загрузка...
загрузка...
На головну

Методи очищення стічних вод

  1. I. 2.4. Принципи та методи дослідження сучасної психології
  2. I. Методи перехоплення.
  3. I. Суб'єктивні методи дослідження ендокринної системи.
  4. I. Суб'єктивні методи дослідження кровотворної системи.
  5. I. Суб'єктивні методи дослідження органів жовчовиділення і підшлункової залози.
  6. I. Суб'єктивні методи дослідження органів сечовиділення.
  7. II. Методи несанкціонованого доступу.

Очищення стічних вод - Це обробка води з метою руйнування або видалення з них певних речовин.

Обробку і очищення стічних вод виробляють гідромеханічними, фізико-хімічними, хімічними, біологічними, термічними та іншими методами (рис. 7.7). Вибір методу залежить від розміру часток домішок, їх фізико-хімічних властивостей, концентрації речовин, витрати стічних вод і необхідного ступеня очищення.

Схема обробки стічних вод залежить від багатьох факторів. Вона повинна передбачати максимальне використання очищених стічних вод в системах повторного і оборотного водопостачання підприємств і мінімальний скидання стічних вод в природні водойми.

Для очищення стічних вод застосовують кілька типів споруд: локальні (цехові), загальні (заводські) і районні (міські). локальні очисні споруди призначені для очистки стічних вод безпосередньо після технологічних процесів. На локальних очисних спорудах очищають води перед направленням їх до системи оборотного водопостачання або в загальноміські очисні споруди. На таких установках зазвичай застосовують фізико-хімічні методи очищення (відстоювання, ректифікацію, екстракцію, адсорбцію, іонний обмін, вогневої метод).

Мал. 7.7Классіфікація методів очищення стічних вод

Загальні очисні споруди включають кілька ступенів очистки: первинну (механічну), вторинну (біологічну), третинну (доочистку). Районні державні або загальноміські споруди очищають в основному господарсько-побутові стічні води методами механічної та біологічної очистки.

гідромеханічну очистку застосовують для видалення з виробничих стічних вод нерозчинних домішок. Основними процесами гідромеханічної очистки є:

- Проціджування стічної рідини через решітки і сітки для виділення великих домішок і сторонніх предметів;

- Уловлювання в песколовках важких домішок, що проходять через решітки і сітки;

- Відстоювання води для видалення що не розчиняються потопаючих і плаваючих органічних і неорганічних домішок, які не затримуються гратами і песколовками;

- Видалення твердих суспендованих частинок в гидроциклонах;

- Фільтрування через різні фільтри для вловлювання тонкодисперсних суспензій.

К фізико-хімічних методів очищення стічних вод відносять флотацію, адсорбцію, іонний обмін, екстракцію, випарювання, дистиляцію, зворотний осмос та ультрафільтрацію, кристалізацію, десорбцію, дезодорацію і ін. Ці методи використовують для видалення зі стічних вод дрібнодисперсних зважених часток, розчинених газів, мінеральних та органічних речовин.

Вибір того чи іншого методу очищення проводять з урахуванням санітарних і технологічних вимог, що пред'являються до очищеним виробничим стічних вод з метою подальшого їх використання, а також з урахуванням обсягу стічних вод і концентрації в них забруднень, необхідних матеріальних і енергетичних ресурсів, економічності процесу.

флотацію застосовують для видалення зі стічних вод нерозчинних диспергованих домішок, які мимовільно погано відстоюються. У деяких випадках флотацию використовують і для видалення розчинених, наприклад, поверхнево активних речовин (ПАР). При флотації в рідину, що очищається подають повітря, дрібні бульбашки якого спливають на поверхню води, захоплюючи за собою частинки забруднювача, і утворюють пенообразний шар, насичений флотируемого речовиною. Флотація в десятки разів підвищує швидкість спливання частинок, тому її застосування досить ефективно.

адсорбцію широко застосовують для глибокого очищення стічних вод від розчинених органічних речовин після біохімічної очистки, а також в локальних установках, якщо концентрація цих речовин у воді невелика і вони біологічно не розкладаються або є високотоксичними. Адсорбцію використовують для очищення стічних вод від гербіцидів, пестицидів, фенолів, ароматичних і нітросполук, ПАР, барвників та ін.

Адсорбційна очистка може бути регенеративної, Т. Е. З витягом з адсорбенту уловлених їм речовин і подальшим їх використанням, або деструктивної, При якій витягнуті з стічних вод забруднення знищуються, як не мають технічної цінності, іноді разом з адсорбентом. Цінні речовини, поглинені адсорбентом, можуть бути вилучені з нього екстракцією органічними розчинниками, відгонкою адсорбованого речовини з водяною парою, випаровуванням цієї речовини струмом нагрітого інертного газу і іншими способами. У якості сорбентів використовують активоване вугілля, синтетичні речовини і деякі відходи виробництва (золу, шлаки, тирса, буре вугілля, торф, коксову дрібниця).

ионообменная очищення застосовується для вилучення зі стічних вод металів, а також з'єднань миш'яку, фосфору, ціанистих сполук, радіоактивних і багатьох інших речовин. Метод дозволяє рекуперировать цінні речовини при високому ступені очищення води. Іонний обмін набув значного поширення при обессоливании в процесі водопідготовки.

Контроль здійснюється шляхом взаємодії водного розчину з іонітами, здатними обмінюватися своїми рухливими іонами з розчином.

рідинна екстракція застосовується для очищення стічних вод, що містять феноли, масла, органічні кислоти, іони металів і ін. Екстракція економічно вигідна лише тоді, коли вартість видобутих речовин компенсує всі витрати на проведення процесу. У більшості випадків екстракція виправдана при концентрації домішок 3,0-4,0 г / л.

Сутність екстракції полягає в тому, що стічну воду змішують з екстрагентів, Т. Е. З такою рідиною, в якій забруднююча стоки речовина розчиняється краще, ніж у воді, а сам екстрагент не змішується з водою. При проведенні процесу екстракції утворюються дві фази. Одна фаза - екстракт - містить витягають речовина і екстрагент; інша - рафінат - стічну воду і екстрагент. Потім екстракт і рафінат відокремлюють один від одного, і здійснюється регенерація екстрагента з екстракту і рафината. Регенерований екстрагент знову прямує в процес екстракції.

Зворотний осмос и ультрафільтрація полягають в фільтруванні стічних вод, через напівпроникні мембрани під тиском, що перевищує осмотичний. Мембрани частково або повністю затримують молекули або іони розчиненого речовини. При зворотного осмосу відокремлюються молекули або гідратованих іони, розміри яких не перевищують розміри молекул розчинника. При ультрафільтрації розмір окремих частинок на порядок більше, але максимальні їх розміри не перевищують 0,5 мкм. Тиск, необхідне для проведення процесу зворотного осмосу (6-10 МПа), значно більше, ніж для процесу ультрафільтрації (0,1-0,5 МПа). Зворотний осмос широко використовується для знесолення води в системах водопідготовки ТЕЦ, а також інших галузей промисловості, для очищення деяких промислових і міських стічних вод.

Десорбція летючих домішок полягає в тому, що стічні води, забруднені летючими домішками (сірководень, діоксид сірки, сірковуглець, аміак, діоксид вуглецю та ін.), очищаються при пропущенні повітря або іншого інертного малорастворимого в воді газу через стічну воду. При цьому летючий компонент дифундує в газову фазу.

дезодорація застосовується для видалення з стічних вод з неприємним запахом (одорантов) - меркаптанів, амінів, аміаку, сірководню та ін.

Для дезодорації стічних вод використовуються різні способи: аерація, хлорування, ректифікація, дистиляція, обробка димовими газами, окислення киснем під тиском, озонування, екстракція, адсорбція і мікробіологічне окислення. При виборі методу необхідно враховувати його ефективність і економічну доцільність.

Найбільш доступним вважається метод аерації, який полягає в продуванні повітря або гострого водяної пари через очищається стічну воду. Промислове значення має і хлорування з неприємним запахом стічних вод. При цьому відбувається окислення хлором сірковмісних та інших з'єднань.

В даний час для дезодорації стічних вод широко використовуються процеси озонування та адсорбції. Більш ефективна дезодорація при одночасному використанні озонування, хлорування і фільтрації води через шар активованого вугілля. Дезодорація здійснюється в масообмінних апаратах різної конструкції. Ефективність дезодорації при правильній організації процесу може досягати 90-100%.

Хіміческіеметоди обробки стічних вод засновані на проведенні хімічних реакцій з використанням реагентів і подальшим отриманням із забруднюючих домішок нешкідливих або менш шкідливих нових речовин.

При виборі методу враховується ефективність процесу очищення, швидкість реакції, вартість реагентів, зручність подальшого виділення утворилися після реакції речовин і ін. Методи хімічної обробки зазвичай поєднуються з механічною або фізико-хімічної очищенням, так як після закінчення реакції необхідно виділяти утворилися речовини з оброблених стічних вод .

Методи хімічної обробки найбільш прийнятні в системах локальної очистки стічних вод, де обсяги води, що очищається відносно невеликі, а концентрація забруднюючих речовин значна.

До хімічних методів обробки стічних вод відносять нейтралізацію, коагуляцію, флокуляцію, окислення і відновлення.

нейтралізації піддаються стічні води, що містять мінеральні кислоти або лугу. За регульований параметр нейтралізації стоку приймають рН води в межах 6,5-8,5 після очищення. Для нейтралізації лужних вод використовуються кислоти, а кислих - луги. Нейтралізацію можна проводити змішанням кислих і лужних стічних вод, додаванням реагентів, фільтруванням кислих вод через нейтралізуючі матеріали, адсорбцией кислих газів лужними водами або абсорбцією аміаку кислими водами.

Реагенти вибираються в залежності від складу і концентрації кислої стічної води. При цьому враховується можливість утворення осаду.

Для нейтралізації стічних вод останнім часом починають використовувати гази, що містять діоксид вуглецю і сірки, оксиди азоту та ін. Застосування кислих газів дозволяє не тільки нейтралізувати стічні води, а й одночасно провести високоефективну очистку і знешкодження газів від забруднюючих речовин.

коагуляція - Це процес укрупнення дисперсних частинок в результаті їх взаємодії і об'єднання в агрегати. Її застосовують для прискорення процесу осадження тонкодисперсних домішок і емульгованих речовин. Коагуляція відбувається під впливом додаються до стічних вод спеціальних речовин - коагулянтів. Коагулянти утворюють у воді пластівці гідроксидів металів, які швидко осідають під дією сили тяжіння. Пластівці мають здатність сорбувати речовини, взаємно злипатися з колоїдними і зваженими частинками, агрегувати їх. Як коагулянтів зазвичай використовують солі алюмінію, заліза або їх суміші. При виборі коагулянту враховують склад стічних вод, його фізико-хімічні властивості, вартість та інші фактори.

флокуляція - Це процес агрегації зважених часток при додаванні в стічну воду високомолекулярних сполук, які називаються флокулянтами. На відміну від попереднього методу при флокуляції агрегація відбувається не тільки при безпосередньому контакті частинок, але і в результаті взаємодії макромолекул флокулянта, адсорбованого на частинках зважених речовин.

окислення и відновлення шкідливих домішок, присутніх в стічних водах, є деструктивними методами. Вони використовуються для перекладу небезпечних в екологічному відношенні речовин в нешкідливе-менш шкідливий стан.

Для обробки стічних вод використовуються такі окислювачі, як газоподібний і скраплений хлор, діоксид хлору, хлорне вапно, гіпохлорити кальцію і натрію, перманганат і біхромат калію, перекис водню, кисень повітря, озон, пиролюзит і ін.

Методи відновної очищення стічних вод застосовують в тих випадках, коли вони містять легко відновлювані речовини. Ці методи широко використовуються для видалення із стічних вод сполук ртуті, хрому, миш'яку. Зокрема, при видаленні хромової кислоти Сr+6 відновлюється до Cr+3, Який виділяється у вигляді Cr (OH)3. Для відновлення Сr+6 можуть використовуватися солі заліза (II), NaHCO3, Na2CO3 або газоподібний діоксид сірки. Використання останнього вельми перспективно, тому що дозволяє не тільки знешкодити стічні води, а й одночасно очистити газовоздушні викиди від діоксиду сірки. При проведенні відновлення кількість відновника повинно перевищувати теоретично необхідне в 2-2,5 рази.

Для очищення стічних вод від різних розчинних і диспергованих домішок застосовують електрохімічні методи, В основу яких закладені процеси анодного окислення і катодного відновлення, електрокоагуляції, електрофлотаціі, електродіаліз. Всі ці процеси протікають на електродах при пропущенні через стічну воду постійного електричного струму. Електрохімічні методи обробки дозволяють досить просто отримувати від стічні води цінних харчів без використання хімічних реагентів. Основним недоліком цих методів є велика витрата електроенергії.

електрокоагуляція знаходить застосування в різних галузях промисловості. Процес полягає в пропущенні стічних вод через межелектродное простір електролізера. При цьому відбувається електроліз води, поляризація частинок, електрофорез, окислювально-відновні процеси, освіту гідроксидів металів, взаємодія продуктів електролізу один з одним.

електрофлотація - Очищення від зважених часток відбувається за допомогою бульбашок газу, що утворюються при електролізі води. На аноді виникають бульбашки кисню, а на катоді - водню. Піднімаючись в стічній воді, ці бульбашки захоплюють зважені частинки. При використанні розчинних електродів, крім бульбашок газу, відбувається утворення гідроксидів металів, як при електрокоагуляції, що сприяє більш ефективному очищенню стічних вод.

електродіаліз заснований на поділі іонізованих речовин під дією електрорушійної сили, створюваної в розчині по обидва боки мембрани. Цей процес широко використовується для опріснення солоних вод. Метод можна застосовувати для обробки стічних вод, якщо вони не містять зважених речовин.

При обробці електродіалізом стічних вод, що містять солі кислот і підстав, можна отримувати кислоти і луги і знову використовувати їх у виробництві. Електроди для Електродіалізатор повинні виготовлятися зі стійких до окислювача матеріалів - платини, магнетиту, графіту. Електродіаліз може бути використаний для очищення радіоактивних вод.

Для знешкодження мінералізованих стічних вод в даний час в основному використовують термічні методи, Які дозволяють виділити з стічних вод солі і отримати умовно чисту воду, придатну для потреб оборотного водопостачання. Процес поділу мінеральних речовин і води може бути проведено в дві стадії: стадія концентрування і стадія виділення сухих речовин. У багатьох випадках друга стадія замінюється похованням концентрованих розчинів. Концентровані стічні води можна безпосередньо направляти на виділення сухого продукту, наприклад, в распилітельную сушилку.

Установки термічного знешкодження мінералізованих стічних вод повинні забезпечувати зниження концентрації забруднюючих речовин в очищується воді до значень нижче ГДК; мало залежати від складу стічних вод; забезпечувати надійність і економічність в роботі; мати високу продуктивність.

При термічному знешкодженні стічних вод, що містять токсичні органічні речовини, застосовують «вогневої» метод. Він полягає в тому, що стічна вода, що вводиться в апарат врозпиленому стані спільно з нагрітими до високої температури (900-1000 ° С) продуктами згоряння палива, випаровується, а забруднюють воду домішки згоряють, утворюючи нешкідливі і лекговидаленим продукти згоряння.

Вибір методу знешкодження залежить від складу, концентрації і об'єму стічних вод, їх корозійної активності, необхідної ефективності процесу.



Попередня   99   100   101   102   103   104   105   106   107   108   109   110   111   112   113   114   Наступна

Загальні відомості | Очищення, знезараження, знешкодження та дезодорування | пиловловлювання | Залежно від її дисперсності | Обробка викидів від газоподібних і пароподібні домішок | При яких забезпечується рентабельність адсорбційної установки | Нові розробки в техніці захисту атмосфери | Uml; Попередня фільтрація від зважених пилових і аерозольних часток. | Загальні відомості | Зонування території водних об'єктів |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати