Instrumenty

Metody oczyszczania ścieków

Ścieki ze względu na swoje zanieczyszczenie wymagają dodatkowego oczyszczania przed wejściem do systemów wodnych. Istnieje kilka stopni i metod oczyszczania ścieków. O ich cechach, zaletach i wadach porozmawiamy dalej..

Spis treści:

Chemiczne metody oczyszczania ścieków i cechy ich zastosowania

Istnieje kilka opcji oczyszczania ścieków za pomocą chemii. Wśród nich zauważamy:

  • zapewnienie neutralizacji;
  • działanie utleniające lub metoda obróbki chemoelektrycznej;
  • metoda odzyskiwania.

Najczęściej chemiczna metoda czyszczenia ma znaczenie przed zastosowaniem metody biologicznej lub przed wykonaniem czynności czyszczących..

Sugerujemy zapoznanie się z metodą neutralizacji stosowaną do oczyszczania wody. Ponieważ ścieki zawierają dużą ilość składników mineralnych, zanim zostaną zrzucone do zbiornika, substancje te są neutralizowane.

Istnieje kilka możliwości przeprowadzenia tego procesu. Przede wszystkim jest to połączenie środowiska kwaśnego i zasadowego. Do tych kompozycji dodaje się również odczynniki, kwaśne gazy lub zasady. Należy jednak wziąć pod uwagę fakt, że neutralizacja jest procesem, w wyniku którego istnieje ryzyko opadów atmosferycznych..

Do neutralizacji ścieków zaleca się stosowanie cementu, dolomitu, wodorotlenku wapnia, wapienia. Ponadto w procesie unieszkodliwiania wykorzystywane są odpady z przemysłu metalurgicznego w postaci różnego rodzaju żużli..

Aby wybrać konkretny odczynnik, należy dokładnie przestudiować skład wody i określić ilość niektórych substancji w jej składzie. Najczęściej ścieki, po zbadaniu ich składu, dzielą się na następujące grupy:

  • środowisko zawierające słaby kwas;
  • obecność silnego kwasu w wodach;
  • obecność kwasu siarkowego lub siarkawego.

Jeżeli do neutralizacji używa się wapiennych substancji mlecznych, to podczas uzdatniania wód kwasem siarkowym w osadzie pozostają substancje na bazie gipsu. W celu zneutralizowania wód alkalicznych należy stosować kwas, który pomaga dokładnie oczyścić wodę nie tylko z zanieczyszczeń, ale również ze związków gazowych..

W celu zmniejszenia zużycia świeżej wody i ponownego jej wykorzystania, jest ona neutralizowana spalinami..

Drugą metodą oczyszczania ścieków jest utlenianie. Za pomocą tej metody można zneutralizować ścieki przemysłowe i pozbyć się toksycznych zanieczyszczeń w ich składzie. Inne metody czyszczenia nie są w stanie pozbyć się tych substancji, takich jak siarkowodór czy siarkowodór..

Do oczyszczenia wody potrzebne będą środki utleniające w postaci chloru gazowego, dwutlenku chloru lub podchlorynów. Podczas wykonywania prac porządkowych powstają substancje o niskim stopniu toksyczności, które są następnie usuwane z wody.

W celu określenia aktywności utleniaczy należy obliczyć potencjał utleniający. Jednym z najskuteczniejszych utleniaczy jest substancja na bazie fluoru, jednak jest wysoce agresywna i praktycznie nie jest stosowana w nowoczesnym czyszczeniu..

Dość powszechną metodą jest stosowanie aktywnego chloru. Za ich pomocą można oczyścić wodę z siarkowodoru, siarkowodoru, cyjanku lub substancji fenolowych. Po kontakcie chloru z wodą powstają kwasy podchlorawy i solny. Cyjanki mają znaczenie tylko wtedy, gdy środowisko ma wysoki poziom zasadowości..

Jeśli ścieki charakteryzują się wysokim poziomem amoniaku w swoim składzie, do ich oczyszczania stosuje się również chlor..

Inną opcją utleniania chemicznego jest wprowadzenie ozonu. Substancja ta jest bardzo silna i jest zdolna do niszczenia większości naturalnych związków, substancji i zanieczyszczeń w środowisku wodnym. Dodatkowo utlenianie ozonem umożliwia odbarwienie wody, wyeliminowanie jej nieprzyjemnego zapachu oraz poprawę jej smaku. Za pomocą ozonu możliwe jest utlenianie substancji o charakterze zarówno naturalnym, jak i nieorganicznym. Za pomocą ozonowania można pozbyć się takich pierwiastków jak fenol, arsen, cyjanek, barwniki, pestycydy. W procesie oczyszczania ścieków za pomocą ozonu jest on dezynfekowany w ciągu kilku minut, w przeciwieństwie do oczyszczania związkami zawierającymi chlor.

W celu poprawy jakości oczyszczania ścieków metodami chemicznymi stosuje się kombinację różnych metod oczyszczania. Na przykład ozon stosuje się razem z promieniowaniem ultradźwiękowym lub ultrafioletowym. Zastosowanie promieniowania ultrafioletowego kilkudziesięciokrotnie zwiększa działanie ozonu na wodę.

Jeśli planowane jest oczyszczenie niewielkiej ilości wody ze związków skał nieorganicznych i organicznych, wskazane jest zastosowanie metody elektrochemicznej. W tym przypadku stosuje się substancje w postaci węgla, grafitu, magnezu. O elektrochemii i jakości oczyszczania wody decyduje gęstość dostarczanego prądu. Aby zapobiec mieszaniu się produktów elektrolizy w przyszłości, należy zastosować membranę wykonaną z ceramiki, azbestu lub polietylenu..

Przy zastosowaniu czyszczenia typu anodowego z wody usuwane są substancje naturalne. W celu uzyskania lepszego efektu utleniania należy również stosować sól mineralną. Ponadto najskuteczniejszy będzie chlorek sodu, pozwalający na szybkie utlenianie..

Utlenianie typu radiacyjnego obejmuje wdrożenie radiolizy, która pozwala szybko oczyścić ścieki z naturalnych związków. Jednak stosowanie tych substancji jest dość niebezpieczne, dlatego ta metoda czyszczenia jest rzadko stosowana..

Biologiczne metody oczyszczania ścieków i ich charakterystyka

W miejscach, w których mieszkają ludzie, czyli na obszarach mieszkalnych, najczęściej stosuje się biologiczną metodę oczyszczania ścieków. Ta metoda jest w stanie przetwarzać ścieki z jednego lub więcej domów prywatnych, a także z gęsto zaludnionych obszarów miasta..

W procesie biologicznego oddziaływania na ścieki powstaje osad czynny. To w tej substancji jest dużo mikroorganizmów. Z wyglądu substancje te mają postać białych płatków i składają się z cząstek nieorganicznych..

W składzie ścieków obserwuje się obecność niejednorodnych składników. Najczęściej w ściekach można zaobserwować substancje pochodzenia naturalnego, kwasy tłuszczowe, środki powierzchniowo czynne, które są głównymi składnikami chemii gospodarczej. Woda zawierająca materię organiczną jest doskonałą pożywką dla wszelkiego rodzaju mikroorganizmów.

Oczyszczanie wody metodami biologicznymi opiera się na systemach, które na siłę pompują powietrze. Jednocześnie nasycenie ścieków tlenem prowadzi do stymulacji i rozwoju bakterii tlenowych. Ponadto za pomocą tych mikroorganizmów odpady i substancje naturalne obecne w wodzie są utleniane. W ten sposób woda pozbywa się zgnilizny i nieprzyjemnych zapachów..

Istnieje kilka głównych etapów oczyszczania ścieków metodą biologiczną:

1. Początkowy etap czyszczenia. Wnikanie ścieków do specjalnej komory – zapewniającej mechaniczne i biologiczne oczyszczanie. Filtracja dużych cząstek.

2. Połączenie ze składnikami osadu. Specjalna pompa zapewnia interakcję wody z osadami i ich utlenianie. W takim przypadku możliwe jest całkowite pozbycie się naturalnych składników w składzie wody..

3. Proces separacji substancji osadowych. Po tym następuje proces spływania wody do wydzielonego dla niej miejsca. Ten zbiornik przypomina odwróconą piramidę. W takim przypadku masa osiada na dnie i usuwa się czystą wodę. Utworzony wcześniej szlam jest ponownie wykorzystywany do czyszczenia kolejnej partii wody.

W wyniku biologicznego systemu oczyszczania ścieków powstają następujące substancje:

  • woda przemysłowa – substancja, która powstała w wyniku oddziaływania na ścieki składników osadu, przy stopniu oczyszczenia wody około dziewięćdziesiąt dziewięć procent, woda w efekcie ma przejrzystą i czystą strukturę, nie ma nieprzyjemnego zapachu w nim woda jest dalej wykorzystywana do podlewania roślin, do drenażu;
  • powstanie osadu stabilizowanego pozwala na jego kilkukrotne wykorzystanie do oczyszczania wody, następnie osad jest usuwany z układu uzdatniania i wykorzystywany jako nawóz biologiczny.

Właściwości i opis fizykochemicznych metod oczyszczania ścieków

Zastosowanie tej metody oczyszczania ścieków pozwala na usunięcie z niej stałych i płynnych substancji zawieszonych. Istnieje kilka opcji technologii oczyszczania ścieków tymi metodami, sugerujemy zapoznanie się z nimi:

1. Sposób oczyszczania koagulacyjnego – w tym przypadku do ścieków wprowadzane są specjalne substancje, takie jak ziarna żelaza, amonu, składniki miedzi itp. Następnie w wodzie tworzą się substancje osadowe w postaci płatków, po czym następuje proces ich usuwania. Za pomocą tej metody możliwe jest oczyszczanie ścieków z sektorów przemysłowych związanych z chemią, rafinacją ropy naftowej, celulozą i tekstyliami. Oczyszczane tą metodą ścieki są wysoce odporne na zanieczyszczenia. Skuteczność czyszczenia wynosi do dziewięćdziesięciu pięciu procent. W niektórych przypadkach do wody wprowadzane są elektrody żelazne lub aluminiowe. Dzięki temu możliwa jest jonizacja wody.

2. Metody oczyszczania ścieków metodą flokulacji to interakcja między flokulantami a cząsteczkami w wodzie. Dzięki tej metodzie możliwe jest zintensyfikowanie procesu flokulacji. Ponadto flokulanty znacznie zwiększają stopień oczyszczenia wody i czas jej realizacji. Aby zakończyć ten proces, musisz przejść przez kilka etapów:

  • dozować ścieki;
  • dodać odczynniki;
  • pozbyć się płatków.

3. Schemat oczyszczania ścieków metodą adsorpcji – proces wchłaniania przez niektóre substancje innych substancji zanieczyszczających wodę. Aby zastosować tę metodę, stosuje się substancje w postaci węgla aktywnego, substancji torfowej, żelu krzemionkowego. Ta metoda oczyszczania pozwala oczyścić wodę z zawartości substancji fenolowych, barwników czy różnego rodzaju związków azotanowych. Zastosowanie adsorpcji ma następujące zalety:

  • oczyszczanie wody z różnego rodzaju substancji;
  • szybkość pracy;
  • możliwość rekonwalescencji;
  • wysokiej jakości czyszczenie.

Istnieją dwie opcje czyszczenia adsorpcyjnego, gdy do czyszczenia używana jest pierwsza substancja, są one również bezpowrotnie niszczone, a także substancje zanieczyszczające wodę. W drugiej opcji: substancje do oczyszczania wody są oddzielane od zanieczyszczeń i wykorzystywane do dalszego oczyszczania. Poziom oczyszczania wody waha się od osiemdziesięciu do dziewięćdziesięciu pięciu procent. Najpopularniejszym środkiem czyszczącym jest węgiel aktywny, woda jest filtrowana przez warstwę tego materiału.

4. W celu pozbycia się surfaktantów stosuje się metodę flotacji. Wewnątrz wody tworzą się pęcherzyki powietrza, które wypychają te substancje do góry, gdzie są usuwane..

Mechaniczne metody oczyszczania ścieków i ich zastosowanie

Ta opcja czyszczenia jest odpowiednia w przypadku, gdy woda przemysłowa będzie podlegać recyklingowi. Za pomocą mechanicznej destylacji wody można pozbyć się chemikaliów o różnym składzie. Wśród metod oczyszczania ścieków należy wyróżnić:

1. Metoda filtrowania.

Woda przechodzi przez powierzchnię siatek komórkowych. Za pomocą stalowych krat można zatrzymać w wodzie substancje pochodzenia chemicznego i biologicznego. Aby zwiększyć wydajność oczyszczalni, woda jest do nich dostarczana pod ciśnieniem.

2. Wykonywanie filtrowania.

Przepuszczanie wody pod ciśnieniem lub bez ciśnienia przez system filtrów oparty na wykorzystaniu materiałów porowatych. Jako wypełniacze działają substancje w postaci węgla aktywnego, piasku, żwiru drobnych elementów metalowych, wyrobów szklano-plastikowych. Istnieją dwa rodzaje filtracji: filtracja dokładna i zgrubna.

3. Sposób rozliczania.

Istota tej metody polega na separacji wody w określonych komorach, w których osadzają się małe i duże cząsteczki wody. Komora jest wypełniona wodą, następnie jest broniona. Jako osadnik najczęściej stosuje się osadnik piasku. Proces rozliczania trwa od kilku godzin do kilku dni.

4. Zastosowanie filtrów dyskowych.

W takim przypadku możliwe jest stworzenie całego systemu filtracji, o wyższej wydajności niż przy użyciu konwencjonalnych filtrów. Ponadto filtry tarczowe są trwalsze, łatwe do czyszczenia i mają dłuższą żywotność..