороне трубки (от просвета к стороне оболочки), тогда как в конфигурации HF жидкость течет снаружи внутрь (от оболочки к стороне просвета).

Как работают очистные сооружения?

Как правило, очистные сооружения строятся для очистки сточных вод и очистки осадка, чтобы каждый из них мог быть возвращен в окружающую среду. Поскольку эти установки удаляют взвешенные твердые частицы, загрязняющие вещества и органические вещества из очищенной воды, кислородный состав восстанавливается.Эти результаты достигаются за счет четырех этапов обработки: предварительной, первичной, вторичной и обработки осадка.

Фаза предварительной обработки включает в себя фильтрацию крупных отходов из воды. Скорость притока воды также контролируется для отделения органических материалов, таких как песок, стекло и камень.

После предварительной обработки процесс аэрации используется для подачи кислорода бактериям для очистки и сохранения сточных вод. Эта разработка допускает биодеградацию, которая растворяет органические вещества, содержащие углерод, на более мелкие соединения с образованием CO2 и воды.

Первичная очистка заключается в использовании оборудования для удаления крупных загрязняющих веществ. Впоследствии удаление этих загрязняющих веществ осуществляется путем осаждения. Вторичная обработка обычно используется наряду с первичным методом с целью дальнейшего удаления органических веществ и ила, которые не были уловлены в процессе первичной обработки.

Системы дозирования хлорирования и УФ-очистки - широко используемые методы удаления вредных микроорганизмов из воды.Хлор приобрел свою популярность благодаря своей эффективности в уничтожении болезнетворных бактерий. Он делает это, атакуя биологические компоненты бактерий. Что касается УФ-очистки, эти системы зависят от интенсивности УФ-излучения и продолжительности времени, в течение которого микроорганизмы становятся видимыми для излучения. Если очищенные сточные воды или регенерированная вода будут использоваться в парках водных развлечений, плавательных бассейнах или для питья, то в качестве окончательной полировки необходимо использовать систему обратного осмоса или ультрафильтрации.

Как работает мембранный биореактор?

В мембранном биореакторе MBR используется биореактор, в котором микробы удаляют органический материал, азот и взвешенные твердые частицы. Мембраны предназначены для поглощения и разделения биомассы и взвешенных твердых частиц при очистке воды TSS. Обе эти стадии обработки могут выполняться последовательно с повторным использованием части разделенного ила в биореакторе. Мембранные биореакторы в настоящее время являются предпочтительным способом очистки сточных вод для муниципальных и промышленных предприятий.

Что такое очистка сточных вод и процесс очистки сточных вод

Очистка сточных вод - это процесс преобразования сточных вод - воды, которая больше не нужна или больше не подходит для использования - в льяльные воды, которые можно сбрасывать обратно в окружающую среду.

Она может образовываться в результате различных действий, включая купание, мытье, пользование туалетом и слив дождевой воды.

Источник: Canva

Сточные воды полны загрязнителей, включая бактерии, химические вещества и другие токсины.Его обработка направлена ​​на снижение содержания загрязняющих веществ до приемлемого уровня, чтобы сделать воду безопасной для сброса обратно в окружающую среду.

Сказав это, что такое очистка сточных вод и как она работает? Что ж, это то, что мы узнаем в следующих нескольких разделах.

Типы очистных сооружений сточных вод

Существуют две станции очистки сточных вод, а именно химические или физические очистные сооружения и биологические очистные сооружения.

Биологические очистные сооружения используют биологические вещества и бактерии для разложения отходов.В качестве альтернативы, заводы по физической очистке сточных вод используют химические реакции, а также физические процессы для очистки сточных вод.

В то время как системы биологической очистки идеально подходят для очистки сточных вод домашних хозяйств и предприятий, установки физической очистки сточных вод в основном используются для очистки сточных вод промышленных предприятий, фабрик и производственных предприятий.

Обратите внимание, что промышленные отходы здесь вызывают серьезную озабоченность, так как большая часть промышленных сточных вод содержит химические вещества и другие токсины, которые могут нанести большой вред окружающей среде.

Согласно Википедии,

«Очистка сточных вод - это процесс, используемый для удаления загрязняющих веществ из сточных вод или сточных вод и преобразования их в сточные воды, которые могут быть возвращены в водный цикл с минимальным воздействием на окружающую среду или повторно использованы. Последнее называется очисткой воды, потому что очищенные сточные воды могут использоваться для других целей. Процесс очистки происходит на очистных сооружениях (КОС), которые часто называют установками для восстановления водных ресурсов (WRRF) или очистными сооружениями (STP).Загрязняющие вещества в городских сточных водах (домашних хозяйств и малых предприятий) удаляются или разрушаются ».

Пошаговый процесс очистки сточных вод

Ниже приведен пошаговый процесс очистки сточных вод:

1. Сбор сточных вод

Это первый шаг в процессе очистки сточных вод. Системы сбора вводятся муниципальной администрацией, домовладельцами, а также владельцами бизнеса, чтобы гарантировать, что все сточные воды собираются и направляются в центральный пункт.

Обратите внимание, что собираемые здесь сточные воды - это в основном вода, используемая в нашей повседневной деятельности, такой как приготовление посуды, принятие ванны, стирка и многое другое.

Эта вода собирается и затем направляется на очистные сооружения с использованием подземных дренажных систем или вытяжных путей, принадлежащих и эксплуатируемых деловыми людьми.

Однако транспортировка сточных вод должна производиться в гигиенических условиях. Трубы или пути должны быть герметичными, а лица, оказывающие изнуряющие услуги, должны носить защитную одежду.

Поскольку малейшая проблема в системе вытяжной вентиляции может повлиять на весь процесс обработки, предприятия, занимающиеся этим процессом, принимают дополнительные меры для предотвращения любых сбоев.

2. Контроль запаха

На очистных сооружениях контроль запаха, мягко говоря, важен. Сточные воды содержат много грязных веществ, которые со временем вызывают неприятный запах. Чтобы избежать неприятного запаха в окружающих зонах, на очистных сооружениях запускаются процессы обработки запаха.

Все источники запаха локализуются и обрабатываются с помощью химикатов для нейтрализации элементов, вызывающих неприятный запах. Это первый процесс очистки сточных вод, и это очень важно.

3. Просеивание

Это следующий шаг в процессе очистки сточных вод. Скрининг включает удаление крупных предметов, например, подгузников, ватных палочек, пластмассы, подгузников, тряпок, предметов гигиены, подгузников, салфеток для лица, разбитых бутылок или крышек для бутылок, которые тем или иным образом могут повредить оборудование.

Несоблюдение этого шага приводит к постоянным проблемам с машинами и оборудованием. Специально разработанное оборудование используется для удаления песка, который обычно смывается дождевой водой в канализацию. Твердые отходы, удаленные из сточных вод, затем вывозятся и вывозятся на свалки.

4. Первичная очистка

Этот процесс включает отделение твердых макробиотических веществ от сточных вод. Первичная очистка осуществляется путем слива сточных вод в большие резервуары, чтобы твердое вещество оседало на поверхности резервуаров.

Шлам, твердые отходы, оседающие на поверхности резервуаров, удаляются большими скребками и выталкиваются в центр цилиндрических резервуаров, а затем откачиваются из резервуаров для дальнейшей обработки. Оставшаяся вода затем перекачивается на вторичную очистку.

5. Вторичная очистка

Стадия вторичной очистки, также известная как процесс активного ила, включает добавление семенного ила в сточные воды, чтобы гарантировать его дальнейшее разложение.Сначала воздух закачивается в огромные аэротенки, в которых сточные воды смешиваются с осадком семян, который в основном представляет собой небольшое количество осадка, который питает рост бактерий, использующих кислород, и рост других мелких микроорганизмов, потребляющих оставшееся органическое вещество.

Этот процесс приводит к образованию крупных частиц, которые оседают на дне огромных резервуаров. Сточные воды проходят через большие резервуары в течение 3-6 часов.

Источник: Canva

6. Обработка твердых биологических веществ

Твердые вещества, которые осаждаются после стадий первичной и вторичной очистки, направляются в варочные котлы. Варочные котлы нагревают до комнатной температуры. Затем твердые отходы обрабатываются в течение месяца, где они подвергаются анаэробной обработке.

В ходе этого процесса образуются метановые газы и образуются богатые питательными веществами твердые биологические вещества, которые повторно используются и обезвоживаются местными фирмами.

Образующийся газообразный метан обычно используется в качестве источника энергии на очистных сооружениях.Его можно использовать для выработки электроэнергии в двигателях или просто для привода заводского оборудования. Этот газ также можно использовать в котлах для выработки тепла для варочных котлов.

7. Третичная очистка

Эта стадия аналогична той, которая используется на очистных сооружениях питьевой воды, которые очищают сырую воду для питьевых целей. Стадия доочистки позволяет удалить из сточных вод до 99 процентов примесей. При этом образуются сточные воды, близкие по качеству к питьевой.К сожалению, этот процесс, как правило, немного дороже, поскольку требует специального оборудования, хорошо обученных и высококвалифицированных операторов оборудования, химикатов и стабильного энергоснабжения. Все это не всегда доступно.

8. Дезинфекция

После стадии первичной очистки и процесса вторичной очистки в оставшихся очищенных сточных водах все еще остаются некоторые болезни, вызывающие организмы.

Для их устранения необходимо продезинфицировать сточные воды не менее 20-25 минут в емкостях, содержащих смесь хлора и гипохлорита натрия.T

он процесс дезинфекции является неотъемлемой частью процесса обработки, потому что он защищает здоровье животных и местных жителей, которые позже используют воду для других целей.

Сточные воды (очищенные сточные воды) позже сбрасываются в окружающую среду через местные водные пути. Эта вода теперь может использоваться в промышленности, для орошения и для ряда других целей, таких как стирка и стирка одежды.

9. Обработка осадка

Отстой, который образуется и собирается во время процессов первичной и вторичной обработки, требует концентрирования и сгущения для обеспечения дальнейшей обработки.Его помещают в резервуары-загустители, которые позволяют ему осесть, а затем отделяются от воды.

Этот процесс может занять до 24 часов. Оставшаяся вода собирается и отправляется обратно в огромные аэротенки для дальнейшей обработки. Затем осадок обрабатывается и отправляется обратно в окружающую среду, и его можно использовать в сельском хозяйстве.

Преимущества очистки сточных вод

Очистка сточных вод имеет ряд преимуществ. Например, очистка сточных вод обеспечивает чистоту окружающей среды и отсутствие загрязнения воды.

Вы, наверное, уже знаете, насколько важно предотвращать загрязнение воды. В конце концов, он вызывает бесчисленное количество болезней как у людей, так и у животных. В худшем случае это может даже привести к смерти. Очистка сточных вод сводит к минимуму загрязнение воды, тем самым сохраняя нашу безопасность и здоровье.

Мы также приветствуем этот процесс, потому что он изобретательно использует самый важный природный ресурс; воды. После очистки воду можно использовать для охлаждения машин на заводах и в промышленности.Это сведет к минимуму необходимость использования пресной воды, тем самым в некотором смысле сэкономив воду.

Очистка сточных вод также предотвращает вспышки болезней, передающихся через воду, и, что наиболее важно, обеспечивает наличие достаточного количества воды для других целей, например, для орошения. Вот почему чрезвычайно важно поощрять этот процесс и сделать его частью нашей повседневной жизни.

Наконец, следует отметить, что сточные воды - это всего лишь сложная комбинация нескольких специальных химикатов, питательных веществ и, что наиболее важно, металлических частиц.

Извлечение металлических частиц, в частности, может эффективно удовлетворить потребности местных сообществ в полезных природных ресурсах.

Ученые постоянно используют новые методы для улучшения процесса восстановления ресурсов из сточных вод, и благодаря им теперь мы можем использовать очищенные сточные воды для различных целей.

Заключение

Таким образом, процесс очистки сточных вод является одним из наиболее важных процессов по охране окружающей среды, который следует поощрять во всем мире.Большинство очистных сооружений очищают сточные воды домов и предприятий.

Сточные воды промышленных предприятий, нефтеперерабатывающих и производственных предприятий обычно обрабатываются на месте. Эти сооружения предназначены для обеспечения очистки сточных вод до их сброса в окружающую среду.

Часть воды используется для охлаждения машин на заводах и снова обрабатывается. Они стараются сделать так, чтобы ничего не потерялось. Незаконно сбрасывать неочищенные сточные воды в реки, озера, океаны или в окружающую среду, и в случае признания виновным можно привлечь к ответственности.

В любом случае, поскольку сточные воды вызывают серьезную озабоченность, их очистку следует поощрять снова и снова.

Вам может понравится

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *