Содержание
что это такое, цели и задачи, сфера применения. Механизмы, методы и технология биологической очистки стоков. Плюсы и минусы различных видов очистки.
Человечество не может обходится без воды. Вода – это жизнь. Вода — это производство. Вода- это развитие нашей цивилизации. Ценность воды как ресурса подкрепляется также её способностью к возобновлению и восстановлению. Поэтому до момента возврата в природную среду следует провести мероприятия по очистке сточных вод.
1. Цели и задачи биологической очистки воды.
- Очистка сточных вод – это последовательность шагов по удалению органических и неорганических загрязнений промышленных, хозяйственных, бытовых стоков.
В настоящее время очистка воды включает в себя нижеприведенные методы:
1.1. Необходимость очистки сточных вод.
Человечество с давних времён осознавало ценность воды и понимало необходимость её очистки. Прежде чем вернуть воду природе, человек древности отстаивал её в резервуарах. Расслаиваясь, верхний слой воды возвращался в природу, а осадок служил удобрением. Ещё много тысячелетий назад человечество заметило способность воды к самоочищению. Нам, людям современности, конечно, понятны химические процессы разложения на простейшие вещества и обеззараживание с помощью солнечного ультрафиолета.
Принцип биологических очистных сооружений придуман самой природой. Однако в настоящее время развитие человеческой цивилизации идёт такими прогрессирующими темпами, что у нас просто нет времени на ожидание очистки стоков естественным способом. Вторая проблема, стоящая перед современным человеком, это рост потребления водных ресурсов, а соответственно и рост количества стоков, рост объёмов воды, которые нужно вернуть природе. У нас нет таких площадей и территорий для того, чтобы стоки самоочищались в естественных условиях.
Время и пространство — это те факторы, которые человек ставит во главу углу, взяв за основу метод природной биологической очистки сточных вод, ускорив его способом принудительной (искусственной) аэрации.
1.2. Сфера применения биологической очистки сточных вод.
Загрязнение воды определяется отраслевыми особенностями производств и потребностями домохозяйств. Это предприятия ЖКХ, предприятия агропромышленного комплекса, заводы по переработке нефти и нефтепродуктов, целлюлозно-бумажная промышленность, производство и выделка кожи, спиртовая, пищевая промышленность, СТО, АЗС, предприятия общепита, туристическая отрасль и т.д. В каждой конкретной местности сток по своему химическому составу будет различным. Соответственно, следует использовать расчётные показатели качества воды на входе, чтобы принять решение о способе очистки стоков.
К сточным водам относят также атмосферные осадки.
Как видно, состав сточных вод всегда будет отличатся и зависеть от отрасли и региона, где были взяты пробы. В самом общем по составу все загрязнения сточных вод делятся на:
В составе стоков могут быть
- Хлоридные и азотные соединения;
- Органические соединения бензола, глюкозы, ацетона, этанола и т. д.;
- Калий;
- Фосфор;
- Кальций;
- Белки, жиры, углеводы.
- ПАВы, фосфаты, сульфаты и прочие соединения.
Органические загрязнения при распаде создают гнилостные осадки, выделяющие характерный запах канализации. Именно для удаления органики используют биологический метод очистки сточных вод
2. Механизм и технология процесса биологической очистки отработанных стоков.
2.1. Механизм биологической очистки сточных вод
Органика, которая содержится в сточных водах является прекрасной средой, источником энергии и пищи для разнообразных микроорганизмов, которые своей деятельностью разрушают составные органические соединения до простых аминокислот, белков и т.д. Таким образом, колонии микроорганизмов растут, самовозобновляются, а при избытке «пищи» размножаются сверх нормативов.
Отмершие колонии погружаются на дно резервуара и удаляются с наравне с избыточными.
- Принцип биологической очистки стоков основан на способности микроорганизмов расщеплять органические соединения до простых веществ – воды, метана, сероводорода, углекислого газа. Органика – это источник энергии для бактерий и простейших.
2.1. Технология процесса биологической очистки стоков
Ключевым компонентом в технологии биоочистки является активный ил. Для многих этот агент вызывает множество вопросов: «Ил как в речке?», «Как его сделать активным?», «От чего зависит его активность и эффективность?»
- Активный ил- это специфический биоценоз живых организмов, перерабатывающих загрязнения сточных вод.
Биоценоз обладает определёнными характеристиками, которые рассчитываются исходя из потребностей очистки стоков с заданными параметрами входа и планируемыми параметрами выхода стока. Это значит, что состав активного ила будет отличатся в зависимости от характеристик загрязнений.
Какие организмы входят в состав активного ила? Это бактерии, дрожжи, грибы, простейшие, коловратки, кольчатые черви и прочие.
Рис.2. Разнообразие микроорганизмов.
Для активного потребления бактериями загрязнений требуется несколько условий:
- 1. Наличие/отсутствие кислорода.
- 2. Определённая температура.
- 3. Кислотно-щелочной баланс.
В биологических очистных сооружениях используют аэробные и анаэробные бактерии.
Рис.3 Виды Аэробных и анаэробных бактерий, их классификация и назначение в процессе биологической очистки.
Аэробные бактерии |
существуют только в среде, содержащей кислород. Они полностью расщепляют органику до СО2 и Н2О, наращивая собственную биомассу. Опишем формулой данный процесс: CxHyOz + O2 -> CO2 + h3O + биомасса бактерий, где CxHyOz – органическое вещество. |
Анаэробные бактерии |
живут без кислорода, из-за этого прирост их биомассы невелик. Анаэробный тип бактерий используется в бескислородном брожении органических соединений с образованием метана. Формула: CxHyOz -> Ch5 + CO2 + биомасса бактерий |
3. Какие сооружения и станции используют для очистки загрязнений сточных вод.
3.1. Разновидности способов биологической очистки.
Все способы биологической очистки делятся на естественные и искусственные.
Естественные |
Искуственные |
Дренажные или фильтрационные поля |
Биофильтры |
Биопруды |
Метатенки (анаэробные реакторы) |
Аэротенки (аэробные реакторы) | |
фильтрующие колодцы | |
песчано-гравийные фильтры | |
каналы циркуляционного окисления | |
Станции биологической очистки (биореакторы) |
3.
2. Технологическая схема процесса станции биологической очистки сточных вод.
А теперь рассмотрим, как на практике работает очищение воды биологическим способом в очистных сооружениях.
Рис5. Технологическая схема процесса очистки стоков в очистном сооружении.
В очистных сооружениях биологического типа процессы расщепления органических веществ происходят в одном резервуаре, но в разных отсеках (зонах). Это значительно сокращает площадь, отводимую под станции биологической очистки.
В Первой аноксидной зоне удаляются азоты нитратов из возвратного активного ила, во второй — нитраты, образуемых в ходе процесса нитрификации в аэробной зоне для обеспечения требуемого качества очищенной воды по N-NO3.
На производительность процесса биологического удаления фосфора влияют: сколько времени сток нахождится в анаэробной зоне, сколько времени сток требуется для прохождения аноксидной и аэробной зон, какова масса легкоокисляемых органических соединений, возраст активного ила, концентрация нитратов в анаэробной зоне.
4. Плюсы и минусы всех методов биологической очистки
Таблица 1. Эффективность очистки в зависимости от способа
Занимаемая площадь |
Скорость очистки |
Потребность в воздухе |
Типы загрязнений |
Круглогодичная эксплуатация | |
Поля фильтрации, биопруды |
большая |
низкая |
да |
органические |
нет |
Биологические очистные сооружения |
Малая |
высокая |
да |
органические |
да |
5.
Заключение
Биологическая очистка воды придумана самой природой. Однако развитие нашей цивилизации требует ускорения естественных процессов. В данном случае искусственное вмешательство человека в биологический механизм очистки идёт на пользу природе:
- Сокращается время очистки воды.
- В природу возвращаются продукты распада стоков –углекислый газ, вода, метан. Избыточный ил служит хорошим удобрением.
- Низкая стоимость, так как для процесса биологической очистки не нужны дополнительные реагенты или устройства. Экономия происходит также за счёт сокращения персонала.
- Биологическая очистка сточных вод создаёт естественный цикл природопользования.
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.
Очистка сточных вод промышленных предприятий • Stowater.
ru
В этой статье мы постарались обозначить проблемы с ростом объемов промышленных сточных вод и их очисткой. А также предложить для отечественных предприятий недорогие современные очистные сооружения для решения задач очистки их стоков, избежания проблем с надзорными органами и обеспечения экологической безопасности природных водоемов.
Автор: Алексей Кулаков
Время прочтения: 4 мин.
Проблемы утилизации сточных вод
На сегодняшний день крайне актуальна проблема, связанная с загрязнением окружающей среды ввиду повсеместного наличия и образования сточных вод. И проблема не ограничивается большими объемами хозяйственно-бытовых сточных вод, которые неизбежны и в небольших городах и, тем более, крупных мегаполисах. Значительно бОльшую опасность представляют сточные воды заводов и фабрик. Поэтому очистка сточных вод промышленных предприятий – это глобальная задача, которую необходимо решать.
В мире появляется широкое многообразие промышленных стоков, требующих особого изучения относительно каждой отрасли промышленности. Сточные воды производственных предприятий, при попадании в окружающую экосистему наносят непоправимый ущерб экологии. А при сбросе промышленных стоков в горколлектор увеличивают нагрузку на городские очистные сооружения. Исходя из указанного фактора, на каждом предприятии является важным решение задач, связанных с их очисткой.
Несомненно, именно промышленные предприятия выступают основным источником экологических проблем, связанных со сбросом сточных вод, которые существуют в современном мире. Ведь производственные предприятия сами по себе предполагают использование химических веществ в различных технологических процессах, которые и попадают в стоки и далее в водоемы. Тем самым наносится колоссальный вред окружающему миру.
Очистка промышленных сточных вод, а также промышленные стоки в целом строго регламентированы действующим законодательством, основываясь на которое становится понятно, что каждое предприятие, на котором образуются сточные воды, обязано минимизировать негативное влияние и последствия от утилизации стоков. В каждом региональном субъекте для предприятий устанавливаются нормы допустимых концентраций загрязняющих веществ в сточных водах, которые сбрасываются в городскую канализацию. И службы коммунального водоотведения отслеживают их соблюдение.
Но установленные законом требования в полном объеме зачастую предприятиями не выполняются, в подавляющем большинстве случаев показатели загрязненности сточных вод во многом превышают установленные нормы. И одним из ключевых факторов превышения норм по содержанию загрязнений в сточных водах на предприятиях является использование достаточно устаревших в моральном и физическом отношении очистных сооружений, которые не выполняют свои функции.
А также не подлежат модернизации или какой-либо реконструкции, потому что технологически не способны провести очистку до современных требований по очистке.
Очистка сточных вод предприятий требует внедрения новых технологий, способных свести к минимуму негативное влияние на экологию. В этой связи на сегодняшний день успешно разрабатывается, выпускается и повсеместно внедряется современное высокоэффективное водоочистное оборудование.
Компания «Сумма Технологий Очистки Воды» своей целью ставит развитие технологии очистки стоков и производство современного оборудования, которое обеспечит производственным предприятиям эффективное решение соблюдения экологических норм и предотвращения загрязнений окружающей среды.
Модульные сооружения очистки сточных вод промышленных предприятий
Одним из таких типов водоочистного оборудования, эффективно-зарекомендовавшим себя для очистки стоков на предприятиях, являются блочно-модульные очистные сооружения. Это комплексы наземного технологического оборудования полной заводской готовности, которые сразу изготавливаются под условия и требования очистки сточных вод конкретного предприятия – заказчика.
Такие очистные сооружения для промышленных предприятий удобны своей мобильностью, масштабируемостью и возможностью установки, как в помещениях, так и на открытых площадках. К примеру,
- установка на производственных площадках при отсутствии возможности строительства капитальных зданий и в местах, имеющих для этого затрудненные условия;
- возможно наращивать очистные станции по производительности и дополнительными ступенями очистки;
- при необходимости производства очистки сточных вод на объектах, достаточно удаленных от центральной канализации.
Очистное оборудование может размещаться внутри быстровозводимых каркасных зданий или в блок-контейнерах. И для работы таких очистных сооружений на местах потребуется только лишь возможность подключения к электрической сети и коммуникациям для подачи стоков на очистку и отводу очищенной воды.
Модульные очистные сооружения для очистки сточных вод.
Относительно требуемой производительности эти очистные могут размещаться как по одному, так и группироваться из нескольких модулей. Комплектация устанавливаемых модулей производится индивидуально для конкретного заказчика с учетом состава водного стока и требуемой степени их очистки. Очистные сооружения изготавливаются исключительно с учетом представленного технического задания и некоторых индивидуальных пожеланий заказчика.
Отметим основные преимущества блочно-модульных установок для очистки сточных вод предприятий наземного исполнения:
- внедрение блочно-модульных очистных устройств не подразумевает строительство капитальных сооружений;
- очистные станции вводятся в эксплуатацию в кротчайшие сроки;
- достаточно простой монтаж на месте использования;
- высокая мобильность посредством автомобильного или железнодорожного транспорта;
- возможность установки в температурном диапазоне от – 55 до + 55 °C;
- возможность быстрого переноса станции.
Чтобы предприятию получить действительно эффективную очистку стоков, для подбора технологии и оборудования модульных очистных сооружений рекомендуется предоставлять следующие данные:
- максимум расхода воды в сутки на очистку;
- характеристику стоков;
- вариант режима водоотведения в результате очистки;
- направление деятельности объекта промышленности или характеристика стоков;
- ориентировочное месторасположение установки.
В заключение скажем, что наличие сооружений для очистки сточных вод промышленных предприятий позволяет снизить степень загрязнения до тех показателей, при которых стоки можно отводить в окружающую среду без потенциального риска нанести ей урон. Специалисты, разрабатывающие технологии и оборудование водоочистки, выполняют расчеты загрязнения, определяют ряд иных ключевых параметров, которые учитываются при проектировании, производстве, монтаже и запуске в эксплуатацию всех элементов комплекса очистного сооружения.
Таким образом, предотвращение загрязнения природных водоемов промышленными стоками и охрана окружающей среды в целом и являются ключевыми задачами, стоящими перед современным обществом. И наша компания своей деятельностью способствует сохранению экологии и помогает предприятиям в решении задач по очистке стоков.
Водоочистные сооружения: этапы очистки воды
Дляочистки сточных вод применяется комплекс мероприятий, который позволяет удалить загрязнения в промышленных и бытовых сточных водах.
Подбор методов и стадий очистки, через которые должны пройти стоки, чтобы их можно было без опасений сбросить в реку или повторно использовать, зависит от характера загрязнений и индивидуален для каждого объекта. Такая задача требует сложных инженерных решений, разработкой которых уже 15 лет занимается научно-производственная фирма «Экосервис».
Очищение сточных вод проходит в несколько этапов:
- механическая очистка;
- физико-химическая очистка биологическая очистка;
- биологическая очистка;
- дезинфекция (при необходимости).
1 этап: Механическая очистка
С помощью механической очистки из стоков удаляются нерастворимые примеси в количестве не превышающем 70 % минеральных загрязнений. Сначала стоки проходят через решетки и сита. На этом этапе удаляются крупные частицы минерального и органического происхождения. Далее сточная вода пропускается через песколовки, в которых мелкие частицы выпадают в осадок и через жироловки, которые удаляют с поверхности воды гидрофобные вещества (масла, жиры). После чего сточные воды подаются в первичные отстойники, где происходит осаждение взвешенной органики. Осадок, находящийся в стоках, со временем осаживается на дно и собирается в центральный приямок. Те вещества, которые легче воды, собираются в бункер специальными приспособлениями.
2 этап: Физико-химическая очистка
Физико-химическая очистка обеспечивает отделение как твердых и взвешенных частиц, так растворенных примесей и наиболее эффективна при локальной очистке сточных вод промышленных предприятий. Физико-химическая очистка включает множество разных способов, основными из которых являются экстракция, флотация, нейтрализация, окисление, сорбция, коагуляция и другие.
Коагуляция — процесс укрупнения дисперсных частиц в результате их взаимодействия с коагулянтами, которые в воде образуют хлопья гидроксидов металлов. Хлопья обладают способностью улавливать коллоидные и взвешенные частицы и быстро оседают на дно резервуара. В качестве коагулянтов обычно используют соли алюминия, железа или их смеси.
Флокуляция — процесс агрегации взвешенных частиц при добавлении в сточную воду высокомолекулярных соединений, называемых флокулянтами. При этом процесс образования хлопьев гидроксидов алюминия и железа интенсифицируется для повышения скорости их осаждения. Таким образом, введение флокулянтов в сточные воды позволяет, с одной стороны, снизить массу используемых коагулянтов, с другой — уменьшить продолжительность процесса хлопьеобразования и повысить скорость их осаждения.
Флотация — процесс, основанный на молекулярном слипании коллоидных и дисперсных примесей с пузырьками воздуха, всплывании комплекса «пузырек-частица» на поверхность воды с образованием пены. При этом происходит концентрирование частиц в образовавшемся пенном слое, затем пена удаляется с поверхности воды. Процесс применяется для очистки вод, содержащих ПАВ, нефть и нефтепродукты, масла, волокнистые частицы.
Принцип напорной флотации заложен в основу оборудования разработанного и производимого НПФ «Экосервис»:
Напорная флотация протекает в три стадии: насыщение сточной воды воздухом под избыточным давлением, последующее резкое снижение давления до атмосферного для образования пузырьков воздуха, всплывающих на поверхность и сепарация.
Фильтрация — в отличие от флотационной очистки применяется на слабозагрязненных стоках, и поэтому является хорошим дополнением на заключительных этапах очистки.
В фильтрационной очистке следует выделить два основных метода: механическая и сорбционная фильтрация.
Наибольшей эффективностью и надежностью обладает последовательное сочетание механической фильтрации и сорбции. При этом первая ступень очистки — механическая удаляет из воды большую часть механический примесей, и тем самым, обеспечивает эффективную и долговременную работу сорбционного материала на второй ступени очистки. Данный процесс реализован в серии фильтров «ФСД» и «ФНП», разработанных и производимых НПФ «Экосервис».
3 этап: Биологическая очистка
Биологическая очистка сточных вод предполагает процесс деградации органической составляющей стоков аэробными или анаэробными микроорганизмами (простейшими и бактериями). То есть процесс очистки воды происходит в результате окисления содержащихся в ней органических частиц бактериями. Продукты окисления «поедаются» другими микроорганизмами. Происходит своеобразный биологический круговорот веществ. На этапе биологической очистки стоков происходит удаление азота и фосфора, а главное снижается биологическое потребление кислорода.
Данный процесс заложен в основу блока биологической очистки «ББО», который разработан научно-производственной фирмой «Экосервис» в 2008 году в качестве основного технологического оборудования для канализационных очистных сооружений.
Принцип работы «ББО» заключается в организации гидравлических потоков водно-иловой смеси через секции блока с соблюдением технологических параметров процесса на каждой стадии, установленных режимом рециркуляции и регенерации активного ила.
Применение установок комплексной биологической очистки сточных вод серии «ББО» позволяет сделать очистные сооружения более компактными и менее сложными в управлении процессом очистки по сравнению с традиционными системами.
4 этап: Дезинфекция стоков
При необходимости дезинфекцию стоков можно осуществлять с помощью установок ультрафиолетового обеззараживания сточных вод серии «АБИ», разработчик и производитель НПФ «Экосервис». Аппарат предназначен для обеззараживания питьевых и сточных вод от микробиологического и вирусного заражений с помощью ультрафиолетового облучения и может быть использован в системах:
- хозяйственно-питьевого водопользования;
- очистки сточных вод любого типа;
- технического оборотного водоснабжения промышленных предприятий.
Благодаря сочетанию выше описанных методов и формируется технология флотационно-фильтрационной очистки сточных вод, заложенная в основу серийно выпускаемого водоочистного оборудования от НПФ «Экосервис».
Технология обеспечивает последовательное снижение концентрации загрязнений методами экономически оправданными на каждом этапе очистки.
Перейти к списку статей
Очистка городских сточных вод. Этап механической очистки.
Скачать статью
Факт 1 Полноценная технологическая схема очистки ГСВ состоит из 4 основных процессов
Полноценная технологическая схема очистки ГСВ должна включать в себя 4 основных процесса: механическую очистку, биологическую очистку, обеззараживание очищенной воды и обработку осадка. В ряде случаев могут применяться так называемые «урезанные схемы», в которых отсутствует какой-то процесс – это оправдано в исключительных условиях. Например, технология без биологической очистки – с использованием физико-химической обработки и фильтрационной очистки. Этот процесс вынужденно применяется на некоторых удаленных объектах с временным (сезонным) пребыванием, где сооружения биологической очистки не могут быть использованы, так как они требуют длительного запуска (наращивание биомассы в течение 2–3 месяцев).
И, наоборот, технологическая схема может быть сложнее, если очистные сооружения используются для очистки значительных объемов сточных вод.
Рис. 1 Этапы очистки в полноценной технологической схеме ГСВ
Факт 2 Механическая очистка воды – начальный этап очистки ГСВ
Механическая очистка воды – выделение из сточных вод находящихся в них нерастворенных грубодисперсных примесей, которые имеют минеральную и органическую породу. В основном, механическую очистку используют как предварительный этап биологической очистки или в качестве доочистки стоков.
Для механической очистки воды характерны следующие процессы:
- Процеживание
- Отстаивание
- Фильтрование
Рассмотрим их подробно.
Факт 3 Первый этап механической очистки сточных вод – процеживание
Процеживание – выделение плавающих грубых примесей и частично взвешенных веществ на решетках и ситах для обеспечения корректной работы сооружений и оборудования. В таблице 1 представлен перечень наиболее распространенного оборудования для процеживания.
|
Таблица 1
|
|
Оборудование
|
Краткое описание
|
Технологические характеристики
|
Реечные (стержневые) решетки
|
Сточная вода проходит через совокупность стержней, которые установлены под наклоном к потоку и имеют фиксированные расстояния между каждым стержнем, и работающим скребком, который прочищает и поднимает наверх задержанные отбросы
|
Ширина прозоров от 60–80 мм (при использовании для предварительного грубого процеживания) до 5–6 мм.
Благодаря фиксированным прозорам происходит одномерное процеживание, при котором длинные узкие включения могут проходить через решетки
|
Ступенчатые
|
Очищаемая вода проходит через совокупность ступенчатых полотен, которые установлены под наклоном к потоку и имеют фиксированные расстояния между собой. Наборы полотен — через одно — подвижные и неподвижные. Возвратно-поступательные движения полотен — со ступени на ступень — обеспечивают подъем отбросов.
|
Обеспечивает размер прозора до 3 мм. Эффективно работает с намывным слоем отбросов, обеспечивающим более
эффективное задержание
|
Ленточные (реечные и перфорированные)
|
Сточная вода протекает через совокупность пластиковых секций небольшой длины (либо фрагментов сит), оснащенных крючками и шарнирно связанных
между собой в бесконечную ленту
|
Перфорированные устройства обеспечивают глубокое процеживание с двумерным эффектом (задерживаются все
включения, которые больше размера отверстий). Реечные устройства по эффективности занимают промежуточное положение между ситами и стержневыми решетками
|
Барабанные (шнековые)
|
Сточная вода протекает изнутри наружу через барабанное вращающееся сито. Уловленные отбросы по центральному каналу отводятся шнеком
|
Наиболее эффективные устройства. Требуют предварительного удаления
крупных включений. По производительности применимы до больших ОС включительно.
|
Об эффективности используемого оборудования судят по массе удержанных отбросов. Согласно действующим нормам* допускается не предусматривать решетки в случае подачи сточных вод на станцию очистки насосами при установке перед насосами решеток с прозорами не более 16 мм или решеток-дробилок, при этом длина напорного трубопровода не должна превышать 500 м и на насосных станциях предусматривается вывоз задержанных на решетке отбросов.
Не рекомендуется дробить отходы на входе на очистные сооружения ГСВ, т.к. это приводит к увеличению сброса частиц мусора с очищенной воды.
Рис. 2 Решетки для очистки сточных вод
Факт 4 На этапе отстаивания из сточных вод удаляются и осаждаются (осветляются) взвешенные вещества.
Отстаивание – выделение из сточных вод взвешенных веществ (далее ВВ) под действием силы тяжести на песколовках, отстойниках, нефтеловушках, масло- и смолоуловителях, а также на гидроциклонах и центрифугах – под действием центробежных сил.
Песколовки применяются для выделения нерастворенных минеральных примесей и предусматриваются в очистных сооружениях при производительности больше 100 м³/сут. Количество песколовок или отделений должно быть не менее 2-х, причем все – рабочие. При объеме улавливаемого осадка до 0,1 м³/сут. допускается удалять осадок вручную, при большем объеме выгрузка осадка механизируется.
Об эффективности задержания песка судят по содержанию песка в осадке первичных отстойников. Содержание песка, не создающее трудностей для эксплуатации, не более 6 % от сухого вещества осадка (не более 3 % при использовании высокоскоростных центрифуг для обезвоживания осадка).
Рис. 3. Аэрируемая прямоугольная песколовка
Отстаивание в отстойниках является самым простым, доступным и наименее трудоемким методом выделения из очищаемых стоков грубодиспергированных примесей, плотность которых не равна плотности воды. Такие примеси оседают на дно или всплывают на поверхность. Отстойники классифицируются по характеру работы, технологической роли, направлению движения потока воды, способу обеспечения флокуляции взвешенных веществ и способу выгрузки осадка.
Таблица 2. Классификация отстойников
Тип классификации
|
Деление
|
По характеру работы
|
Периодического и непрерывного действия
|
По технологической роли
|
Первичные отстойники (для осветления сточной воды)
Вторичные отстойники (для отстаивания воды, прошедшей биологическую обработку)
Третичные отстойники (для доочистки)
Илоуплотнители и осадкоуплотнители
|
По направлению движения потока воды
|
Вертикальные, горизонтальные, радиальные и наклонные тонкослойные
|
По способу обеспечения флокуляции взвешенных веществ
|
Активная флокуляция и пассивная флокуляция
|
По способу выгрузки осадка
|
Сооружения со скребковыми механизмами, илососами и гидросмывом
|
В стадии механической очистки воды используются первичные отстойники вертикальной, горизонтальной радиальной и наклонной тонкослойной конструкции. В технологической схеме первичные отстойники располагаются непосредственно после песколовок и предназначены для выделения взвешенных веществ из сточной воды. Основной характеристикой работы первичных отстойников является эффективность осветления (отстаивания). В большинстве случаев эффект осветления составляет 40-60%, что приводит также к снижению величины БПК в осветленной сточной воде на 20-40%. Для станции полной биологической очистки концентрация ВВ в воде после первичных отстойников не должна превышать 150 мг/л во избежание повышенного прироста активного ила или биопленки.
Использование отстойников позволяет уменьшить нагрузку на стадию биологической очистки, что, в свою очередь, позволяет уменьшить объем образующихся осадков и сократить до 30-50% затраты электроэнергии на процесс очистки в целом.
Первичное осветление является основой технологии физико-химической очистки, которая используется в тех случаях, когда биологическая очистка по объективным причинам не применима. Применение коагулянтов позволяет достичь глубокого удаления взвешенных веществ и очистки по БПК₅ до 80 %.
Рис 4. Радиальный отстойник с мостовым скребковым механизмом
Нефтеловушки, смоло – и маслоуловители применяются для очистки производственных сточных вод, которые содержат всплывающие грубодиспергированные примеси (нефть, легкие смолы, масла) при концентрации выше 100 мг/л.
Гидроциклоны и центрифуги используют принцип осаждения в поле центробежных ускорений, которое позволяет значительно сократить объем и увеличить гидравлическую нагрузку по сравнению с отстойными сооружениями.
Факт 5 Фильтрование, как механический метод, применяется для доочистки сточных вод ГСВ после стадии биологической очистки
Фильтрование – задержание очень мелкой суспензии во взвешенном состоянии на сетчатых (барабанных) и зернистых фильтрах. Фильтровальная станция доочистки сточных вод обычно включает в себя приемный резервуар, насосную станцию для подачи воды, фильтровальные установки, резервуар для сбора промывных вод, насосную станцию для их перекачки в начало очистной станции канализации, а также другое оборудование. Рис. 5
Рис. 5 Станция доочистки сточных вод с фильтрованием
1-приемный резервуар, 2,8,10 –насосные станции, 3-барабанные сетки, 4-фильтровальные сооружения, 5-контактный резервуар для хлорирования, 6-аэратор-быстроток, 7-резервуар для сбора промывной воды, 9-резервуар для промывки фильтров
Регенерацию зернистых фильтрующих материалов производят промывкой водой и воздухом, синтетические материалы обычно отжимают для регенерации. Для промывки фильтров используют водопроводную воду или воду после барабанных сеток и фильтров
Факт 6 Как самостоятельный метод механическую очистку применяют редко для очистки ГСВ
Такая возможность существует, если при использовании только механической очистки по условиям сброса в водоем обеспечивается необходимое качество воды (для производственных сточных вод – повторный возврат в технологический процесс).
В большинстве случаев, механическую очистку используют в качестве начального этапа, перед биологической очисткой или в качестве доочистки стоков.
О биологической очистке ГСВ будет рассказано в следующих выпусках рассылки.
Сокращения, используемые в статье:
ГСВ – городские сточные воды
ОС – очистные сооружения
ВВ – взвешенные вещества
БПК — биологическое потребление кислорода
* Свод правил СП 32.133330-2012 «Канализация. Наружные сети и сооружения».
При написании статьи использовались материалы пособий: «Механическая очистка сточных вод», «Очистка сточных вод с использованием централизованных систем водоотведения поселений, городских округов»
Применяемый тип оборудования
Обработка воды и очистка сточных вод
Очистка сточных вод, сгущение и обезвоживание осадков, шламов, активного ила, пульпы и обезмасливания окалины
Очистка сточных вод промышленных предприятий
Очистка сточных вод промышленных предприятий имеет важное значение в рамках общей системы водоочистки города, охраны окружающей среды и экологической безопасности.
Промышленные предприятия используют воду в производственном процессе, в хозяйственных и иных нуждах. Сточные воды таких предприятий содержат отходы различного характера: химические, механические, тепловые, биологические, радиоактивные. Примеси негативно влияют на канализационную систему города, состояние водоемов (если стоки сливаются туда). Состав загрязнителей зависит от отрасли промышленности и специфики предприятия.
Постановлением Правительства РФ установлены предельно допустимые концентрации примесей для промышленных сточных вод перед их сливом в канализационные стоки города и водоемы. Для слива сточных вод в водоемы установлены более жесткие требования.
Выделяют три основные группы промышленных сточных вод:
- Бытовые – стоки из санузлов, раковин, душевых и иных бытовых объектов, используемых работниками предприятия.
- Атмосферные – сточные воды, образованные в процессе скопления атмосферных осадков (дождя, снега).
- Производственные – стоки от использования воды в производственном процессе предприятия.
Для каждого вида стоков предусмотрена отдельная система канализации и очистки. Наибольшую трудность представляет очистка производственных стоков, которые могут содержать примеси тяжелых металлов, нефтепродукты, токсичные загрязнители, ПАВы и другие вещества.
Очистка сточных вод промышленных предприятий может включать несколько этапов с применением различных технологий. Разработка технологических схем очистки, подбор оборудования и химических реагентов осуществляется исходя из состава примесей и степени загрязнения. Можно выделить следующие методы очистки стоков:
- Механические (отстаивание, механическая фильтрация) – позволяют удалить твердые механические загрязнители, наиболее крупные нерастворимые примеси. Данные методы используются на предварительных этапах очистки.
- Химические (реагентные способы очистки) – позволяют нейтрализовать содержащиеся в стоках опасные соединения и элементы, довести воду до требуемых нормативами показателей. Реагентная очистка используется на одном из этапов технологического цикла очистных сооружений на промышленных предприятиях.
- Физико-химические (обратный осмос, ультрафильтрация, ионный обмен, электродеионизация и другие).
- Биологические – аэробные и анаэробные методы очистки без использования химических реагентов. Данные методы позволяют удалить из воды только органические загрязнители.
Дивизион «Водные технологии и сервис» группы компаний «Миррико» специализируется на оказании услуг водоподготовки, очистки сточных, шахтных вод, речной и технической воды, сгущения остатков и обезвоживания шлама.
В услуги дивизиона входит:
- Разработка технологических схем и проектно-сметной документации;
- Производство и поставка оборудования для водоподготовки и водоочистки на базе собственной технологии DYCLAR™, технологии ионного обмена, обратного осмоса, электродеионизации. Монтаж и наладка оборудования.
- Проведение испытаний на пилотных установках (это гарантирует достижение заявленных показателей качества очищенной воды).
- Подбор и поставка химических решений для реагентной обработки.
На счету дивизиона «Водные технологии и сервис»:
- более 60 успешно реализованных проектов на предприятиях различных отраслей промышленности и жкх;
- более 200 тысяч кубических метров очищенной воды;
- 11 патентов на собственные технологии и устройства;
- 15 лет опыта в сфере очистки воды.
Заказать оборудование для очистки сточных вод промышленных предприятий или другие услуги дивизиона можно с помощью формы обратной связи на сайте. Оставьте заявку, и специалисты компании свяжутся с Вами для уточнения деталей.
Основные методы очистки сточных вод и варианты оборудования.
Сточные воды могут иметь самую разную степень и род загрязнения, в зависимости от того, на каком именно производстве они были использованы. В связи с этим для достижения установленных нормативов в каждом случае их очищают по разным технологиям с применением разного оборудования. Среди этих технологий можно выделить основные методы очистки сточных вод, а именно:
- механический;
- химический;
- физико-химический;
- биохимический или биологический.
Под механической очисткой понимают удаление из сточных вод механических загрязнений и взвешенных частиц. В этих целях чаще всего используют локальные очистные сооружения: песколовки-грязеотделители, жироуловители, нефтеловушки и др. Каждое такое оборудование очистки сточных вод работает по определённому принципу. Так, в отстойниках частицы с удельным весом, большим удельного веса воды, под действием силы тяжести осаждаются на дне установки, откуда удаляются автоматически или в ручном режиме. В жироуловителях же маслянистая фракция (жир, нефть), обладая маленьким удельным весом, поднимается на поверхность и собирается специальным устройством.
Химическая очистка – это выделение из отработанных стоков загрязнений путём введения специальных реагентов, обеспечивающих химические реакции окисления или восстановления. В результате загрязнения выпадают на дно в виде осадка либо удаляются в виде летучих газов.
Физико-химическая очистка сточных вод включает в себя сорбцию, экстракцию, флотацию, коагуляцию, ионный обмен, электролиз, кристаллизацию и многие другие процессы. Такая установка очистки сточных вод, как сорбционный фильтр, работает по принципу прохождения загрязнённых стоков через слои сорбирующих наполнителей, в результате чего загрязнения остаются в загрузке, а вода с изменённым химическим составом отводится из установки. Во флотаторах же под действием реагентов из стока выделяются загрязнения в виде взвесей, они подхватываются пузырьками воздуха, которым насыщают воду, и выносятся на поверхность с последующим удалением щёточным механизмом.
Биохимическая (биологическая) очистка основана на окислении растворённых в стоках загрязнений органического типа посредством микроорганизмов, способных на протяжении своей жизнедеятельности выполнять минерализацию органических веществ. Биологическая установка очистки сточных вод и другие комплексные очистные сооружения данного типа обеспечивают полноценную жизнь микроорганизмам, непосредственно выполняющим свои задачи по очистке органических стоков.
Очистка сточных вод Использование воды
• Школа наук о воде ГЛАВНАЯ • Темы о качестве воды • Темы о водопользовании •
Что такое сточные воды и зачем их очищать?
Центральная станция очистки сточных вод , Нэшвилл, Теннесси.
Мы рассматриваем очистку сточных вод как водопользование, потому что оно взаимосвязано с другими видами использования воды. Большая часть воды, используемой в домах, на производстве и на предприятиях, должна быть очищена, прежде чем она будет возвращена в окружающую среду.
Если термин «очистка сточных вод» сбивает вас с толку, вы можете подумать о нем как о «очистке сточных вод». Природа обладает удивительной способностью справляться с небольшими объемами водных отходов и загрязнениями, но она была бы ошеломлена, если бы мы не обрабатывали миллиарды галлонов сточных вод и сточных вод, образующихся каждый день, прежде чем сбрасывать их обратно в окружающую среду. Очистные сооружения сокращают количество загрязняющих веществ в сточных водах до уровня, с которым природа может справиться.
Сточные воды также включают ливневых стоков .Хотя некоторые люди предполагают, что дождь, который идет по улице во время шторма, довольно чистый, это не так. Вредные вещества, которые смывают дорог, парковок и крыш, могут нанести вред нашим рекам и озерам.
Зачем нужно обрабатывать сточные воды?
Это вопрос заботы об окружающей среде и собственном здоровье. Есть много веских причин, по которым поддержание чистоты нашей воды является важным приоритетом:
РЫБОЛОВСТВО: Чистая вода имеет решающее значение для растений и животных, которые живут в воде.Это важно для рыбной промышленности, любителей спортивной рыбалки и будущих поколений.
МЕСТО ОБИТАНИЯ : Наши реки и воды океана изобилуют жизнью, которая зависит от береговой линии, пляжей и болот. Они являются критически важными средами обитания для сотен видов рыб и других водных организмов. Перелетные водоплавающие птицы используют места для отдыха и кормления.
ОТДЫХ И КАЧЕСТВО ЖИЗНИ : Вода — отличная игровая площадка для всех нас. Живописные и рекреационные ценности наших вод — причина, по которой многие люди предпочитают жить там, где они живут.Посетителей привлекают такие водные развлечения, как плавание, рыбалка, катание на лодках и пикники.
ВОПРОСЫ ЗДОРОВЬЯ: Вода может нести болезни, если ее не очистить должным образом. Поскольку мы живем, работаем и играем так близко к воде, необходимо удалять вредные бактерии, чтобы сделать воду безопасной.
Воздействие загрязнителей сточных вод
Эпическое наводнение в сентябре 2009 года в районе Атланты, штат Джорджия. Переполненная канализация на Риверсайд-роуд, Розуэлл, Джорджия. Скорее всего, это ливневая канализация, предназначенная для отвода ливневых стоков с улиц, которые не могут справиться с объемом стока.
В старых районах Атланты есть комбинированные канализационные системы, которые представляют собой коллекторы, предназначенные для сбора дождевой воды, бытовых сточных вод и промышленных сточных вод в одну трубу. Эти переливы, называемые комбинированными переливами канализации (CSO), содержат не только ливневую воду, но также необработанные человеческие и промышленные отходы, токсичные материалы и мусор. Они представляют собой серьезную проблему загрязнения воды примерно в 772 городах США, имеющих комбинированные канализационные системы (EPA). Город Атланта тратит около 3 миллиардов долларов на установку отдельных систем защиты от дождя и удаления отходов в районе метро Атланты.
Кредит: Алан Кресслер, USGS
Если сточные воды не очищаются должным образом, это может отрицательно сказаться на окружающей среде и здоровье человека. Эти воздействия могут включать вред рыбам и популяциям диких животных, истощение запасов кислорода, закрытие пляжей и другие ограничения на использование воды в рекреационных целях, ограничения на добычу рыбы и моллюсков и загрязнение питьевой воды. Министерство окружающей среды Канады приводит несколько примеров загрязнителей, которые могут быть обнаружены в сточных водах, и потенциально вредных последствий, которые эти вещества могут оказывать на экосистемы и здоровье человека:
- Разлагающиеся органические вещества и мусор могут использовать растворенного кислорода в озере, поэтому рыба и другая водная биота не могут выжить;
- Избыточные питательные вещества, такие как фосфор и азот (включая аммиак), могут вызывать эвтрофикацию или чрезмерное удобрение водоприемников, которые могут быть токсичными для водных организмов, способствовать чрезмерному росту растений, уменьшать доступный кислород, вредить нерестилищам , изменить среду обитания и привести к сокращению численности определенных видов;
- Соединения хлора и неорганические хлорамины могут быть токсичными для водных беспозвоночных, водорослей и рыб;
- Бактерии , вирусы и болезнетворные патогены могут загрязнять пляжи и заражать популяции моллюсков, что ведет к ограничениям на отдых людей, потребление питьевой воды и потребление моллюсков;
- Металлы, такие как , ртуть, , свинец, кадмий, хром и мышьяк, могут оказывать острое и хроническое токсическое воздействие на биологические виды.
- Другие вещества, такие как фармацевтических препаратов и средств личной гигиены, попадающие в первую очередь в окружающую среду со сточными водами, также могут представлять угрозу для здоровья человека, водных организмов и дикой природы.
Очистка сточных вод
Основная цель очистки сточных вод — удалить как можно больше взвешенных твердых частиц до того, как оставшаяся вода, называемая сточными водами, будет сброшена обратно в окружающую среду. Когда твердый материал разлагается, он расходует кислород, который необходим растениям и животным, живущим в воде.
«Первичная очистка» удаляет из сточных вод около 60 процентов взвешенных веществ. Эта обработка также включает аэрацию (взбалтывание) сточных вод для возврата кислорода. Вторичная очистка удаляет более 90 процентов взвешенных твердых частиц.
Узнайте больше о процессе очистки сточных вод и использовании регенерированных сточных вод.
Очистка сточных вод — Фонд безопасной питьевой воды
Другой способ загрязнения озер и ручьев сточными водами — 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 водосточные желоба собирают 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 ОГО сбросил в окружающую среду около 22 миллиардов литров неочищенных сточных вод. Неаварийные 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. Отчет, опубликованный Sierra Legal, показал, что из 22 канадских городов Виктория, Доусон-Сити, Монреаль, Сент-Джон, Галифакс и Сент-Джонс сбрасывают некоторые или все неочищенные сточные воды непосредственно 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 миллиардов литров неочищенных сточных вод ежегодно сбрасываются в реку Св. Лаврентия, и 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 Сент-Джонс планируют построить очистные сооружения, но тем временем по-прежнему сбрасывают 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 «Операция по загрязнению 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 предприятий 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. Некоторые сточные воды похожи на бытовые сточные воды, и их можно направлять на общественные очистные сооружения. Или вода может быть предварительно очищена и отправлена на общественные очистные сооружения.
4. Сточные воды определенных 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 появляющихся 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, включая способы 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» изучает 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 веб-сайте доступны десятки информационных бюллетеней? Пожалуйста, помогите нам продолжать предоставлять эту 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.
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 во многом 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, поможет избежать дорогостоящих замен / обновлений в дальнейшем.
Эффективная и хорошо спроектированная система очистки сточных вод должна уметь обрабатывать:
- технологические изменения в загрязнении и потоке
- изменения потребностей в химическом составе воды и корректировки требуемых объемов химикатов
- возможные изменения требований к стоку воды
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.Высокие уровни БПК указывают на повышенную концентрацию биоразлагаемого материала, присутствующего в сточных водах, и могут быть вызваны 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 интенсивному росту сорняков, водорослей и фитопланктона.Это может дополнительно привести к эвтрофикации или деоксигенации 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 всевозможные проблемы со здоровьем, включая острую болезнь, 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 в высоких концентрациях 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 частиц
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 вызвать проблемы с водными организмами, орошением и посевами, а также могут просачиваться в грунтовые воды. TDS может образовываться в сточных водах практически любой отрасли.
Синтетические химические вещества
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 добавляют различные химические вещества для удаления взвешенных твердых частиц и других различных загрязняющих веществ.Этот процесс начинается с набора смесительных реакторов, обычно один или два реактора, 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.
Седиментация
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 переливается по периметру отстойника , позволяя твердым частицам осесть на дно отстойника, образуя слой ила . Затем твердые частицы сгребают к центру отстойника в цилиндрическую трубу, где происходит медленное перемешивание, и отстой откачивается из дна для обработки или обезвоживания отстоя.
В процессе обезвоживания вся вода удаляется из ила 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 отправляется 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 этапом, как правило, является запуск перелива 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 песчаного фильтра, но по большей части этап полировки при обычной очистке сточных вод — это фильтрация через песок.
Ультрафильтрация (УФ) также может использоваться после осветлителей вместо гравитационного песчаного фильтра или может полностью заменить весь процесс осветления. Мембраны стали новейшей технологией для очистки, перекачивания воды непосредственно из источника сточных вод через ультрафильтрацию (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 меньше загрязняете. 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 перекачивается 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 водах с высокой жесткостью или сульфатами, или другими составляющими, которые необходимо осадить или удалить, используется известь и / или известковая содовая обработка. Он повышает pH, в результате чего твердость и металлы в воде выпадают в осадок . Можно использовать холодный, теплый или горячий процесс извести, и каждый из них дает разную эффективность. Как правило, более горячая вода снижает жесткость.
Ионообменное умягчение
В некоторых промышленных и муниципальных целях 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 повышения жесткости она имеет более высокое сродство к кальцию, магнию и железу, поэтому она захватит эту молекулу и высвободит 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.
Больше статей по очистке сточных вод читайте в нашем блоге.Некоторые, которые могут вас заинтересовать, включают:
Некоторые другие статьи о системах очистки сточных вод , которые могут вас заинтересовать, включают:
Четыре эффективных процесса очистки сточных вод — охрана окружающей среды
Четыре эффективных процесса очистки сточных вод
Сточные воды сильно влияют на мир природы, и их важно очищать эффективно. Очищая сточные воды, вы не только спасаете живущих на них существ, но и защищаете планету в целом.
Наш современный образ жизни дает нам возможность использовать различные продукты, чтобы сделать нашу жизнь более комфортной и легкой, но за это приходится платить. Обычным побочным продуктом нашего нынешнего образа жизни являются сточные воды, которые могут быть либо в виде воды, текущей в душе, либо в виде стока с мокрых дорог. Эти сточные воды непригодны для потребления или использования человеком.
К счастью, мы можем сделать сточные воды пригодными для питья и использования, используя технологии очистки сточных вод, которые фильтруют и очищают сточные воды, удаляя такие загрязнители, как сточные воды и химикаты.
Четыре распространенных способа очистки сточных вод включают физическую очистку воды, биологическую очистку воды, химическую очистку и очистку осадка. Давайте узнаем об этих процессах подробнее.
Физическая очистка воды
На этом этапе для очистки сточных вод используются физические методы. Для удаления твердых частиц используются такие процессы, как просеивание, осаждение и удаление твердых частиц. В этом процессе не задействованы никакие химические вещества.
Один из основных методов физической очистки сточных вод включает осаждение, которое представляет собой процесс суспендирования нерастворимых / тяжелых частиц из сточных вод.Как только нерастворимый материал осядет на дне, вы можете отделить чистую воду.
Еще один эффективный метод физической очистки воды — аэрация. Этот процесс заключается в циркуляции воздуха через воду, чтобы обеспечить ее кислородом. Третий метод фильтрации — это фильтрация всех загрязняющих веществ. Вы можете использовать специальные фильтры для пропускания сточных вод и отделения содержащихся в них загрязняющих веществ и нерастворимых частиц. Песочный фильтр — наиболее часто используемый фильтр.С помощью этого метода можно легко удалить жир, обнаруженный на поверхности некоторых сточных вод.
Что такое очистка сточных вод? | WWD
Что такое … очистка сточных вод?
Очистка сточных вод — это процесс преобразования сточных вод в воду, которую можно сбрасывать обратно в окружающую среду.
По данным Агентства по охране окружающей среды США, одна из наиболее распространенных форм контроля за загрязнением в США.С. — очистка сточных вод. Цель очистки сточных вод — ускорить естественные процессы очистки воды.
Какова цель очистки сточных вод?
Если сточные воды не будут должным образом очищены, это может отрицательно повлиять на окружающую среду и здоровье человека, сообщает Геологическая служба США (USGS). Среди воздействий — вред рыбам и популяциям диких животных, кислородное истощение, закрытие пляжей и другие ограничения на использование воды в рекреационных целях.
Объявление
Согласно USGS, целью очистки сточных вод является удаление как можно большего количества взвешенных твердых частиц до того, как сточные воды будут сброшены обратно в окружающую среду.
Как образуются сточные воды?
Сточные воды образуются в результате различных видов деятельности, таких как купание, мытье, пользование туалетом и сток дождевой воды. Сточные воды — это в основном использованная вода, которая подверглась бытовому, промышленному и коммерческому использованию.
По данным Фонда безопасной питьевой воды, некоторые сточные воды поддаются очистке труднее, чем другие.Например, промышленные сточные воды трудно очистить из-за их высокой прочности. С другой стороны, бытовые сточные воды относительно легко поддаются очистке.
Существует ряд причин, по которым сточные воды могут вызывать проблемы загрязнения, учитывая, что не все отходы попадают на очистные сооружения.
Многие города, особенно старые, имеют комбинированные канализационные системы (CSS), которые собирают бытовые сточные воды по тем же трубам, что и ливневые стоки. После сильных осадков в уличных желобах собирается больше воды, чем может вместить система, и комбинация неочищенных сточных вод и ливневых вод выбрасывается непосредственно в окружающую среду, иначе известная как комбинированный перелив канализации (CSO).
Что такое процесс очистки сточных вод?
Существует два основных уровня очистки сточных вод: первичная и вторичная очистка.
На первичной стадии твердые частицы оседают и удаляются из сточных вод. На вторичной стадии используются биологические процессы для дальнейшей очистки сточных вод. Иногда эти стадии совмещаются, а в некоторых случаях используется дополнительная очистка, такая как доочистка и доочистка сточных вод.
Первичное лечение
Первичная обработка удаляет материал, который либо всплывает, либо легко осаждается под действием силы тяжести.Эта обработка включает в себя физические процессы просеивания, измельчения — действия по измельчению материала до мельчайших частиц или фрагментов — удаления песка и осаждения.
Сточные воды, поступающие на очистные сооружения, проходят через решетку. Это удаляет большие плавающие предметы, такие как тряпки и палки, которые забивают трубы или повреждают оборудование. После фильтрации сточные воды попадают в песчаную камеру, где на дно оседают золы, песок и мелкие камни.
Объявление
После завершения процесса просеивания и удаления песка сточные воды все еще содержат органические и неорганические вещества наряду с другими взвешенными твердыми частицами.
Эти твердые частицы можно удалить в отстойнике. Биологические твердые вещества обычно удаляются из резервуаров путем откачки.
По данным EPA, сама по себе первичная очистка все больше не соответствует стандартам качества воды во многих общинах. В результате города и предприятия обычно обрабатывают его до уровня вторичной очистки, а в некоторых случаях используют передовую очистку для удаления питательных веществ и оставшихся загрязнителей.
Вторичное лечение
Вторичная обработка удаляет растворимые органические вещества, ускользающие от первичной обработки.
Вторичная обработка также удаляет больше взвешенных твердых частиц, обычно с помощью биологических процессов, в которых микробы потребляют органические примеси в качестве пищи, а затем превращают их в диоксид углерода, воду и энергию.
Удаление растворимых органических веществ на очистных сооружениях помогает защитить баланс растворенного кислорода в принимающих ручьях, реках или озерах.
По данным EPA, на вторичной стадии очистки удаляется около 85% органических веществ из сточных вод за счет использования содержащихся в них бактерий.Основными методами вторичной обработки, используемыми при вторичной обработке, являются капельный фильтр и процесс активного ила.
После того, как сточные воды покидают отстойник на первичной ступени, они стекают или перекачиваются на предприятие с использованием одного из этих процессов. Люди склонны использовать процесс с активным илом вместо капельных фильтров, поскольку процесс с активным илом ускоряет работу бактерий.
Объявление
После того, как сточные воды покидают отстойник на первой ступени, они перекачиваются в аэротенк.За это время бактерии расщепляют органические вещества на безвредные побочные продукты.
Осадок теперь активирован дополнительными миллиардами бактерий и других крошечных организмов, и его можно снова использовать, вернув его в аэротенк для смешивания с воздухом и новыми сточными водами.
Из резервуара частично очищенные сточные воды перетекают в другой отстойник для удаления лишних бактерий. Для завершения вторичной очистки сточные воды из отстойника перед сбросом обычно дезинфицируют хлором.
Многие штаты теперь также требуют удаления избыточного хлора перед сбросом в поверхностные воды с помощью процесса, называемого дехлорированием, согласно EPA.
Разрабатываются новые методы удаления загрязняющих веществ, в том числе усовершенствованная обработка отходов, фильтрация, адсорбция углем, дистилляция и обратный осмос.
Очистка сточных вод — обзор
14.2 Прошлое
Философия очистки сточных вод насчитывает тысячи лет и была частью многих древних цивилизаций, таких как Рим и долина Инда (Vigneswaran et al., 2011; http://www.lenntech.com/history-water-treatment.htm). Расположенный недалеко от реки Инд в древнем индийском регионе, Мохенджо-Даро представляет собой одну из старейших известных систем управления сточными водами, поскольку считается, что она существует примерно с 1500 г. до н.э. (Wiesmann, 2007). В то время местное население расселялось вблизи рек, что облегчало подачу и сброс воды. Считалось, что эти древние поселения имели водопровод и канализацию. Важное значение имело развитие систем водного транспорта различных форм, дополненное методами очистки.В прошлом основное внимание уделялось очистке сточных вод, а основные процессы очистки включали сегрегацию, разбавление и фильтрацию в различных формах. Хотя сегодня Индия сталкивается с серьезными проблемами очистки сточных вод и нехваткой воды, считается, что у нее есть история и предшествующий уровень техники управления водными ресурсами, удаления отходов и проблем со здоровьем, которые упоминаются в различных формах литературы, начиная с Вед, одной из важнейших. самые древние произведения литературы на Земле. Однако современная очистка сточных вод появилась всего несколько веков назад, примерно в шестнадцатом веке.Постепенно началась разработка физических, химических и биологических методов лечения. В двадцатом веке в этой области произошел основной упор, и понимание сточных вод развивалось с 1900-х годов до наших дней.
В начале 1900-х годов очистка сточных вод в основном включала фильтрацию, отстаивание и использование септических резервуаров. Также было рассмотрено проектирование очистных сооружений и применение методов дезинфекции, в основном в форме хлорирования. В этот период также появился метод биологической очистки, и о первом применении процесса активного ила (ASP) было сообщено в 1916 году в США (http: // civil.colorado.edu/~silverst/cven5534/History%20of%20Wastewater%20Treatment%20in%20the%20US.pdf; http://www.activatedsludgeconference.com/downloads/OneHundredYearsofActivatedSludge-Abriefhistory.pdf). В последующие годы более глубокое понимание сточных вод привело к развитию различных методов очистки, особенно для удаления запаха, цвета и твердых частиц. Основные методы включали адсорбцию, ионный обмен, коагуляцию и химическую обработку. Применение ASP создало проблему вторичной обработки в виде образования ила, и были исследованы методы, позволяющие минимизировать образование ила, его уплотнение и другие нежелательные результаты.В этот период также осознали важность растворенного кислорода.
После 1950 года сценарий очистки сточных вод резко изменился. Глобальное промышленное развитие также ускорилось и увеличилось в масштабах, во многом благодаря появлению технологий в виде новых материалов, процессов, конфигураций оборудования и устройств. В течение этого периода общины также разработали новые правила сброса и очистки сточных вод, способствуя дальнейшему прогрессу в управлении водными ресурсами.Более глубокое понимание биологической потребности в кислороде и химической потребности в кислороде стимулировало разработку методологий снижения содержания органических веществ в сточных водах, а также классификации загрязняющих веществ в различных формах. В этот период также начался процесс мембранного разделения, когда простые симметричные мембраны действовали просто как фильтрующая среда. Затем последовали асимметричные мембраны, позволяющие увеличить поток, а также мембраны из различных материалов, с лучшими характеристиками и улучшенными механическими и химическими свойствами.В конце концов, появились более сложные гибридные мембранные системы, обеспечивающие облегченный транспорт и реактивные мембраны для очень специфических приложений. Само собой разумеется, что эта разработка значительно расширила сферу применения для очистки промышленных сточных вод (микрофильтрация, ультрафильтрация, нанофильтрация, обратный осмос, эмульсионные жидкие мембраны, мембранная дистилляция), а также изменила биологическую обработку в виде мембранных биореакторов. Помимо развития технологий и приборов, общая осведомленность о загрязнении окружающей среды и, в частности, о загрязнении воды чрезвычайно возросла в конце двадцатого века.
Различные виды очистки сточных вод
В 21 веке чистая вода и экологически безопасные производственные процессы важны как никогда. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), загрязненная 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 любой вид использованной воды, на которую влияют бытовые, коммерческие или промышленные процессы.Отработанная вода, вытекающая 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 направлены 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 по очистке сточных вод для обеззараживания технологической воды, наполненной химикатами, или может сотрудничать с близлежащими предприятиями по очистке 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. Станции очистки сточных вод (СТП)
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.В него также будут поступать дождевая вода и мусор из ливневой канализации.
STP, как этот, играет важную роль в обеспечении безопасности и здоровья жителей, очищая их сточные воды с помощью комбинации физической, химической и биологической очистки перед их сбросом в окружающую среду.
Когда сточные воды попадают на очистные сооружения, они сначала проходят базовую процедуру фильтрации. Он течет 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 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 фаз 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. Диски или трубки, часто сделанные из керамических или резиновых мембран, имеют 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 большинство вредных химикатов из сточных вод, но не может удалить нитраты. Некоторые STP имеют дополнительные процессы для восстановления нитратов на этой стадии.
После завершения аэрации сточные воды перетекают 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 (RAS).УЗВ возвращается в резервуары первичного осветления, где содержащиеся в нем бактерии помогают расщеплять 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. 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 отжима 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 очистка 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, требующими 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. Ультрафиолетовое излучение 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 различным составом сточных вод и требовать немного разных ЭТП.
Подобно STP, ETP обычно включают предварительную, первичную, вторичную и третичную очистку сточных вод. Используемые процессы могут варьироваться 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 таких загрязнителей, как металлы, сельскохозяйственные химикаты или микроорганизмы. Вот более подробный взгляд на каждый этап:
- 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 или 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 сточных вод. Этот этап включает в себя многие процессы, начиная от первичной и вторичной обработки, и адаптирует их к более сложному удалению более мелких частиц.
ETP полезны для крупных операций, но могут создавать проблемы для небольших. Они большие и дорогие в строительстве и обслуживании, и для их эксплуатации и обслуживания часто требуются специализированные техники.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 основном активный ил для переваривания биологических загрязнителей. Хотя STP также может 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 органического вещества, 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 консистенцию. 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. По завершении этого этапа часть сточных вод сбрасывается в камеру осветления. Здесь сточные воды оседают и 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 меньший запах.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 заполнить пищеварительную камеру полезными бактериями.
- Меньше неприятных запахов.
- Более длинные интервалы между опорожнением бака.
- Меньше удаления 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 содержать собственные очистные сооружения.У них нет средств, 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 по содержанию и эксплуатации завода. В свою очередь, они получают чистые, соответствующие стандартам сточные воды без хлопот, связанных с запуском нескольких полномасштабных установок.
Сделайте Корпорацию по восстановлению окружающей среды своим надежным выбором для управления сточными водами
Чтобы быть уверенным в своей ответственности и заботе об окружающей среде при очистке и удалении сточных вод, сотрудничайте с ERC. Мы являемся лидерами отрасли по утилизации всех видов 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.