Методы и оборудование очистки сточных вод

Механическая очистка и фильтрование стоков

Механическая очистка стоков предназначена для удаления крупных частиц загрязнений, волокон, песка и посторонних предметов и, как правило, является первой ступенью в схеме обработки любых сточных вод. Оборудование из Китая для механической очистки сточных вод включает в себя: решетки, установки полной механической очистки, гидроциклоны, песколовкы, пресса промывки, отстойники. Фильтрование применяют для задержания более мелких частиц. В фильтрах для этих целей используют фильтровальные материалы в виде тканей (сеток), слоя зернистого материала или химических материалов, имеющих определенную пористость. При прохождении сточных вод через фильтрующий материал на его поверхности или в поровом пространстве задерживается выделенная из сточной воды взвесь.

Метод фильтрования приобретает все большее значение в связи с повышением требований к качеству очищенной воды. Фильтрование применяют после очистки сточных вод в отстойниках или после биологической очистки. Фильтры по виду фильтрующей среды делятся на тканевые или сетчатые, каркасные или намывные, зернистые или мембранные. Микрофильтры представляют собой фильтровальные аппараты, в качестве фильтрующего элемента использующие металлические сетки, ткани и полимерные материалы. Микрофильтры обычно выпускают в виде вращающихся барабанов, на которых неподвижно закреплены или прижаты к барабану фильтрующие материалы.

Установки биологической очистки сточных вод

Станции биологической очистки из Китая предназначены для глубокой биологической очистки хозйственно-бытовых и близких к ним по составу производственных стоков. Наиболее полная очистка сточных вод, содержащих органические вещества в растворенном состоянии, достигается биологическим методом, т.е. с помощью аэробного и анаэробного процессов. Для аэробной очистки применяют аэротенки различных конструктивных модификаций, окситенки, фильтротенки, флототенки, биодиски и биологические пруды; при анаэробном процессе для высококонцентрированных сточных вод, применяемом в качестве первой ступени биологической очистки, основным сооружением служат метантенки. Для полной очистки высококонцентрированных сточных вод применяют анаэробно-аэробное окисление. В биологической очистке сточных вод участвуют бактерии, которые в зависимости от их характера взаимодействия с кислородом делятся на две группы: аэробные (жизнедеятельность которых поддерживает растворенный в воде кислород) и анаэробные (развивающиеся в отсутствии свободного кислорода).

Мембранный биореактор (MBR)

Мембранный биореактор из Китая - современная, интенсивно развивающаяся технология для очистки муниципальных сточных вод и промышленных стоков, загрязненных органическими веществами. Мембранная технология биореактора (MBR) является сочетанием мембранной технологии и био-технологии в сочетании с новым типом органических сточных вод, которые будут использовать мембрану разделительного оборудования, химической и биологической реакции активированного осадка и закрытие макромолекулярных органических веществ. В технологии МБР используются мембранные модули следующих основных конструкций: половолоконные, плоские, трубчатые.

Преимущества

Существенное повышение показателей качества очистки за счет эффективного удаления взвешенных и коллоидных веществ, бактерий, вирусов, азоту и фосфору.
Значительное уменьшение площади, занимаемой технологическим оборудованием, за счет отсутствия вторичных отстойников, блоков доочистки и фильтрации.
Высокая применимость MBR-технологии для очистки промышленных и смешанных стоков
создание условий для эффективного биологического разрушения органических соединений и биологических организмов благодаря способности мембраны длительное время удерживать длинные молекулы;
полная автоматизация технологического процесса с применением современного управляющего оборудования.

UASB-реактор

В UASB-реакторах (Upflow Anaerobis Sludge Blanket) происходит внутреннее обогащение биомассы в виде образующегося и очень хорошо гранулирующегося ила. UASB-реактор из Китая предназначен для анаэробной очистки муниципальных и промышленных сточных вод. Благодаря низкой скорости восходящего потока и уникальному дизайну UASB реактор очень компактен и может обрабатывать сточные воды широкого диапазона концентраций. Регулируемая гидродинамика позволяет системе удерживать биомассу с различными характеристиками.

В предлагаемой технологии 2 - 4 стадии биохимических процессов сбраживания осуществляются в термофильном режиме в анаэробных биореакторах с восходящим потоком жидкости через слой анаэробного ила (Upflow Anaerobic Sludge Blanket reactor, UASB) с применением специальных ферментных ускорителей. Регламентированный гидродинамический режим и бактериальный состав активного ила и ферментов обеспечивают высокую производительность реактора. Этот технологический процесс позволяет удалить около 90% массы органического загрязнения, с концентрацией их по ХПК на выходе из биореактора в пределах 1,5 - 3,0 г/л. В результате анаэробной очистки органические соединения разлагаются до метана и углекислого газа (биогаз). Основные преимущества реакторов UASB - это высокий процент удаления ХПК, высокая нагрузка на биомассу, низкое производство избыточного ила, стабильность процессов и высокое производство биогаза.

SBR реактор

Одним из наиболее перспективных направлений в области биологической очистки сточных вод является технология SBR (англ. SBR - Sequence Bath Reactor, реактор переменного действия), в котором все этапы очистки проходят последовательно в одной емкости - биореакторе. При этом сооружения могут иметь различную конфигурацию. SBR-реактор из Китая представляет собой резервуар, оборудованный аэрационной системой, мешалкой, устройством удаления плавающего ила, декантером для слива очищенной воды, насосом удаления избыточного ила и рядом измерительных приборов. В реакторе находится постоянный объем активного ила. Принцип SBR позволяет достичь показателей слива, отвечающих нормам на сброс в водоёмы рыбохозяйственного водопользования, при относительно небольших затратах и небольшой занимаемой площади, поскольку доочистка минимальна. Полностью автоматизированная система управления позволяет изменять любые параметры и, таким образом, регулировать качество сливаемой воды. Сооружения, работающие по технологии SBR, находят широкое применение как в области очистки хозяйственно-бытовых сточных вод (например, поселков и небольших городов), так и в производственной сфере.

Преимуществами технологии являются: адаптация к изменению различных условий, таких, как колебание объема притока или степень загрязненности; высокая степень биологической очистки, благодаря возможности чередования аэробных и анаэробных фаз; оптимальное разделение ила и очищенной воды благодаря специально сконструированному сливному устройству – декантеру; простота в эксплуатации благодаря полной автоматизации.

Обратный осмос

Установка обратного осмоса из Китая предназначена для глубокого обессоливания воды, удаления солей, микроорганизмов, взвешенных и коллоидных веществ, бактерий и вирусов. Установки обратного осмоса широко применяются в водоснабжение и промышленности. Для повышения степени мембранного концентрирования вводится стадия предварительного реагентного умягчения исходной воды. Концентрат обратного осмоса подвергается выпариванию, что позволяет уменьшить объем отходов и получить их в виде твердого остатка. Мы производим системы очистки воды методом обратного осмоса любой производительности и используем самое современное оборудование и комплектующие. Система очистки воды обратный осмос проектируется исходя из исходного анализа воды и требований к подготовленной воде. Учитываются эксплуатационные особенности.

Нейтрализация стоков

Нейтрализация сточных вод основана на взаимодействии содержащихся в них кислот или оснований с веществами, придающими воде нейтральную реакцию. Нейтрализация осуществляется путем добавки к сточной жидкости соответствующих реагентов или путем фильтрования ее через нейтрализующие материалы. Сточные воды нейтрализуются при их химическом взаимодействии с веществами. Для нейтрализации кислот применяют едкий натр, едкое кали, известь, известняк, доломит, мрамор, мел, магнезит, соду, отходы щелочей и пр. Чаще всего используют гидроокись кальция (гашеная известь). Для нейтрализации щелочных сточных вод используют серную, соляную, азотную и другие кислоты. Нейтрализация фильтрацией заключается в том, что сточную жидкость пропускают через слой фильтрующего материала. При прохождении жидкости через такой фильтр реакция нейтрализации должна полностью заканчиваться. В качестве фильтрующего материала для нейтрализации кислот применяют известняк, мрамор и доломит. Этот способ имеет ряд преимуществ: он более прост и дешев, эффективен при неравномерной концентрации кислот в сточных водах.

Производственные сточные воды многих предприятий с повышенным содержанием кислот или щелочей нельзя спускать в канализационную сеть, на очистные станции и в водоемы без предварительного доведения концентрации этих загрязнений до допустимых значений. К таким производственным сточным водам относятся воды химических, машиностроительных, металлургических и нефтеперерабатывающих заводов и особенно тех заводов, где имеются гальванические и термические цехи.

Окисление и озонирование

Окисление применяется для обезвреживания производственных сточных вод, содержащих токсичные примеси (цианиды, комплексные цианиды меди и цинка). Такие виды сточных вод встречаются в машиностроительной, горнодобывающей, нефтехимической (нефтеперерабатывающие и нефтехимические заводы), целлюлозно-бумажной и др. отраслях промышленности. Для очистки сточных вод используют следующие окислители: газообразный и сжиженный хлор, хлорная известь, диоксид хлора, хлорат кальция, гипохлориты кальция и натрия, кислород воздуха, технический кислород, пероксосерные кислоты, озон, пиролюзит. В процессе окисления токсичные загрязнения, содержащиеся в сточных водах, в результате химических реакций переходят в менее токсичные, которые удаляют из воды.

Озонирование.: это процесс очистки сточных вод посредством окисления органических и минеральных веществ, а также их дезинфекции, осуществляемый путем смешения воды с озоно-воздушной или озоно-кислородной смесью в реакторах. Озон обладает высокой окислительной способностью и при нормальной температуре разрушает многие органические вещества, находящиеся в воде. При этом процессе возможно одновременное окисление примесей, обесцвечивание, дезодорация, обеззараживание сточной воды и насыщение ее кислородом. Озонирование принадлежит к перспективным экологически чистым методам очистки производственных сточных вод методом окисления, поскольку при использовании его не применяют хим. реагенты.

Ультрафильтрация

Ультрафильтрация это процесс мембранного разделения растворов высокомолекулярных и низкомолекулярных соединений, а также концентрирования и фракционирования высокомолекулярных соединений. Ультрафильтрационные установки из Китая предназначены для очистки воды от тонкодисперсных и коллоидных примесей, органических веществ, бактерий и вирусов, не меняющий ее солевой состав. Установки ультрафильтрации из Китая нашли широкое применение в системах водоподготовки и обезжелезивания, очистки сточных вод гальванического производства, текстильного производства и др. промышленности. Ультрафильтрация ставит перед собой следующие задачи: удаление вирусов, бактерий и органики; удаление взвешенных веществ и осветление воды, удаление железа и мутности. При помощи установки ультрафильтрации возможно одновременно вести технологические процессы концентрирования и очистки фосфатов тяжелых металлов, нефтепродуктов, коллоидных частиц. При использовании ультрафильтрации значительно снижается количество стадий технологического процесса. Ядром установки ультрафильтрации является мембрана.

Установки ультрафильтрации с керамическими мембранами позволяют вести очистку воды в тяжелых рабочих условия (крайние значения pH, присутствие сильных окислителей, температура до 110 C) без снижения производительности установок и физического износа керамических элементов. Также в установках ультрафильтрации используются половолоконные мембраны из полиэфирсульфона, а также мембраны на основе других полимерных материалов. При использовании метода ультрафильтрации могут быть решены многие проблемы охраны окружающей среды при одновременном извлечении ценных веществ, и регенерации отработанных растворов, созданы новые высокоэффективные технологические процессы.

Нанофильтрация сточных вод

Нанофильтрация совмещает в себе черты как ультрафильтрации, так и обратного осмоса. Нанофильтрация позволяет удалять частицы в размером в нанометры, отсюда и термин "нанофильтрация". Молекулы органических веществ с молекулярной массой 200-400 задерживаются. Кроме того, задерживаются растворенные соли на 20-98%. Соли, содержащие одновалентные ионы (например, хлорид натрия или кальция), задерживаются на 20-80%, в то время как соли с двухвалентными анионами (например, сульфат магния), задерживаются в большей степени (90-98%). Установки нанофильтрации стоков из Китая используется для удаления цветности и общего органического углерода из поверхностных вод, удаления жёсткости или радия из артезианской воды, общего снижения содержания растворенных веществ. В технологии нанофильтрации применяют электронейтральные и заряженные полимерные мембраны, а также керамические мембраны. С помощью насоса высокого давления исходная вода непрерывно подается в систему мембран при повышенном давлении. В процессе очистки вода проходит сквозь ультратонкую полупроницаемую мембрану, задерживающую на молекулярном уровне разнообразные загрязнители . Внутри мембранной системы исходная вода разделяется на поток с низким содержанием солей – очищенный продукт, и высококонцентрированный поток, называемый концентратом, который содержит в себе отфильтрованные солевые растворы и взвеси.

Нанофильтрация применяется как в области очистки сточных вод, так и в питьевом водоснабжении благодаря эффективному снижению содержания органических соединений (цветности, летучих хлорорганических соединений), а также жесткости и железа.

Электрохимическая очистка стоков

Электрохимическая обработка сточных вод включает в себя анодное окисление, катодное восстановление растворенных загрязняющих веществ, электрокоагуляцию или электродиализ. При такой обработке токсичные вещества превращаются в нетоксичные или малотоксичные. При электродиализе из сточных вод удаляются соли, кислоты или щелочи, которые могут регенерироваться. При электрохимической обработке производственных сточных вод, содержащих цианиды, амины, спирты, происходит их анодное окисление. Применение электрохимических методов целесообразно при относительно высокой электропроводности сточных вод.

Электрокоагуляция применяется при очистке сточных вод гальванических производств, содержащих шестивалентный хром и ионы тяжелых металлов (медь, никель, цинк и др.). Достоинствами электрокоагуляции являются компактность установок, малая чувствительность к температуре, получение утилизируемого шлама.

Электрофлотация - метод очистки сточных вод, технологических растворов гальванического производства и производства печатных плат от загрязнений в виде взвешенных веществ, фосфатов и гидроксидов металлов, суспензий, смолистых веществ, эмульгированных веществ, нефтепродуктов, индустриальных масел, жиров и поверхностно-активных веществ. Электрофлотатор может работать, как самостоятельно, так и в комбинации с другим оборудованием, например в качестве промежуточного звена (отстойник - фильтр) между грубой (реагентной) и тонкой очисткой (ультрафильтрация - обратный осмос). Электрофлотаторы - установки очистки воды от тяжелых металлов, взвешенных и поверхностно-активных веществ (ПАВ) и нефтепродуктов для очистных сооружений сточных вод промышленных предприятий. Очищенная вода после электрофлотатора может быть сброшена в городскую канализацию либо, после дополнительной стадии обессоливания (коррекции анионного состава) на мембранной установке нанофильтрации направлена на повторное использование для оборотного водоснабжения предприятия.