Dnes je zřejmé, že ohrožení existence života nespočívá ani tak v atomovém nebezpečí, jako v ohrožující environmentální situaci. Vážné obavy vyvolává nedostatek pitné vody, změny její kvality, nedodržování hygienických a hygienických požadavků a nepříznivé důsledky pití nekvalitní vody pro veřejné zdraví.

Příprava vody pro zásobování pitnou a průmyslovou vodou se od ostatních oblastí chemické technologie liší tím, že procesy čištění vody probíhají ve velkých objemech s nízkými koncentracemi rozpuštěných látek. Velké objemy vyžadují použití velkých zařízení a malé množství extrahovaných nečistot vyžaduje použití selektivních metod pro úpravu vodného roztoku. V souladu s tím je cílem úpravy vody zajistit fyzikální a biochemické parametry vody definované v GOST pro zásobování pitnou vodou nebo odpovídající danému technologickému cyklu v podniku a splňující provozní podmínky pro zařízení.

Jaké způsoby odstraňování znečištění existují?

Přírodní voda je komplexní disperzní systém obsahující obrovské množství rozpuštěných a suspendovaných nečistot různého fázového složení, minerální a organické povahy. Není možné použít univerzální metodu k odstranění takového množství látek. Procesy úpravy vody zahrnují celou řadu metod a biologických technologií čištění vody, z nichž každá je zaměřena na eliminaci specifické skupiny látek.

Biologická úprava vody - co to je?

V závislosti na směru expozice a použitých nástrojích existují čtyři hlavní typy metod čištění vody:

    .
  1. Odstraňování rozpuštěných škodlivin pomocí činidel – chemické metody.
  2. Kombinované působení na znečišťující látky fyzikálními a chemickými procesy.
  3. Biologická úprava vody.

Fyzikální metody systémy úpravy vody jsou žádané především v přípravné fázi úpravy vody. To je filtrace, pasírování, usazování. Jsou zaměřeny na eliminaci velkých inkluzí z vodních objemů, které mohou narušit provoz zařízení a rychle zničit selektivní filtrační materiály při dalším zpracování a selektivním čištění vody.

Chemické metody založené na schopnosti sloučenin vstupovat do chemických reakcí mezi sebou. Zavedením speciálních činidel ke spuštění určitých interakcí je možné přeměnit toxické kontaminanty na zdravotně nezávadné sloučeniny, vázat je na špatně rozpustné komplexy nebo nerozpustné sraženiny, které lze snadno odstranit filtrací nebo jinými separačními metodami.

Fyzikálně-chemické procesy kombinují kombinovaný účinek na vodu dodávanou k čištění fyzikálními jevy a chemickými činidly. Tyto metody jsou založeny na vlastnostech odstraňovaných nečistot, které jsou aktivovány speciálně zavedenými látkami, které iniciují chemické a fyzikální procesy. Pomocí fyzikálně-chemického čištění jsou odstraněny jak minerální znečišťující látky, tak organické látky, kovové ionty a rozpuštěné plyny.

Biologické metody čištění – jedná se o relativně mladé, ale perspektivní metody odstraňování nežádoucích prvků a sloučenin z vody za účasti živé mikroflóry, speciálních bakterií a hub. Podstatou je selektivní vstřebávání škodlivin z vody živými organismy jako živný materiál pro jejich životní činnost.

Co je součástí biologických metod čištění vody?

Biologická úprava vody se nejčastěji využívá v uzavřeném vodovodním systému adsorpcí a oxidací škodlivin v předem připravené vrstvě aktivovaného kalu. Jeho kalová složka je umístěna ve spodní části zařízení a část je v plovoucí pevné trysce. Schopnost mikroorganismů selektivně konzumovat určité organické a minerální sloučeniny z čištěné vody pro výživu umožňuje vybrat typy živých bakterií pro biologické čištění vody určitého chemického složení. Nitrosomonas nitrobakterie během svých životních procesů oxidují sloučeniny dusíku a sirné bakterie neutralizují sirovodík.

ČTĚTE VÍCE
Jaký tlak se používá k testování těsnosti?

Biologická metoda čištění vody

Mikroorganismy podílející se na biologickém čištění vody jsou obsaženy ve formě kolonií v šedohnědé kašovité látce zemitého zápachu – aktivovaném kalu. Snadno se usadí a usadí se na dně, což umožňuje rychle oddělit čistou vodu od odpadního kalu. Všechny mikroorganismy pro biologické čištění vody jsou rozděleny do dvou tříd v závislosti na podmínkách, za kterých projevují svou aktivitu. Aerobní mikroflóra potřebuje ke svému fungování a nastartování oxidačních procesů kyslík. Naopak ke krmení a aktivní spotřebě živin anaerobními bakteriemi dochází pouze v prostoru bez kyslíku. V závislosti na zvoleném druhu mikroorganismů se upravují provozní podmínky zařízení pro biologickou úpravu vody.

Proces biologického čištění vody probíhá ve speciálních zařízeních:

  • biojezírka a filtrační pole;
  • biologické filtry;
  • provzdušňovací nádrže a metanádrže.

Specifické mikroorganismy, produkující v aktivovaném kalu, fungují jako biocenóza mineralizující mikroflóry, schopné adsorbovat organické a minerální sloučeniny na povrchu a oxidovat je. Ve všech strukturách kromě metatanků probíhají oxidační procesy za účasti kyslíku.

Biologická jezírka jako metoda čištění

Biologické rybníky jsou uměle vytvořené nebo přirozeně se vyskytující nádrže s volným provzdušňováním, na jejichž dně žijí mikroorganismy v aktivovaném kalu. Jezírkové rostliny, zejména okřehek, rákos, jezírko plovoucí, rákos, orobinec a rohovec, příznivě ovlivňují procesy biologického čištění vody.

Filtrační pole jsou organizována na hlinitých, jílovitých, rašelinových a písčitých půdních plochách. Voda prochází půdou jako filtrační materiál. Mikroorganismy žijící v půdě současně čistí vodu od rozpuštěných a suspendovaných nečistot. Jedná se o nejjednodušší metody aerobního biologického čištění vody, které nejsou účinné při vysokých koncentracích nečistot a velkých průtocích vody, ale jsou absolutně levné a nevyžadují neustálou lidskou kontrolu.

Biologické čištění na filtrech

Biofiltr pracuje na principu fyzikální filtrace. Vodný roztok prochází plnící vrstvou předem potaženou biofilmem aerobní mikroflóry. Aby živé organismy aktivně odbourávaly kontaminanty, je voda v biofiltrech násilně provzdušňována. Je však možná i přirozená cirkulace vzduchu.

Aerotanky a metatanky

Biologické metody čištění vod

Aero nádrže mají složitější konstrukci než biofiltry. Zde se biologické čištění vody provádí povinným nuceným provzdušňováním. Před vstupem do provzdušňovací nádrže se vodný roztok smíchá s aktivovaným kalem a poté se suspenzí vede proud vzduchu. Vzduch nasycuje vodu kyslíkem, aktivuje procesy oxidace a rozkladu škodlivin a podporuje neustálé promíchávání roztoku. Pokud se provzdušňování provádí kyslíkem místo vzduchu, účinnost biologické úpravy vody se výrazně zvyšuje a taková zařízení se nazývají oxytanky.

ČTĚTE VÍCE
Je možné pokládat dlaždice na sádrovou omítku Rotband?

Bezkyslíkaté biologické čištění odpadních vod anaerobními mikroorganismy probíhá nejčastěji ve fermentorech. Hlavním rysem procesu je, že není potřeba provzdušňování. A jako vedlejší produkt vzniká bioplyn v důsledku chemických oxidačních procesů a výživy anaerobních organismů. Do vyhnívací nádrže je přiváděn koncentrovaný kal z usazovacích nádrží. Tam prochází fermentací. Pro urychlení procesu použijte zvýšení teploty na 35 °C pro mezofilní fermentaci a na 55 °C pro termofilní fermentaci. Proces bezkyslíkového čištění vody je poměrně složitý, probíhá v několika fázích a končí výrobou čisté vody a metanu – ekologického paliva.

Po mechanickém a biologickém čištění vody se na výstupu tvoří různé sedimenty organických sloučenin. Jedná se o velké částice usazující se na filtrech, sediment z primárních usazovacích nádrží, aktivovaný kal nebo biologický film vytvořený v aerobních biologických zařízeních na úpravu vody. Po rozemletí je takový odpad odváděn do speciálního kanálu před primárními usazovacími nádržemi, jimi zachycován a převáděn do surového kalu. Celkové množství srážek se pohybuje do 1 % objemu čištěné vody, z toho 50–75 % tvoří aktivovaný kal.

Existují metody, které využívají aktivní uhlí ke zvýšení účinnosti biologické úpravy vody. Přidává se do vody na vstupu do aeračních nádrží v množství 150 – 250 mg/l nebo do adsorbéru s nuceným provzdušňováním. Tato metoda je poměrně perspektivní, protože zlepšuje kvalitu čištění vody a umožňuje zmenšit velikost čistíren o 20–30 %.

Integrovaný přístup

V moderních systémech úpravy vody se metody čištění využívají komplexně a vzájemně se doplňují pro zvýšení účinnosti. Univerzální způsob, jak zbavit vodu všech nečistot jednou technologickou operací, neexistuje. V bytech a domech vidíme komplexní filtrační systémy skládající se z předfiltrace, iontoměničových a reverzních osmóz, provzdušňovacích kolon a UV sterilizátorů. V podnicích, kde je cirkulace vody mnohem větší, se používá výkonná zařízení, která využívají fyzikální, chemické, elektrické vlastnosti nečistot, biologické čištění vody za aerobních a anaerobních podmínek. Je důležité zvolit správná čistírna pro složení kontaminantů a zajistit jejich nepřetržitý provoz za daných podmínek.

Mechanické čištění odpadních vod: efektivní metody a zařízení

V předvečer biologického, fyzikálního a chemického čištění odpadních vod je důležité provést jejich mechanické čištění. Jeho hlavním úkolem je čistit odpadní vody od minerálních a organických sloučenin, které představují nebezpečí pro člověka a životní prostředí. K provádění tohoto procesu se používají různé moderní metody. Jsou vysoce účinné a vyžadují použití speciálních konstrukcí a instalací.

Mechanické čištění odpadních vod eliminuje ucpávání potrubí, snižuje zatížení ve fázi biologického čištění a fyzikálního a chemického dočištění Zdroj stroy-podskazka.ru

popis

Mechanické čištění odpadních vod se provádí za účelem odstranění nerozpustných pevných látek z kontaminované kapaliny. V závislosti na objemu odpadních vod a stupni jejich znečištění vyžaduje použití určitých struktur čištění. Jsou navrženy speciálně pro odstraňování hrubého odpadu filtrací, drcením na částice a přípravou odpadních vod k dalšímu zpracování.

ČTĚTE VÍCE
Jak hluboko by měly být zakopány sloupky drátěného plotu?

Mechanické způsoby čištění odpadních vod byly vynalezeny již dávno, ale stále zůstávají aktuální. Jejich hlavní výhodou je jednoduchost a přijatelná cena. Mezi nevýhody je důležité zdůraznit následující:

  • kovy, nahromaděné plyny a organické sloučeniny chloru nelze odstranit;
  • filtry se ucpávají příliš rychle;
  • postup trvá dlouho.

Moderní nanotechnologie umožňují mechanicky čistit odpadní vody i od malých suspendovaných částic.

Mechanické čištění odpadních vod zahrnuje vliv gravitační nebo odstředivé síly na nečistoty a neznamená použití chemických činidel Zdroj stroy-podskazka.ru

Metody mechanického čištění

Primární mechanické čištění odpadních vod umožňuje odstranit z kapaliny jemné suspendované látky (70 %) a velké částice (95 %). Rozsah jeho použití je poměrně široký – čistírny odpadních vod, průmyslové podniky, samostatné kanalizace pro soukromé domy a další zařízení.

Napínání

Je považován za nejjednodušší způsob mechanického čištění odpadních vod. Odpadní kapalina je filtrována přes mřížky a síta. Ty se montují přímo před jímku. To vám umožní zachytit velké inkluze a suspendované částice.

Pořadí postupu je následující:

  • Odpadní voda prochází síťkou, která zachycuje velké prvky a vláknité nečistoty.
  • Voda je pak nasměrována do síta, které zachytí drobné nečistoty.

Na výstupu výše popsaného systému jsou často instalovány mikrofiltry. Jejich úkolem je dodatečně zachytit nerozpuštěné mikroskopické částice.

usazování

Z odpadních vod je možné odstraňovat suspendované látky a eliminovat plovoucí nečistoty usazováním. Spočívá ve využití gravitačních a odstředivých sil. Pod jejich vlivem se těžké částice shromažďují na dně, zatímco lehké částice stoupají k povrchu kapaliny.

V mechanických usazovacích zařízeních se odpadní vody pohybují pomalu. Tato rychlost nebrání částicím v usazování. Pro zvýšení účinnosti procesu se používají různá činidla (například koagulanty, flokulanty). Ty přispívají ke spojení malých nečistot do větších. Těžké inkluze klesají intenzivněji.

Filtrace

Kontaminovaná kapalina prochází porézním materiálem obsahujícím malé nečistoty. Místo filtrů často slouží:

  • písek, drcený kámen, štěrk;
  • pletivo;
  • materiály bavlna, polypropylen.

Membrány s reverzní osmózou jsou navrženy pro důkladnější čištění. Takovými strukturami proniká pouze čistá voda.

Pozornost! Mechanické čištění průmyslových odpadních vod je levný a dostupný způsob odstraňování nečistot z kapalin.

Technologie usazování se ospravedlňuje v uzavřených systémech zásobování vodou v chemických a metalurgických podnicích Zdroj stroy-podskazka.ru

Zařízení a konstrukce pro mechanické čištění

V závislosti na stupni znečištění odpadní vody se k jejímu čištění používají různá zařízení. Liší se od sebe účinností, složitostí aplikace a dalšími vlastnostmi.

Mříže

Zadržuje největší nečistoty obsažené v odpadních vodách. Skládají se ze železných tyčí, z nichž každá je přivařena k rámu. Odpad ze zastaralých modelů grilů se sbírá ručně. Nové odrůdy jsou vybaveny automatickými zařízeními – hráběmi. Jsou umístěny na mřížových strukturách, během provozu odstraňují nahromaděné nečistoty z buněk a přemísťují je do komory k dehydrataci.

ČTĚTE VÍCE
Jak připojit LED pásek k napájení počítače?

Technologicky nejvyspělejším zařízením pro mechanické čištění odpadních vod jsou efektivní síta drtiče. Nejprve zachycují nečistoty, pak jsou okamžitě rozdrceny. V důsledku tohoto postupu se výrazně sníží objem odpadu.

K odstranění velkého plovoucího odpadu prochází odpadní voda síty Source acs-nnov.ru

lapače písku

Čistí odpadní vodu od nečistot rovnající se hmotnosti písku. Hustota takových částic převyšuje hustotu kapaliny, takže v každém případě klesají ke dnu. S přihlédnutím ke směru pohybu vodního toku se lapače písku dělí na: kruhové, horizontální a tangenciální.

Provzdušňované lapače písku s přídavným přívodem vzduchu se vyznačují vysokou účinností. Pod vlivem silných proudů vzduchu se kapalina stáčí do spirály, zatímco písek se shromažďuje na dně. Taková zařízení zajišťují minimální začlenění organických složek do sedimentu. Díky tomu nepodléhá hnilobě.

Princip činnosti tangenciálního lapače písku je založen na separaci odpadní kapaliny a hrubých nerozpuštěných látek pod vlivem gravitačních sil Zdroj polymercon.com

Septické nádrže

Konstrukce jsou navrženy tak, aby eliminovaly zbytky nečistot po lapačích písku. Princip činnosti usazovacích nádrží je téměř stejný: jednotkou prochází proud kapaliny, částice se shromažďují na dně. V závislosti na směru pohybu odpadních vod jsou všechny skladovací nádrže rozděleny na:

  • vertikální;
  • horizontální;
  • radiální.

Podle jejich zamýšleného účelu jsou tato zařízení:

  • primární – používá se v počáteční fázi čištění odpadních vod;
  • sekundární – odstranit přebytečný kal a biofilm po dokončení biologického čištění.

Rada! Pro efektivnější fungování jímky se doporučuje doplnit ji o předvzdušňovač nebo tenkovrstvé moduly.

K provádění usazovacích procesů se používají horizontální nádrže kulatého nebo obdélníkového průřezu s vykládáním sedimentu na dně Zdroj acs-nnov.ru

Kalové podložky

Určeno pro sušení silně navlhčených kalů z usazovacích nádrží, metanádrží a jiných podobných konstrukcí. Kalové lože se suší, dokud obsah vlhkosti odpadu nedosáhne 75 %. Zároveň se jejich objem několikrát zmenší.

Zvenčí je odkaliště malý pozemek obklopený svitky zeminy. Sediment se nalévá do oploceného areálu po vrstvách. Postupem času se jedna část kapaliny odpaří, druhá pronikne do půdy. Vysušený sediment se odstraní pro další zpracování. Kalová voda je přesměrována do čistíren.

Existují dva typy kalových loži: v prvním dochází k odvodnění přirozeně, ve druhém je sušení kalu zajištěno uměle vytvořenými podmínkami Zdroj nomitech.ru

Lapače oleje a tuku

Pokud odpadní voda obsahuje značné množství tuků a ropných produktů, je důležité je v počáteční fázi (před síty) odstranit. Jinak se při poklesu teploty mohou tuky přeměnit na polotuhé aglomeráty a hromadit se na mřížových konstrukcích, stěnách potrubí a dalších vyčnívajících částech zařízení.

ČTĚTE VÍCE
Je možné umístit sušičku vedle chladničky?

Mastné nečistoty obvykle plavou na vodní hladinu a vytvářejí souvislý film. K jejich odstranění se používají lapače tuku – obdélníková zařízení vybavená mnoha průzory a přepady. Ty zabraňují tukové vrstvě v pohybu spolu s odpadní vodou. Odstraňuje se škrabkami.

Lapače oleje jsou obvykle kombinovány s lapači písku ve stejném krytu, aby se předešlo problémům s odstraňováním pevných látek a sedimentů Zdroj aquapolymer.com.ua

Hydrocyklony

Jsou to mechanické instalace, uvnitř kterých je přiváděný proud kapaliny vířen do nálevky. Vlivem odstředivé síly se odpadní voda dělí na vodu a tuhé znečišťující látky. Ve srovnání s tangenciálními lapači písku jsou hydrocyklony považovány za účinnější: vytvářejí vyšší rychlost pohybu kapaliny a mají maximální separační kapacitu.

Pro správnou funkci hydrocyklonů je vyžadován tlak vstupní kapaliny 3-5 atmosfér. K jeho vytvoření je často nutné nainstalovat čerpací systém.

Mechanické způsoby čištění odpadních vod jsou realizovány na specializovaných zařízeních a liší se principem jejich činnosti.

Tlakové hydrocyklony jsou určeny k oddělení nerozpuštěných látek od kapaliny působením odstředivých sil Zdroj hydrocyklon.net

Popis videa

Mechanické čištění vody

Další způsoby čištění odpadních vod

Pokud mechanická metoda čištění kontaminované kapaliny neposkytuje správnou kvalitu odpadní vody, je následně aplikováno další zpracování.

Biologické

Nečistoty zbývající po předchozím zpracování jsou z kapaliny odstraněny. Často se jedná o dusík, fosfor a další prvky.

Metody biologického čištění jsou založeny na rozkladu organických nečistot mikroorganismy, které sídlí v čistících zařízeních.

Fyzikálně-chemický

Umožňují současně odstranit rozpuštěné látky a nerozpustné nečistoty z kontaminované kapaliny. Takové metody vykazují lepší výsledky než biologické a mechanické čištění odpadních vod. Proto jsou žádané v případech, kdy je vyžadována vysoce kvalitní voda: například pro její druhotné použití.

Fyzikálně-chemické čištění využívá tyto složité procesy: extrakce, flotace, elektrolýza, neutralizace.

Úprava kalů

Pokud sedimentární materiál zůstává v nádrži po dlouhou dobu, pak v průběhu času začíná proces rozpadu. Dodatečné zpracování mu pomůže předejít, výsledkem je bezpečná suchá hmota, druhotné suroviny.

Hlavní způsoby zpracování kalů:

  • kvašení;
  • lisování;
  • stabilizace;
  • teplota, účinky činidel.

Dehydratace sedimentárních látek se provádí ve speciálních jednotkách na odkalištích.

V souladu s platnou legislativou musí být veškerá odpadní voda před vypuštěním do nádrže vyčištěna od nečistot Zdroj izhprofibur.ru

Popis videa

Primární mechanické čištění odpadních vod

Závěr

Při primárním čištění kontaminované kapaliny se často používají mechanické metody čištění odpadních vod. Přicházejí v několika variantách a jsou vysoce účinné. Volba optimální metody do značné míry závisí na stavu odpadní vody a jejích vlastnostech. Pokud je odpadní kapalina nadměrně kontaminována, mechanické čištění ji umožňuje připravit pro následné zpracovatelské kroky. Díky němu se používané čistírny nezanášejí suspendovanými látkami a pracují efektivněji.