 |
|
АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология |
Типи очищення стічних водОчи́щення стічни́х вод (рос. очистка сточных вод, англ. effluent treatment, waste treatment, sewage treatment, produced water conditioning, нім. Abwasserreinigung f) — обробка стічних вод з метою руйнування або видалення з них певних речовин, які перешкоджають відведенню цих вод у водні об'єкти відповідно до законодавства або використання їх у виробничому водопостачанні замість свіжої води.
3.1. Механічні методи Механічне очищення застосовують для вилучення із стічних вод нерозчинених мінеральних та органічних домішок з метою підготовлення до біологічного, фізико-хімічного або іншого методу очищення. Механічне очищення є попереднім, рідше — кінцевим етапом очищення стічних вод. Проціджування як різновид механічного очищення призначене в основному для вилучення зі стічних вод крупних твердих нерозчинених частинок розміром до 25 мм, а також дрібних волокнистих частинок, які при подальшому обробленні стоків є перешкодою для нормальної роботи очисного обладнання. Стічні води проціджують через решітки.Решітки з металевих прутів (стрижнів), розташованих на відстані 5—25 мм, встановлюють у колекторах очисних споруд вертикально або під кутом 60— 75° до горизонту, їх розраховують на максимальний притік стічних вод або на пропускну здатність очисної станції. Відстоювання — процес осідання твердих частинок у рідині. Можливе вільне осідання частинок, що не злипаються, та осідання частинок, схильних до злипання (коагуляції). Закономірності вільного осідання частинок зберігаються при їхній масовій концентрації не більше 2,6 кг/м3. Процес відстоювання часто використовують для очищення виробничих стічних вод від нафтопродуктів (бензину, мастил), смол, жирів та ін. Очищення від спливаючих домішок аналогічне осіданню твердих речовин. Відмінність лише в тому, що густина частинок, які спливають, менша, ніж густина води. Для вловлювання частинок масел і жирів застосовують маслопастки й жиро-пастки. Фільтрування призначене для очищення стічних вод від дрібнодисперсних твердих домішок з невеликою концентрацією. Цей метод застосовується також після фізико-хімічного та біологічного очищення, оскільки вони часом супроводжуються виділенням в очищувану воду механічних домішок. Для фільтрування стічних вод використовують два класи фільтрів: зернисті (вода пропускається через незв'язані пористі матеріали) і мікрофільтри, фільтроелементи яких виготовлені зі зв'язаних пористих матеріалів. У зернистих фільтрах як фільтроматеріали використовують кварцовий пісок, подрібнений шлак, гравій та ін. Фізичні методи До фізичних способів очищення стічних вод належать насамперед випарювання, виморожування та ін. При цьому вирішальним фактором є температура. Тому такі способи очищення в інженерній практиці часто називають термічними.Ці способи застосовують для очищення мінералізованих стічних вод, виділення з них солей та отримання умовно чистої води для кільцевого водопостачання.Процес розділення мінеральних речовин і води відбувається у два етапи: концентрування і виділення сухих речовин. Очищену воду з мінералізованих стічних вод отримують у випарювальних, виморожувальних (вакуумних) і кристалогідратних установках. Вибір способу очищення залежить від складу, концентрації, об'єму стічних вод, їхньої корозійної активності й необхідного ступеня очищення. Із фізичних методів очищення стічних вод найбільш ефективним й універсальним є вогневий метод. Суть його полягає в розпиленні стічних вод безпосередньо в топкових газах, нагрітих до температури 900—1000 °С. При цьому вода повністю випаровується, а органічні суміші згоряють. Мінеральні речовини, що є у воді, утворюють тверді або розплавлені частинки, які пізніше вловлюються. Цей метод широко застосовується для очищення стічних вод, забруднених високотоксичними органічними речовинами — відходами лакофарбових матеріалів, які часто використовуються у технологічних процесах деревообробних підприємств та ін. Хімічні методи Хімічне очищення стічних вод здійснюють переважно трьома способами: нейтралізацією, окисленням і відновленням. Нейтралізацію проводять для доведення рН січних вод до 6,5—8,5, тобто близького до нейтрального. Отже, нейтралізувати потрібно стічні води з рН < 6,5 (з кислою реакцією середовища) і з рН > 8,5 (з лужною реакцією середовища). Нейтралізацію здійснюють змішуванням кислот стічних вод з лугами додаванням реагентів або фільтруванням через нейтралізуючі матеріали. Практика свідчить, що найбільшу небезпеку для навколишнього середовища створюють кислі стоки. При хімічному очищенні застосовують такі способи нейтралізації: — взаємну нейтралізацію кислих і лужних стічних вод змішуванням; — нейтралізацію стічних вод реагентами (розчинами кислот, негашеним вапном СаО, гашеним вапном Са(ОН)2, кальцинованою содою N8003, каустичною содою КаОН, розчином аміаку№ЕЇ4ОН); — фільтруванням стічних вод через нейтралізуючі матеріали (вапно, вапняк СаС08, доломіт СаС03 • MgC08, магнезит MgCOз, крейда СаС03). Вибір способу нейтралізації стічних вод залежить від багатьох факторів: виду та концентрації кислот у стічних водах; витрат і режиму подачі відпрацьованих вод на нейтралізацію; наявності реагентів і місцевих умов та ін. Окислення застосовують для знешкодження виробничих стічних вод, в складі яких є токсичні домішки або сполуки, що недоцільно вилучати. На практиці часто застосовують окислювачі: хлор, хлорне вапно, діоксид хлору, озон, технічний кисень, гіпохлорид кальцію і натрію, кисень та ін.Залежно від агрегатного стану хлору або хлоровмісних реагентів, що вводять у воду, визначають технологію оброблення стічних вод. Якщо цю воду обробляють газоподібним хлором або озоном, то процес окислення здійснюють в окислювальних колонках або контактних камерах (рис. 5.12, б). Якщо окислювач знаходиться в розчині, то його спочатку подають у змішувач, а потім у контактний резервуар.При окисленні розчинені отруйні речовини перетворюють у нетоксичні сполуки або в осад відстоюванням або фільтруванням стічних вод. Сильнішим окислювачем, ніж хлор, є озон. Він володіє здатністю руйнувати при нормальній температурі у стічних водах значну кількість органічних сполук і домішок. Озон добувають безпосередньо на очисних спорудах в озонаторах. Він утворюється при електричному розряді в кисневому середовищі між двома електродами, до яких підводиться напруга 5—25 кВ.У процесі оброблення стічних вод озон, що подаєтеся в контактну камеру у вигляді суміші, вступає в хімічні реакції з речовинами, що забруднюють воду. Метод відновлення застосовують для очищення стічних вод у випадках наявності легковідновлюваних речовин (ртуть, миш'як, хром). На промислових підприємствах цей метод застосовують рідко.Разом з озонуванням і хлоруванням виробничих стічних вод застосовують електрохімічне окислення, що ґрунтується на електролізі виробничих стічних вод.Основу електролізу виробничих стічних вод становлять два процеси: анодне окислення і катодне відновлення.
На аноді, виготовленому з платини або графіту, виділяються кисень і галогени, а також окисляються деякі органічні сполуки, наявні у стічних водах. На катоді виділяється водень і відновлюються деякі органічні сполуки. Внаслідок високої вартості електрохімічне окислення для очищення стічних вод має обмежене застосування. 3.4. Фізико-хімічні методи Цей спосіб включає такі методи очищення стічних вод: коагуляцію, сорбцію, адсорбцію, дезодорацію, екстракцію та ін. Коагуляцію переважно застосовують для очищення стічних вод від емульсій і суспензій, до складу яких входять колоїдні частинки розміром 0,001—0,1 мкм. Ці частинки мають електрозаряд, який виникає у результаті поглинання із водного розчину іонів. Заряд не дає можливості колоїдним частинкам злипатися і таким чином збільшує стійкість колоїдного розчину. Тому в колоїдний розчин додають коагулянти (солі алюмінію, заліза, магнію, вапно), які зменшують електрозаряд колоїдних частинок, унаслідок чого вони інтенсивно злипаються у великі частинки й осідають на дно очисної споруди. Коагуляцію також можна здійснювати, пропускаючи стічні води через електролізер з анодом, виготовленим з алюмінію або заліза. Метал анода під дією постійного електроструму переходить у стічну воду, утворюючи важкорозчинні гідроксиди алюмінію або заліза. Метод електрохімічного коагулювання широко застосовується для очищення стічних вод від масел, жирів, нафтопродуктів, хроматів і фосфатів. Сорбційне поглинання — один із найбільш ефективних методів глибокого очищення стічних вод від ароматичних сполук, неелектролітів, барвників, гідрофобних сполук.Сорбційне поглинання принципово не відрізняється від процесу адсорбції в газовій фазі. Тому в інженерній практиці цей метод часто називають адсорбційним методом очищення стічних вод. Його застосовують для очищення стічних вод від органічних (розчинники, розріджувачі, відходи лакофарбових матеріалів та ін.) і неорганічних (формальдегід, фенол, відходи синтетичних смол, аміак та ін.) речовин, якщо їхня концентрація у воді незначна, вони біологічно не розкладаються і є дуже токсичними. Адсорбційне очищення вод буває регенеративним (витягування речовин із адсорбенту та їхня утилізація) і деструктивним (витягування речовини із адсорбенту та її знищення разом з адсорбентом). Процес адсорбційного очищення стічних вод відбувається при інтенсивному перемішуванні адсорбенту з водою, а також фільтруванні води через шар адсорбенту. При змішуванні адсорбенту з водою використовують активоване вугілля. Процес може мати один або кілька ступенів. Економічно доцільними є багатоступеневі установки. Для очищення стічних вод з неприємним запахом використовують такі методи дезодорації: аерацію, хлорування, ректифікацію, екстракцію, озонування та ін. Найбільш ефективним вважається метод аерації. Дезодорацію застосовують на металургійних, хімічних, деревообробних підприємствах для вилучення із стічних вод аміаку, сірководню, альдегідів і вуглеводів тощо, які надають їм неприємного запаху. Екстракція — це процес вилучення зі стічних вод корисних речовин за допомогою екстрагентів з такими властивостям: високою екстрагувальною, селективною здатністю; незначною розчинністю у воді; густиною, відмінною від густини води; незначним питомим теплом випаровування; невеликою теплоємністю; вибухобезпечністю та нетоксичністю; невеликою вартістю. Екстрагування речовин зі стічних вод може здійснюватися за такими методами: перехреснопотоковим, ступінчасто-протитічним і безперервно-протитічним. Очищення стічних вод екстракцією складається із трьох етапів. Перший етап — інтенсивне змішування стічної води з екстрагентом (органічним розчинником). В умовах розвинутої поверхні контакту між рідинами утворюються дві рідкі фази. Одна фаза — екстракт — містить вилучену речовину та екстрагент, друга — рафінат — стічну воду та екстрагент. Другий етап — розділення екстракту та рафінату; третій — регенерація екстрагента із екстракту і рафінату. Дата добавления: 2016-03-26 | Просмотры: 554 | Нарушение авторских прав |
