Čištění odpadních vod je úprava odpadních vod za účelem zničení nebo odstranění škodlivých látek z nich. Vypouštění odpadních vod ze znečištění je složitá výroba. Stejně jako v jakékoli jiné výrobě má suroviny (odpadní voda) a hotové výrobky (čištěná voda).

Metody čištění odpadních vod lze rozdělit (obr. 7.1.) na:

Při jejich společném použití se způsob čištění a likvidace odpadních vod nazývá kombinovaný. Použití konkrétní metody v každém konkrétním případě je dáno povahou znečištění a stupněm škodlivosti nečistot.

Mechanické čištění odpadní voda zajišťuje odstranění suspendovaných hrubých i jemných (pevných i kapalných) nečistot. Podstatou mechanické metody je odstranění mechanických nečistot z odpadních vod usazováním a filtrací. Hrubé částice v závislosti na velikosti zachycují mřížky, síta, lapače písku, septiky, lapače hnoje různých provedení a povrchové nečistoty – lapače oleje, lapače oleje, usazovací nádrže atd. Mechanická úprava umožňuje izolovat na 60-75 % nerozpustných nečistot z domovních odpadních vod a z průmyslových na 95 %, z nichž mnohé se jako cenné nečistoty používají ve výrobě.

Rýže. 7.1 – Metody čištění průmyslových odpadních vod

Fyzikálními metodami čištění se z odpadních vod odstraňují jemně rozptýlené a rozpuštěné anorganické nečistoty a ničí se organické a špatně oxidované látky, z fyzikálně chemických metod se nejčastěji využívá koagulace, oxidace, sorpce, extrakce apod. Elektrolýza je také široce používána. Spočívá v ničení organických látek v odpadních vodách a extrakci kovů, kyselin a dalších anorganických látek. Elektrolytické čištění se provádí ve speciálních zařízeních – elektrolyzérech. Čištění odpadních vod pomocí elektrolýzy je účinné v závodech na výrobu olova a mědi, nátěrových hmot a laků a některých dalších průmyslových odvětvích.

Chemická metoda spočívá v tom, že se do odpadních vod přidávají různá chemická činidla, která reagují se škodlivinami a srážejí je ve formě nerozpustných sraženin. Chemickým čištěním se dosahuje snížení nerozpustných nečistot až o 95 % a rozpustných nečistot až o 25 %. Z odpadních vod se odstraňují rozpustné anorganické sloučeniny reagenční metodyneutralizace kyselin a zásad, přeměna iontů na špatně rozpustné formy, srážení minerálních nečistot solemi, oxidace a redukce toxických nečistot na mírně toxické. Neutralizace voda může být provedena smícháním kyselé a alkalické odpadní vody. V některých případech může chemické ošetření získat zpět cenné sloučeniny, čímž se sníží výrobní ztráty. Často se po chemickém čištění odpadní voda podrobuje biologickému čištění.

V současné době je odpadní voda často přečišťována pro opětovné použití v průmyslovém zásobování vodou. Způsob čištění odpadních vod se volí v závislosti na konkrétním zbytkovém znečištění vod. Tedy pro úpravu vysoce mineralizovaných odpadních vod Používá se metoda tepelného odsolování ve kterém se destilát získaný z odpadních vod používá jako demineralizovaná voda. Opětovné použití vyčištěné odpadní vody snižuje spotřebu čerstvé vody ze zdrojů 20-25krát.

Znečištěná odpadní voda se čistí také pomocí ultrazvuku, ozónu, iontoměničových pryskyřic a vysokého tlaku, dobře se osvědčila chlorace.

Mezi metodami čištění odpadních vod by měla hrát významnou roli biologická metoda založená na využití zákonitostí biochemického a fyziologického samočištění řek a dalších vodních ploch. Existuje několik typů biologických zařízení na čištění odpadních vod: biofiltry, biologické jezírka a provzdušňovací nádrže.

V biofiltrech prochází odpadní voda vrstvou hrubozrnného materiálu pokrytého tenkým bakteriálním filmem. Díky tomuto filmu intenzivně probíhají procesy biologické oxidace. Právě ona slouží jako aktivní složka v biofiltrech.

ČTĚTE VÍCE
Kolik stojí oprava pračky, když se buben neodstřeďuje?

V biologických rybnících se na čištění odpadních vod podílejí všechny organismy obývající nádrž.

Aerotanky jsou obrovské železobetonové nádrže. Principem čištění je zde aktivovaný kal z bakterií a mikroskopických zvířat. Všichni tito živí tvorové se rychle vyvíjejí v aerotancích, k čemuž přispívá organická hmota odpadních vod a přebytek kyslíku vstupující do konstrukce prouděním přiváděného vzduchu. Bakterie se drží pohromadě do vloček a vylučují enzymy, které mineralizují organické znečištění. Bahno s vločkami se rychle usadí a oddělí se od vyčištěné vody. Nálevníky, bičíkovci, améby, vířníci a další nejmenší živočichové, požírající bakterie, které se neslepují do vloček, omlazují bakteriální masu kalu.

Odpadní vody jsou před biologickým čištěním mechanicky čištěny a po něm k odstranění patogenních bakterií a chemickému čištění, chlorování kapalným chlórem nebo bělidlem. K dezinfekci se používají i další fyzikální a chemické metody (ultrazvuk, elektrolýza, ozonizace atd.)

Biologická metoda dává skvělé výsledky při čištění komunálních odpadních vod. Používá se také při zpracování odpadu z ropných rafinérií, celulózového a papírenského průmyslu a při výrobě umělých vláken.

Vědci z Los Alamos National Laboratory (USA) spolu s výzkumníky z Florida International University (Miami) a University of Miami pracují na způsobu, jak zničit nebezpečný tekutý odpad pomocí elektronového urychlovače. Experiment provedený v čističce komunálního odpadu v Dade County na Floridě ukázal, že nebezpečné látky jako benzen, fenol a trichlorethylen lze touto metodou zničit. Náklady na zpracování 1000 litrů odpadu elektronovým paprskem budou asi 3 $, což je méně než při čištění tekutého odpadu pomocí filtrů s aktivním uhlím (včetně nákladů na obnovu kontaminovaného filtračního materiálu).

Míra znečištění odpadních vod se odhaduje koncentrací, tzn. hmotnost nečistot na jednotku objemu mg / l nebo g / cu. m. Složení odpadních vod je pravidelně analyzováno. Provádějí se hygienicko-chemické rozbory za účelem stanovení: hodnot CHSK (celkové koncentrace organických látek); BSK (koncentrace biologicky oxidovatelných organických sloučenin); koncentrace nerozpuštěných látek; aktivní reakce okolí; intenzita barvy; stupeň mineralizace; koncentrace biogenních prvků (dusík, fosfor, draslík) atd.

Je třeba poznamenat, že tradiční metody pozorování a kontroly mají jeden zásadní nedostatek – jsou neprovozní a navíc charakterizují složení znečištění objektů životního prostředí pouze v době odběru vzorků. Co se stane mezi periodami vzorkování, lze pouze hádat. Navíc laboratorní testy zaberou značnou dobu. Efektivnější je kontrola kvality vody, prováděná pomocí automatických zařízení. Elektrické senzory neustále měří koncentrace kontaminantů, což umožňuje rychlé rozhodování v případě nepříznivých dopadů na vodní zdroje. Automatizovaná stanice může měřit a kontrolovat ukazatele kvality vody (stupeň kyselosti nebo zásaditosti, elektrická vodivost, teplota, zákal, obsah rozpuštěného kyslíku), hladinu vody a také přítomnost nerozpuštěných látek a určitých kovových iontů. Porovnání rozborů vzorků vody odebraných z několika stanic umístěných podél řeky umožňuje identifikovat přímého viníka znečištění. To je důležité zejména v případě salvových výpustí škodlivých látek, kdy včasná opatření mohou lokalizovat nebo zničit znečištění v relativně krátkém časovém období.

Pro provozní kontrolu kvality vody v místech, kde nejsou automatické stanice, fungují jako součást systému mobilní laboratoře.

ČTĚTE VÍCE
Jak zvýšit kvalitu signálu?

Množství průmyslových odpadních vod se určuje v závislosti na produktivitě podniku podle agregovaných norem spotřeby vody a likvidace vody pro různá průmyslová odvětví. Míra spotřeby vody je přiměřené množství vody potřebné pro výrobní proces, stanovené na základě vědecky podloženého výpočtu nebo nejlepší praxe. Agregovaná míra spotřeby vody zahrnuje veškeré náklady na vodu v podniku.

V rámci inženýrských komunikací průmyslového podniku je zpravidla několik odvodňovacích sítí. Nekontaminovaná, ohřátá odpadní voda vstupuje do chladicích zařízení (rozstřikovací nádrže, chladicí věže, chladicí nádrže) a poté se vrací do systému recyklace vody (viz obrázek 7.2). Znečištěné odpadní vody vstupují do čistírny a po vyčištění je část vyčištěných odpadních vod přiváděna do systému recyklace vody do těch dílen, kde svým složením splňují požadavky předpisů.

je. 7.2 – Schéma recyklace odpadních vod

Efektivita využívání vody v průmyslových podnicích je hodnocena takovými ukazateli, jako je množství použité recyklované vody, koeficient jejího využití a procento jejích ztrát.

Pro průmyslové podniky se sestavuje vodní bilance včetně nákladů na různé druhy ztrát, výpustí a doplnění kompenzačních nákladů na vodu do systému.

Projektování nově budovaných a rekonstruovaných kanalizací sídel a průmyslových podniků by mělo být prováděno na základě schémat rozvoje a umístění odvětví národního hospodářství, průmyslových odvětví a schémat rozvoje a rozmístění výrobních sil v ekonomických regionech. schváleny stanoveným způsobem. Při výběru systémů a schémat nakládání s vodou by se mělo vzít v úvahu technické, ekonomické a hygienické posouzení stávajících sítí a staveb a měla by být zajištěna možnost zintenzivnění jejich práce.

Jakékoli čistící zařízení je vícestupňový komplex technologických procesů, v jehož každém stupni se odstraňují určité druhy kontaminantů. U většiny čistíren odpadních vod je prvním stupněm mechanické čištění odpadních vod.

Instalace mechanického čištění

Proč je nutné mechanické čištění?

Proces mechanického čištění odpadních vod zahrnuje vliv gravitační nebo odstředivé síly na nečistoty a neznamená použití chemických činidel nebo fyzikálních účinků (pole, záření, činidla atd.) na odpadní vody.

V této fázi se odstraňuje nejen písek, struska, kamínky, suspenze, ale do určité míry se snižují i ​​hydrofobní látky (oleje, tuky), hladiny CHSK a BSK.

Význam mechanického čištění je těžké přeceňovat a spočívá v odstranění velkých nečistot, které mohou poškodit armatury a zařízení. Eliminuje ucpávání a zanášení potrubí, snižuje zatížení ve fázi biologického čištění a fyzikálního a chemického dočištění.

Metody mechanického čištění

Primární mechanické čištění odpadních vod odstraňuje z kapaliny velké částice (až 95 %) a jemné suspendované látky (až 70 %). Používá se v čistírnách, průmyslových podnicích, samostatných kanalizacích soukromých domů. Existují tři hlavní způsoby mechanického čištění – pasírování, usazování, filtrace.

Napínání

Jedná se o nejjednodušší způsob čištění odpadů. Kapalina protéká rošty a síty, které jsou instalovány před jímkou. Jsou zde zachyceny velké inkluze a suspendované částice.

Postup čištění je následující:

  1. Odpadní voda prochází síťkou, která zachycuje velké nečistoty a vláknité prvky
  2. Dále voda teče do síta, které zachycuje drobné škodliviny

Často jsou na výstupu navíc instalovány mikrofiltry, které mají za úkol zachytit nerozpuštěné mikroskopické látky.

ČTĚTE VÍCE
Jaký je rozdíl mezi synchronními a asynchronními motory?

usazování

Tato technika umožňuje odstranit suspendované pevné látky a plovoucí nečistoty z odpadních vod. Podstatou metody je využití gravitačních a odstředivých sil. V tomto případě se těžké částice usazují na dně a lehké částice plavou na povrchu odtoku.

usazování

Kapalina v takových instalacích se pohybuje pomalu, což umožňuje částicím usazovat se na dně bez překážek. Pro zlepšení procesu se přidávají speciální činidla – koagulanty a flokulanty. To umožňuje zvětšit drobné nečistoty, které intenzivněji klesají ke dnu.

Filtrace

Podstatou metody je průchod kontaminované kapaliny porézním materiálem s malými nečistotami. Jako filtry se používají písek, štěrk, drť, síťovina, bavlna nebo polypropylenové materiály.

Pro hlubší čištění se používají membrány s reverzní osmózou. Takovými zařízeními prochází pouze čistá voda.

Mechanická čisticí zařízení

Mechanický způsob čištění odpadních vod zahrnuje řadu speciálních zařízení. Je nutné odstranit anorganické nečistoty jako písek, částice zeminy, sklo a další prvky.

Zdůrazněme následující zařízení, která se podílejí na mechanickém čištění odpadních vod:

  • mřížky s mechanickými zařízeními
  • lapače písku
  • usazovací nádrže
  • lapače tuku
  • hydrocyklony
  • pytlové filtry

Mříže

Pro odstranění velkého plovoucího odpadu prochází odpadní voda síty. Kvalita čištění závisí na faktorech, jako je šířka štěrbin, tvar tyčí, materiálové provedení, způsob podávání (tlak nebo gravitace) a tak dále.

Rošt pro mechanické čištění

Při vysokých průtocích a silně kontaminovaných odpadních vodách se široce používají síta s mechanickým čisticím a vypouštěcím zařízením. Tato zařízení zkracují dobu čištění a údržby a eliminují prostoje závodu kvůli čištění.

Mechanické čisticí zařízení

Samostatně bych chtěl poznamenat, že šířka štěrbin není přímo úměrná kvalitě filtrované odpadní vody, protože časem se na mřížce shromažďuje filtrační vrstva, která zlepšuje kvalitu čištění tím, že na jejím povrchu zadržuje nečistoty, které jsou menší než vzdálenost mezi tyčemi.

lapače písku

Lapače písku jsou zařízení pro mechanické čištění odpadních vod, které odstraňuje těžké, pevné nečistoty minerálního a organického původu, jako je písek, štěrk, střepy skla, úlomky kostí, struska, částice betonu atd. Tento typ zařízení umožňuje odstranit částice o velikosti 0,1-1,0 mm. Tyto nečistoty způsobují ucpávání potrubí, tvorbu usazenin v primárních usazovacích nádržích a abrazivní destrukci zařízení a přístrojů. Potřeba použití lapačů písku na všech čistírnách s kapacitou nad 100 m 3 /den je zakotvena v SNiP 2.04.03-85.

Hlavním ukazatelem provozu lapače písku je rychlost proudění. Optimální rychlost je v rozmezí 15-30 cm/sec. Pokud se sníží, oddělí se příliš malé zlomky, což může způsobit problémy.

Jakýkoli lapač písku se skládá ze dvou částí: pracovní a sedimentární.

Prvním protéká kapalina, druhým se shromažďuje sediment, který je periodicky odstraňován hydraulickým výtahem (u velmi velkých objemů) nebo čerpadlem. Pokud je lapač písku kvalitní, odstraní se až 75 % minerálních nečistot.

Lapače písku jsou klasifikovány podle směru pohybu tekutiny:

  • vertikálně
  • horizontální (odtoky se pohybují rovně nebo v kruhu)
  • tangenciální

Podle nasycení kyslíkem se rozlišují provzdušňované a neprovzdušňované.

tangenciální lapače písku

Konstrukce lapačů písku se volí v závislosti na množství odpadních vod a koncentraci kontaminantů. Nejčastěji se používají horizontální lapače písku. Jedná se o vanu skládající se z jedné nebo několika částí o šířce 0,8 až 8 ma hloubce do 1,2 m.

ČTĚTE VÍCE
Jak doma vyčistit nerezové nádobí?

Při čištění odpadních vod se používají dva hlavní typy lapačů písku:

Schéma vertikálního lapače písku

Schéma tangenciálního lapače písku

Odpovězte na 5 otázek a získejte TCP

Odpovězte na 5 otázek a získejte technické specifikace čistíren odpadních vod a garantovanou slevu

Vertikální lapač písku – je válcový přístroj s kónickým dnem. Princip činnosti je založen na působení gravitačních sil, pod jejichž vlivem se v kuželovém dně usazují těžké částice nečistot, které jsou odváděny spodní armaturou a voda stoupá vzhůru a je směrována k následnému čištění.

Popsané verze lapačů písku vyrábí naše organizace a osvědčily se jako dobré. Materiálové provedení lapáků písku je sklolaminát nebo nerez, což zajišťuje životnost zařízení více než 20 let.

Septické nádrže

K separaci v usazovacích nádržích dochází v důsledku rozdílu v hustotách kontaminantů a vody v gravitačním poli. K provádění usazovacích procesů se používají horizontální nádrže kruhového nebo obdélníkového průřezu s odvodem sedimentu na dně.

Usazovací nádrž čistírny odpadních vod

Tato pracovní technologie je prověřená časem. Hlavní nevýhodou technologie usazování je nutnost dlouhodobého pobytu odpadních vod v usazovacích nádržích, což s sebou nese zvýšení objemu zařízení a investičních nákladů při výstavbě.

Tenkovrstvé depoziční moduly

Kalové podložky

Jejich účelem je sušení vysoce zvlhčeného kalu z usazovacích nádrží a vyhnívacích nádrží. Oblast kalu se suší, dokud vlhkost odpadu nedosáhne 75 %. Zároveň se několikanásobně sníží objem odpadu. Odkaliště je pozemek obklopený řádky. Sediment se nalévá do oploceného areálu po vrstvách. Časem se část kapaliny odpaří, část pronikne do země. Vysušený kal je přesměrován ke zpracování a kalová voda jde do úpraven.

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.

Kalové podložky

Základní metody nakládání s usazeninami:

  • kvašení
  • stisknutí
  • stabilizace
  • teplota, účinky činidel

Lapače tuku a odlučovače oleje

V případě velkého množství znečištění ve formě tuků a ropných produktů je nutné je v první fázi (před rošty) odstranit. To je způsobeno schopností tuků při poklesu teploty vytvářet polotuhé aglomeráty, které jsou náchylné ke slepování a mohou růst na roštech, stěnách potrubí a jiných vyčnívajících částech přístrojů a zařízení.

Tato vlastnost znečištění vyžaduje instalaci lapačů tuku v těsné blízkosti místa jejich vzniku, aby se minimalizoval pokles teploty a zkrátila se délka výstupního potrubí.

Princip činnosti lapačů tuku je založen na schopnosti tukových nečistot plavat na hladině vody a vytvářet na hladině film. K jejich odstranění se používají zařízení obdélníkového průřezu se systémem přístřešků a přepadů, které zabraňují pronikání filmu s odpadní vodou. K odstranění vzniklé tukové vrstvy z povrchu se používá škrabkový systém poháněný řetězovým hnacím mechanismem.

Lapače tuku

Hydrocyklony

Samostatnou oblastí mechanického čištění jsou hydrocyklony. Jedná se o mechanická zařízení, kde je proud přiváděný do těla zařízení díky tangenciálně směrovanému vstupu a malému průměru stočen do nálevky a působením odstředivé síly dochází k separaci vody a mechanických nečistot. Na rozdíl od tangenciálních lapačů písku mají hydrocyklony vysoké rychlosti pohybu tekutiny a vykazují vysokou účinnost a separační schopnost. Pro provoz hydrocyklonů je nutný tlak kapaliny na vstupu 3 až 5 atm, což může vyžadovat dodatečnou instalaci čerpacího zařízení.

Hydrocyklony

Hydrocyklony našly široké uplatnění v silně znečištěných odpadních vodách, jako jsou: vrtné výplachy, stavební a mycí vody, dešťové drenáže z otevřených ploch atd.

ČTĚTE VÍCE
Je možné připojit vyhřívaný žebřík na ručníky k topnému systému?

Filtry se zatížením

Odpadní voda předčištěná v předchozích fázích je přiváděna do jemných mechanických filtrů. Mohou to být zásypové filtry různého provedení s použitím té či oné zátěže (písek, pálené kameny atd.), síťovina, kartuše, sáčky, vlákna a další. V poslední době se rozšířila membránová ultrafiltrace, která umožňuje snížit obsah nerozpuštěných látek téměř na nulu.

Jak vidíme, existuje široká škála zařízení a metod mechanického čištění, které se liší jak složitostí, tak cenou. Zveme vás, kontaktujte nás, v NPO Agrostroyservis, abychom vybrali ty nejvhodnější přímo pro váš případ.

filtrační sáčky

pytlový filtr

Filtrace je oddělení kapaliny od nerozpuštěných látek jejím průchodem přes porézní přepážky, vrstvy sypkých materiálů, tkaniny, patrony nebo jiné filtrační prvky.

Průmysl používá obrovské množství filtrů různých provedení a úprav.

Obilní filtr

Běžně používané možnosti filtrování:

  • mesh filtry – filtr, ve kterém odpadní voda prochází kovovými nebo polymerovými sítěmi. Používá se k odstranění velkých suspendovaných částic až do velikosti 500 mikronů
  • filtry s granulovaným plněním jsou nádobou, do které se sype zrnitý materiál (písek, štěrk, křemen, uhlí, cialit) a při průchodu přes něj se zadržují různé nečistoty. V závislosti na materiálech náplní použitých ve filtrech lze odstranit i specifické nečistoty (tvrdost, chloridy, kovy).
  • multikartušové filtry – nádoba s nainstalovanými kazetami, pomocí kterých dochází k filtraci. Póry v kartuších umožňují filtraci až do 5 mikronů
  • kapsové filtry – skládají se z rámu se zavěšeným filtračním sáčkem. Tyto filtry se používají ve fázích odvodňování kalu

Další způsoby čištění odpadních vod

Pokud mechanické způsoby čištění neuvedou odpadní vodu do požadované kvality čištění, používají se další metody čištění odpadních vod.

Biologické metody

V této fázi se odstraní dusík, fosfor a sodík. Biologické metody čištění jsou založeny na schopnosti mikroorganismů rozkládat organické inkluze na jednoduché složky. Akumulace biocenózy mikroorganismů se nazývá aktivovaný kal.

Biologické čistírny

Fyzikálně-chemické metody

Těmito metodami lze z odpadních vod odstranit jak rozpuštěné látky, tak nerozpustné nečistoty. Metody jsou zvláště důležité, když je potřeba vysoce kvalitní voda, například pro její sekundární použití. Mezi fyzikálně chemické metody patří extrakce, flotace, elektrolýza a neutralizace.

Koagulace

Přečtěte si více o stávajících metodách čištění v našem článku.

Analyzovali jsme hlavní metody mechanického čištění, nejčastěji používané při projektování a výstavbě čistíren. Každý odtok vyžaduje individuální přístup a vlastní konstrukční řešení. Každá technologie má vlastnosti, které je třeba vzít v úvahu při výběru způsobu čištění. Během své práce NPO Agrostroyservice realizoval více než 70 projektů od návrhu až po uvedení do provozu.

Zveme vás, abyste nás kontaktovali, abychom vybrali nejracionálnější řešení speciálně pro váš případ. Individuální přístup ve spojení s bohatými zkušenostmi a profesionálním personálem nám umožňuje řešit problémy jakékoliv složitosti. Zavolejte na číslo 8-800-222-45-62, 8-8313-34-75-40, napište na acs@acs-nnov.ru

Odpovězte na 3 otázky a získejte bezplatnou konzultaci s procesním inženýrem pro čistírny odpadních vod

Náš procesní inženýr zodpoví všechny vaše dotazy, uvede příklady z oboru a také shromáždí počáteční data pro výběr zařízení a vydání technických specifikací