Механическая очистка воды виды: Механические методы очистки воды: их особенности и преимущества

Опубликовано в Разное

5 Фев 2021

Содержание

Промышленная очистка воды технологии водоподготовки

Промышленная водоподготовка – важный этап в производстве многих видов продукции. Ежедневно потребляя различные напитки, мы даже не задумываемся о том, сколько этапов фильтрации проходит вода, из которой они изготовлены. Не менее важна и промышленная очистка сточных вод, вместе с которыми в природные источники попадает масса вредных химических веществ. Промышленной подготовке подвергается и вода, которая подается в центральные системы водоснабжения.

Современные проблемы нехватки питьевой воды. Основные источники загрязнения

С каждым годом проблема нехватки питьевой воды встает все острее. Уже сейчас порядка 1/6 части жителей Земли не имеют доступа к ней. Среди причин дефицита пресной воды:

высокий расход, превышающий потребности;
растущая численность населения;
таяние ледников;
загрязнением поверхностных вод бытовыми и промышленными отходами.

Основными источниками загрязнения являются коммунальные и промышленные стоки. Первые содержат в себе различные вредоносные бактерии, способные спровоцировать серьезные заболевания. Вторые – скопление всевозможных химических веществ: кислот и щелочей, тяжелых металлов, нефтепродуктов и т.д.

Промышленная очистка воды

Промышленная очистка воды подразделяется на водоподготовку и водоочистку. Под водоподготовкой понимают очищение и обеззараживание воды в целях ее применения в производстве. На этапе водоподготовки происходит осветление, умягчение, обезжелезивание, дегазация, дезодорация и дезинфекция.

Под осветлением понимают удаление различных взвешенных и растворенных частиц, которые вызывают цветность и мутность. Умягчению способствует выведение солей кальция и магния. Благодаря дегазации из жидкости устраняются различные растворенные газы, например, сероводород. Дезинфекция приводит к уничтожению патогенной микрофлоры, а на этапе дезодорация уходят посторонние неприятные запахи.

Для достижения вышеперечисленных целей используют способы трех групп:

Физические.
Химические.
Физико-химические.

Физические способы (методы) очистки

Физические способы промышленной очистки воды удаляют примеси без использования реагентов. В основе таких методов лежат разнообразные физические явления. К данной группе относят:

Механическую фильтрацию.
Ультрафильтрацию.
Нанофильтрацию.
Микрофильтрацию.

Механическая фильтрация воды

Промышленная очистка воды механической фильтрацией является самым простым методом, проводят ее на первичном этапе водоподготовки. Механические фильтры подразделяют на фильтры грубой и фильтры тонкой очистки.

Фильтры грубой очистки устанавливаются на этапе водозабора. Принцип работы состоит в том, что сито препятствует прохождению крупных частиц примесей: песка, глины, органики, солей кальций и магния. В народе такие фильтры получили название «грязевики». Они являются обязательным элементом водоподготовки. Благодаря им уничтожается цветность и мутность, а также уходят неприятные запахи.

Фильтры тонкой очистки в основе имеют картридж с сорбентом, проходя через который вода очищается от различных газов, химических соединений, некоторых микроорганизмов.

Среди методов физического воздействия особую популярность приобрели мембранные технологии. Основное отличие таких фильтров друг от друга – пропускная способность мембраны.

Системы обратного осмоса

Наиболее эффективной мембранной технологией является водоподготовка посредством обратного осмоса. Размер пор в обратноосмической мембране составляет менее 0,0001 мкм. Такая мембрана пропускает молекулы воды и кислорода, задерживая при этом различные примеси. Обратноосмические фильтры способны очищать воду на молекулярном уровне практические до состояния дистиллированной.

К мембране в установках обратного осмоса раствор должен подходить очищенным от механических примесей. Поэтому системы обратно осмоса состоят из нескольких элементов, основные из них:

Фильтр-предочистки, который удаляет первичную грязь.
Фильтр тонкой очистки с сорбирующим материалом.
Мембрана.
Минерализатор. Помимо вредных загрязнений обратноосмическая мембрана уничтожает и необходимые человеку минералы, баланс которых восстанавливает минерализатор. Помимо данного картриджа в систему могут быть добавлены ионизатор и умягчающий блок.

К недостаткам данного способа относятся низкая производительность, габаритность установки и потеря воды, которая сливается с примесями.

Нанофильтрация

Второе место по пропускной способности занимает мембрана нанофильтрации, размер пор которой составляет 0,001-0,002 мкм. По сути, данные фильтры являются разновидностью обратного осмоса, очищают от бактерий и вирусов, солей жесткости, нитритов, нитратов и других примесей.

Применяется в пищевой, фармацевтической, лакокрасочной и нефтехимической промышленности.

Преимуществом данного метода в отличие от обратного осмоса является сохранение в процессе очистки полезных минералов. Именно поэтому, вода, очищенная по данной технологии, является более предпочтительной в производстве напитков.

К тому же, процесс нанофильтрации более экономичен, поскольку протекает при меньшем давлении.

Ультрафильтрация

Способ ультрафильтрации по принципу действия схож с системами обратного осмоса. Вода проходит через мембрану, которая задерживает микроорганизмы, водоросли, взвешенные частицы, способствует устранению мутности и цветности. Величина пор такой мембраны составляет 0,002…0,1 мкм, что больше размера пор в мембранах обратного осмоса и нанофильтрации. Ультрафильтрация не способствует удалению солей металлов, за счет чего вода нуждается в дополнительном смягчении.

Выше мы сказали, что данный метод по принципу действия схож с обратным осмосом, но есть и отличия.

Мембрана в ультрафильтрации состоит многоканальных волокон, которые изготавливаются из модифицированного полиэстерсульфона. Число волокон составляет несколько десятков тысяч. Мембрана обратного осмоса изготовлена из синтетических материалов и представляет цилиндр из смотанной в рулон пленки.
При ультрафильтрации загрязнения остаются внутри мембраны. В случае обратного осмоса после очистки из мембраны выходят два потока воды. Первый – очищенная жидкость, второй – концентрат, который сливается. Таким образом, в обратноосмических системах при очистке теряется до 1/3 воды.
Ультрафильтрация в отличие от обратного осмоса не удаляет соли жесткости.

Технологическая цепочка ультрафильтрации

Жидкость проходит через фильтр грубой очистки для удаления механических загрязнений, которые могут повредить мембрану.
Затем взаимодействует с мембраной.
Минуя модуль, вода поступает в бак чистой воды, который также называется баком обратной промывки – вода из него используется для промывки мембран от поверхностных загрязнений.

Преимуществами ультрафильтрации являются:

компактность оборудования;
максимальная дезинфекция и удаление взвеси;
не использование химических реагентов, хотя иногда на этапе подачи воды в систему очистки в нее могут добавлять коагулянты.

Микрофильтрация

Из мембранных методов микрофильтрация обладает модулем с самыми большими порами, размер которых составляет 0,1 до 1 мкм. Часто используется в качестве предварительного этапа очистки перед обратным осмосом или нанофильтрацией, максимально очищает от механических примесей.

Химические способы (методы) очистки воды

Принцип действия химических методов заключается в добавлении в воду специальных реагентов, которые способствуют ее очистке.

Хлорирование

Обеззараживающее воздействие хлора было обнаружено еще в 19 веке. В 1846 врачи одного из госпиталей Вены стали ополаскивать руки водой с хлором. Так было положено начало применения хлора в качестве дезинфектора.

Хлор является сильным окислителем, взаимодействуя с водой, образует хлорноватистую кислоту, которая и уничтожает бактерии. Для достижения эффекта необходимо обеспечить контакт воды с хлором минимум на 30 мин. Эффект от воздействия хлорноватистой кислоты может сохраняться еще долгое время после непосредственной обработки, для этого необходимо ввести хлор в избытке. Доза реагента в каждом случае рассчитывается индивидуально. Важно не переборщить с избытком, поскольку в большом количестве хлор способен привести к проблемам в работе организма, особенно опасны соединения, образуемые данным веществом. Например, тригалометаны вызывают симптомы астмы.

Различают несколько видов хлорирования:

предварительное;
финишное

Предварительное хлорирование осуществляется на этапе водозабора. Цель реагента на этом этапе не только уничтожить бактерии, но и вывести металлы из воды путем их окисления, также хлор дезинфицирует очистное оборудование.

Финишное хлорирование применяется на последней стадии подготовки в целях обеззараживания.

В зависимости от дозы вводимого реагенты хлорирование бывает:

нормальное;
перехлорирование;
комбинированное.

Нормальное хлорирование используется для очищения воды при хороших санитарных и химико-физических подателей.

Перехлорирование применяют в случае сильной зараженности источников водозабора, когда нормальное хлорирование бессильно перед патогенной микрофлорой. Дозу реагента вводят в избытке, который может привести к изменению органолептических показателей воды. Остаточный хлор удаляют путем дехлорирования. Для этого используют методы безнапорной аэрации, коагуляции или фильтрации воды через активированный уголь.

Комбинированные методы подразумевают обработку воды хлором в сочетании с другими реагентами: серебром, медью, магнием и т.д. Применяются для повышения воздействия хлора, а также обеспечения пролонгирующего эффекта.

К достоинствам хлорирования относятся:

эффективность;
простота в использовании;
экономичность способа;
комплексное в очищении воды.

Среди недостатков можно выделить:

серьезные требования к хранению и перевозке хлорсодержащих соединений;
образование посторонних соединений, которые в случае попадания в человеческий организм представляют серьезную угрозу;
устойчивость ряда микроорганизмов к воздействию хлора.

Озонирование

Озонирование является одним из современных методов водоподготовки и очистки сточных свод. Применяется в пищевой, химический и медицинской промышленности.

Озон является сильным окислителем, разрушающе воздействует на бактерии, вирусы, грибки, металлы и различные химические соединения, благодаря чему способствует обесцвечиванию, дезодорации и обезвреживанию воды. Доказано, что большинство известных микроорганизмов не устойчивы к влиянию газа.

Обладая коротким периодом распада, озон не выпадает в осадок, а преобразуется в кислород, что делает воду полезной. Почти мгновенный распад молекул газа в то же время является и серьезным недостатком озонирования, поскольку уже через 15-20 минут после обработки возможно повторное заражение воды. Некоторые источники свидетельствуют о том, что озон способствует «пробуждению» спящих микроорганизмов.

К существенным недостаткам метода относятся:

Коррозионная активность воды, обработанной озоном.
Опасность в случае передозировки реагентом и серьезная техника безопасности в процессе очистки.
Высокая стоимость специальной установки – озонатора.

Обезжелезивание

Отдельного внимание заслуживает оборудование для обезжелезивания, поскольку железо в растворенном состоянии засоряет промышленное оборудование, в результате чего оно быстро ломается. В основе фильтров обезжелезивания используется специальный материал «Greensand», который представляет собой мелкозернистый песок, покрытый сверху диоксидом марганца. Именно диоксид магния и окисляет молекулы железа, которые затем выпадают в осадок. Фильтр обезжелезивания является неотъемлемой частью современных установок фильтрации воды.

Физико-химические способы очистки воды

Физико-химические способы объединяют в себе очистку реагентами и механическое удаление примесей. К наиболее распространенным способам данной группы относятся:

адсорбация;
коагуляция;
флотация.

Адсорбация

Под адсорбации понимают процесс поглощения молекул загрязнения поверхностью адсорбента – твердого тела с пористой поверхностью. Одним их самым популярных адсорбентов является активированный уголь, который способен очистить воду от углеводорода, нефтепродуктов, хлора и фосфора, а также стимулировать разложение озона и фосфора.

Часто фильтры на основе активированного угля используются для итоговой очистки воды. Являются незаменимым элементом практически любой системы фильтрации. К недостаткам угольных фильтров относят быстрое засорение картриджа, что требует его частой замены.

Разновидностью адсорбации является ионный обмен. Фильтры на основе ионного обмена имеют в своем составе картридж со смолой, которая содержит ионы натрия. Проходя через такой фильтр, вода с повышенным содержанием солей умягчается. Соли вода замещают готовые к обмену ионы натрия, благодаря чему вода после прохождения через такой фильтр получается мягкой и насыщенной натрием.

К сожалению, ионообменные фильтры быстро засоряются и требуют частой замены картриджей.

Коагуляция

Метод коагуляции основывается на том, что специальные вещества – коагулянты, притягивают к себе загрязнения – соли металлов, песок, глину, а затем в виде хлопьев выпадают в осадок. После отстаивания такая вода либо подвергается дальнейшей очистке посредством фильтрации, либо сливается. Метод получил широкое распространение в очистке сточных вод на промышленных предприятиях

В роли коагулянтов могут быть сернокислый алюминий, сернокислое и хлорное железо, алюмокалиевые квасцы, алюминат натрия.

Разновидностью коагуляции является флокуляция. В отличие от коагуляции, слипание частиц происходит не только в момент их непосредственного соприкосновения, но и в процессе опосредованного соприкосновения молекул.

Флотация

Метод флотации активно используют для очистки сточных вод в промышленности. Эффективен при удалении нефтепродуктов. Принцип действия основывается на добавлении в воду диспергированного воздуха, под воздействием которого молекулы загрязнений скапливаются на поверхности воды в виде белой пены, после чего удаляются специальным оборудованием. После флотации вода подвергается дополнительной очистке посредством сорбции.

К достоинствам флотации относят:

Экономичность метода.
Простоту конструкции.
Быстроту очистки сточных вод.
Возможность удаления нефтепродуктов.

Промышленные фильтры для очистки воды: виды, отличия, цены

Выше мы много сказали про методы промышленной водоподготовки и очистки сточных вод. Попытаемся классифицировать их в зависимости от вида загрязнения.

Удаление механических примесей – механические и сорбционные фильтры, микрофильтрация.
Обеззараживание – все мембранные методы, кроме микрофильтрации (обратный осмос, нанофильтрация, ультрафильтрация), озонирование.
Обезжелезивание – хлорирование, озонирование, материал Greensand
Очистка от сероводорода – напорная и безнапорная аэрация, хлорирование, озонирование, адсорбация.
Удаление органики, хлора, озона – адсорбация, коагуляция
Выведение нефтепродуктов – флотационные установки.
Умягчение – ионный обмен, обратный осмос.

Стоимость промышленных фильтров зависит от сложности установки и используемых материалов, поэтому цену в каждом конкретном случае нужно уточнять индивидуально.

Фильтры механической очистки воды

Компания «Комплексные решения» выполняет все виды работ по подбору и монтажу водоочистного оборудования для различных вариантов водоснабжения. Чтобы получить бесплатное технико-коммерческое предложение достаточно выслать результаты анализа воды на электронную почту info@kr-company.ru. В письме нужно указать необходимое количество очищенной воды в час или сутки.

Механическая очистка воды – это продавливание жидкости через фильтроэлемент (мембрану либо картридж). Такой метод очистки воды позволяет удалить из неё различные нерастворимые примеси.

В зависимости от типа рабочего элемента фильтры механической воды могут быть сетчатыми, картриджными или с промывными титановыми мембранами. По предназначению такие установки делятся на:

Фильтры грубой механической очистки воды – используются как предварительный этап в системе очистки воды из природных источников (колодец, скважина, поверхностные водоёмы). Задерживают крупные механические примеси: ил, песок, частицы грунта, ржавчину, окалину, разнокалиберный мусор.
Фильтры тонкой механической очистки воды – используются в том случае, когда нужна вода высокого качества, например, в питьевых и пищевых целях. Если предварительно установлена целая система водоочистки, то такой фильтр применяется на последнем этапе или как самостоятельный фильтр, например, для водопроводной воды. В отличие от фильтра грубой очистки воды, он задерживает гораздо меньшие по размеру взвеси и нерастворимые примеси. Могут быть как мембранного, так и картриджного типа.

Сетчатые фильтры механической очистки воды

Сетчатые фильтры предназначены для грубой очистки воды. Они достаточно компактны, экономичны и просты в эксплуатации. В качестве фильтрующего элемента используется металлическая сетка, которая задерживает механические примеси размером от 20 до 500 мкм по принципу обыкновенного сита. Фильтрующий элемент не нуждается в замене по мере накопления загрязнений. Сетку не сложно извлечь для ру

Механическая очистка сточных вод: современные методики

Сегодня используется множество различных методов очистки стоков, причем, выбор способа зависит от характера и концентрации загрязнений. На первом этапе, как правило, применяются, механические методы очистки сточных вод, а затем первично очищенные стоки могут быть обработаны биологическими или физико-химическими методами.

Очистка стоков – это ряд мероприятий, направленный на разрушение и удаления различных примесей, содержащихся в воде. Сегодня применяются самые разнообразные методы утилизации стоков, способы очистки сточных вод разделяют на механические, физико-химические, химические и биологические. Разберемся, как осуществляется механическая очистка сточных вод и возможна ли автоматизация этого процесса.

Механическая очистка

Как правило, механическая очистка сточных вод проводится на самом первом этапе. Такая очистка является своеобразной подготовкой перед применением биологических или физико-химических методов.

Механические способы очистки включают в себя гравитационное отстаивание, процеживание и фильтрование. Каждый из названных методов может быть применен в зависимости от типа присутствующих в стоках загрязнения.

Стоки, в которых могут присутствовать крупные загрязнения (например, листья ветки и пр.), очищаются путем процеживания. На пути движения сточных вод устанавливают решетки или сита.

Совет! Если устанавливается механическая решетка для очистки сточных вод, то нужно обязательно предусмотреть возможность удаления отделенного мусора, используя съемные контейнеры или корзины.

Песок и различные взвеси минеральных включений удаляются в специальных отстойниках. Такие отстойники называют песколовки для очистки сточных вод, они обязательно включаются в схему ливневой канализации, так как в ливневых стоках всегда много песка, частиц грунта и других загрязнении, находящихся во взвешенном состоянии.

Гравитационное отстаивание применяется и в том случае, если в стоках находятся загрязнения, имеющие большую или меньшую плотность по сравнению с водой. В этом случае, под действием сил тяжести более тяжелые включения выпадают в осадок, а более легкие – оказываются наверху.

Для отделения загрязнений, которые легче воды, применяется специальное оборудование для механической очистки сточных вод. Это жиро- и смолоулавливатели, нефте- и маслоловушки.

Совет! Такие установки, чаще всего, применяют для переработки промышленных стоков, однако, жироулавливатели иногда устанавливают и в бытовой канализации, в частности под кухонными мойками.

Еще один вид загрязнителей стоков – суспензии. Они состоят из мельчайших частиц, которые равномерно распределены в воде. Для избавления от суспензий применяют фильтры для очистки сточных вод. В качестве фильтрующего слоя используются зернистые или тканевые материалы. В результате фильтрования вода очищается от мельчайших частиц, которые задерживаются на поверхности или внутри фильтра.

Совет! Механическая чистка позволяет избавиться от крупных и мелкодисперсных частиц, которые находятся в воде в виде взвеси, а вот растворенные вещества данный вид чистки удалить не позволяет. Поэтому механическую чистку используют на первом этапе, а затем отправляют воду на другие виды очистки.

Биологические способы очистки

Биологический метод очистки основан на использовании природных процессов переработки органики микроорганизмами. Сточные воды обрабатываются с использованием биофильтров, анаэробного брожения или активного ила.

Анаэробное брожение

Способ анаэробного брожения используется в самых простых канализационных сооружениях – выгребных ямах и септиках. В таких устройствах стоки сначала отстаиваются, то есть, подвергаются механической очистке. Тяжелые включения, которые содержатся в стоках, оседают на дно, где подвергаются анаэробному брожению.

В данном процессе очистки участвуют бактерии анаэробы, то есть микроорганизмы, которые способны существовать без поступления кислорода.

Анаэробное брожение – процесс медленный, в результате жизнедеятельности бактерий органические включения разлагаются на простые составляющие: метан, воду и нерастворимый осадок.

Такая переработка значительно сокращает объем твердых отходов, однако, со временем, количество нерастворимого осадка увеличивается, поэтому выгребные ямы и обычные септики приходится периодически чистить.

Очистка при помощи биофильтра

Биофильтр – это устройство, которое используется на конечной стадии очистки, после того, как стоки хорошо отстоялись и избавились от большей части нерастворенных включений. По сути, биологический фильтр – это слой сыпучего материала крупной фракции.

Таким материалом может быть керамзит, щебень, песок или гравий. Каждый элемент этого слоя покрыт тонким слоем биологического материала – биопленкой. Очищение происходит так: первично очищенная вода просачивается через фильтрующий материал.

При этом задерживаются мелкие включения, которые не успели осесть в отстойниках. Кроме того, биологический материал активно включается в работу, перерабатывая органические включения, находящиеся в стоках в растворенном состоянии.

Активный ил

Весьма эффективным способом очистки канализационных стоков – это обработка при помощи активного ила. Такое название носит симбиоз бактерий и простейших организмов, которые используют органические включения, содержащиеся в стоках, в каче

Механические методы очистки сточных вод: решетки, технологическая схема, оборудование

Содержание:

1. Принцип действия механической очистки сточных вод
2. Устройства для механических методов очистки стоков

Одним из видов переработки бытовых стоков является механическая очистка. Этот метод позволяет удалить из жидкости различные твердые вещества. Очень часто технологическая схема механической очистки сточных вод предшествует другим способам очистки, но иногда она выступает самостоятельным средством. Чтобы узнать, есть ли необходимость в дополнительной очистке стоков после механической, проводится анализ степени загрязнения воды, и при отрицательном результате устанавливается только один метод очистки.

Принцип действия механической очистки сточных вод

Использование механической очистки позволяет удалять из стоков около 60-65% взвешенных частиц и почти 95% твердых нерастворимых элементов. Механическая очистка промышленных сточных вод является самым дешевым способом извлечения загрязнений из жидкости.

К механическим методам очистки стоков относятся:

Процеживание. Чтобы процедить жидкость, система оборудуется решетками или ситами, которые могут уловить крупные фракции загрязнений и небольшое количество взвешенных частиц.
Технология такой очистки выглядит крайне просто: в начале конструкции устанавливается фильтрующий элемент, который блокирует дальнейшее движение твердых фракций и волокон. Далее по системе устанавливается мелкое сито, препятствующее движению веществ меньших размеров. Ближе к концу или на выходном канале могут устанавливаться дополнительные процеживатели с еще меньшим размером ячеек, за счет которых задерживаются практически все нерастворимые загрязнения.
Отстаивание. Работа данного метода заключается в разделении веществ разной плотности, содержащихся в стоках. Для работы этого способа очистки используются специальные устройства, называемые отстойниками.
Очистка сточных вод от механических примесей отстаиванием обычно осуществляется в закрытых системах водоснабжения. Из-за этого метод часто используется в различных видах промышленности, например, в химической или металлургической. Для отстаивания используются самые разные устройства: песколовки, маслоуловители, шлакоотстойники и пр.
Фильтрование. Оптимальный вариант для удаления из воды микроскопических частиц самого разного происхождения. Основным рабочим элементом конструкции являются фильтры. При прохождении через них стоки теряют большую часть лишних примесей, в результате чего вода становится намного чище.
Существует много видов фильтров, и каждому из них находится применение в своей сфере. Например, бумажная промышленность использует сетчатые и вакуумные фильтрующие элементы. Для увеличения степени очистки можно использовать устройства вроде центрифуг и гидроциклонов (гидроциклоны – металлические устройства конической формы, в которых удаление лишних частиц происходит за счет центробежной силы).

Устройства для механических методов очистки стоков

Существует несколько видов устройств, позволяющих реализовать механические методы очистки сточных вод:

Решетки. Эти устройства обеспечивают блокировку дальнейшего движения крупных частиц, которые находятся в стоках. Решетки устанавливаются по направлению движения воды. Конструктивно решетка – это металлический каркас, на котором закреплено определенное количество металлических стержней, причем они могут располагаться не только вертикально, но и под наклоном.
В пазухах решеток находятся зубцы граблей. Они работают при помощи шарнирно-пластинчатой цепи, которая двигается за счет шестеренчатого привода. Грабли нужны для извлечения отходов с решетки и их подачи в дробилку посредством подвижной ленты. В дробилке частицы измельчаются.
Иногда в системе устанавливаются механические решетки для очистки сточных вод, совмещенные с дробилками, т.е. пропуская стоки, устройство одновременно измельчает крупные фракции. Такая конструкция устанавливается в камеру, где стоки двигаются по кругу. Работа такой решетки обеспечивается электродвигателем, находящимся снаружи конструкции и передающим энергию за счет передачи. Вращающийся барабан устройства направляет отходы в сторону режущих элементов, которые и обеспечивают измельчения примесей, находящихся в сточных водах. После переработки все вещества снова попадают в систему и двигаются дальше.
Песколовки. Это оборудование для механической очистки сточных вод хорошо справляется с задерживанием минеральных веществ. Поскольку их плотность выше, чем у воды, примеси могут оседать на дно. Песколовки могут работать только в определенных условиях: например, если вода будет двигаться слишком медленно, то из нее будут оседать более мелкие частицы – а это нежелательно. Подходящая скорость движения жидкости составляет около 15-30 см в секунду.
Конструкция песколовок, устанавливающихся на горизонтальных участках, включает два элемента: рабочий, пропускающий через себя стоки, и осадочный, являющийся элементом, предназначенным для сбора выпавших частиц. Песколовки можно очищать при помощи насоса, гидроэлеватора или других средств – все зависит от объема стоков. Хорошая песколовка может обеспечить очистку от 75% загрязнений.
Отстойники. Позволяют удалить из стоков механические частицы. С точки зрения расположения, отстойники делятся на горизонтальные, вертикальные и радиальные. Существует и классификация, зависящая от назначения устройства: отстойник может располагаться как перед очистительным сооружением, так и после него (такие устройства будут первичными или вторичными соответственно).
Иловые площадки. Устройство представляет собой конструкцию, обеспечивающую высушивание влажных осадков, попадающих в систему после прохождения отстойника. Влажность стоков в таком случае приближается к 100%, а иловая площадка позволяет снизить этот показатель примерно до 75%, после чего количество отходов снижается в несколько раз. Схема механической очистки сточных вод в данном случае выглядит следующим образом: есть участок земли, вокруг которого располагаются земляные валы. Осадок выпадает в несколько слоев, поэтому определенная часть жидкости выпаривается, а другая проходит в грунт. Высушенные остатки вывозятся вручную, а иловая вода переносится к очистным сооружениям.

Заключение

В этой статье были описаны основные механические методы очистки сточных вод. Иногда на предприятиях могут использоваться и другие конструкции, но описанные выше устройства все же пользуются гораздо большим спросом. Читайте также: «Очистные сооружения ливневых сточных вод — расчет и установка».

Какие существуют способы очистки сточных вод? Биологические, механические и химические.

Химические способы

Выделяют три метода очистки стоков с использованием химии:

нейтрализация;
окисление либо способ химиоэлектрической обработки;
восстановление.

Химический метод очистки актуален перед применением биологического способа либо же перед проведением очистительных мероприятий.

Метод нейтрализации

Поскольку в стоках имеется множество минеральных элементов, перед сбросом в водоемные системы они нейтрализуются. Есть несколько способов выполнения указанного процесса. Самым популярным выступает комбинация кислой, а также щелочной среды. Кроме этого в указанные составы для большей эффективности возможно добавление реагентов, кислых газов и т.д. Помните, что при нейтрализации есть риск формирования осадков.

Для нейтрализации стоков применяют цемент, доломит, известняк, а также шлаки. Чтобы выбрать подходящий реагент, надо предварительно изучить состав воды, установив содержание веществ в ней. Стоки после анализа состава делят на три категории:

стоки со слабым содержанием кислоты;
стоки с сильным содержанием кислоты;
стоки с содержанием серной либо сернистой кислоты.

Окисление

Этот способ позволяет обезвредить промышленные стоки и освободиться от токсичных примесей в составе таких сточных вод. Нередко окисление выступает единственным возможным решением, поскольку прочие методы очистки не способны избавиться от сероводорода, сульфида и прочих подобных веществ.

Чтобы очистить стоки, понадобится использование окислителей. Это может быть газообразный хлор, гипохлориты и т.д. В процессе очистки формируются вещества с незначительным уровнем токсичности. После проведения работы они удаляются из воды.

Для определения активности окислителей рассчитайте окислительный потенциал. Среди эффективных окислителей выделяется вещество на базе фтора, но по причине повышенной агрессивности сегодня в очистке почти не находит применение.

Использование активного хлора более популярно. Позволяет очистить жидкость от сероводородных, гидросульфидных, а также цианидовых либо фенолаовых элементов. После контакта хлора с водой формируются хлорноватистая, а также соляная кислота. Применение рационально лишь при повышенном уровне щелочности. В случае высокого содержания аммиака в стоках тоже применяется хлор.

Введение озона

Обладает повышенной мощностью и разрушает в воде большую часть натуральных соединений, веществ, а также примесей. Плюс ко всему благодаря окислению озоном обесцвечивается водная среда, ликвидируется неприятный аромат, а также улучшается вкус. Озон окисляет вещества натурального и неорганического происхождения. Позволяет избавиться от фенола, мышьяка, а также цианида, разнообразных красителей и целого ряда пестицидов. При очистке стоков озоном жидкость обеззараживается за пару минут, что выгодно отличается от обработки средствами на основе хлора.

Другие химические способы очистки

Для увеличения качества очистки стоков с использованием химических способов рациональным выступает применение комплекса разных методов очистки. К примеру, озон хорошо сочетается с ультразвуком либо ультрафиолетом, поскольку последний значительно повышает эффект воздействия на водную среду озона.

При обработке незначительного объема жидкости от натуральных и ненатуральных соединений интересным выступает способ электрической химии (применяются уголь, графит, а также магний). Качество очистки водной среды устанавливается плотностью тока, который подается. Чтобы продукты электролиза не смешивались, надо применять диафрагму из керамики, асбеста либо же полиэтилена.

В случае применения анодной очистки вещества натурального происхождения удаляются из воды. Для достижения максимальной эффективности окисления стоит дополнительно применять минеральную соль. Хорошим помощником выступает хлорид натрия, позволяющий ускорить окисление.

Радиационное окисление предусматривает проведение радиолиза, позволяющего оперативно очистить стоки от натуральных соединений. Но использование указанных выше веществ обладает опасностью, из-за чего этот способ очистки применяется нечасто.

6. Механические фильтры

Механическая очистка необходима там, где вода не соответствует нормативным показателям мутности, прозрачности, цветности, привкуса и запаха по причине присутствия в ней нерастворимых взвешенных частиц песка, глины, ила, коллоидного железа и кремния, трубопроводной ржавчины, окалины и прочих примесей. Механическая очистка является самым дешевым способом очистки води и применяется для выделения взвесей.

Механический фильтр позволяет защитить технологическое оборудование от засорения и преждевременного выхода из строя на последующих стадиях очистки.

Механическая очистка воды обеспечивается улавливанием частиц нерастворенных веществ за счет разницы размеров самих частиц и каналов фильтра, по которым протекает очищаемая вода. Проще говоря, вода проходит через своеобразное «сито».

Размер частиц, задержанных фильтром, определяется диаметром каналов в материале водоочистителя, по которым протекает вода (т. е. размерами отверстий в сите).

Например, колонки, заполненные гранулированным активированным углем с диаметром гранул 0,1 – 1 мм (100 — 1000 микрон), способны эффективно задерживать частицы примерно такого же размера. Большая часть нерастворенных в воде частиц имеет гораздо меньший — 0,1-20 микрон — размер. Правда, микроорганизмы не задерживаются при механической фильтрации, так как их размер — 0,4 — 3 микрона.

Механическая фильтрация воды широко применяется на муниципальных станциях водоочистки. Этот вид очистки особенно актуален при заборе воды из открытых источников: рек, озер, водохранилищ.

Не менее важными характеристиками при механической очистке воды являются размер и тип загрузочного материала фильтра. Подобрать необходимый фильтр можно основываясь на показателях мутности воды. Всего в механической очистке воды существует два вида фильтрации: процеживание и очистка через пленочное фильтрование.

Если первый тип механической очистки воды основывается на способности фильтровального материала задерживать частицы, которые обладают меньшим размером, чем его поры, то метод пленочного фильтрования позволяет добиться более высоких показателей очистки за счет того, что фильтрующий материал покрывается пленкой, способной задерживать более мелкие частицы.

Суть метода механической очистки воды заключается в процеживании, отстаивании и фильтровании, благодаря которым тяжелые примеси оседают и задерживаются фильтровальным материалом, а легкие, напротив, всплывают на поверхность, оставляя в середине более или менее чистую воду.

По сути, механическая очистка представляет собой лишь подготовку воды к более глубокому очищению иными способами, будь то химические способы или биологические. Достаточно низкая степень чистоты воды, прошедшей механическую очистку, вынуждает применять более дорогие и более качественные методы. Благодаря механической фильтрации и отстаиванию, из воды удаляется около 60% примесей, что, конечно, не является удовлетворительным результатом.

Механическую очистку воды с рециркуляцией посредством фильтрации как самостоятельный метод применяют тогда, когда осветленная вода после этого способа очистки может быть использована в технологических процессах производства или спущена в водоемы без нарушения их экологического состояния. Во всех других случаях механическая очистка служит первой ступенью очистки сточных вод. Однако сегодня, например, на нефтебазах, существует гораздо более эффективные методы механической очистки воды, которые позволяют удалять из воды большую часть примесей.

Фильтры для механической очистки воды:

Фильтры механической очистки воды обычно устанавливаются на входе в систему фильтрации. Они различаются по принципу действия и типу конструкции.

Наиболее простое устройство — сетчатые фильтры. Они улавливают примеси с помощью металлической или полимерной сетки, вставленной в колбу, которая имеет вход и выход, соединенные с водопроводной трубой. В зависимости от величины ячеек фильтры задерживают частицы определенного размера.

Сетчатые фильтры бывают промывными (их нужно разбирать и вручную очищать вынутую сетку под струей воды) и самопромывными (имеют механизм промывки реактивной струей без прекращения подачи воды и демонтажа сетки). Примером сетчатых фильтров может служить продукция компании HONEYWELL (США — Германия) и DRUFI (Германия).

В дисковых фильтрах в качестве рабочего элемента используется комплект полимерных дисков с канавками определенной глубины и ширины, которые соответствуют размеру улавливаемых частиц. Под давлением воды диски сжимаются, и между ними образуется объемная сетчатая структура, которая и очищает пропускаемую через них воду.

Дисковые фильтры характеризуются повышенной грязеемкостью (по сравнению с сетчатыми), высокой производительностью, а также тем, что легко промываются (вручную или автоматически) и полностью восстанавливают свою фильтрующую способность. Примером может служить продукция компании ARKAL (Израиль).

Принцип действия картриджных фильтров основан на адсорбции. Они очищают воду от более мелких примесей (с размером нерастворенных частиц 0,5–100 мкм).

Сорбционные картриджные фильтры представляют собой цилиндрические пластиковые колбы со сменными фильтрующими элементами из волокнистых синтетических материалов. Картриджи подбирают в зависимости от качества воды и требуемой степени ее очистки, меняя через несколько месяцев эксплуатации. Признанным лидером в этой технологии водоочистки является американская компания US FILTER (прежнее название АМЕТЕК).

Для очистки больших объемов воды в коттеджах со всеми удобствами служат так называемые засыпные фильтры, которые представляют собой баки с сыпучими фильтрующими материалами. Их преимущество в том, что они могут не только улавливать большее количество примесей, но и, в отличие от картриджей и сетчатых фильтров, годами работать без замены, подвергаясь периодической регенерации (промывке) в автоматическом или полуавтоматическом режиме.

Фильтрующими материалами служат кварцевый песок или гранулированный силикат алюминия. С их помощью вода освобождается от механических частиц размером 20–40 мкм.

Механическая очистка- предварительный этап в переработке токсичной воды. Основная очистка от токсичности производиться на дальнейших физико-химических и биологических методах.

Методы очистки воды

Следует отметить, что в большинстве случаев предварительная фильтрация воды фильтром осуществляется не одним методом, а их комбинацией. Именно такой комплексный подход дает наилучшие результаты.

Механическая фильтрация

Самый простой способ очистки воды. Механическая очистка воды осуществляется путем улавливания частиц неорганических веществ за счет разницы размеров частиц и каналов фильтра, по которым течет очищенная вода.Проще говоря, вода проходит через своеобразное «сито».
Размер задерживаемых фильтром частиц определяется диаметром каналов в материале водяного фильтра, по которому течет вода (а именно размером отверстия в «сите»).
Например, колонки, заполненные гранулированным активированным углем с диаметром гранул 0,1 — 1 мм (100 — 1000 мкм), способны эффективно задерживать частицы примерно одного размера. Большая часть неразрезанных в воде частиц имеет гораздо меньше — 0,1-20 мкм.Ведь при механической фильтрации микроорганизмы не исключаются, ведь их размер составляет 0,4 — 3 мкм.
Механическая фильтрация широко применяется на городских станциях очистки сточных вод. Этот вид очистки особенно актуален при заборе воды из открытых источников: рек, озер, водохранилищ.
В муниципальных квартирах механическая фильтрация представлена использованием предварительных фильтров (фильтров предварительной очистки).

Ионный обмен

Ионный обмен — это частный случай сорбции заряженных частиц (ионов), когда поглощение одного иона сопровождается выходом в раствор другого иона, входящего в состав сорбента.Таким образом, ион, входящий в состав нежелательной воды, закрепляется на сорбенте. Таким образом, происходит «подмена» одних ионов (назовем их «вредными») на другие (назовем их «безвредными»).
Сорбенты, работающие по такому механизму, называют ионообменными материалами или ионообменниками. Ионообменники способны извлекать из воды одни включения соли, заменяя их другими солями (например, соли кальция и магния можно заменить на соли натрия).
В основном при очистке сточных вод ионный обмен используется для удаления из воды катионов тяжелых металлов (например, свинца), представляющих опасность для здоровья человека, а также для выделения из них нитратов.
Еще одно применение ионообменников — смягчение жесткой воды, то есть устранение излишков воды для поддержания ионов кальция и магния.
Существенное описание ионообменных смол — это их обменная способность, то есть способность «замещать» определенное количество «вредных» ионов. Одним из основных свойств ионообменных смол является их способность к регенерации после исчерпания ресурса.

Обратный осмос

Обратный осмос — это обработка воды через обратноосмотическую мембрану.Вода при таком способе очистки пропускается через мембрану (своеобразное «сито»), поры которой пропускают воду, но не пропускают врезанные в нее примеси (действительно, установка не пропускает никаких примесей — ни вредных, ни полезных).
Система обратного осмоса позволяет получать воду очень высокой степени очистки (близкую к дистиллированной). Обратный осмос способен удалять из воды даже одновалентные ионы, например, ионы натрия и хлора.
Установка обратного осмоса обязательно должна содержать активированный уголь, потому что мембрана не задерживает низкомолекулярные, легколетучие органические вещества (тип хлороформа) и бактерии.
Качество воды, отфильтрованной при такой настройке, стабильное.

Электроочистка

В основе сложных окислительно-восстановительных реакций, которые происходят в воде при воздействии на нее сильным электрическим током и приводят к образованию так называемой «живой» и «мертвой» воды.
Этот метод экономичен, так как позволяет получить высокий урожай при небольших затратах.
Электроочистка широко распространена в России, но не используется в быту на Западе (используется только для промышленной очистки, но не для очистки питьевой воды).
Электроочистка действительно позволяет очистить воду от всех микроорганизмов. Но разрушается и часть органических веществ. Кроме того, поскольку точный состав исходной воды неизвестен, никто не знает, как сильный электрический ток влияет на вещества, содержащиеся в воде, и как эти вещества будут реагировать между собой. В результате этих реакций могут получиться довольно «несъедобные» соединения.

Дистилляция

Менее распространенный вид очистки воды. В дистилляционных установках вода сначала испаряется, а затем конденсируется.
То есть дистилляция — это процесс очистки жидкостей, заключающийся в испарении жидкости с последующим испарением. При этом происходит разделение жидких многокомпонентных смесей на различные по составу фракции путем частичного испарения смеси и конденсации образующихся паров.
Можно отделить жидкость от твердых проникающих в нее частиц или жидкостей с сильно различающимися температурами кипения.Дистиллированная вода относительно чистая, но процесс дистилляции дорогостоящий.
Системы дистилляции также обязательно должны содержать активированный уголь, потому что другого способа очистки низкомолекулярной и высоколетучей органики (типа хлороформа) нет.

Persorption. Сорбенты. Фильтры сорбирующие

Персорбция — это поглощение примесей из газа или жидкости твердыми частицами, которые называются сорбентами.
Процесс сорбционной очистки заключается в вводе газа или жидкости через емкость, заполненную сорбентом — сорбирующим фильтром. Если правильно выбрать режим фильтрации и сорбент, то желаемый результат достигается — это удаление вредных примесей из газа или жидкости. Так же и на воду работают противогазы и фильтры.
Не будет большим преувеличением сказать, что сорбирующие фильтры — это в первую очередь угольные фильтры. Активированный уголь — наиболее широко используемый сорбент с производительностью миллионы т / л. Это универсальный сорбент, применяемый для удаления примесей самой различной химической природы.
Активация позволяет получить сорбент с площадью пор около 1000-1500 квадратных метров на 1 грамм угля. Эти необычайно большие размеры объясняют необычайно высокую эффективность активированного угля.

Механический аэратор | Очистка воды | Очистка сточных вод

Сообщение от Очистка воды в Очистка сточных вод | 4 ответа

поверхностный аэратор

Тип механических аэраторов

Механические аэраторы бывают двух основных типов; поверхностные аэраторы и турбинные аэраторы.

Поверхностные аэраторы состоят из погруженных или частично погруженных в воду крыльчаток, которые установлены по центру в аэротенке. Поверхностные аэраторы интенсивно перемешивают сточные воды, захватывая воздух в сточные воды и вызывая быстрое изменение границы раздела воздух-вода, облегчая растворение воздуха. Другой тип поверхностного аэратора состоит из лопастного колеса или щетки, частично погруженной в сточную воду и вращающейся на горизонтальной оси. Воздух поглощается при контакте с поверхностью и каплями воды, выбрасываемыми лопастным механизмом через воздух.

Турбинные аэраторы обычно относятся к типам с восходящим потоком, эффективность которых зависит от сильного перемешивания поверхности и вовлечения воздуха. Отсасывающая труба может использоваться для управления режимом потока циркулирующей жидкости в аэротенке. Тяговая труба представляет собой цилиндр с расширяющимися концами, установленный концентрично с крыльчаткой и простирающийся от уровня чуть выше дна аэротенка до уровня непосредственно под крыльчаткой.

Скорость переноса кислорода механических аэраторов
Поверхностные аэраторы оцениваются по скорости переноса кислорода или кг кислорода на кВт-час (кВт-час) при стандартных условиях.Поверхностные аэраторы обычно имеют эффективность переноса кислорода от 1,2 до 2,4 кг 02 / кВт-ч, в то время как аэраторы с турбинным двигателем имеют эффективность переноса кислорода от 2 до 3 кг. 02 / кВт-час.

Период аэрации
В ASP осадок выполняет основную часть удаления БПК из очищаемых сточных вод за относительно короткий период аэрации. Однако для того, чтобы ил ассимилировал органические вещества, которые он поглотил, требуется гораздо больше времени. В течение этого времени необходимо поддерживать аэробную среду.Было установлено, что для наиболее полной очистки сточных вод и наиболее экономичной работы обычного ASP время аэрации от 6 до 8 часов является достаточным для аэрации диффузным воздухом и от 9 до 12 часов для механической аэрации. В некоторых модификациях обычного процесса используются существенно более короткие периоды. Эти более короткие периоды аэрации обычно приводят к снижению качества промышленных стоков.

Поверхностный аэратор с вертикальной осью

Поверхностные аэраторы состоят из частично погруженных в воду рабочих колес, которые прикреплены к двигателям, установленным на поплавках или на неподвижных конструкциях.Рабочие колеса изготовлены из стали, чугуна, некоррозионных сплавов и стеклопластика и используются для интенсивного перемешивания сточных вод, захвата воздуха в сточных водах и быстрого изменения поверхности раздела воздух-вода для облегчения растворения воздуха

Поверхностные аэраторы обычно используются для полностью перемешивающего резервуара для обеспечения высокой интенсивности перемешивания. Для бассейнов аэрации глубиной более 4,5 м необходимо установить вытяжную трубу или вспомогательную погружную смесительную крыльчатку. DO является самым высоким возле лопасти рабочего колеса и уменьшается по мере того, как жидкость течет обратно под поверхность аэротенка к аэратору.

Поверхностные аэраторы с горизонтальной осью

Механический поверхностный аэратор с горизонтальной осью выполнен по образцу оригинального щеточного аэратора Kessener, устройства, используемого для обеспечения аэрации и циркуляции в окислительных канавах. Аэратор щеточного типа имел горизонтальный цилиндр со щетиной, установленной непосредственно над поверхностью воды. Щетинки были погружены в сточную воду, а цилиндр вращался с помощью привода электродвигателя, распыляя сточные воды по резервуару.Вместо щетины теперь используются угловые стальные или пластиковые стержни или лезвия.

Аэратор-типы

Аэраторы с погружной турбиной

В погружных механических аэраторах воздух или чистый кислород также могут поступать через диффузоры в сточные воды под крыльчаткой. Крыльчатка используется для рассеивания пузырьков воздуха и перемешивания содержимого резервуара. Отсасывающая труба может использоваться с моделями как с восходящим, так и с нисходящим потоком для управления структурой циркулирующей жидкости.Погружные механические аэраторы доступны в размерах от 0,75 до 100 кВт и обычно используются для полностью перемешивающего резервуара. Они обеспечивают высокую скорость переноса кислорода, до 100 мг / л / ч. Эффективная площадь аэрации составляет от 4 до 12,5 м2 / кВт

Процесс очистки сточных вод | Очистка воды | Очистка сточных вод

Сообщение от Очистка воды в Очистка сточных вод | 18 ответов

Процесс очистки сточных вод

1.Операции по физической очистке воды

При работе с физическими установками физические силы используются примерно в водоочистных установках для удаления твердых загрязнителей. Физическая установка водоподготовки операций:

очистка воды Просеивание
водоподготовка Смешивание
Очистка воды Флокуляция
Очистка воды Осаждение
водоподготовка Флотация
Очистка воды Фильтрация

2 Процессы химической водоподготовки

В химическом блоке Процесс очистки воды удаление или преобразование некоторых твердых веществ осуществляется путем добавления химикатов или других реакций.Типичными примерами химического агрегата процесса очистки воды являются:

Газоперенос путем аэрации,

3 Процессы биологической очистки воды

В биологических процессах очистки воды удаление или преобразование твердых органических веществ происходит за счет биологической активности. Они удаляют из сточных вод коллоидные или растворенные биоразлагаемые органические вещества. Органические вещества превращаются в газы, которые могут улетучиваться в атмосферу, и в биологические ткани клеток, которые можно удалить путем осаждения.

ЭТАПЫ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

Типы и природа твердых веществ, присутствующих в сточных водах, и единичные операции / процессы, используемые для их удаления

Тип твердых тел	Природа твердых тел	Единица Операции / Процесс, использованный для удаления
Плавающий	Грубые органические и неорганические	Грубый грохот
Плавающий	Мелкие органические и неорганические твердые вещества и водоросли	Микроэкраны
Взвешенные вещества	Неорганические осажденные	Песколовка
	Расчетные органические	Первичный отстойник
	Неосаждаемые органические	Биологический процесс, сопровождаемый вторичным отстойником
Растворенные твердые вещества	Органический	Биологический процесс
Растворенные твердые вещества	Неорганическое	Обратный осмос Обработка корневой зоны определенных видов деревьев и водных растений

Очистка сточных вод осуществляется в три этапа; первичное, вторичное и третичное лечение. . Некоторые единичные операции и процессы включаются в каждый этап лечения. Блок-схема типовой установки очистки сточных вод представлена в Таблице

1 Первичная очистка сточных вод

Первая стадия очистки сточных вод известна как первичная обработка, которая также включает в себя определенные предварительные операции, такие как выравнивание потока, связь (или измельчение), удаление жира, измерение потока и т. Д. плавающие объекты, удаление песка для удаления инертного песка и неорганических частиц и осаждение для удаления осажденных взвешенных органических твердых частиц.Основной целью первичной обработки является получение в целом однородной жидкости, которую можно обрабатывать биологически, и осадка, который можно обрабатывать или обрабатывать отдельно.

2 Очистка вторичных сточных вод

Следующим этапом очистки сточных вод является вторичная очистка, которая предназначена для удаления растворимых органических веществ из сточных вод. Вторичная очистка состоит из биологического процесса и вторичного отстаивания. Вторичная очистка предназначена для значительного ухудшения биологического содержания сточных вод, таких как отходы жизнедеятельности человека, пищевые отходы, мыло и моющие средства.

3 типа биологической обработки на основе процесса

Существует два типа процесса биологической очистки воды; аэробные и анаэробные. Аэробный процесс означает, что растворенный кислород (DO) присутствует в микробах для дыхания. Анаэробный процесс означает, что процесс протекает в отсутствие DO.

Стоки с установок первичной очистки воды далее обрабатываются обычно с использованием аэробных биологических процессов. Чтобы эти процессы были эффективными, микроорганизмам требуется как растворенный кислород, так и субстрат, на котором они могут жить.Кислород можно подавать либо естественным путем, либо искусственно механическим путем. В обоих случаях бактерии и простейшие потребляют биоразлагаемые растворимые органические загрязнители и связывают большую часть менее растворимых фракций в частицы хлопьев. Окисление органических веществ может быть достигнуто анаэробным процессом также анаэробными организмами, которым не требуется DO. Потребность в кислороде они получают из сложных органических веществ, таких как сульфат (SO ₄), фосфат (PO ₄) и т. Д.

Конечные продукты аэробных и анаэробных процессов различны. В аэробных условиях при полном окислении органические вещества превращаются в неопасные продукты, такие как CO ₂ и H ₂ O и клеточные ткани. Но анаэробный процесс, помимо CO ₂ и H ₂ 0 и клеточных тканей, может также производить метан (CH,), который является взрывоопасным, и аммиак (NH ₃) и сероводород (H ₂). S), которые токсичны. Некоторые материалы лучше разлагаются в анаэробных условиях, чем в аэробных.В некоторых случаях комбинация анаэробной и аэробной систем в серии обеспечивает лучшую и более экономичную обработку, чем могла бы обеспечить каждая система по отдельности.

Классификация биологической очистки сточных вод по системе роста

Биологическая Очистка сточных вод Системы подразделяются на системы: (а) системы присоединенного роста и (б) системы приостановленного выращивания. Аэробные и анаэробные биологические системы доступны как в прикрепленной, так и в подвешенной конфигурациях роста.Примеры:

Аэробные прикрепленные системы роста: капельный фильтр и RBC;

Аэробные системы взвешенного выращивания: процесс с активным илом, аэрированная лагуна, пруды для стабилизации отходов и т. Д.

Анаэробные системы выращивания: анаэробные фильтры и блоки анаэробного ила с восходящим потоком.

Анаэробные подвесные ростовые системы: септики и анаэробные пруды.

Заключительным этапом на этапе вторичной очистки является осаждение биомассы в виде биологических хлопьев или фильтрующего материала, образующегося во время биологической очистки, и получение сточных вод с очень низким содержанием органических материалов и взвешенных веществ. Эта осевшая биомасса или вторичный ил затем направляется по трубопроводу в системы обработки ила, а сточные воды из ТПО утилизируются.

Обработка и удаление осадка

Шлам, накопленный в процессе очистки сточных вод, необходимо обрабатывать и утилизировать безопасным и эффективным способом. Целью сбраживания ила является уменьшение количества органических веществ и количества болезнетворных микроорганизмов, присутствующих в твердых веществах. Наиболее распространенные варианты лечения включают анаэробное пищеварение, аэробное пищеварение и компостирование.Выбор метода очистки осадка сточных вод зависит от количества образующихся твердых частиц и других условий, характерных для конкретной площадки. Однако, как правило, компостирование чаще всего применяется для небольших применений с последующим аэробным сбраживанием и, наконец, анаэробным сбраживанием для более крупных муниципальных приложений.

4 ДЕЗИНФЕКЦИЯ

Целью дезинфекции при очистке сточных вод является существенное уменьшение количества живых организмов в воде, которые будут сбрасываться обратно в окружающую среду. Эффективность дезинфекции зависит от качества обрабатываемой воды (например, TSS, pH и т. Д.), Типа используемой дезинфекции, дозировки дезинфицирующего средства (концентрация и время) и других переменных окружающей среды. Обработка мутной воды будет менее успешной, поскольку твердые вещества могут защищать организмы, особенно от ультрафиолета или при малом времени контакта. Как правило, короткое время контакта, низкие дозы и высокие потоки препятствуют эффективной дезинфекции. Общие методы дезинфекции включают использование озона, хлора или УФ-излучения.Хлорамин, который используется для питьевой воды, не используется для очистки сточных вод из-за его стойкости. Дезинфекция следует за вторичным осветлением на большинстве очистных сооружений или после третичной очистки, когда предполагается очистка и повторное использование сточных вод. Дезинфекцию обычно проводят хлором. Из-за потенциального воздействия хлора на окружающую среду большинство предприятий в настоящее время дехлорируют сточные воды перед сбросом.

5 ОЧИСТКА ТРЕТЬИХ СТОК

Третья стадия очистки сточных вод называется доочисткой сточных вод или глубокой очисткой сточных вод.Наиболее часто используемые передовые системы — это адсорбция на активированном угле, фильтрация через песок и другие среды, ионный обмен, различные мембранные процессы, нитрификация-денитрификация, коагуляция-флокуляция и микроэкранирование.

Процесс очистки воды | Очистка воды | Очистка сточных вод

Сообщение от Очистка воды в Опреснение, Futur | 40 ответов

Обратный осмос (RO) Обработка воды процесс включает нагнетание воды под давлением (осмотическое давление) через полупроницаемую мембрану RO для обработки воды .В этом процессе обработки воды обратного осмоса Временная и постоянная жесткость, общее количество растворенных твердых веществ (TDS), микроорганизмы и другие биобактерии, содержащиеся в воде, улавливаются, когда вода проходит под высоким давлением через мембрану для очистки воды обратного осмоса .

Обратный осмос ~~очистка воды~~ Процесс обычно используется для опреснения морской воды и очистки солоноватой воды для ее преобразования в питьевую воду.В целом Очистка воды полей Обратный осмос Очистка воды Технологические процессы в очистке промышленной воды и бытовой очистке воды т огромны. Обработка воды с помощью обратного осмоса — это основной ключ в современной области водоподготовки для удовлетворения потребностей в воде.

Простая технологическая схема системы обратного осмоса очистки воды показана ниже.

Блок-схема системы обратного осмоса

При очистке воды методом обратного осмоса питательная вода перекачивается под высоким давлением через проницаемые мембраны, отделяя соли от воды.Он называется опреснением обратного осмоса (RO) для очистки воды. Питающая вода проходит предварительную обработку для удаления частиц, которые могут забивать мембраны. Механизм установки очистки воды обратного осмоса показан ниже

Механизм обратного осмоса

Качество получаемой воды зависит от давления, концентрации солей в исходной воде и константы солевой проницаемости мембран. Качество воды в продукте (пермеата) можно улучшить, добавив второй проход мембран, в результате чего вода продукта из первого прохода подается во второй проход.

Тип и материалы мембраны для очистки воды

Мембрану для очистки воды можно определить по существу как барьер, который разделяет две фазы и избирательно ограничивает перенос различных химикатов. Мембрана может быть гомогенной или гетерогенной, симметричной или асимметричной по структуре, твердой или жидкой, может нести положительный или отрицательный заряд, быть нейтральной или биполярной. Перенос через мембрану для водоподготовки может осуществляться за счет конвекции или диффузии отдельных молекул, индуцированной электрическим полем или концентрацией, градиентом давления или температуры. В системе очистки воды мембранные фильтры классифицируются в зависимости от размера пор на микрофильтрацию, ультрафильтрацию, нанофильтрацию и обратный осмос. Микрофильтрация использует поры самого большого размера, обратный осмос — самый маленький. Мембраны для очистки воды обратным осмосом имеют диаметр пор от 5 до 15 градусов (от 0,5 до 1,5 нм). Чрезвычайно малый размер пор мембран для очистки воды обратным осмосом позволяет только самым маленьким органическим молекулам и неизменным растворенным веществам проходить через полупроницаемую мембрану вместе с водой.Толщина мембраны для водоподготовки для обратного осмоса может варьироваться от 100 микрон до нескольких миллиметров. Первые коммерчески доступные мембраны, разработанные в середине 1960-х годов, были изготовлены из ацетата целлюлозы (СА) в виде плоских листов. Современные мембраны из ацетата целлюлозы представляют собой модификации структуры ацетата целлюлозы, включая смеси и различные виды обработки поверхности, и называются целлюлозными или симметричными мембранами для обработки воды.

Нецеллюлозные мембраны для обработки воды, называемые тонкопленочными композитными мембранами, разрабатываются с 1970-х годов.Они включают в себя поли амидные мембраны с относительно толстыми асимметричных структур поли поддержки амида и композиционных мембран с тонкопленочной поли амида или других мембранных материалов на пористой опорной конструкции. Почти все мембраны для водоподготовки обратного осмоса изготовлены из полимеров, ацетата целлюлозы и полиамидов, рассчитанных на отложение солей 96% -99 +%.

Очистка воды Мембраны обратного осмоса обычно бывают двух типов:

Асимметричные мембраны для водоподготовки или мембраны для очистки воды и
Тонкопленочные композитные мембраны для очистки воды.

Материалом носителя обычно являются полисульфоны, тогда как тонкая пленка изготавливается из различных типов полиаминов, полимочевины и т. Д.

Преимущества и недостатки мембраны для очистки воды.

Каждый обратный осмос водоподготовка мембранный материал имеет преимущества и недостатки. Мембраны для очистки воды обратного осмоса на основе КА в настоящее время, как правило, самые дешевые. Использование мембран для водоочистки с целлюлозой и ацетоном обычно требует хлорированной исходной воды и более высоких рабочих давлений, чем те, которые требуются для композитных мембран для водоподготовки.Мембраны из композитного материала для обработки воды обратного осмоса обычно работают в более широких диапазонах pH и температур, чем мембраны из CA. В некоторых случаях такие рабочие характеристики композитных мембран обратного осмоса для очистки воды приводят к экономии затрат на электроэнергию и химикаты. Их более высокая толерантность к pH дает дополнительные преимущества при очистке для некоторых применений. Чувствительность к хлору и другим сильным окислителям в питательной воде является недостатком мембран на основе полиамида.

Конфигурации мембран для очистки воды

Мембраны для обработки воды обратным осмосом (RO) имеют несколько различных конфигураций:

Мембрана обратного осмоса из полого волокна
Мембрана обратного осмоса со спиральной навивкой
Трубчатая мембрана обратного осмоса и
Пластинчатая мембрана обратного осмоса с рамой

В последние годы конфигурации с полым волокном и спиральной намоткой стали стандартом для обработки воды методом обратного осмоса (RO).Преобладание спирально-навитой конфигурации стало результатом недавних достижений в области мембранной технологии для водоподготовки , которая была более легко преобразована в коммерческие плоские мембраны, чем в конфигурацию из полых волокон. Ленты и конструкции, различные типы мембранных модулей. имеется в наличии. Разработка мембран и модулей для водоподготовки уменьшила эффекты физического уплотнения и позволила создать спиральные мембранные модули, способные работать при давлениях, превышающих 50 бар (50 тыс. 2 бар). К технико-экономическим факторам выбора, конструкции и эксплуатации мембранных модулей относятся стоимость поддерживающих материалов и корпуса (сосудов под давлением), потребление энергии при перекачивании и простота замены.

На изображении ниже показана половолоконная мембрана

Мембрана из полого волокна

На изображении ниже показана спиральная мембрана

Спиральная мембрана

Обработка воды методом обратного осмоса

может соответствовать большинству стандартов воды при использовании однопроходной системы и высочайшим стандартам при использовании двухпроходной системы.Обратный осмос отклоняет более 99,9% вирусов, бактерий и пироксенов. Давление от 14 до 70 бар является движущей силой процесса очистки воды методом обратного осмоса. Процесс очистки воды обратным осмосом намного более энергоэффективен по сравнению с дистилляцией с использованием тепла и более эффективен, чем сильнодействующие химические вещества, необходимые для ионного обмена. Не требуется энергоемкого фазового перехода.

Процессы предварительной обработки при очистке воды обратным осмосом

Процессы предварительной обработки необходимы для удаления веществ, которые могут помешать процессу обессоливания.Водоросли и бактерии могут расти как на установках очистки воды обратным осмосом, так и на установках для очистки дистилляционной воды, поэтому для очистки системы обычно требуется биоцид, менее 1 мг / л хлора.

Установка обратного осмоса Производительность: 2000 м3 / сутки

Некоторые мембраны для обработки воды методом обратного осмоса не переносят хлор, поэтому для удаления остаточного хлора требуются методы дехлорирования. Озон или ультрафиолетовый свет также могут использоваться для удаления морских организмов. Если используется озон, его необходимо удалить химическими веществами до того, как он достигнет мембран.Требуемый тип предварительной обработки зависит от характеристик питательной воды, типа мембраны и проектных параметров системы. Требования к предварительной обработке могут быть минимальными, например фильтрация колодезной воды с помощью картриджа, или обширными, такими как обычная коагуляция , осаждение и фильтрация поверхностного водоснабжения для удаления взвешенных твердых частиц. Ингибиторы образования накипи, такие как гексаметафосфат натрия или патентованные химические вещества, также добавляются для снижения потенциала образования отложений карбонатов и сульфатов.

Система обратного осмоса высокого давления

Принцип обратного осмоса

Насосная система повышает давление предварительно очищенной питательной воды до уровня, необходимого для работы системы обессоливания. При очистке воды методом обратного осмоса давление нагнетания насосной системы обычно составляет около 10-30 кг / см2 для систем с низким TDS и солоноватой водой и от 60 до 90 кг / см2 для систем с морской водой. Насосная система для очистки воды обратным осмосом может также включать устройства рекуперации энергии, особенно для систем с морской водой. Последующая обработка Удаление газов обычно осуществляется отпаркой в насадочной колонне с принудительной тягой. В большинстве случаев необходимо удалить двуокись углерода, чтобы стабилизировать воду, полученную с помощью обратного осмоса. Если присутствует сероводород, дегазация производимой воды обычно проводится для устранения запаха и минимизации количества дезинфицирующего средства (например, хлора).

Конечный pH продукта — воды часто регулируется каустической содой, кальцинированной содой или известью. Некоррозионная вода может быть получена с использованием этих щелочных химикатов и, в некоторых случаях, других химикатов и смешивания с сырой или другой водой, которая также может питать систему распределения.

Техническое обслуживание

Ниже приведены требования к техническому обслуживанию установок обратного осмоса:

Фильтры для предварительной обработки питательной воды на водоочистных сооружениях обратного осмоса необходимо очищать каждые несколько дней (обратная промывка) для удаления накопившегося песка и твердых частиц.

Мембраны для очистки воды обратным осмосом необходимо очищать примерно четыре раза в год и заменять каждые три-пять лет.

Осмос

Обратный осмос

Преимущества очистных сооружений обратного осмоса

Обратный осмос очистка воды заводская питательная вода, как правило, не требует нагрева, поэтому тепловые воздействия выбросов ниже;

Установки очистки воды обратным осмосом имеют меньше проблем с коррозией;

Установки очистки воды обратным осмосом обычно имеют более низкие энергозатраты;

Обратный осмос очистка воды установок, как правило, имеют более высокий коэффициент извлечения — около 45% для морской воды;

Процесс очистки воды обратным осмосом может удалить нежелательные загрязнители, такие как тригалогенметановые предшественники, пестициды и бактерии; и

Установки очистки воды обратным осмосом занимают меньшую площадь поверхности, чем установки дистилляции, для того же количества воды.

Некоторые стандартные мембраны для обработки воды обратным осмосом:

Filmtec RO Водоочистка Мембрана,
Hydronatics RO Водоочистка Мембрана,
Torry RO Водоочистка Мембрана и
Koch RO Водоочистка Мембрана.

Типы систем очистки воды

Чтобы помочь вам определить существующую систему очистки воды или помочь вам выбрать новую систему, которая наилучшим образом соответствует вашим потребностям, мы предоставили информацию о следующих четырех типах систем очистки и фильтрации воды.

Найти системы обратного осмоса

Обратный осмос : Это процесс восстановления растворенных ионов (например, солей) из воды, в котором давление используется для проталкивания жидкости (воды) через полупроницаемую мембрану, которая будет пропускать воду, но отклонять большую часть другие растворенные материалы. При нажатии на поверхность мембраны растворенные материалы отталкиваются, в то время как молекулы воды диффундируют через молекулу мембраны за молекулой, образуя более чистую воду на другой стороне.Узнайте больше об установке обратного осмоса или узнайте больше о системах обратного осмоса.

Насколько соленая у вас вода?
Соленая вода — это общий термин для всей воды с общим содержанием растворенных твердых веществ (TDS) более 1000 ppm (мг / л).

Тип воды	TDS (мг / л)
Удаление бактерий	99,9999%
Свежий Солоноватый Сильно солоноватый Соленый Морская вода Рассол	<1,000 1,000 — 5,000 5,000 — 15,000 15,000 — 30,000 30,000 — 40,000 40,000 — 300,000+

Для получения дополнительной информации об обратном осмосе см. Нашу информационную страницу по обратному осмосу.

Найдите УФ-системы

Ультрафиолет : Давно известно, что солнечный свет убивает микроорганизмы. Солнечные лучи содержат УФ * спектр, используемый в ультрафиолетовых системах очистки воды, хотя и с гораздо меньшей интенсивностью. Его также называют бактерицидным спектром или частотой. Частота, используемая для уничтожения микроорганизмов, составляет 254 нанометра (нм). Используемые УФ-лампы разработаны специально для получения максимального количества УФ-энергии на этой частоте.

Для получения дополнительной информации об очистке воды ультрафиолетом см. Нашу информационную страницу об очистке воды ультрафиолетом

Найти системы фильтрации

Фильтрация : Процесс, при котором вода проходит через водную систему, которая может включать один или несколько фильтров с целью удаления мутности, вкуса, цвета, железа или запаха. Конструкция может представлять собой системы типа резервуаров для сыпучих материалов или картриджные устройства. Как правило, процесс может включать механический, адсорбционный, нейтрализующий и катализаторный / окислительный фильтры.

Для получения дополнительной информации о фильтрации обратитесь к нашим часто задаваемым вопросам о фильтрации.

Дистилляция : Процесс, в котором жидкость, такая как вода, путем нагревания превращается в парообразное состояние, а пар охлаждается и конденсируется в жидкое состояние и собирается. Это процесс удаления жидкости (воды) от ее компонентов или загрязнений; по сравнению с другими процессами, при которых загрязняющие вещества удаляются из воды (жидкости).Дистиллированная вода — это вода, очищенная путем прохождения через один или несколько циклов испарения-конденсации и практически не содержащая растворенных твердых веществ. Дистилляция требует большого количества энергии для производства небольшого количества очищенной воды, и мы не поставляем системы дистилляции.

очистка сточных вод | Процесс, история, важность, системы и технологии

Очистка сточных вод , также называемая очистка сточных вод , удаление примесей из сточных вод или сточных вод до того, как они попадут в водоносные горизонты или естественные водоемы, такие как реки, озера, устья и океаны. Поскольку чистая вода не встречается в природе (то есть вне химических лабораторий), любое различие между чистой водой и загрязненной водой зависит от типа и концентрации примесей, обнаруженных в воде, а также от ее предполагаемого использования. В общих чертах, вода считается загрязненной, если она содержит достаточно примесей, которые делают ее непригодной для определенного использования, такого как питье, плавание или рыбалка. Хотя на качество воды влияют природные условия, слово загрязнение обычно подразумевает деятельность человека как источник загрязнения.Загрязнение воды, таким образом, вызывается в первую очередь сливом загрязненных сточных вод в поверхностные или грунтовые воды, а очистка сточных вод является основным элементом борьбы с загрязнением воды.

Что такое сточные воды?

Сточные воды — это загрязненная форма воды, образующаяся в результате стока дождевых вод и деятельности человека. Еще ее называют канализацией. Обычно их классифицируют по способу образования — в частности, бытовые сточные воды, промышленные сточные воды или ливневые сточные воды (ливневые сточные воды).

Как образуются сточные воды?

Бытовые сточные воды образуются в результате использования воды в жилых домах, на предприятиях и в ресторанах.
Промышленные сточные воды поступают от предприятий обрабатывающей и химической промышленности.
Дождевая вода в городских и сельскохозяйственных районах собирает мусор, песок, питательные вещества и различные химические вещества, загрязняя поверхностные сточные воды.

Какие обычные загрязнители присутствуют в сточных водах?

Сточные воды содержат широкий спектр загрязняющих веществ.Количество и концентрация этих веществ зависит от их источника. Загрязняющие вещества обычно подразделяются на физические, химические и биологические. Обычные загрязнители включают сложные органические вещества, соединения, богатые азотом и фосфором, и патогенные организмы (бактерии, вирусы и простейшие). Синтетические органические химические вещества, неорганические химические вещества, микропластики, отложения, радиоактивные вещества, нефть, тепло и многие другие загрязнители также могут присутствовать в сточных водах.

Как обрабатываются сточные воды на очистных сооружениях?

В очистных сооружениях используются физические, химические и биологические процессы для очистки воды.Процессы, используемые на этих объектах, также подразделяются на предварительные, первичные, вторичные и третичные. На предварительном и первичном этапах удаляются ветошь и твердые частицы. Вторичные процессы в основном удаляют взвешенные и растворенные органические вещества. Третичные методы обеспечивают удаление питательных веществ и дальнейшую очистку сточных вод. Дезинфекция, последний шаг, уничтожает оставшиеся патогены. Отходы, образующиеся в процессе обработки, отдельно стабилизируются, обезвоживаются и отправляются на свалки или используются на земле.

Почему важно восстановление ресурсов сточных вод?

Сточные воды представляют собой сложную смесь металлов, питательных веществ и специальных химикатов. Восстановление этих ценных материалов может помочь удовлетворить растущие потребности общества в природных ресурсах. Концепции восстановления ресурсов развиваются, и исследователи исследуют и разрабатывают многочисленные технологии. Рекультивация и повторное использование очищенной воды для орошения, пополнения запасов грунтовых вод или рекреационных целей — это особые области.

Историческая справка

Прямой сброс сточных вод

Во многих древних городах были дренажные системы, но они в первую очередь предназначались для отвода дождевой воды с крыш и тротуаров. Ярким примером является дренажная система Древнего Рима. Он включал в себя множество поверхностных водоводов, которые были соединены с большим сводчатым каналом, называемым Cloaca Maxima («Великая канализация»), по которому дренажные воды поступали в реку Тибр. Построенная из камня и грандиозная, Cloaca Maxima является одним из старейших существующих памятников римской инженерии.

Cloaca Maxima

Выход из Cloaca Maxima в реку Тибр, Рим, Италия.

Lalupa

В средние века в городской канализации и дренаже не было прогресса. Использовались тайные хранилища и выгребные ямы, но большинство отходов просто сбрасывались в сточные канавы, чтобы их смыло через канализацию во время наводнения. Туалеты (унитазы) были установлены в домах в начале 19 века, но они обычно были связаны с выгребными ямами, а не с канализацией. В густонаселенных районах местные условия вскоре стали невыносимыми, поскольку выгребные ямы редко опорожнялись и часто переполнялись.Угроза общественному здоровью стала очевидной. В Англии в середине XIX века вспышки холеры были связаны непосредственно с источниками колодезной воды, загрязненной человеческими отходами из кладовых и выгребных ям. Вскоре возникла необходимость в том, чтобы все туалеты в крупных городах были подключены непосредственно к ливневой канализации. В результате сточные воды с земли возле домов переместились в близлежащие водоемы. Таким образом, возникла новая проблема: загрязнение поверхностных вод.

Раньше говорили, что «решение проблемы загрязнения — это разбавление.«Когда небольшое количество сточных вод сбрасывается в проточный водоем, происходит естественный процесс самоочищения потока. Однако в густонаселенных общинах образуются такие большие объемы сточных вод, что одно лишь их разбавление не предотвращает загрязнения. Это требует определенной обработки или очистки сточных вод перед их утилизацией.

Сэкономьте 50% на подписке Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сегодня

Строительство централизованных очистных сооружений началось в конце 19-го и начале 20-го веков, в основном в Соединенном Королевстве и США.Вместо того, чтобы сбрасывать сточные воды непосредственно в ближайший водоем, их сначала пропускали через комбинацию физических, биологических и химических процессов, которые удалили некоторые или большинство загрязнителей. Также, начиная с 1900-х годов, были разработаны новые системы сбора сточных вод для отделения ливневых вод от бытовых сточных вод, чтобы очистные сооружения не перегружались в периоды влажной погоды.

После середины 20 века растущая озабоченность общественности качеством окружающей среды привела к более широкому и более строгому регулированию методов удаления сточных вод.Требовались более высокие уровни лечения. Например, предварительная очистка промышленных сточных вод с целью предотвращения воздействия токсичных химикатов на биологические процессы, используемые на очистных сооружениях, часто становилась необходимостью. Фактически, технология очистки сточных вод продвинулась до такой степени, что стало возможным удалять практически все загрязнители из сточных вод. Однако это было настолько дорого, что такие высокие уровни лечения обычно не были оправданы.

Станции очистки сточных вод превратились в крупные сложные объекты, для работы которых требовалось значительное количество энергии.После роста цен на нефть в 1970-х годах забота об энергосбережении стала более важным фактором при разработке новых систем контроля загрязнения. Следовательно, землеотвод и подземное удаление сточных вод стали получать повышенное внимание там, где это возможно.

Блог > Разное