Современные методы очистки сточных вод: Современные методы очистки сточных вод

Содержание

Современные методы очистки сточных вод

В разделе: Вода 2022-05-27 27.05.2022

Бузин Игорь

Кандидат биологических наук

Очистка сточных вод контролируется и регламентируется нормативно-правовыми актами, в частности, Постановлением Правительства РФ от 29.07.2013 N 644 «Об утверждении Правил холодного водоснабжения и водоотведения и о внесении изменений в некоторые акты Правительства Российской Федерации» и Постановлением Правительства РФ от 21 июня 2013 г. N 525 «Об утверждении Правил осуществления контроля состава и свойств сточных вод». Эти правила устанавливают нормативные значения показателей общих свойств отводимой воды и концентраций загрязняющих веществ. Предприятия и организации для соблюдения установленных норм должны проводить анализ сточных вод, позволяющий контролировать процессы очистки.

Чтобы обеспечить в должной мере соблюдение нормативов загрязнения, необходимо использовать специальное оборудование и технологические комплексы.

Прежде чем перейти к рассмотрению непосредственно методы очистки воды, давайте разберемся, что такое «сточные воды» и какие бывают их виды.

Виды сточных вод

Сточными водами называют воды, которые сбрасывают в водоемы с промышленных объектов и населенных пунктов через канализацию или самотеком. Свойства этих растворов связаны с технологическим процессом, в котором они участвовали и, как правило, негативно сказываются на природных объектах, с которыми контактируют.

Сточные воды по составу делятся на три вида, представленные на рисунке 1.

Рисунок 1 — Виды сточных вод

Отличительные характеристики этих видов сточных вод обобщены в таблице 1.

Таблица 1 — Отличительные характеристики разных видов сточных вод

Вид сточных вод	Равномерность поступления сточных вод	Степень загрязнения	Вид загрязнений	Используемые методы очистки
Производственные	Неравномерное (зависит от процессов предприятия)	Условно-чистые Нормативно очищенные Загрязненные	Органические и минеральные примеси	Механические Физико-химические Химические Биологические
Хозяйственно-бытовые сточные воды	Относительно равномерное	Сильно загрязненные	Органические вещества растительного и животного происхождения Отходы жизнедеятельности и моющие средства	Механические Биологические
Атмосферные (ливневые)	Неравномерное (зависит от атмосферных осадков)	Условно чистые Загрязненные	Минеральные загрязнения Нефтепродукты	Механические Физико-механические Химические методы

Производственные сточные воды

Производственные сточные воды образуются в результате использования воды в различных технологических процессах.

Факторы, влияющие на количество, состав воды и концентрацию загрязняющих веществ показаны на рисунке 2.

Рисунок 2 — Факторы загрязнения промышленных сточных вод

Типы загрязняющих веществ и их концентрация в сточных водах варьирует от предприятия к предприятию и колеблется в диапазоне от нескольких миллиграмм до десятков граммов на литр даже по отдельным подразделениям одного предприятия.

По степени загрязнения сточные воды промышленных предприятий разделяют на 3 вида:

Таблица 2 — Виды промышленных сточных вод

Вид сточных промышленных вод	Характеристика
Условно-чистые	не приводят к изменению физико-химического состава водоема и не требуют специальной очистки
Нормативно-очищенные	прошли очистку и уровень загрязнений не превышает установленные нормы
Загрязненные	не очищались, концентрация веществ выше установленных нормативов. Сбрасываются в водоемы в расчете на разбавление и самоочищение внутри водного объекта

Сточные воды производственных предприятий, содержат как минеральные, так и органические загрязнения с разной концентрацией и опасны для окружающей среды в большей степени. Поэтому перед сбросом очищаются до уровней, предусмотренных проектом допустимых сбросов, который разрабатывает предприятие и согласовывает с надзорным органом.

Хозяйственно-бытовые сточные воды

Хозяйственно-бытовые сточные воды образуются в процессе жизнедеятельности человека, в том числе в результате использования санузлов, душевых, бань, прачечных, больниц и столовых.

Загрязнения таких вод делят на два типа:

1.Фекальные — загрязнения, связанные с жизнедеятельностью человека как биологического организма;

2.Хозяйственные — загрязнения хозяйственными отходами и моющими средствами.

Поступление и обработка таких вод относительно постоянны по времени и по объему.

Такие воды признаются сильно загрязненными, содержат более сотни видов микроорганизмов, так как загрязнение носит животное или растительное происхождение. Так как среди микроорганизмов присутствует патогенные — это опасная в эпидемиологическом отношении часть загрязнений. Поэтому обезображивание и отведение этого вида сточных вод контролируется.

В частности, МУ 2.1.5.800-99 «Организация госсанэпиднадзора за обеззараживанием сточных вод. Методические указания» устанавливает ряд нормативных показателей, обеспечивающих безопасность отведения хозяйственно-бытовых вод и подлежащих контролю. Для контроля за соблюдением установленных требований выполняют микробиологический и паразитологический анализ сточных вод.

Атмосферные (ливневые) сточные воды

Атмосферные (ливневые) сточные воды — это стоки, образующиеся в результате атмосферных осадков, и подразделяются на дождевые и талые. Также образуются в результате смыва примесей поливочной водой.

Этот вид характеризуется эпизодичностью и характеризуется неоднородностью по объему и концентрации загрязнений.

Часть загрязнений приходится на твердые (взвешенные) частицы и нефтепродукты.

Так как ливневые сточные воды с предприятий, образованные в результате загрязнения атмосферных осадков при контакте с конструкциями и территорией, содержат специфические примеси, вредные для окружающей среды — они также учитываются и контролируются. Регулярное проведение анализа вод ливневых систем — способ не нарушать установленные нормы.

На загрязненность поверхностного стока влияют факторы, показанные на рисунке.

Рисунок 3 — Факторы загрязнения ливневого стока

Ознакомившись с особенностями и различиями сточных вод, давайте рассмотрим, какие методы очистки применяют при работе с ними.

Методы механической очистки

Как правило, механическая очистка — это первый этап очистки сточных вод.

Использование механической очистки как самостоятельного метода, возможно в тех случаях, когда осветленная вода будет после использована в технологических производственных процессах или отведена в водоемы без оказания вредного воздействия.

Механическая очистка относится к грубым методам и используется для удаления из воды загрязняющих частиц больше 0,1 мм. Как правило, эта группа методов основывается на извлечении осевших или взвешенных нерастворимых частиц.

В связи с тем, что загрязняющие частицы различаются по физическим характеристикам (размер, физико-химические свойства) и концентрации, методы механической очистки подразделяются на виды, представленные на рисунке 4.

Рисунок 4 — Методы механической очистки сточных вод

Процеживание, фильтрование и отстаивание — более простые методы механической очистки, а применение дисковых фильтров и центрифугирование — более сложные.

Свойства перечисленных методов обобщены в таблице 3.

Таблица 3 — Характеристика методов механической очистки сточных вод

Метод механической очистки	Характеристика метода
Процеживание	Сточные воды пропускаются через решетки и сетки (как правило металлические) с требуемым разметом ячеек, в результате чего задерживаются механические частицы (камни, пластиковые бутылки) и биологические фрагменты (ветки, листья) соответствующего ячейкам размера.
Фильтрование	Вода пропускается через перегородки, заполненные засыпным наполнителем или пористым материалом, которые задерживают дисперсную фазу.
Отстаивание	В основе метода лежит использование силы тяжести, под воздействием которой частицы оседают на дне отстойника или безголовки. Верхний очищенный слой воды переливается в следующую камеру, оставляя в первой загрязнения. Далее процесс повторяется.
Дисковые фильтры	Дисковые фильтры представляют собой «пакет» цилиндрической формы из полимерных дисков, попадая в который сточные воды очищаются от механических примесей.
Центрифугирование (гидроциклоны)	В этом методе происходит разделение фракций твердых частиц во вращающемся потоке жидкости.

Химические и физико-химические методы очистки

Группа методов, представленная на рисунке 5, используется для очистки от растворенных и взвешенных веществ.

Рисунок 5 — Химические и физико-химические методы очистки сточных вод

Рассмотрим эти методы подробнее.

Физико—химические методы очистки сточных вод

К физико—химическим методам очистки сточных вод относятся сорбция, аэрация, коагуляция, экстракция, эвапорация, флотация, электролиз, ионный обмен, кристаллизация. К химическим методам — нейтрализация, окисление и восстановление.

Рассмотрим методы первой группы:

Таблица 4 — Физико—химические методы очистки

Методы очистки	Характеристика метода
Сорбция	Сорбент (твердое тело) погружается в воду с растворенными загрязняющими веществами и поглощает их.
Экстрация	В основе метода лежит способность отдельных видов загрязнений растворятся в жидкости, не смешивающейся со сточными водами (например, гексан). При добавлении такой жидкости в сточные воды, загрязнения переходят в нее. При последующем удалении последней из сточных вод, загрязненность стоков уменьшается. Этим методом удаляют фенолы и жирные кислоты.
Аэрация	Метод удаляет летучие вещества, такие как сульфиды, сероводород, а также поверхностно—активные вещества (ПАВ) за счет окисления кислородом и перевода поллютантов в газовую фазу.
Флотация	Загрязнения удаляются за счет насыщения воды крошечными пузырьками воздуха, к которым прилипают частицы-загрязнители (нефтепродукты, жиры, волокна) и вместе с пузырьками всплывают на поверхность.
Коагуляция	Коагулянты (сернокислое, сернистокислое, хлорное железо, сернокислый алюминий, алюминат натрия) при добавлении в воду образуют гелеобразные хлопья гидроокиси железа и алюминия которые захватывают коллоидные взвешенные частицы в сточной воде и оседают на дно. Для ускорения коагуляция в воду добавляются флокулянты (например, полиакриламид, активированная кремниевая кислота) за счет которых хлопья укрупняются и упрочняются. Для удаления органических примесей используют активный ил, а сам процесс носит название биокоагуляции.
Ионный обмен	Очистка воды производится за счет процесса обмена между ионами, находящимися в сточной воде, и ионами, присутствующими на поверхности твердой фазы—ионита. С помощью этого метода извлекаются ценные примеси, такие как цинк, хром, медь, свинец, ртуть и другие металлы, а также соединения фосфора и мышьяка, ПАВ и радиоактивные вещества.
Эвапорация	При использовании метода загрязнения отгоняют вместе с циркулирующим водяным паром. Отделение загрязнений производят затем раствором щелочи. Метод применяется для удаления летучих веществ.
Кристаллизация	Метод построен на выделении твердой кристаллической фазы из растворов, расплавов и газов. При изменении температуры загрязненных вод получаются перенасыщенные растворы находящихся в них веществ, которые затем преобразуются в кристаллы.
Электролиз	Этим методом разрушают органические вещества за счет электрохимического окисления на аноде или регенерируют кислоты, щелочи, металлы.

Химические методы очистки сточных вод

Химическая водоочистка основана на химических реакциях реагентов с загрязняющими веществами в водном растворе и обезвреживании последних путем перевода в неопасные соединения или связывании поллютантов в нерастворимые комплексы. Химические процессы при очистке воды идут с одинаковой скоростью в произвольном объеме жидкости, потому этот метод считается производительным. Химическая очистка на предприятиях лежит в основе обеспечения оборотного водоснабжения и обезвреживания промышленных вод.

Характеристика методов химочистки представлены в таблице.

Таблица 5 — Характеристика методов химической очистки

Методы очистки сточных вод	Характеристика метода
Нейтрализация	При использовании метода оптимизируют кислотно-щелочной баланс на основе протекания реакции нейтрализации между кислой и щелочной средой с образованием солей.
Окисление	За счет действия хлора и его соединений, проявляющих сильные окислительные свойства, происходит изменение форм целевых веществ. Погибают патогенные микроорганизмы, токсичные органические вещества окисляются и переходят в менее вредные.
Восстановление	На основе метода подготавливаются окисленные формы токсичных хрома, мышьяка, ртути, металлов свинца и никеля в молекулярное состояние с целью дальнейшего отделения с помощью методов коагуляции, флотации, отстаивания и связывания на фильтрах для химической очистки воды.

Методы биологической очистки

Биоочистка основана на использовании жизнедеятельности микроорганизмов (бактерий). Бактерии очищают за счет окисления органических веществ, находящиеся в загрязненных водах в растворенном состоянии. Биохимическим методом удается освободиться от органических загрязнений, остающихся в воде после механической очистки на 90% и выше.

Сооружения (станции) для биоочистки классифицируют на два вида:

Биостанции, в которых биологическая очистка осуществляется в условиях, близких к естественным (например, в биопрудах, полях орошения или фильтрации). Процесс очищения происходит медленно за счет запаса кислорода в воде биологических прудов и в почве, а также в результате деятельности микроорганизмов—минерализаторов, которые окисляют органические загрязнения.
Очистительные сооружения, в которых очистка вод осуществляется в искусственно контролируемой среде (например, аэротенки и биологические фильтры). В этих установках создаются условия, ускоряющие процесс биоочистки.

Очищенная вода перед спуском в водоемы окончательно дезинфицируется, для того чтобы уничтожить оставшиеся патогенные микроорганизмы.

Особенности очистки сточных вод для предприятий разных отраслей

Объемы потребления и отведения сточных вод, виды загрязнений, направления анализа сточных вод, контролируемые показатели, используемые методы очистки и оборудование определяются отраслью и интенсивностью производства.

Рисунок 6 — Распределение сточных вод по отраслям

В городах с развитой промышленностью 63% потребления и загрязнения воды приходится на предприятия и организации. Рассмотрим особенности применяемых методов очистки сточных по отраслям хозяйствования.

Особенности отведения сточных вод в нефтеперерабатывающей промышленности

Нефтесодержащие сточные воды — серьезный источник долгосрочного загрязнения водоемов. Вещества, содержащиеся в нефти (углеводороды, органические кислоты), образуют на воде пленку, нарушающую газообмен между водоемом и атмосферой, что приводит к гибели водных организмов от дефицита кислорода.

Качество и состав сточных вод объектов нефтепереработки регламентируется нормативными документами, в которых приведены предельно допустимые концентрации (ПДК) нефтепродуктов и сопутствующих минеральных и органических соединений.

Комплексы очистных сооружений на предприятиях нефтепеработки очищают нефтесодержащие воды в следующей последовательности:

Таблица 6 — Этапы очистки воды на нефтеперерабатывающих предприятиях

Этап очистки	Группа методов	Удаляемые загрязнения	Методы/оборудование
1	Механическая очистка	Грубодисперсные примеси и нефтеплёнки	Нефтеловушки, песколовки, гидроциклоны Отстойники дополнительного отстоя
2	Физико-химическая очистка	Коллоидные и растворенные соединения	Флотация, адсорбция, коагуляция и флокуляция
3	Биохимическая очистка	Растворенные органические соединения	Аэротенки и отстойники
4	Обеззараживание	Патогенные организмы	Озонирование, ультрафиолетовое обеззараживание

Особенности отведения сточных вод на текстильных предприятиях

Особенность сточных вод предприятий текстильной промышленности — содержание в них красителей, реагентов, примесей, соединений тяжелых металлов, СПАВ (синтетически поверхностно-активных веществ), волокон, вредных органических соединений и т. п.

Очищение сточных вод на текстильных предприятиях основывается на применении методов механической, химической и биологической очистки. В зависимости от особенностей производства, механическая и химическая очистка могут применяться как для итоговой очистки перед спуском в водоем, так и в качестве предварительной очистки. Применяется механическая очистка вод путем флотационной очистки с предварительной химической обработкой сточных вод. При этом достигается выделение 90–95% взвешенных веществ; биохимическое потребление кислорода (БПК) при этом снижается на 20–50%, а цветность до 50% и более.

Характеристика сточных вод прачечных предприятий и автомоек

В ходе работы прачечного хозяйства и автомоек образуется большое количество сточных вод. В составе содержаться ПАВ, в том числе анионные (АПАВ) и неионогенные синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ) (моющие средства, детергенты, отбеливатели), взвешенные вещества (в том числе эмульгированная грязь), соли жесткости, красители, нефтепродукты, механические частицы и волокна ткани.

Концентрация загрязнений в сточных водах таких предприятий превышает в 2–3 раза загрязнения в составе вод городских канализаций.

Еще одна отличительная особенность — то, как при смешении вод, сливаемых с прачечных и автомоек с городскими канализационными стоками, появляется стойкое пенообразование. СПАВ, попадающие на городские очистные сооружения, затрудняют работу отстойников, повышают нагрузку на очистные сооружения и снижают степень очистки хозяйственно-бытовых стоков подавляя, в том числе, микробиологическую деятельность.

Методы очистки и конкретные технологии для стоков автомоек и прачечных подбираются с учетом специфики загрязняющих веществ.

Особенности отведения сточных вод на животноводческих и птицеводческих фермах

30% потребления воды и отвода стоков занимает сельское хозяйство. Водные ресурсы используются для снабжения фермерских хозяйств, орошения земель и т. д.

Сельскохозяйственные сточные воды содержат до 10 граммов на литр химических компонентов опасных для живых организмов. Помимо этого, в них часто содержатся частицы грунта.

В составе сточных вод содержатся неорганические (калий, фосфор, азот) и органические (удобрения, пестициды, фунгициды, гербициды и инсектициды) компоненты. Эти вещества опасны и вызывают отравления вплоть до летального исхода.

Воды, отводимые животноводческими и птицеводческими комплексами, характеризуются микробным и органическим загрязнением. Для оценки степени и состава загрязнения может проводиться микробиологический и паразитологический анализ сточных вод.

При подготовке этих сточных вод к обеззараживанию должно быть предусмотрено отстаивание с последующей очисткой. Очистка воды предприятий данного направления регулируется МУ 2.1.5.800-99 «Организация госсанэпиднадзора за обеззараживанием сточных вод. Методические указания».

Вывод

Сегодня предприятиям и организациям доступен внушительный набор методов для очистки сточных вод. Для сохранения экологии, соблюдения установленных нормативов по загрязнениям, предприятия должны выбирать наиболее эффективные методы очистки и следить за показателями регулярно проводя анализ сточных вод и регулируя процессы и степень очистки исходя из требования и нагрузки на экосистемы.

Литература

Вайцель А.А. Механические методы очистки сточных вод // Наука, образование и культура. — 2019. — № 3(37). — С. 13-14
Дружинская О.И. Анализ технологий и методов очистки сточных вод текстильного производства // В сборнике: Дизайн, технологии и инновации в текстильной и легкой промышленности (инновации-2018). Сборник материалов международной научно-технической конференции. 2018. с. 109-111.
Иванов Д.Б., Уралева А.И. Методы очистки нефтесодержащих сточных вод // Наукосфера — 2021. — № 71. — 175-180.
Роствинская В.С. Изучение методов очистки сточных вод // Трибуна ученого. — 2020. — № 7. — с. 78-84.

Современные методы очистки сточных вод фармацевтической промышленности

Традиционные методы очистки стоков фармацевтических предприятий не всегда оказываются эффективными из-за специфических и трудноразлагаемых соединений, содержащихся в растворе.

В основе современных решений лежат окислительные процессы, включающие в себя совместное действие нескольких факторов. В качестве таких методов применяют:

обработку реактивом Фентона;
эффект кавитации;
фотокаталитическое окисление;
плазмохимическое окисление;
совместное действие О₃ и Н₂О₂;
окисление влажным воздухом;
сверхкритическое окисление.

Применение реактива Фентона

В состав реактива Фентона входят пероксид водорода и Fe²⁺. Сущность метода заключается в восстановлении железа (III) до железа (II) при участии перекиси водорода. Образовавшиеся окислительные радикалы нейтрализуют загрязняющие вещества в растворе. Добавление ароматических соединений ускоряет процесс восстановления железа (III) и снижает его содержание в реакционной среде.

Реактив Фентона используется для:

удаления бионеразлагаемых соединений после биологической очистки;
очистки поверхностных вод от микрозагрязнений лекарственными препаратами;
очистки стоков от антибиотиков, в частности, от амоксициллина, ампициллина и клоксациллина.

Эффект кавитации

Во время кавитации происходит образование, рост и разрушение пузырьков в жидкости с повышением температуры. Молекулы воды разрушаются и образуют гидроксильные и пергидроксильные радикалы, которые окисляют примеси в растворах сточных вод.

По способу возникновения кавитация делится на две группы:

Акустическая.Возникает при прохождении через раствор сточных вод высокочастотных звуковых сигналов.
Гидродинамическая. Наступает при перепаде давлений в потоке жидкости.

Каждый из способов по отдельности не дает достаточной степени очистки стоков, тогда как при применении обоих способов одновременно приводит к наилучшему эффекту. Еще больший эффект возникает при использовании дополнительного окислителя (озона, перекиси водорода или их совместного применения) вместе с кавитацией.

Фотокаталитическое окисление

Фотокаталитическое окисление заключается в окислении загрязняющих веществ при действии УФ-излучения с участием катализатора – диоксида титана. Применение данного катализатора имеет ряд преимуществ:

невысокие материальные затраты;
хорошая физико-химическая стойкость;
высокая каталитическая активность.

Применение диоксида титана в качестве катализатора позволяет очистить стоки от большинства загрязняющих веществ фармацевтического производства.

Совместное действие О₃ и Н₂О₂

Использование только озона в качестве окислителя не дает ощутимых результатов при очистке сточных вод предприятий фармацевтики. Некоторые вещества устойчивы к воздействию озона, а для удаления других необходимы высокие концентрации О₃.

Добавление в реакционную среду перекиси водорода заметно повышает качество очистки стоков благодаря образованию гидроксильных радикалов, которые являются сильными окислителями органических соединений.

Количественные показатели озона и перекиси водорода подбираются экспериментальным путем и зависят от состава стоков и их концентрации.

Окисление влажным воздухом

Метод окисления влажным воздухом хорошо зарекомендовал себя при концентрации загрязняющих органических веществ до 20 % масс. Процесс окисления идет при температуре 200° – 400°С и давлении 3 – 30 МПа, продолжительностью от 15 мин до 2 часов.

Метод имеет ряд недостатков, в частности, образование летучих органических кислот, изменение цветности сточных вод и увеличение их токсичности. Поэтому данный метод применяют в совокупности с биологической очисткой.

Сверхкритическое окисление

Метод основан на свойствах сверхкритической воды оставаться в жидкой фазе и быть одновременно растворителем, реагентом и катализатором. Вода в сверхкритическом состоянии имеет температуру 374°С и находится под давлением 22 МПа. Эти условия позволяют интенсифицировать процесс очистки.

Преимуществом метода является образование экологически чистых продуктов, не требующих дополнительной доочистки. Это очищенная до высоких показателей ПДК вода, твердые вещества в виде оксидов металлов и солей и природные газы, такие как углекислый газ и азот.

Недостатками метода являются:

необходимость повышать концентрацию загрязняющих веществ в растворе перед использованием метода;
тщательный подбор материалов для оборудования, так как сверхкритическая вода представляет собой агрессивную среду;
повышение затрат на обслуживание и очищение установок.

Недостатки метода создают трудности для использования его для очистки стоков предприятий фармацевтики в промышленных масштабах.

Совместное использование традиционных методов и современных решений в условиях специфики работы фармацевтических предприятий дает значительный эффект очистки и снижает затраты на доочистку и утилизацию образующихся промежуточных и конечных продуктов.

Современные методы очистки сточных вод

Илюшина Виктория Владимировна
Калужский филиал Московского государственного технического университета имени Н. Э. Баумана
студент кафедры «Промышленная экология

Аннотация
В статье рассмотрена природа сточных вод, проведена оценка степени их загрязнения, а также предложен ряд методов по водоочистке, ставшей одной из лидирующих и наиболее актуальных проблем нашего времени.

Ilyushina Viktoria Vladimirovna
Kaluga Branch Moscow State Technical University named after N.E. Bauman
Student of the Department of Industrial Ecology

Abstract
The article describes the nature of waste water, it’s degree of pollution was assessed and the number of waste water purification methods were offered which has become one of the leading and the most pressing problems of our time.

Библиографическая ссылка на статью:
Илюшина В. В. Современные методы очистки сточных вод // Современная техника и технологии. 2017. № 2 [Электронный ресурс]. URL: https://technology.snauka.ru/2017/02/12446 (дата обращения: 12.09.2022).

В связи с ситуацией, сложившейся в настоящее время: бурное развитие различных отраслей промышленности (металлургических, нефтеперерабатывающих, химических), сельского хозяйства, транспортной инфраструктуры и других видов антропогенной деятельности, водоочистка сточных вод является одной из лидирующих и актуальных проблем наших дней. Необходимость в очищении сточных вод от всевозможных типов загрязнений возникает, если качество исследуемой воды не соответствует общепринятым регламентированным требованиям.

Сточные воды

Сточные воды – это пресные воды, поступившие с разных видов антропогенной деятельности и в результате претерпевшие некоторые изменения своих физико-химических свойств. Основная характеристика, по которой производят классификацию сточных вод, – их происхождение. По этому критерию сточные воды подразделяют на большие 3 группы:

1) бытовые;

2) производственные;

3) атмосферные.

Бытовые сточные воды – это сточные воды, образующиеся в жилых, административных и других помещениях и поступающие в водоотводящую сеть от различных санитарных объектов. В бытовых водах содержатся загрязнители минерального и органического характера, последние из которых являются наиболее опасными с санитарной точки зрения. Бытовые воды имеют БПК = 100-400 мг/л; ХПК = 150-600 мг/л, в результате чего их расценивают как сильно загрязнённые сточные воды. [1, с. 9]

Производственные сточные воды – это сточные воды, образующиеся в результате производства всевозможных видов продукции (использованные технические жидкости, технологические и промывные воды и др.). В зависимости от типа рассматриваемой сферы промышленности в сточных водах могут присутствовать как органические виды загрязнителей, так и неорганические, растворимые и нерастворимые. [1, с.9]

Атмосферные (дождевые) сточные воды – это сточные воды, образующиеся в процессе выпадения осадков на жилых, промышленных территориях, АЗС и т. д. В атмосферных водах преимущественно содержатся нерастворённые минеральные загрязнения и примеси органического происхождения. БПК данных сточных вод равняется 50-60 мг/л. [1, с.9]

Очистка сточных вод

Перейдём непосредственно к самому процессу водоочистки. Методы очистки сточных вод поддаются классификации и бывают 3 видов:

1) механические;

2) физико-химические;

3) биохимические.

Механическая водоочистка – это, как правило, предварительная стадия перед последующей биологической очисткой. К элементам механической очистки сточных вод относят: решётки, сита, песколовки, отстойники, фильтры различных конструкций. При необходимости снижения концентрации взвешенных веществ в сточных водах на 40-50% и БПК_полн – на 20-30% ограничиваются механической очисткой. [2, с. 85-120]

Рисунок 1. Технологическая схема очистной станции с механической очисткой сточных вод

Такая схема (рис. 1) применяется при расходе сточных вод не более 10 тыс. м³/сут. При механическом методе водоочистки также используют комплексные установки, сочетающие в себе все выше изложенные технологические операции. Ярким примером такой установки является пластинчатый фильтр (рис. 2). Работа с пластинчатыми фильтрами значительно снижает энергозатраты, шумовое загрязнение, трудоёмкость процесса водоочистки и сокращает время очистки на 20%, что делает установку один из наиболее эффективных оборудований нашего времени.

Рисунок 2. Пластинчатый фильтр

Основная область применения методов физико-химической водоочистки – очистка производственных сточных вод. Данный вид очистки применяется для водных расходов – 10-20 тыс. м³/сут. Схема технологического процесса данного вида очистки представлена ниже (рис.3). [5]

Рисунок 3. Технологическая схема очистной станции с физико-химической очисткой сточных вод

Физико-химическая очистка удаляет из сточных вод тонкодисперсные и растворенные неорганические вещества, уничтожает трудноокисляемые и органические соединения. К методам данной очистки относят: адсорбцию, коагуляцию, флотацию, и др. Одними из наиболее эффективных методов обеззараживания сточных вод являются: термический метод (рис.4), электрокаталитический (рис.5), плазмохимический (рис.6).

Рисунок 4. Термический метод очистки сточных вод том.

Рисунок 5. Электрокаталитический метод очистки сточных вод

Рисунок 6. Плазмохимический метод очистки сточных вод

Термический метод применяют до производительности 50 м³/сут., электрокаталитический – до 200 м³/сут., плазмохимический – от 100 м³/сут. и выше. Все перечисленные виды водоочистки достаточно широко используются на практике и имеют ряд преимуществ перед остальными методами физико-химической водоочистки: возможность полной автоматизации процесса очистки сточных вод, снижение энергозатрат, сооружения водоочистки быстро выходят на режим. [7]

Биологические же методы очистки сточных вод основываются на жизнедеятельности микроорганизмов, которые минерализуют растворённые органические соединения, являющиеся для микроорганизмов источниками питания. Сооружения по очистке данным методом можно разделить на два направления. К первому виду относят сооружения, в которых процесс биологической очистки протекает в условиях близких к естественным. Ко второму же – сооружения, где аналогичная очистка осуществляется в искусственно созданных условиях (в аэротенках и биофильтрах). Последний вид очистки (искусственный) является наиболее эффективным и часто применяемым в наше время.

Рисунок 7. Технологическая схема очистной станции с биологической очисткой сточных вод на биофильтрах

Такие схемы (рис. 7) используются для расходов сточных вод порядка 10-20 тыс. м³/сут. При биологической очистке используют активный ил, что представляет собой совокупность различных микроорганизмов. В настоящее время использование активного ила стало широко применяться при обработке стоков, отчего считается одним из наиболее актуальных методов современной очистки сточных вод. На основе проведённых исследований в сфере водоочистки была произведена модернизация сооружений искусственной биологической очистки сточных вод за счёт переоборудования действующих аэротенков в режим нитриденитрификации. [8]

Рисунок 8. Схема традиционной искусственной биологической очистки сточных вод

Рисунок 9. Схема модернизированной искусственной биологической очистки сточных вод

Внедрение подобной технологии (рис.9) значительно повысит эффективность процесса очистки сточных вод от соединений азота, сократит эксплуатационные затраты, уменьшит массу загрязняющих веществ. [9]

Ввиду стремительно развивающихся отраслей промышленности, роста населённых пунктов, численности населения потребление водных ресурсов неминуемо растёт, также в результате процесса водопользования увеличиваются объёмы сточных вод. Именно поэтому особое значение имеет развитие современной системы водоотведения бытовых и производственных сточных вод, обеспечивающих высокую степень защиты окружающей нас среды от всевозможных загрязнений. Предпосылками успешного решения этих задач являются разработки, выполняемые высококвалифицированными специалистами, использующими новейшие достижения науки и техники в области строительства и реконструкции водоотводящих сетей и очистных сооружений. Таким образом, эффективное удаление всевозможных видов загрязнений из сточных вод позволит обеспечить наиболее благоприятные условия использования водных ресурсов во всех сферах антропогенной деятельности.

Библиографический список

Яковлев С.В., Воронов Ю.В. Водоотведение и очистка сточных вод. 2004.
Яковлев С.В., Ласков Ю.М. Канализация. 1978. № 6.
Мешалкин А.В., Дмитриева Т.В., Шемель И.Г.. Экологическое состояние гидросферы. под редакцией д.т.н., проф., академика РАЕН Коржавого А.П. 2007.
Информационно-технический справочник по наилучшим доступным технологиям. Очистка сточных вод при производстве продукции (товаров), выполнении работ и оказании услуг на крупных предприятиях. Бюро НТД. 2015.
Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия: Лес. Экология. Природопользование. 2013. №1 (17). Журкин Н.Н., Алибеков С.Я. Усовершенствование механической очистки сточных вод.
Белов С.В. Безопасность жизнедеятельности и защита окружающей среды (Техносферная безопасность). 2010.
Башкирский химический журнал. 2007. №4. Т.14. Назаров В.Д., Гараев И.Ф., Назаров М.В. Физико-химические методы очистки и обеззараживания сточных вод туберкулёзных и инфекционных больниц.
Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2010. №2. Зайцева И.С., Зайцева Н.А., Воронина А.С. Методы интенсификации биологической очистки сточных вод в аэротенках.
Вестник МГСУ. 2012. №11. Гогина Е.С., Кулаков А.А. Разработка технологии модернизации сооружений искусственной биологической очистки сточных вод.

Все статьи автора «Илюшина Виктория Владимировна»

Процессы очистки сточных вод – основа современного цивилизованного общества

Без очистки сточных вод болезни и инфекции опустошили бы наше общество.

WallpaperFlare

Очистка сточных вод часто игнорируется необходимостью цивилизации. Без надлежащих канализационных систем, очистных сооружений и общего регулирования наши города были бы полны болезней и человеческих отходов повсюду.

Хотите верьте, хотите нет, но большая часть современных технологий управления сточными водами, которые мы считаем стандартными в любом доме 21 века, такие вещи, как туалеты и канализационные трубы, на самом деле являются относительно новыми в великой схеме истории.

История очистки сточных вод

Это не значит, что канализационных систем уже давно нет. В конце концов, у древних римлян была сложная система канализации на пике их империи. Скорее, знание того, как плохо управляемые сточные воды могут сильно повлиять на здоровье общества, является относительно новым.

У римлян была централизованная система управления сточными водами, хотя по сегодняшним меркам она была довольно примитивной. Открытые и закрытые канавы и трубы будут уносить экскременты и мусор, в основном за счет дождевых стоков. Затем загрязненная вода стекала в большие бетонные резервуары, которые позволяли сточным водам осесть до того, как вода попадала в близлежащие реки. Был внутренний водопровод, а общественные туалеты были построены над канализацией.

Римская канализация в Кёльне. Источник: Раймон Спеккинг/Викимедиа

В средневековой Европе закрытые коллекторы, каменные трубопроводы или канавы использовались для отвода сточных вод от жилых районов, часто в сочетании с септиктенками, но ночные горшки часто выбрасывались прямо на улицу. Между 1858 и 1859 годами Темза в Лондоне была переполнена неочищенными сточными водами, что в сочетании с очень жаркой погодой вызвало то, что стало известно как «Великая вонь».

В 17-м и 18-м веках наблюдалось быстрое развитие водопроводных сооружений и насосных систем, но промышленная революция привела к еще более быстрому росту городов и загрязнению, которое служило постоянным источником вспышек смертельных болезней, таких как холера и брюшной тиф.

СВЯЗАННЫЕ С: КАК РАБОТАЮТ СТАНЦИИ ПО ОЧИСТКЕ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ

По мере роста городов в 19-м веке рост проблем общественного здравоохранения привел к разработке муниципальных санитарных программ и строительству канализационных систем во многих городах. Эти системы часто сбрасывали сточные воды прямо в реки без очистки, но к концу 19 века во многих городах использовались системы химической очистки и осаждения.

Строительство централизованных очистных сооружений началось в конце 19го и начала 20 века. Эти системы пропускали сточные воды через комбинацию физических, биологических и химических процессов для удаления загрязняющих веществ. Также начиная с 1900-х годов были разработаны новые системы сбора сточных вод для отделения ливневых вод от бытовых сточных вод, чтобы предотвратить перегрузку очистных сооружений во время сильных дождей.

В 1910-х и 20-х годах инженеры разработали более сложные системы очистки питьевой воды перед подачей ее жителям городов.

Отступив на мгновение назад и изучив временную шкалу здесь, мы можем начать понимать, как недавно появилась эффективная очистка сточных вод в больших масштабах. Примерно 150 лет назад были первые несколько централизованных водоочистных сооружений для городов. Потребуются десятилетия, чтобы появились более жесткие методы.

Самые популярные

В 1972 году в США был принят Закон о чистой воде. До этого момента очистка сточных вод в некоторых городах все еще основывалась на химической очистке и фильтрации, а очищенные сточные воды часто сбрасывались в реки и ручьи. Предварительной очистки промышленных сточных вод для предотвращения воздействия токсичных химических веществ на биологические процессы, используемые на очистных сооружениях, практически не существовало.

После принятия Закона о чистой воде в городах начался процесс, известный как вторичная очистка, в ходе которого из сточных вод удаляются все загрязняющие органические вещества. Сточные воды с высокой концентрацией органических материалов и питательных веществ, сбрасываемые в реки, вызывали цветение водорослей и рост бактерий, которые создавали мертвые зоны в реках. Вторичная очистка по существу уничтожает в сточных водах микроорганизмы и органику, так что при сбросе они мало влияют на окружающую среду.

Если подумать, всего 50 лет назад многие общины в мире сбрасывали в реки в основном неочищенные сточные воды.

Процессы очистки сточных вод действительно пережили самый быстрый рост за последние 30 или около того лет, и теперь каждый запланированный муниципалитет в мире имеет ту или иную форму централизованной системы управления сточными водами. Все это тоже стоит огромных денег – в масштабе миллиардов и миллиардов долларов.

Теперь, однако, мы можем смывать туалеты и душ, не беспокоясь о том, что происходит со всей этой грязной водой. Перед сбросом в местные реки и озера его обрабатывают надежные операторы очистных сооружений. «О, а что происходит со всеми твердыми частицами из сточных вод?» Вы можете задаться вопросом. Что ж, в некоторых случаях очистные сооружения позволяют ей высохнуть, упаковывают ее и продают в качестве удобрения, чтобы компенсировать огромные расходы на эксплуатацию очистных сооружений.

В других случаях некоторые заводы будут использовать шлам для производства метана, который они затем будут сжигать для получения энергии или продавать. Очистка сточных вод сегодня использует науку и технику, хотя она все еще немного вонючая. Мы предполагаем, что это связано с территорией.

Теперь, когда мы понимаем, как недавно появились наши знания о санитарии, когда дело доходит до отходов жизнедеятельности человека, давайте подробнее рассмотрим, как именно работают очистные сооружения.

Как работает современная система очистки сточных вод

Когда вы спускаете воду в унитазе, ваши отходы по канализации попадают на станцию очистки сточных вод, где они очищаются. Канализационные системы — это отдельная тема, поэтому мы в основном сосредоточимся на том, как ваши сточные воды превращаются из одного из самых грязных веществ на планете обратно в воду, безопасную для окружающей среды и теоретически достаточно безопасную для питья. Некоторые заводы по переработке сточных вод, известные как установки повторного использования полного цикла, будут даже принимать сточные воды и полностью очищать их до питьевой воды, которая затем будет перекачиваться городским жителям. Это может показаться грубым, но сегодняшний уровень инженерии и химии позволяет установкам полного цикла повторного использования производить питьевую воду, химически идентичную той, что находится в вашем кране прямо сейчас.

СВЯЗАННЫЙ: МЫ ПОСТРОИЛИ МИНИАТЮРНУЮ ВОДООЧИСТНУЮ СТАНЦИЮ, ЧТОБЫ НАУЧИТЬСЯ СОЗДАВАТЬ ЧИСТУЮ ВОДУ

Прежде чем мы углубимся в конкретный процесс очистки сточных вод, давайте взвесим все на весах. В Нью-Йорке имеется множество из 14 очистных сооружений, которые обрабатывают 1,3 миллиарда галлонов сточных вод в день ( 4,9 миллиарда литров ). Этого количества сточных вод достаточно, чтобы заполнить Мертвое море нечистотами за 8 лет только от одного крупного города.

Итак, общество производит много отходов. Давайте сначала посмотрим, что произойдет, когда он попадет на станцию очистки сточных вод.

Источник: CK-12 Foundation/Wikimedia

Предварительная и первичная очистка

Когда сточные воды поступают на очистные сооружения, сначала все крупные куски отфильтровываются через довольно крупный фильтр. Эти экраны обычно называются стержневыми фильтрами, и их основная задача состоит в том, чтобы сделать сточные воды более однородными, чтобы они могли проходить через насосы и трубы на заводе.

Отходы, удаленные с решетчатых решеток, отправляются на свалку, а менее крупные сточные воды направляются на следующую ступень — песколовку.

Песколовки – это, по сути, просто большие бассейны, в которых точно не стоит плавать, они позволяют более крупным частицам сточных вод оседать на дно. Эти более крупные частицы, такие как грязь, песок и крупные частицы пищи, называются песком. Опять же, этот процесс помогает сделать сточные воды более однородными, чем когда они поступали. Песок также вывозится на свалки.

После того, как сточные воды достаточно гомогенизируются в этих первых нескольких процессах, они поступают в первичные отстойники .

Первичные отстойники функционируют как гигантские отстойники, которые позволяют частицам крупнее 10 мкм (0,01 мм), называемым взвешенными твердыми частицами, оседать на дно отстойника. Гигантская скользящая рука также соскребает жир и жир, которые поднимаются с поверхности воды.

Эти первичные отстойники основаны на принципе, называемом скоростью осаждения, т.е. на скорости, с которой оседают частицы. Инженеры следят за тем, чтобы приток воды в первичный отстойник не превышал скорость осаждения частиц, что гарантирует, что частицы все равно оседают, а сточные воды продолжают течь.

На выходе из первичных очистителей сточные воды не содержат твердых частиц размером более 10 мкм и в этот момент в основном загрязнены органическими веществами. Затем сточные воды поступают в аэротенки , начиная процессы вторичной очистки.

Вторичная очистка сточных вод

Ванны-аэраторы представляют собой, по сути, джакузи для сточных вод. Они поднимают воздух через дно сточных вод, которые насыщают сточные воды растворенным кислородом. Инженеры также закачивают в аэротенки активный ил, который, по сути, представляет собой бактерии и отходы следующего цикла отстойников. Этот активный ил повышает содержание кислорода в воде и бактерии начинают лихорадочно питаться , поедая все органические вещества.

После аэротенков сточные воды станут намного чище и будут направляться на вторичные отстойники. Это окончательный процесс фильтрации, при котором оседают все оставшиеся частицы. Вещество, которое оседает, это только что упомянутый активный ил, и часть его повторно используется для обеспечения бесперебойной работы аэротенков. То, что не используется, оставляют высыхать, прежде чем оно будет утилизировано или использовано в качестве удобрения.

Вид на 3 отстойника. Источник: Roen Wainscoat/Wikimedia

К тому времени, когда сточные воды покидают вторичные очистители, 85 процентов всех органических веществ уже удалены, и они будут выглядеть довольно чистыми. Это может быть и безопасным для питья, но вы, вероятно, не захотите этого делать. Заключительный процесс перед выпиской – дезинфекция.

Этот процесс убивает все бактерии, оставшиеся в воде, и предотвращает попадание каких-либо болезней в реки. Обычно это делается с помощью дезинфекции хлором, озоном или ультрафиолетом (или их комбинацией).

Дезинфекция озоном включает в себя разряд электричества в воду, чтобы заставить молекулы газообразного кислорода превратиться в молекулы озона, который окисляет бактерии, вызывая разрушение их клеточных стенок и убивая их.

СВЯЗАННЫЙ: КАК ИНЖЕНЕРЫ РАСЧЕТ ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОТ ДЫМОВЫХ ТРУБ

Обработка хлором убивает бактерии аналогичным образом, но представляет собой жидкий химикат, добавляемый в воду, и операторы очистных сооружений обычно удаляют хлор перед сбросом сточных вод, поэтому хлор не вредит окружающей среде.

Наконец, инженеры могут использовать ультрафиолетовый свет, чтобы шифровать ДНК бактерий, делая невозможным их размножение. Все три процесса имеют разные плюсы и минусы и используются во всем мире как взаимозаменяемые.

В большинстве случаев после обеззараживания вода сбрасывается в реки и ручьи. В регионах, где воды не хватает, иногда очищенные сточные воды возвращаются для повторного цикла очистки, чтобы превратить их в питьевую воду. Химически это очень безопасно и, вероятно, мог бы использоваться во многих других местах по всему миру, если бы не клеймо , окружающее замкнутый процесс превращения сточных вод обратно в питьевую воду.

Весь процесс занимает около от 24 до 36 часов для того, чтобы молекула воды прошла через очистные сооружения.

И это магия очистки сточных вод. Это важный процесс, который позволяет нам жить своей жизнью, не думая о собственных отходах. Обязательно поблагодарите всех операторов очистных сооружений вокруг вас, потому что им приходится заниматься тем, чем вы не хотите, 24 часа в сутки, 7 дней в неделю.

Современные технологии водоподготовки и очистки сточных вод

Эта книга является результатом семинара CSIRO/UNIDO по очистке сточных вод. Доклады, представленные на семинаре и опубликованные в этой книге, дают представление о характеристиках и применимости различных методов, используемых для очистки воды и сточных вод, а также примеры теории и практики этих технологий.

В состав авторов входят ученые-исследователи, технические консультанты и специалисты-практики, которые предлагают широкий спектр мнений.

Содержание
Информация о книге

Страница iii
Предисловие
Маурисио де Мария-и-Кампос
Страница vii
Предисловие
Автор L. O. Коларик и А.Дж. Священник
Стр. 1
Введение и обзор подходов
Автор A.J. Пристли
Страница 5
Часть I. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ ОЧИСТКЕ ВОД И СТОЧНЫХ ВОД
Стр. 7
Основы процессов коагуляции-флокуляции в водоподготовке
Л.О. Kolarik and N. Booker
Abstract
Процессы коагуляции и флокуляции широко используются при очистке воды и сточных вод для удаления нежелательных коллоидных частиц и взвешенных примесей.
Размер и характеристики поверхности твердых частиц примеси являются важными параметрами, влияющими на их отделение от раствора. Эффективность физико-химических процессов удаления таких примесей возрастает с увеличением размера и уменьшением поверхностного заряда. Процессы коагуляции и флокуляции используются для уменьшения поверхностного заряда и ускорения агломерации коллоидных или взвешенных примесей с образованием больших, способных к осаждению, всплывающих и/или фильтруемых агломератов, называемых хлопьями.
В статье обсуждаются химико-физические и технические аспекты процессов коагуляции-флокуляции.
Стр. 15
Очистка питьевой воды флотацией/фильтрацией растворенного воздуха
Джонатан Крокетт и Майкл Мунтисов по-прежнему важно, чтобы наши источники воды, которые полностью принимаются населением, были безопасными, а это означает, что они должны быть должным образом продезинфицированы. Хлорирование только сырой воды, вероятно, часто бывает недостаточным, поскольку вода может быть непрозрачной или, если она прозрачная, может не содержать патогенных цист. Стоимость очистки воды невелика, около 0,25% от текущего бюджета домохозяйства. Преимущества очистки воды включают удаление глины, вызывающей помутнение и содержащей вирусы и бактерии, органических молекул, окрашивающих воду и препятствующих дезинфекции, а также водорослей, железа и марганца. Коррозионную активность воды также можно устранить, что продлит срок службы водопровода и сантехники клиентов.
Современные процессы очистки в Австралии хорошо изучены и экономически эффективны. Флотация/фильтрация растворенным воздухом (DAFF) является особенно экономичным и эффективным процессом, особенно для неочищенных вод, содержащих ярко выраженный цвет или водоросли.
Стр. 19
Химическое осаждение
Кристофер Берт и Кристин Луи
Резюме
Испытание на заводе по очистке сточных вод с помощью технологии Cronulla тогдашнего Совета по водным ресурсам в Сиднее, было прямым следствием рекомендаций, содержащихся в 1989 отчет, подготовленный Camp, Dresser & McKee для министра окружающей среды (NSW). С использованием хлорида железа в качестве коагулянта и коммерческого анионного полимера в качестве флокулянта рабочие характеристики КАС на подаваемом потоке определялись как в непрерывном, так и в суточном режиме. Три дозы хлорида железа (23, 34 и 45 мг л ^-1 в виде FeCl ₃ ) были опробованы в сточных водах, в то время как доза полимера поддерживалась постоянной.
Было обнаружено, что CAS эффективен в заметном улучшении качества сточных вод при дозе выше 23 мг л ^-1 хлорида железа не наблюдалось дальнейшего значительного улучшения качества сточных вод. Эффективность удаления при дозе 23 мг л ^-1 составила 80 % по общим взвешенным веществам (ОСВ), 83 % по маслам и жирам (НиГ) и 65 % по биохимическому потреблению кислорода – 5 сут (БПК ₅). Это представляет собой общее улучшение по сравнению с нулевой дозой: 11% для TSS, 26% для O&G и 31% для БПК ₅ .
Поскольку существуют суточные колебания концентрации взвешенных веществ как в поступающих, так и в сточных водах, может оказаться необходимым при эксплуатации полномасштабных установок CAS определить общий уровень дозы химических веществ и оптимизировать эту дозу по отношению к концентрациям взвешенных веществ для снижения общих затрат.
Стр. 25
Процессы Slrofloc™ для быстрой очистки питьевой воды и сточных вод
By N. Booker, L.O. Kolarik and R.B. Brooks
Abstract
Технология SIROFLOC™, основанная на использовании магнитных частиц для очистки воды и сточных вод, была открыта CSIRO в 1977 году. приспособлен для очистки сточных вод.
Процессы SIROFLOC представляют собой очень быстрые процессы физико-химической очистки, в которых частицы магнетита (Fe ₃ O ₄ ), обычно добываемый минерал, используются в качестве твердого коагулянта-адсорбента многократного использования и утяжелителя. Магнетит используется отдельно или в сочетании с подходящим вторичным реагентом, таким как полиэлектролит или квасцы, для удаления твердых частиц и некоторых растворенных примесей из воды или сточных вод. При магнитной флокуляции частицы, содержащие примеси, быстро отделяются от очищенной воды. Загруженный магнетит затем реактивируют кислотой или щелочью, промывают и используют повторно. Когда магнетит используется с квасцами, квасцы также могут быть восстановлены и переработаны. Примеси концентрируются в небольшом объеме для утилизации.
Ряд коммерческих заводов построен в Австралии и Великобритании. Китай, Малайзия и Германия также проявляют большой интерес к этой технологии. Процесс защищен рядом международных патентов; Davy John Brown Pty Ltd имеет лицензию на установку очистных сооружений по всему миру и может предоставлять сублицензии.
Страница 35
Первичная очистка сточных вод от взвешенных веществ и тяжелых металлов с известковым раствором: вариант разработки технологии поэтапной очистки сточных вод
Автор John Dymke
Abstract
В этом документе описывается процесс первичной очистки с использованием извести и его эффективность при удалении взвешенных твердых частиц, фосфора и тяжелых металлов из непромышленных бытовых сточных вод. Этот процесс рассматривается как жизнеспособный способ очистки сточных вод в районах, где имеются бытовые и промышленные отходы с загрязнением тяжелыми металлами и где есть необходимость поэтапного внедрения полной вторичной или третичной очистки сточных вод, но где финансирование в краткосрочной перспективе исключает построение всех процессов, необходимых для достижения такого уровня очистки.
Документ основан на опыте, полученном Управлением по электроснабжению и водоснабжению Австралийской столичной территории (ACTEW) при эксплуатации первичной очистки с помощью извести в Центре контроля качества воды Нижнего Молонгло (LMWQCC), комплексе третичной очистки. Объекты ACTEW в Нижнем Молонгло признаны эталоном в очистке сточных вод, особенно в удалении фосфора.
Страница 41
Мембранные процессы: обзор
By Russell Smith
Abstract
Мембранные процессы, управляемые давлением, все чаще применяются для очистки воды и сточных вод с момента разработки обратного осмоса как экономически выгодного процесса опреснения в 1960 году. со многими установками multi-ML d ⁻¹, работающими по всему миру.
В зависимости от характера загрязнения водопроводной воды и предполагаемого использования продукта воды могут применяться микрофильтрация (МФ), ультрафильтрация (УФ), нанофильтрация (ОФ) и обратный осмос (ОО). В этом обзоре описаны общие принципы этих процессов, описаны некоторые из их преимуществ и недостатков, а также оценены типичные затраты воды на продукт.
В следующих двух статьях этого тома подробно рассматриваются процессы MF и RO.
Стр. 45
Применение микрофильтрации в водоподготовке и очистке сточных вод
А.Б. MacCormick
Abstract
Целью данной статьи является предоставление обзора непрерывной микрофильтрации (CMF) ¹ при очистке воды и сточных вод. В настоящее время в 14 странах мира установлено более 350 установок CMF для различных применений, от воды высокой чистоты до первично очищенных сточных вод.
В системе CMF используется полипропиленовая микрофильтрационная мембрана, способная удалять бактерии и вирусы, а также уникальная система обратной промывки воздухом, предотвращающая загрязнение мембраны и рост бактерий. Это позволяет использовать фильтр в широком диапазоне сырьевых потоков для удаления твердых частиц, а срок службы мембранного элемента составляет до пяти лет.
В этом документе объясняется, как работает технология, рассматриваются характеристики и примеры в области очистки воды и сточных вод, описываются типовые конфигурации оборудования и сравниваются капитальные и эксплуатационные затраты.
Стр. 53
Коммерческое применение технологии обратного осмоса
Ян Фергус
Резюме
Коммерческое применение обратного осмоса (ОО) произошло в начале 1970-х годов. В настоящее время это признанная во всем мире технология опреснения солоноватой и морской воды, а также концентрирования или очистки промышленных сточных вод. В Австралии установлено более тысячи установок обратного осмоса. Большинство из них используются для опреснения солоноватых вод. Есть несколько заводов по опреснению морской воды и ограниченное количество промышленных очистных сооружений.
Первая австралийская установка обратного осмоса была установлена в 1973 году. Большинство существующих австралийских установок обратного осмоса были спроектированы и построены австралийскими инженерными подрядчиками по очистке воды. В настоящее время в этой стране накоплен значительный объем знаний и опыта в отношении требований к предварительной обработке воды в Австралии, эксплуатации (управление технологическим процессом), аспектах технического обслуживания и выборе мембраны. Мембраны, используемые на австралийских заводах, имеют преимущественно спиральную конструкцию и произведены в США.
Использование опреснения обратного осмоса в Австралии однозначно отличается от использования в остальном мире и в основном применяется для отдаленных регионов, где вода, пригодная для бытового потребления, находится в большом почете.
Текущий опыт использования технологии обратного осмоса в Австралии рассматривается в данной статье посредством тематических исследований существующих установок. Возможность в будущем инновационного применения технологии обратного осмоса подчеркивается ссылкой на исследовательские проекты, проводимые Совместным исследовательским центром (CRC) по управлению отходами и ограничению загрязнения. CRC является австралийским исследовательским центром передового опыта, и исследовательские проекты, связанные с мембранами, которые в настоящее время осуществляются, представляют собой крупнейшую исследовательскую программу CRC с запланированными расходами около 6 миллионов долларов. Эти инвестиции, вероятно, вернутся богатым урожаем, учитывая большой и быстрорастущий рынок мембран для очистки отходов и сточных вод для решения значительных экологических проблем.
Страница 61
Очистка сточных вод методом ионного обмена
By R. J. Eldridge
Abstract
Ионные примеси, такие как катионы тяжелых металлов или ионы хромата, можно удалить из сточных вод путем ионного обмена. Остаточные концентрации металлов обычно составляют менее 1 мг л ^-1 . Отработанный ионообменник регенерируют, обычно кислотой, и используют повторно. Регенерация дает концентрированный раствор соли металла, который в благоприятных случаях может быть использован повторно. В качестве альтернативы соли металлов могут быть электролитически преобразованы в свободные металлы. Очищенная вода также может быть использована повторно. Равновесием ионного обмена можно управлять, чтобы позволить отделить один ценный вид от смешанных сточных вод. В наиболее распространенном типе ионообменного оборудования используется неподвижный слой шариков смолы. Новые системы с подвижным слоем на основе магнитных смол используют небольшое количество смолы и способны очищать сточные воды, содержащие взвешенные твердые частицы.
Стр. 65
Полимерные флокулянты для очистки воды и сточных вод
By B.A. Bolto
Abstract
Обсуждается роль растворимых полимеров в очистке воды с акцентом на взаимодействие на молекулярном уровне. Некоторые знания о примесях, присутствующих в природных водах, необходимы для лучшего понимания того, как эффективно и экономично очищать низкосортные ресурсы.
Процессы, в которых успешно используются полимеры, включают обычную коагуляцию и флокуляцию, за которыми обычно следуют осаждение и фильтрация, аналогичные процессы, в которых используется утяжелитель и т.п., прямая и контактная фильтрация без стадии отстаивания, флотация растворенным воздухом, индуцированная воздушная или пенная флотация, усиленная первичная очистка сточных вод и сгущение осадка.
Использование полимеров дает несколько преимуществ: резкое увеличение производительности установки, снижение использования других химикатов, значительное уменьшение объемов шлама и расширение спектра водных ресурсов, которые можно использовать. Они должны быть сбалансированы с более высокими затратами на добавки.
Страница 75
Дезинфекция: обзор
By N.H. Pilkington
Abstract
Дезинфекция воды и сточных вод проводится для защиты здоровья человека путем сведения к минимуму передачи переносимых через воду микроорганизмов. Возникающие опасения включают цистообразующие организмы, такие как Giardia lamblia и Cryptosporidium.
Хлорирование является самым старым, наименее дорогим и наиболее часто используемым дезинфицирующим средством, но опасения по поводу хлорированных побочных продуктов дезинфекции поставили под сомнение его использование, особенно в некоторых странах Северной Америки и Западной Европы. Обширные исследования, проведенные за последние 20 лет, привели к усовершенствованию процессов, позволяющих максимально повысить эффективность дезинфекции при минимизации образования побочных продуктов и общих рисков для здоровья.
Имеются альтернативы хлору, и перечислены преимущества и недостатки некоторых из них. Химические дезинфицирующие средства включают хлорамин, бром, диоксид хлора, озон, йод и ионы серебра. Некоторые должны быть созданы на месте , некоторые могут не оставлять остатка, некоторые могут высвобождать нежелательные побочные продукты, а другие являются непомерно дорогими.
Также использовались физические процессы. К ним относятся УФ-излучение, микрофильтрация, тепло, ультразвук и γ-излучение, хотя только первое обычно используется для целей дезинфекции.
Из-за большого количества потенциально присутствующих организмов индикаторные организмы традиционно используются для контроля эффективности процесса. Обсуждаются свойства подходящих организмов-индикаторов и выбор условий процесса для обеспечения адекватной дезинфекции, в частности концепция C*t.
После дезинфекции поддержание остаточного количества дезинфицирующего средства в системе распределения необходимо для предотвращения повторного роста выживших организмов. Также рассматривается вопрос о целесообразности обеззараживания вторично очищенных сточных вод.
Страница 81
Дезинфекция воды и сточных вод ультрафиолетовым излучением
Компания N.H. Pilkington
Abstract
Ультрафиолетовое излучение (УФ) может использоваться для дезинфекции воды и сточных вод размножение микроорганизмов. При применении в пределах известных ограничений можно добиться хороших результатов. Требуемая доза облучения зависит от микробиологической нагрузки — типов присутствующих организмов и их количества. Для большинства применений с питьевой водой реальная доза составляет 30 мВт·с·см 9 .0253 −2 после потерь в системе считается приемлемым, но для обеззараживания сточных вод могут потребоваться более высокие дозы. Система очистки должна быть спроектирована таким образом, чтобы весь поток воды получал необходимую дозу при наихудшем сценарии. Параметры качества воды, такие как УФ-поглощение и мутность, уменьшают применяемую дозу и, следовательно, влияют на скорость потока, при котором можно обрабатывать воду. Приемочные испытания должны включать допуск на ухудшение характеристик лампы со временем.
В этом документе представлен обзор технологии ламп и контакторов, а также обсуждаются преимущества и недостатки процесса. Также приведены некоторые примеры применения технологии в Австралии.
Страница 89
Часть II. БИОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В СТОЧНЫХ ВОДАХ И ОЧИСТКЕ СТОЧНЫХ ВОД
Стр.0211 Abstract
Системы аэробной биологической очистки были преобладающей формой вторичной очистки городских сточных вод и многих промышленных сточных вод в течение последних пятидесяти лет. Как неподвижная пленка, так и свободно плавающие (активный ил) биологические системы в сочетании с процессом отделения твердых частиц могут обеспечить высокое качество сточных вод. Системы с активным илом особенно подходят для удаления азота и фосфора, но требуют соответствующей конфигурации биореактора.
Стр. 99
Обзор полностью биологического удаления N и P из сточных вод Raper
Abstract
Существует серьезная и растущая потребность в рентабельных процессах удаления питательных веществ. Циклические процессы, разработанные в основном в Австралии, могли бы конкурировать с более развитыми непрерывными процессами, особенно на предприятиях среднего и малого масштаба. У Австралии есть ноу-хау, чтобы стать крупным поставщиком полностью биологических технологий удаления питательных веществ.
Стр. 103
Интеграция управления водными ресурсами с мелиорацией питательных веществ и развитием рыболовства
A.H. Truman
Abstract возобновляемые источники пищи в аквакультуре, а также необходимость обеспечения гарантий качества воды для будущего развития рыбной промышленности. Давно признано, что правильно спроектированные и управляемые канализационные системы, основанные на стабилизационных прудах, могут доставлять значительное количество водных пищевых материалов, а также являются недорогой системой управления качеством воды в больших масштабах. В статье описывается подход, принятый на крупной «ферме» по очистке сточных вод Werribee, и перспективы на будущее.
Стр. 107
Процесс аэрации с периодической декантацией
Гордон Дж. Сьюардс и Гвин К.Х. Williams
Abstract
Barwon Water строит новую станцию вторичной очистки сточных вод мощностью 70 ML d ⁻ 1 в Блэк-Роке, штат Виктория, для очистки бытовых и промышленных сточных вод города Джилонг, крупного регионального центра с населением. около 200000.
Процесс, который будет использоваться на новом заводе, представляет собой процесс расширенной аэрации с периодической декантацией (IDEA). Этот процесс был выбран после обширных экспериментальных исследований этого и других широко используемых процессов очистки сточных вод.
В статье описаны исследования опытно-промышленной установки и представлены результаты экспериментальной работы. В конечном итоге система IDEA была выбрана для обновления за 42 миллиона австралийских долларов на основе сравнения следующих факторов:
эффективность удаления загрязняющих веществ;
способность соответствовать требованиям EPA;
способность справляться с ударными органическими и гидравлическими нагрузками;
надежность, гибкость и надежность;
требуется стандартное вмешательство оператора;
возможность образования запаха;
капитальные и эксплуатационные затраты.
Строительство завода началось в марте 1994 г. и должно быть завершено к декабрю 1995 г.
Стр. 115
Эффективность установок высокопроизводительного биологического удаления фосфора на очистных сооружениях Балларат Южный
Б.Е. Цена
Резюме
В 1988 году была введена в эксплуатацию установка по очистке сточных вод Балларат-Юг стоимостью 4,1 миллиона долларов. Его цели заключались в том, чтобы обеспечить увеличение мощности очистки к 2010 году и выполнить новые лицензионные требования Управления по охране окружающей среды (EPA) по предельной концентрации аммиака 10 мг л ^-1 и целевой концентрации общего фосфора 2 мг л ^-1 .
В этом документе подробно описывается производительность этой высокопроизводительной установки до и после расширения установки с резервуаром для балансировки потока отстоявшихся сточных вод и третьим резервуаром для аэрации. Эти дополнения стоят 1,0 миллиона долларов.
Цель лицензии по фосфору до сих пор не достигнута, хотя оптимизация управления технологическим процессом и условий эксплуатации все еще продолжается после ввода в эксплуатацию третьего аэротенка в конце 1993 года.
Стр. 121
Установка для удаления биологических питательных веществ Bendigo
By Zlatko Tonkovic
Резюме
Установка для удаления биологических питательных веществ Bendigo была разработана для постоянного достижения высокой степени процесс УКТ. Он также представлял собой крупнейшую установку по удалению биологических питательных веществ, построенную в Австралии.
Город Бендиго расположен в 150 км к северу от Мельбурна. Очистные сооружения рассчитаны на численность населения 120000 эквивалентных человек. Очистные сооружения должны соответствовать предельным значениям биохимического потребления кислорода 10 мг л ^-1, 15 мг л ^-1 взвешенных твердых частиц, 2 мг л ^-1 аммиачного азота и 10 мг л ^-1 общего азота. .
Управление по охране окружающей среды штата Виктория не установило жестко предела содержания фосфора в сточных водах, требуя только, чтобы предприятие максимизировало биологическое удаление фосфора. Экспериментальные испытания установки и фундаментальные расчетные уравнения показали, что уровень фосфора 2 мг л ^-1, что впоследствии было принято в качестве цели лечения.
Ввод в эксплуатацию начался в мае 1991 года. Начало нитрификации было медленным из-за низких температур сточных вод (14°C), которые наблюдались во время ввода в эксплуатацию. С тех пор уровни аммиака и общего азота в сточных водах оставались чрезвычайно стабильными. Уровень аммиачного азота в сточных водах установки составляет менее 0,2 мг л ^-1, а уровень общего азота постоянно ниже 10 мг л ^-1 .
Удаление фосфора началось с нормального метаболического поглощения (2–3 мг л ^-1 ) в течение первых шести недель после запуска. Начало биологического удаления фосфора началось после шестой недели, и цель очистки от фосфора была достигнута в течение шестнадцати недель после запуска. Последующие эксплуатационные проблемы и изменения на заводе привели к потере биологического удаления фосфора, но восстановление было достигнуто в течение десяти недель после корректировки работы завода.
Ввод в эксплуатацию завода в Бендиго доказал пригодность технологии биологического удаления фосфора и азота в условиях Австралии при очистке преимущественно бытовых сточных вод.
Стр. 127
Биологические фильтры с аэрацией для очистки сточных вод
Брюс Аллендер
Резюме
В этой статье дается обзор процесса очистки с помощью биологических аэрируемых фильтров (BAF), который представляет собой процесс очистки сточных вод. Существует несколько вариантов биологических аэрируемых фильтров, и система, которая будет подробно описана, разработана компанией Thames Water: процесс SAFe.
Будут обсуждены преимущества и недостатки БАФ по сравнению с другими традиционными системами аэробной очистки.
Эксплуатационные данные завода по переработке отходов Силчестера в Великобритании будут включены и обсуждены.
Стр. 133
Высокоскоростное анаэробное сбраживание: обзор
Кит М. Маклин
Резюме
За последние 25 лет было разработано множество высокоскоростных анаэробных реакторов. сбраживание, чтобы стать жизнеспособным вариантом очистки больших объемов промышленных сточных вод. Ряд конфигураций реактора, например. анаэробный фильтр, анаэробный слой ила с восходящим потоком и анаэробный псевдоожиженный слой в настоящее время широко используются для очистки сточных вод пищевой, пивоваренной, дистилляционной, бумажной и химической промышленности. В этой статье представлен краткий обзор микробиологии, конфигурации реактора, применимости, мониторинга и контроля высокоскоростного анаэробного сбраживания для очистки сточных вод.
Abstract
Западная очистная станция (бывшая очистная лагуна Верриби, расположенная на 5 км 3 лагуны) является очистным сооружением к западу от Мельбурна. Это также большая ферма по разведению крупного рогатого скота и овец и заповедник международного значения. Чтобы обеспечить устойчивое развитие операций по очистке сточных вод на Западной очистной станции, в настоящее время осуществляется крупная программа реконструкции лагуны для контроля запаха и повышения производительности, при этом крытые анаэробные пруды и факультативные аэрируемые пруды составляют важную часть лагуны нового поколения.
Текущие исследования Melbourne Water направлены на оптимизацию выхода метана для производства электроэнергии и удаления питательных веществ, а также на минимизацию использования аэраторов. Другая исследовательская деятельность в лагуне включает использование биопленок для улучшения удаления азота и, совместно с Zootech Research Pty. Ltd., крупномасштабное производство и сбор зоопланктона в качестве средства удаления питательных веществ и водорослей. Zootech самостоятельно разрабатывает рыбные корма для аквакультуры из выловленного зоопланктона и приступает к инкубаторным операциям и исследованиям производства морских водорослей для ряда переработанных пищевых продуктов и химикатов для животных и человека.
В этом документе описывается, в частности, историческое развитие отстойников с закрытыми анаэробными реакторами и аэрируемыми бассейнами, а также обсуждаются различные возникающие при проектировании и эксплуатации проблемы. В документе также излагаются текущие и планируемые исследования процесса отстойников и будущие направления для Западной очистной станции.
Стр. 149
Очистка отстойников: реальная альтернатива очистке сточных вод
By Peter Gross
Резюме
В этом документе обобщены общие вопросы, связанные с разработкой систем отстойников. Основными рассматриваемыми вопросами являются запах, требования к сточным водам, аэрация и управление осадком.
Каждая проблема обсуждается, чтобы проиллюстрировать определяющие факторы и предлагаемые решения для преодоления недостатков в достижении целей по минимизации воздействия на окружающую среду и общество.
Выделены общие преимущества и недостатки, чтобы можно было принять обоснованное решение об установке отстойников в качестве процесса очистки для дальнейшего рассмотрения для конкретных применений.
Стр. 155
БИОТАН: высокоскоростной процесс обработки анаэробного слоя ила с восходящим потоком
Грэм Энбом и Крис Хуйбрегсен но часто считался медленным процессом и поэтому занимал много места. Разработки за последние 20 лет включают более полное понимание вовлеченной биохимии и открытие пелиетизации ила, когда процесс работает в режиме слоя ила с восходящим потоком. Это привело к тому, что процесс был назван системой очистки анаэробного ила с восходящим потоком (UASB). Основное преимущество этой системы заключается в том, что более высокая плотность микроорганизмов в реакторе позволяет проводить очистку с гораздо более высокими скоростями при пропорциональном уменьшении размера и стоимости очистной установки. Такие очистные сооружения в настоящее время широко используются в пищевой промышленности и для других высокопрочных органических отходов.
Страница 161
Часть III. ОСТАТКИ И БИОСОЛИДЫ
Страница 163
Новые возможности обезвоживания и переработки отходов водоочистных сооружений
By HA. Bustamante and T.D. Waite
Abstract
Шламы, образующиеся при очистке воды, стали экологической проблемой, поскольку их объемы увеличиваются, а традиционные варианты удаления, такие как захоронение в океане, не допускаются. Захоронение на полигоне в настоящее время является одним из наиболее распространенных вариантов утилизации, но требует обезвоживания шлама до консистенции, пригодной для лопатки, обычно от 17 до 20 мас.% твердых веществ. Механическое обезвоживание водных шламов часто затруднено и требует тщательной обработки полимерами. Значительные возможности также существуют для разработки инновационных методов обезвоживания. Электроосмотическая фильтрация шламов квасцов под давлением в лабораторных масштабах привела к содержанию твердого осадка в 30 мас.% по сравнению с примерно 12 мас.%, полученными только под давлением. Эффективное обезвоживание осадка открывает перспективы для экономически выгодных вариантов повторного использования. Таким образом, разработан процесс извлечения алюминия из обезвоженных алюмошламов щелочным выщелачиванием. Добавление извлеченного алюминия в сточные воды эффективно снижает содержание фосфора с 9до менее 1 мг L ^-1 .
Стр. 171
Биологический шлам: технический обзор
П.Дж. Джексон и А.Х. использование и утилизация. В последнее время произошли изменения в сторону решений по повторному использованию или переработке, и в Австралии действует ряд таких предприятий. Есть много соображений при выборе пути удаления шлама. В этой статье краткий обзор австралийских методов обращения с осадком, сопровождаемый примерами текущих операций, превращается в описание и сравнение сегодняшних вариантов.
Стр. 177
Долгосрочное планирование управления твердыми биологическими веществами в Сиднее
Дэвид Гоф и Росс Фрейзер
Резюме
Разработка и оценка вариантов управления количество и качество твердых биологических веществ, а также их оценка рынка, транспортировки и переработки. Наряду с широкой технической и экологической оценкой доступных вариантов был проведен подробный анализ чистой текущей стоимости 37 вариантов. Анализ был основан на прогнозируемом улавливании ила на 2021 год в размере 440 т сухого ила ⁻¹ (ср. 194 сухих т д ⁻¹ в 1994 г.). Определены предпочтительные продукты, способы транспортировки и рынки сбыта.
Стратегии управления, направленные на достижение конкретной цели, могут быть разработаны с использованием сочетания вариантов управления твердыми биологическими веществами. Описаны затраты на различные стратегии управления. Для Сиднея производство сброженного обезвоженного кека для конечного использования в основном в сельском и лесном хозяйстве (с небольшой долей на свалках) будет представлять собой стратегию с наименьшими затратами. Более разнообразная стратегия полезного использования снизит рыночный риск, но значительно увеличит затраты.
Стр. О’Халлоран, Б.А. Sexton and N.H. Pilkington
Abstract
Многопрофильная группа из CSIRO разработала систему непрерывного оперативного мониторинга канализационных стоков для измерения набора основных физико-химических параметров (температура, pH, проводимость, мутность и растворенный кислород). , которые отражают объемные свойства сточных вод. Специализированные датчики установлены в проточном коллекторе, питаемом погружным мацерационным насосом. Было обнаружено, что присущее очищающее действие сточных вод сводит к минимуму накопление отложений, и было доказано, что система надежно работает в широком диапазоне сточных вод в течение нескольких месяцев без особого внимания.
Большинство канализационных стоков влияют по крайней мере на одну из измеряемых переменных, поэтому система может обнаруживать широкий спектр событий сброса, начиная от горячей промывочной воды и заканчивая гальваническими отходами. Он может контролировать выбросы в промышленных зонах, отслеживать суточные тенденции в домашних водосборах и может использоваться для оптимизации работы очистных сооружений. Были проведены полевые испытания в широком диапазоне сточных вод, где были успешно обнаружены незаконные и неожиданные сбросы. Система компактна и легко переносится, ее можно использовать как на стационарных объектах, так и в качестве мобильной установки для контроля торговых отходов. Теперь он доступен на коммерческой основе как Sewer Sentinel*, и было продано более десяти единиц. Они оказались наиболее надежными при мониторинге ряда сточных и промышленных стоков.
Страница 200
Индекс авторов

Очистка сточных вод с помощью современных технологий

В связи с быстрой урбанизацией в стране наблюдается соразмерный рост потребности в воде и использовании воды, одной из самых важных жизненных потребностей. Почти 80 процентов воды, подаваемой для бытовых нужд, уходит в виде сточных вод. В большинстве случаев сточные воды сбрасываются без очистки и либо оседают в почве как потенциальный загрязнитель грунтовых вод, либо сбрасываются в естественную дренажную систему, вызывая загрязнение нижележащих территорий. Таким образом, существует острая необходимость в очистке сточных вод с использованием современных технологий и восстановлении как можно большего количества пригодной для использования воды. Но дело в том, что в большинстве городов Индии либо нет канализации и очистных сооружений, либо очистные сооружения крайне неадекватны.

Источниками сточных вод являются дома, фермы, фабрики, больницы и предприятия. Фекалии и моча как людей, так и животных содержат множество болезнетворных организмов. Сточные воды также могут содержать вредные химические вещества и тяжелые металлы, которые, как известно, вызывают различные проблемы со здоровьем. Болезнетворные организмы (патогены) от пациентов в больницах могут попадать в сточные воды. Сточные воды также могут содержать канцерогены, повышающие риск развития рака среди уязвимых людей, которые могут прямо или косвенно соприкасаться с такими сточными водами. Когда неочищенные сточные воды смешиваются с грунтовыми водами, это может создать значительный риск для здоровья людей с подавленной иммунной системой. Дети, пожилые люди и бедняки также подвержены значительно большему риску, чем население в целом. Таким образом, уместно должным образом очищать сточные воды, прежде чем они будут спущены в водоток.

Согласно отчету, расчетное образование сточных вод в городах класса I и городов класса II (согласно оценке, сделанной на 2008 год) составляет 38 254 миллиона литров в день (MLD). При этом существует только 11 787 очистных мощностей MLD. Таким образом, существующие мощности по очистке составляют всего 30 процентов от нынешнего образования сточных вод. Точно так же около 13 468 MLD сточных вод образуются в промышленности, из которых только 60 процентов очищаются.

Таким образом, в Индии существует огромный разрыв между образованием сточных вод и их очисткой. Даже существующие очистные сооружения также используются неэффективно из-за неэффективной эксплуатации и технического обслуживания существующих установок и канализационных насосных станций. Есть 269очистных сооружений (ОСС) в Индии, из которых только 231 находится в эксплуатации. Кроме того, почти 39 процентов КОС не соответствуют общим стандартам, установленным Экологическими (охранными) правилами сброса в водотоки. В ряде городов существующие очистные сооружения остаются недоиспользованными, при этом большое количество сточных вод сбрасывается без очистки в том же городе.

Подсчитано, что к 2051 году прогнозируемый объем сточных вод из городских центров может превысить 120 000 MLD, а в сельских районах Индии также будет образовываться не менее 50 000 MLD. Однако планы управления сточными водами не учитывают этот растущий темп образования сточных вод. В отчете правительства за 2007 год указывалось, что управление водными ресурсами станет самой серьезной проблемой 21 века. По данным исследователей, на промышленный и муниципальный сегменты приходится почти 90 процентов рынка очистки воды в Индии стоимостью 2000-2100 миллионов долларов.

Обычные процессы очистки сточных вод дороги и требуют сложных операций и технического обслуживания. Удаление, обработка и обращение с осадком были наиболее запущенными областями в работе STP в Индии. Из-за неправильного проектирования, некачественного обслуживания, частых отключений электричества и нехватки технических кадров сооружения, построенные для очистки сточных вод, не функционируют должным образом и большую часть времени остаются закрытыми. Использование биогаза, генерируемого в реакторах UASB (анаэробный шламовый покров с восходящим потоком) или в метантенках, также в большинстве случаев неадекватно.

Одна из основных проблем методов очистки сточных вод заключается в том, что ни одна из доступных технологий не имеет прямой экономической отдачи. Из-за отсутствия экономической отдачи местные власти, как правило, не заинтересованы в очистке сточных вод. Также было замечено, что некоторые ПСУ не соответствуют установленным стандартам в отношении БПК (биохимического потребления кислорода), что делает очищенную воду непригодной для бытовых нужд. В результате, хотя мощности по очистке сточных вод в стране увеличились примерно в 2,5 раза с 1978-79, но едва ли 10 процентов образующихся сточных вод подвергается эффективной очистке, а остальные попадают в естественные экосистемы и вызывают крупномасштабное загрязнение рек и грунтовых вод.

Обычная очистка сточных вод состоит из комбинации физических, химических и биологических процессов и операций по удалению твердых веществ, органических веществ и иногда питательных веществ из сточных вод. Технологии очистки сточных вод нового поколения, такие как мембранный биореактор (МБР), могут очищать сточные воды почти до качества речной воды.

Сточные воды при очистке проходят следующие процессы: предварительная очистка (удаление грубых твердых частиц и других крупных материалов, часто встречающихся в неочищенных сточных водах), первичная очистка (удаление осаждаемых органических и неорганических твердых частиц путем осаждения и удаление материалов, которые будет всплывать путем скимминга), вторичная очистка (удаление биоразлагаемых растворенных и коллоидных органических веществ с использованием процессов аэробной биологической очистки) и третичная очистка (удаление азота, фосфора, дополнительных взвешенных веществ, тугоплавких органических веществ, тяжелых металлов и растворенных твердых веществ).

В городах класса I наиболее часто используемой технологией для очистки сточных вод является пруд окисления или процесс с активным илом, охватывающий 59,5 процента от общей установленной мощности. Далее следует технология UASB, покрывающая 26 процентов от общей установленной мощности. На 28 процентах заводов также используется серия прудов стабилизации отходов, хотя их общая мощность составляет всего 5,6 процента. В недавнем отчете Всемирного банка решительно высказывались в пользу стабилизационных прудов как наиболее подходящей системы очистки сточных вод в развивающихся странах, где земля часто доступна по разумной цене, а квалифицированной рабочей силы не хватает.

Методы очистки, адаптированные для очистки промышленных сточных вод, включают флотацию растворенным воздухом, фильтр с двойным фильтром, фильтр с активированным углем, фильтрацию песка и стабилизацию в резервуарах, смеситель мгновенного действия, кларифлокулятор, вторичные отстойники и шламовые сушилки и т. д. Удаляются грубые частицы и твердые частицы во время первичной обработки путем просеивания, удаления песка и осаждения.

В развивающихся странах, таких как Индия, проблемы, связанные с повторным использованием сточных вод, возникают из-за отсутствия их очистки.

Промышленная вентиляция в Москве строительство монтаж в Подольске

Промышленная вентиляция в Москве строительство монтаж в Подольске

Современные методы очистки сточных вод: Современные методы очистки сточных вод

Современные методы очистки сточных вод

Виды сточных вод

Производственные сточные воды

Хозяйственно-бытовые сточные воды

Атмосферные (ливневые) сточные воды

Методы механической очистки

Химические и физико-химические методы очистки

Физико—химические методы очистки сточных вод

Химические методы очистки сточных вод

Методы биологической очистки

Особенности очистки сточных вод для предприятий разных отраслей

Особенности отведения сточных вод в нефтеперерабатывающей промышленности

Особенности отведения сточных вод на текстильных предприятиях

Характеристика сточных вод прачечных предприятий и автомоек

Особенности отведения сточных вод на животноводческих и птицеводческих фермах

Вывод

Литература

Современные методы очистки сточных вод фармацевтической промышленности

Применение реактива Фентона

Эффект кавитации

Фотокаталитическое окисление

Совместное действие О₃ и Н₂О₂

Окисление влажным воздухом

Сверхкритическое окисление

Современные методы очистки сточных вод

Процессы очистки сточных вод – основа современного цивилизованного общества

История очистки сточных вод

Как работает современная система очистки сточных вод

Предварительная и первичная очистка

Вторичная очистка сточных вод

Современные технологии водоподготовки и очистки сточных вод

Очистка сточных вод с помощью современных технологий

Добавить комментарий Отменить ответ

«АРК Инжиниринг» приглашает к сотрудничеству

Наш адрес

Контакты для связи с нами

Промышленная вентиляция в Москве строительство монтаж в Подольске

Современные методы очистки сточных вод: Современные методы очистки сточных вод

Современные методы очистки сточных вод

Виды сточных вод

Производственные сточные воды

Хозяйственно-бытовые сточные воды

Атмосферные (ливневые) сточные воды

Методы механической очистки

Химические и физико-химические методы очистки

Физико—химические методы очистки сточных вод

Химические методы очистки сточных вод

Методы биологической очистки

Особенности очистки сточных вод для предприятий разных отраслей

Особенности отведения сточных вод в нефтеперерабатывающей промышленности

Особенности отведения сточных вод на текстильных предприятиях

Характеристика сточных вод прачечных предприятий и автомоек

Особенности отведения сточных вод на животноводческих и птицеводческих фермах

Вывод

Литература

Современные методы очистки сточных вод фармацевтической промышленности

Применение реактива Фентона

Эффект кавитации

Фотокаталитическое окисление

Совместное действие О₃ и Н₂О₂

Окисление влажным воздухом

Сверхкритическое окисление

Современные методы очистки сточных вод

Процессы очистки сточных вод – основа современного цивилизованного общества

История очистки сточных вод

Как работает современная система очистки сточных вод

Предварительная и первичная очистка

Вторичная очистка сточных вод

Современные технологии водоподготовки и очистки сточных вод

Очистка сточных вод с помощью современных технологий

Вам может понравится

Линолеум максимальная ширина рулона: Какая бывает ширина линолеума – типоразмер и расчет

Компрессор бензиновый воздушный: Воздушные бензиновые компрессоры: купить в Москве

Бетоноконтакт для краски: Можно ли нанести бетоноконтакт на старую краску для последующей штукатурки. Применение грунта «Бетоноконтакт» на масляную краску

Добавить комментарий Отменить ответ