Eliminación de aguas residuales. Tratamiento de aguas residuales internas e industriales Métodos de tratamiento de aguas residuales existentes

Tirante

Para filtrar partículas suspendidas grandes (la densidad es casi igual a la densidad del agua), los efluentes se filtran a través de rejillas y tamices instalados en su camino.

Filtración

En lugar de tamices, se utilizan filtros de tela, porosos o de grano fino.

Hay dispositivos especiales: microescaladores, que son un tambor equipado con una malla. Las impurezas tamizadas se lavan en la tolva de captura mediante una corriente de agua que sale de las boquillas especiales.

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condición entorno natural depende del grado de su contaminación por la actividad humana. Las empresas industriales, y especialmente sus aguas residuales, hacen una contribución significativa a esto.

El tratamiento de aguas residuales industriales es un problema urgente, cuyas soluciones continúan evolucionando. Las plantas modernas de tratamiento de aguas residuales son, en muchos aspectos, superiores a sus predecesoras. Esto se debe en gran medida al endurecimiento de la legislación ambiental. Las regulaciones sobre contaminantes se están volviendo más estrictas y las multas por incumplimiento se están volviendo más caras. Por lo tanto, incluso para las pequeñas empresas, es muy importante cuidar la limpieza de su drenaje.

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Normas para la composición de aguas residuales industriales para su descarga a la alcantarilla.

Las aguas residuales industriales descargadas al sistema de alcantarillado de la ciudad deben cumplir con las regulaciones del operador local de aguas residuales (servicio de agua de la ciudad). Muy a menudo, dichos requisitos se establecen según el estado de la ciudad. instalaciones de tratamiento... Pueden ser sensibles a la composición del efluente. De hecho, en muchas fábricas, las aguas residuales contienen sustancias que pueden causar corrosión o destrucción de tuberías y equipos.

El agua industrial que se descarga en el sistema de alcantarillado centralizado no debe violar los siguientes requisitos:

• el agua no debe contener materiales abrasivos que puedan formar un sedimento en las tuberías y dañarlas;
• las aguas residuales no deben contener sustancias que sean agresivas con los materiales del equipo (ácidos y álcalis fuertes);
• los desagües no deben contener sustancias explosivas o radiactivas;
• la temperatura del agua no debe exceder los 40 grados centígrados;
• el pH debe estar entre 6.5 y 8.5.

Requisitos de MPC para descarga de aguas residuales industriales

Cuando se descargan aguas residuales directamente en un cuerpo de agua, es necesario guiarse por el estándar bajo el número GN 2.1.5.1315-03. Define la concentración máxima permitida de sustancias, cuyo exceso causará daños irreparables a la flora y fauna del embalse (y también conducirá a inspecciones y multas). Los valores más importantes se presentan en la tabla.

Valores de MPC para descarga de aguas residuales en cuerpos de agua

Los complejos agroindustriales y ganaderos suelen tener exceso en fenoles y aceites, y plantas de automóviles, en metales y productos derivados del petróleo.

Cuando la contaminación industrial del agua excede los valores especificados, se instalan instalaciones de tratamiento de aguas residuales.

Tipos de contaminación de aguas residuales industriales.

La contaminación industrial del agua difiere en su estado de agregación, tamaño e inercia química. Para elegir el método más correcto de purificación de agua industrial, se utiliza la siguiente clasificación:

• impurezas gruesas suspendidas;
• impurezas emulsionadas;
• partículas finas;
• emulsiones
• rieles;
• materia orgánica (orgánicos);
• Surfactante y tensioactivo aniónico.

Tipos de aguas residuales

Según la composición de la contaminación, las aguas residuales de las empresas se dividen en tres grupos:

1. Efluentes inorgánicos;
2. Aguas residuales con materia orgánica;
3. Una mezcla de contaminantes inorgánicos y orgánicos.

El primer grupo incluye efluentes industriales de plantas que producen gaseosas, sulfatos y compuestos de nitrógeno, así como el uso de metales, álcalis y ácidos en su tecnología.

El segundo grupo incluye empresas industria de alimentos, síntesis orgánica y refinerías.

El tercer grupo es la galvanoplastia y la producción textil, donde los ácidos y los álcalis se combinan con metales, tintes orgánicos o aceites.

Métodos de tratamiento de aguas residuales.

Los métodos de tratamiento de aguas residuales industriales se dividen en grupos según el principio de funcionamiento:

• metodos mecanicos;
• metodos quimicos;
• métodos fisicoquímicos;
• métodos biológicos

Los métodos de limpieza mecánica eliminan las partículas sólidas grandes de los efluentes industriales. Permiten que el agua se purifique de al menos la mitad de las partículas insolubles minerales.

Los métodos químicos se basan en la introducción en el flujo de reactivos que transforman las sustancias disueltas en agua industrial en un estado insoluble.

Los métodos fisicoquímicos combinan la acción de las fuerzas físicas con reacciones químicas... Gracias a ellos, los residuos no son materia orgánica, la contaminación orgánica se descompone.

El tratamiento biológico elimina la materia orgánica del agua residual y reduce los valores de DBO y DQO.

Métodos de limpieza mecánica

Los métodos mecánicos incluyen sedimentación y filtración. Tal equipo es muy eficiente en relación con la materia suspendida. La limpieza mecánica suele ser la primera etapa de la limpieza y se complementa con otros tipos de estructuras.

El asentamiento se realiza en trampas de arena y tanques de sedimentación. En estas estructuras, bajo la influencia de la gravedad, las partículas grandes se depositan en el fondo y se eliminan.

Es importante asegurarse de que no se produzca sedimentación orgánica en esta etapa. La materia orgánica en el lodo de las trampas de arena y los tanques de sedimentación atestigua la mala calidad de las instalaciones de tratamiento y causa pudrición durante el procesamiento posterior.

Durante la filtración, el agua pasa a través de una malla o carga porosa. La contaminación queda atrapada en poros o células, y agua pura pasa a la siguiente estructura.

Tratamiento químico de aguas residuales

La limpieza química se lleva a cabo con la ayuda de tanques de reactores, donde se mezclan el efluente y el reactivo. Se basa en las siguientes interacciones:

• procesos redox;
• electrólisis o termólisis;
• síntesis y descomposición;
• la formación de compuestos insolubles.

Métodos de purificación de naturaleza física y química.

Los tipos más populares son coagulación, floculación, flotación, sorción e intercambio iónico. La extracción y la evaporación se usan con menos frecuencia.

Estos métodos de tratamiento de aguas residuales industriales solo funcionan bajo ciertas condiciones. Por lo tanto, en el esquema de las instalaciones de tratamiento, los equipos de este tipo de tratamiento suelen seguir métodos mecánicos y químicos, cuando hay una contaminación significativamente menor en el agua.

Métodos de tratamiento biológico

El tratamiento biológico consiste en la absorción de sustancias orgánicas por microorganismos. En contenedores especializados, donde el agua se mantiene durante mucho tiempo, la materia orgánica se oxida y mineraliza bajo la influencia de aerobios que habitan en la estructura. Los aerobios son microorganismos que viven y se sienten bien cuando se suministra oxígeno del aire.

Para los métodos biológicos, se utilizan aerotanques, oxitanques, biofiltros. Estas estructuras difieren en el tipo de microorganismos: biofilm en biofilters y lodo activado en aerotanks y oxytanks.

Muy a menudo, las instalaciones de tratamiento se parecen a un sistema de tanques y tuberías sellados, ubicados de manera compacta en un sitio de producción. Además de las estructuras en sí, se está diseñando un camino de acceso e instalaciones para el tratamiento de sedimentos y exceso de limo.

El diseño de las instalaciones de tratamiento de aguas residuales se realiza individualmente para cada empresa, dependiendo del volumen de aguas residuales y su contaminación. Un esquema de limpieza bien diseñado reduce la concentración de contaminantes en el efluente a un nivel mínimo.

Resumiendo

El desarrollo constante del campo de las instalaciones de tratamiento permite cada año mejorar los indicadores de aguas residuales descargadas y extraer componentes valiosos de ellos, reduciendo aún más el costo de su operación.

Gracias a esto, las empresas evitan grandes multas y sanciones, y también obtienen créditos fiscales debido a la implementación de programas ambientales. Por lo tanto, el tratamiento de aguas residuales industriales de alta calidad tiene un efecto positivo no solo en el medio ambiente, sino también en el presupuesto de la empresa.

En el proceso de tratamiento de aguas residuales urbanas en las plantas de tratamiento de aguas residuales de Moscú, se forman unos 9 millones de metros cúbicos de lodo líquido, que requieren procesamiento y neutralización.

Se utilizan métodos industriales para procesar y neutralizar lodos. La neutralización del lodo se lleva a cabo en instalaciones especializadas: digestores con un modo termofílico de fermentación (a una temperatura de 50-53 0 С). Con el fin de minimizar el volumen de residuos utilizados, se suministra lodo neutralizado, preacondicionado con una solución de floculante, para el desagüe a los decantadores, evitando las etapas de lavado y compactación en los compactadores de lodo digeridos. En el proceso de deshidratación mecánica, el volumen de lodo se reduce en más de 9 veces.

El análisis de las mejores prácticas mostró que en condiciones modernas El uso de aparatos centrífugos - decantadores para el tratamiento de lodos de depuradora es lo más preferible.

En 2013-2014, se reconstruyeron los departamentos del taller de deshidratación de lodos mecánicos de las instalaciones de tratamiento de Kuryanovsk en los distritos Leninsky y Ramensky de la región de Moscú, durante el cual se reemplazaron 12 prensas de filtro de cámara obsoletas moral y físicamente con modernos equipos de desagüe: ocho decantadores.

En 2017, la reconstrucción del taller de desagüe mecánico en la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales Lyubertsy se completó con la creación de un único centro de desagüe de lodos en el territorio de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales Novolyuberetsky, como resultado de lo cual se pusieron en funcionamiento nueve decantadores.

La modernización de las tiendas de desagüe permitió resolver los problemas clave:

• se proporciona un stock de seguridad para el rendimiento del equipo, es decir aumentó su fiabilidad,
• desmanteló 34 compactadores de lodos fermentados, que son fuentes de malos olores,
• tiempo de inactividad reducido debido a bloqueos mediante la instalación de rejillas en lodos fermentados,
• reducción del reciclado de sólidos en suspensión con agua de drenaje, reduciendo así la carga de contaminación en las cabeceras,
• se ha reducido el número de personal de servicio.

Problemas de eliminación de lodos

El uso de métodos industriales de deshidratación puede reducir el volumen de lodo en más de 9 veces.

Actualmente, el lodo deshidratado es transportado por organizaciones externas fuera del territorio de las instalaciones de tratamiento para neutralizarlo o posiblemente usarlo para la producción. productos terminados... Sobre la base de sedimentos, se producen recultivadores técnicos / biológicos, biosoils, etc., que se utilizan para la recuperación de tierras perturbadas, pozos extraídos, vertederos sólidos. desechos domésticos, realizando trabajos de planificación. En la situación ecológica actual en la región de Moscú, cada vez es más difícil llevar a cabo tales trabajos cada año, y los costos de la eliminación de lodos están aumentando constantemente.

Las opciones para la eliminación de lodos que se ofrecen en el mercado mundial se pueden reducir a los siguientes métodos:

• uso de lodos para la producción de biosoil;
• utilización de lodos sobre la base de tecnologías térmicas modernas y, como resultado, la obtención de productos secundarios a partir de residuos, adecuados para la venta en la industria de la construcción para la producción de materiales de construcción o cemento.

Beneficios de la producción de biosoil

Una de las formas de resolver el problema de los suelos urbanos contaminados y degradados es el uso del suelo en la construcción ecológica de la ciudad con el uso de lodos de depuración deshidratados y neutralizados.

La tecnología de producción de suelo resuelve varios problemas ambientales importantes a la vez:

• eliminación de plantas de tratamiento de aguas residuales;
• creación de un número suficiente de suelo acondicionado en la ciudad.

Ventajas del método de eliminación de lodos térmicos.

Teniendo en cuenta la difícil situación ecológica en la ciudad, se decidió utilizar el esquema de secado de lodos deshidratados en la primera etapa. En este caso, el volumen del lodo disminuirá más de 3 veces, y el valor calorífico del lodo seco permitirá que se use como componente de combustible en la fabricación de productos terminados.

Desde 2018, Mosvodokanal JSC ha estado trabajando en la producción de biocombustible sólido (TBT) a partir de lodos de VOC deshidratados mecánicamente de acuerdo con las especificaciones de biocombustibles sólidos TU 38.32.39.-001-03324418-2017. La producción de TBT se lleva a cabo en el equipo de EFN Eco Service LLC en la sección de secado de lodos en mini centrales térmicas utilizando biogás generado en las instalaciones de tratamiento.

En la actualidad, el biocombustible sólido obtenido se transfiere para su uso como combustible alternativo a las plantas de cemento OOO Holsim (Rus) SM, OOO BaselCement y OOO Heidelberg-Cement.

Las aguas residuales de negocios u hogares deben tratarse antes de descargarse en el suelo o cuerpos de agua. Un requisito previo es el grado de pureza, que es 95-98%. En el curso del procesamiento, aparece el lodo, que se reutiliza o elimina. El método de eliminación de los lodos de depuradora está determinado por la composición y la fuente.

Tipos de lodos de depuradora:

• depósitos de la superficie de las rejillas;
• depósitos con elementos arenosos;
• formas pesadas de desechos de tanques de sedimentación primaria;
• componentes del fondo obtenidos por interacción con sustancias coagulantes;
• lodo activado utilizado para la purificación bioquímica del agua en aerotanques;
• película de origen biológico, ubicada en la superficie de las aguas residuales en biofiltros;
• una mezcla de lodo activado y componentes de efluentes pesados.

Componentes de lodos de depuradora (WWS):

1. 80-85% - componentes de la naturaleza de grasas, proteínas y carbohidratos.
2. 60-80% - materia orgánica sólida.
3. Volumen residual: elementos de lignina y humus.

Dependiendo del componente WWS predominante, los siguientes difieren:

• mineral;
• orgánico;
• mezclado.

El sedimento, que consiste en sedimentos húmedos que quedan en el fondo de la planta de tratamiento, contiene nitrógeno, potasio, fósforo. Los oligoelementos se usan a menudo en la agricultura como fertilizantes. La presencia a largo plazo de tales sustancias conduce a la descomposición, liberación de biogás. También provocan una reacción paradójica cuando el sedimento, en lugar de caerse, flota en la superficie del agua. Por lo tanto, los contenedores deben limpiarse regularmente.

Especificaciones

Los sedimentos obtenidos durante el tratamiento de aguas residuales tienen ciertas características:

El mayor volumen de WWS (90-99%) es agua. Se divide en higroscópico, libre y coloidal.

Tratamiento y estabilización de sedimentos.

El procesamiento incluye varias etapas:

• engrosamiento con la eliminación del 60% de humedad, reduciendo el volumen total en un 50%;
• sello;
• estabilización;
• acondicionamiento.

El tratamiento tiene como objetivo eliminar el líquido y obtener lodo. Este último está representado por partículas finas procesadas por contaminantes.

Para llevar a cabo la compactación, se utilizan los siguientes enfoques tecnológicos:

• vibración;
• gravedad;
• flotación;
• filtración;
• una combinación de varios métodos.

El más común y de una manera simple La compactación se considera una técnica de gravedad. Diseñado para comprimir lodos activados y sedimentos. Se utilizan tanques de sumidero de orientación vertical y radial. Duración: de 5 a 24 horas. Si es necesario para acelerar el procedimiento, use:

• coagulación con cloruro férrico;
• calentamiento hasta 90 grados;
• mezclando con otros sedimentos.

El método de flotación se basa en la capacidad de las burbujas de aire para levantar fragmentos de sedimentos a la superficie del agua. El control de velocidad se lleva a cabo cambiando el flujo de aire.

Después del procesamiento, comienza la fase de estabilización. Es necesario para la separación de compuestos orgánicos complejos en agua, metano y dióxido de carbono. Se lleva a cabo en condiciones anaerobias y aeróbicas. Si se utiliza la estabilización aeróbica, el grado de descomposición es bajo, pero el WWS se caracteriza por la estabilidad. La falta de tratamiento con oxígeno es la preservación de los huevos de helmintos, lo que requiere una desinfección adicional de las aguas residuales.

Tecnologías de eliminación de lodos de depuradora

Hoy en día existen varios métodos de eliminación: deposición, incineración, pirólisis, uso en forma de fertilizantes. Cada opción tiene ventajas y desventajas. Pero todos realizan una tarea importante: procesan la precipitación. Algunos pueden proporcionar materias primas para uso secundario.

Desde un punto de vista ambiental, los enfoques de reciclaje que permiten la reutilización de las sustancias resultantes se consideran prometedores.

Depósito de lodos

Hasta el 90% de todo el lodo se utiliza en los sitios de limo. La desventaja de esta técnica son los gases contaminantes. aire atmosférico. El biogás liberado excede los límites permitidos y degrada la calidad del aire. Por lo tanto, también se requiere el acondicionamiento del lodo obtenido de las aguas residuales. Si se mete en el suelo, escoria el agua subterránea y los embalses.

Eliminación como fertilizante.

Según la clase de peligro, pertenecen al cuarto grupo, como el menos peligroso. Por lo tanto, pueden ser eliminados como fertilizantes para tierras agrícolas.

La excepción es la precipitación que contiene metales pesados, sustancias tóxicas. Para controlar la contaminación, se crean documentos reglamentarios en los que se establecen los límites de concentración permisibles de componentes peligrosos.

En Europa occidental, las granjas especializadas en el cultivo de plantas orgánicas han abandonado el uso de tales fertilizantes en sus tierras.

Incineración de lodos de depuradora

El método de eliminación por incineración de lodos de depuración se implementa de la siguiente manera:

• activación de una antorcha de arena caliente;
• ubicación sobre la corriente de aire;
• conducción de líquido con sedimentos a través de una antorcha;
• combustión para formar gas;
• purificación de gas

El inicio de la construcción de plantas de reciclaje que operan bajo el programa de combustión se remonta a 1980 en los Estados Unidos, Japón y Europa. El impacto negativo en el medio ambiente suspendió el uso posterior de esta técnica ya en 1990.

En los países europeos, la tecnología de reciclaje de lodos con la recepción de materias primas para uso secundario es popular. Además, tales métodos reducen los costos operativos.

Pirólisis

La pirólisis se considera el método de reciclaje más avanzado. La pirólisis se basa en la descomposición de componentes orgánicos bajo la influencia de altas temperaturas (700 grados) sin la participación de oxígeno (método anaeróbico).

La ventaja sobre la combustión directa es la eliminación de sustancias nocivas que entran en la atmósfera junto con el gas. La razón de este fenómeno radica en la tecnología de reciclaje, porque solo los componentes orgánicos se procesan con la ayuda de la pirólisis.

Resultado de descomposición térmica:

• 55% de gas combustible;
• 35% de semi-coque;
• 15% de elementos orgánicos líquidos.

La materia orgánica se escapa junto con el gas, el semi-coque se procesa más (gasificación) para producir un gas combustible. Después de la gasificación, los óxidos metálicos permanecen en forma de escoria purificada, disponibles para su uso posterior.

Uso de escoria

La escoria obtenida como resultado de la utilización se utiliza con éxito en la construcción y reparación de carreteras. Se han propuesto varios métodos de uso secundario:

1. Si mezcla escoria con cemento, exponga a vibropresión, entonces la salida son losas. El grosor de cada plato es de 10 cm. La configuración y el color son variables, cambian según los deseos del comprador.
2. Además, con la ayuda de la escoria, se llenan los vertederos y se reparan las secciones dañadas de la carretera.

Reciclar hoy está alcanzando un nuevo nivel cuando buscan encontrar una manera de maximizar el reciclaje completo de WWS. El uso de materias primas secundarias es un indicador de un país saludable que quiere preservar el medio ambiente para sí mismo y para las generaciones futuras.

De la historia Los problemas de la eliminación de aguas residuales han ocupado a la sociedad durante mucho tiempo. La antigua ciudad de Xanten (actualmente en Alemania), construida por los romanos en el año 100 DC, tenía una población de aproximadamente 10,000. Ya en esos días, existía una red de tuberías de alcantarillado: desde las casas se descargaban a las alcantarillas principales, y desde allí se descargaban al cercano río Rin. Estos eran dos sistemas y ambos estaban protegidos de la exposición. ambiente externo. Las alcantarillas estaban revestidas con paneles de roble, y luego los canales principales estaban revestidos con piedra y revestidos con arcilla. Los puestos de avanzada romanos más distantes utilizaron otros métodos para arrojar aguas residuales de los inodoros. Y hasta el día de hoy puedes ver uno de estos sistemas (122 dC) en una pequeña guarnición romana en Huastide, en la frontera entre Escocia e Inglaterra. Los baños se construyeron sobre un arroyo donde fluían las aguas residuales. Hoy en día, la descarga directa al medio ambiente se vuelve imposible para las aguas residuales domésticas e industriales. Incluso en los viejos tiempos, cuando la población no era tan grande, la descarga de aguas residuales en arroyos, ríos y mares causó diversas enfermedades. La cantidad de agua utilizada para fines domésticos en nuestro siglo está creciendo de manera crítica, creando un aumento equivalente en el volumen de aguas residuales. En la mayoría de los países, la descarga de aguas residuales no tratadas está prohibida y la mayor parte debe tratarse sin falta antes de regresar a la naturaleza.

Tratamiento de aguas residuales domésticas

Las aguas residuales domésticas deben estar libres de sólidos y sustancias solubles como fosfatos, nitratos y bacterias. La mayoría de las plantas de tratamiento de agua utilizan el método aeróbico, que acelera los procesos naturales y, por lo tanto, purifica las aguas residuales. En general, el proceso de limpieza es una secuencia de una serie de operaciones, cuyo tipo y secuencia depende del tamaño de la planta de tratamiento, los estándares sanitarios e higiénicos, incluidos los territoriales y otros actos legislativos. Primero, los efluentes van a la planta de tratamiento por gravedad o a través de una tubería equipada con estaciones de bombeo. Típicamente, el agua entrante se filtra para eliminar los sólidos gruesos. En la Fig. 1 es un diagrama esquemático de una pequeña planta típica de tratamiento de aguas residuales.

Hundimiento primario

Durante el proceso de asentamiento inicial, las aguas residuales se acumulan en tanques durante un período de tiempo. Los sólidos en el agua caen al fondo del tanque y posteriormente se eliminan para su posterior procesamiento.

Reciclaje

En esta etapa, el agua residual se bombea a tanques de aireación, donde se mezcla con bacterias que procesan los desechos orgánicos en agua. Para mantener la viabilidad de estas bacterias, se requiere oxígeno, que generalmente se suministra desde los cilindros y se mezcla con el aire. Otro método es forzar el aire en los tanques con compresores; a veces ambas tecnologías se usan simultáneamente. En algunos casos, la tecnología anterior se reemplaza por la llamada capa filtrante de bacterias: el agua residual fluye sobre la capa de piedras, y las bacterias en los vacíos entre ellas contribuyen al proceso de reciclaje.

Deposición final

Luego, el agua se bombea a enormes cisternas, donde las bacterias también actúan: cayendo desde el fondo hasta el centro de la cisterna a través de tuberías subterráneas, el agua sube y se mueve lentamente hacia el vertedero. Las bacterias y sedimentos restantes se raspan del fondo con rascadores que giran lentamente unidos al puente. Parte del sedimento se devuelve a la estación de aireación para proporcionar una nueva fuente de bacterias. La fuga de agua puede drenarse al río, canal o lago más cercano; el último porcentaje del tratamiento se completa naturalmente.

Procesamiento de lodos

Después de la precipitación final, los sedimentos se almacenan en un lugar designado o se destruyen por incineración. En la actualidad, la tendencia de su posterior procesamiento se está convirtiendo en una prioridad. Los sedimentos se condensan y se bombean a un tanque de fermentación, donde se almacenan a 32 ° C sin oxígeno. En este caso, las bacterias peligrosas se destruyen, lo que se acompaña de la liberación de gas metano, y el volumen total de precipitación finalmente disminuye. El metano se almacena en una cámara de gas y puede usarse como materia prima de energía, por ejemplo, para generar calor para un tanque de fermentación o calefacción central de una estación. Después de eso, el lodo es deshidratado presionando y luego destruido. Otra opción para reducir la cantidad de precipitación (hasta 1/20) antes de la destrucción es almacenarlos en el almacenamiento de compost.

Tratamiento de aguas residuales industriales.

El proceso de tratamiento de aguas residuales industriales tiene algunas características específicas. Actualmente, tanto las tecnologías tradicionales como las desarrolladas recientemente son ampliamente utilizadas. Dependiendo de la rama de la industria, puede ser todo un complejo de diferentes métodos que permiten obtener sedimentos sólidos de varias concentraciones. La aireación del aire se utiliza para aumentar la flotabilidad de los contaminantes, que posteriormente se eliminan de la superficie. Los métodos físicos como la detección, la tecnología de membrana, las centrífugas y la ósmosis inversa también son comunes. Los métodos más complejos son la limpieza física y química.

Estos incluyen, por ejemplo, el filtro de carbón activado, que es conocido por sus propiedades de absorción de muchas sustancias nocivas.El intercambio iónico es efectivo para tratar pequeñas cantidades de aguas residuales con contaminantes disueltos, por ejemplo, cuando se elimina la plata del agua en la industria fotográfica. El proceso de purificación aerobiológica es ampliamente utilizado, lo que acelera la actividad biológica natural de las bacterias; el proceso es similar al descrito anteriormente para el procesamiento de aguas residuales domésticas. Tratamiento bioanaeróbico: procesamiento en un reactor de sedimentación anaeróbica ascendente, encerrado en una carcasa de hormigón, en un entorno sin acceso al oxígeno.

Al mismo tiempo, se destruye la contaminación orgánica, liberando biogás como un producto útil. Como ejemplo, considere el proceso de tratamiento de aguas residuales en la fábrica HEINEKEN en Hertogenbosch (Holanda), donde está instalado el sistema de tratamiento PAQUES BV: esta tecnología para el tratamiento de aguas residuales industriales está bastante extendida en la práctica mundial. El proceso tecnológico consta convencionalmente de cuatro etapas:

• eliminación de grandes inclusiones;
• amortiguación hidráulica;
• preoxidación;
• purificación anaeróbica

Además, el llamado "tanque de emergencia" se proporciona para la recolección y neutralización de aguas residuales con una gran amplitud de fluctuaciones de pH.

Primera etapa

Las inclusiones grandes que no están sujetas a destrucción biológica se eliminan del agua con un filtro de malla. Estos pueden incluir partículas de levadura, tierra de diatomeas, cuellos de botella, etc. La masa filtrada es alimentada por el tornillo Archimedean en la prensa, donde se deshidrata con una disminución correspondiente en el volumen. Los residuos comprimidos se recogen en contenedores. El filtro se limpia automáticamente a alta presión para evitar la acumulación de lodo.

Etapa dos

En dos grandes tanques redondos de hormigón con un volumen de 2250 m 3, las siguientes reacciones químicas tienen lugar simultáneamente:

• ecualización de amplitud hidráulica y amplitud de contaminación;
• hidrólisis a través de la actividad de microbios, así como oxidación parcial;
• amortiguación de amplitudes ácidas y alcalinas en aguas residuales grabadas;
• sedimentación y posterior eliminación de sustancias sedimentadas (en el primer tanque tampón).

Gracias a los mezcladores colocados en el primer tanque tampón, el proceso de mezcla es homogéneo: el mecanismo rascador mueve lentamente las sustancias sedimentadas al punto central de recolección. En el camino, los residuos depositados se procesan más. Se utiliza un tanque de emergencia adicional con un volumen de 2250 m 3 para recoger las aguas residuales con alta amplitud ácida o alcalina. Cuando el nivel de pH en el tanque tampón se acerca a uno aceptable, el agua a baja velocidad ingresa a un procesamiento adicional, pasando adicionalmente a través de los filtros de carbón.

Tercera etapa

El tanque oxidante permite controlar el nivel de acidez del medio y, por lo tanto, crear condiciones óptimas para el proceso de preoxidación. Fluye en una cisterna redonda de hormigón cerrada con una tapa de plástico. El aire del tanque se evacua y limpia constantemente para evitar la propagación de olores desagradables. Después de completar la etapa de preoxidación, se bombea agua a los reactores anaerobios.

Cuarta etapa

El proceso de anaerobización se lleva a cabo en seis reactores de circulación interna Biopaq (cada uno con un volumen de 160 m 3) en dos etapas. En el primero, en cada uno de los reactores, hay una formación intensiva de biogás, parte del cual se utiliza en bombas de gas que aseguran la circulación interna de las aguas residuales. En la segunda etapa, los reactores se usan como un amortiguador para la precipitación. La cantidad de lodo aumenta gradualmente y su exceso se extrae de cada reactor y se bombea al tanque de almacenamiento. El biogás se acumula en la parte superior del reactor, que se limpia y se seca después de la amortiguación. Después de pasar por las cuatro etapas de tratamiento, el agua se envía a la planta local de tratamiento de aguas residuales.

Corrosión del equipo

La susceptibilidad a la corrosión de los equipos involucrados en el proceso de tratamiento de aguas residuales es extremadamente alta debido a la alta humedad, sales disueltas, sulfuro de hidrógeno liberado, amoníaco, bacterias, exposición al sol, ácidos orgánicos e inorgánicos y varios otros productos químicos. Desafortunadamente, estos son inevitables "satélites" de los procesos de procesamiento.

Los equipos sumergidos y parcialmente sumergidos, especialmente los utilizados en las primeras etapas de la limpieza, están en mayor riesgo: filtros de pantalla, tanques de sedimentación previa, raspadores y aireadores: la presencia de sulfuro de hidrógeno en la atmósfera contribuye a la formación de ácido sulfúrico corrosivo. Muchas superficies, como el exterior de los tanques, están sujetas a la corrosión, incluso en condiciones normales de uso. Las aguas residuales industriales a veces son tan agresivas que pueden causar corrosión muy severa. En algunas situaciones, es imposible hacer frente sin un especialista.

Bajo la influencia de factores agresivos, no solo se descomponen elementos de acero y metal, sino también estructuras de hormigón (el llamado desgaste del hormigón). Por ejemplo, tanques de concreto para tratamiento primario. Son destruidos por el ácido. Para la descomposición de inclusiones orgánicas de origen vegetal (desechos de papas, harina, malta, remolacha azucarera, etc.), la temperatura en el tanque no debe ser inferior a 35-37 ° C, pero la cantidad de ácido sulfúrico formado y, por lo tanto, la corrosividad, dependen directamente por temperatura: a la misma concentración de sulfuro de hidrógeno a una temperatura de 18 ° C, se forma tres veces más ácido sulfúrico que a una temperatura de 12 ° C. El oxígeno utilizado en el proceso de descomposición contribuye a la formación de sulfuro de hidrógeno en las paredes de la tubería sobre la superficie del agua (en forma de condensado).

Luego se oxida a ácido sulfúrico bajo la influencia de bacterias aerobias. Los procesos de descomposición son bastante largos y las aguas residuales a menudo se mantienen en tanques durante mucho tiempo, cuya concentración de sulfuro de hidrógeno en el condensado puede formar una solución de ácido sulfúrico al 6% en la superficie del concreto. Cuanto más larga sea la tubería, más tiempo estará el agua residual en el sistema y más oxígeno estará involucrado en el proceso de descomposición.

Por ejemplo, si las aguas residuales llegan a una planta de tratamiento desde varias áreas, entonces las aguas de las más distantes pueden permanecer en el sistema durante mucho tiempo. Volviendo a nuestro ejemplo con un tanque de concreto para tratamiento primario, el proceso de formación de sulfuro de hidrógeno se verá así (Fig. 2).

Se produce un aumento de la acidez en el condensado formado en las paredes del tanque por encima del nivel de las aguas residuales, y actúa sobre el hormigón por encima del nivel del agua. Los tanques cerrados son aún más vulnerables. La última tendencia: la colocación de plantas de tratamiento de agua debajo del techo (para eliminar el olor desagradable y excluir los casos del fuerte viento que sopla la espuma pesada de los tanques de sedimentación primaria) solo ha sido posible gracias a las tecnologías modernas de alta calidad para combatir la corrosión.

El problema de la corrosión es relevante para los equipos utilizados en casi todas las etapas del tratamiento de aguas residuales. Los poliuretanos son a menudo inadecuados, incluso en condiciones de ácido relativamente bajo. Los recubrimientos de PVC se pueden debilitar en las juntas a tope, que también están sujetos a un aumento de la tensión debido a la contracción o expansión debido a los cambios de temperatura. El ácido en estos lugares se filtra a través de grietas y corroe el concreto.

Control de corrosión en plantas de tratamiento de aguas residuales.

Por supuesto, la solución ideal es usar menos acero, pero en la mayoría de los casos, el reemplazo con materiales más resistentes a la corrosión conduce a un aumento desproporcionado y a menudo injustificado en los costos de capital. Además, la vida útil de las estructuras de polímero es cinco veces menor que las estructuras de acero tradicionales con un buen sistema de protección, y el costo en la etapa de inversión inicial se duplica. La principal ventaja del acero es su costo relativamente bajo y la posibilidad de recuperación mediante la posterior fundición. Si es posible, debe evitar el uso de diferentes metales, si esto no es posible, aislarlos lo más posible el uno del otro.

Protección por sistemas de pintura.

Los sistemas de pintura modernos se utilizan para proteger tanques de acero y otras estructuras. La elección del sistema para cada aplicación específica depende de las condiciones de aplicación esperadas. Los sistemas de pintura a base de epoxi son la solución ideal donde se espera que los ácidos grasos en las aguas residuales estén expuestos, los más avanzados ofrecen una fuerte protección contra la abrasión y los depósitos de grasas animales y vegetales. Puede resistir la acidez entre 2 y 10.

En entornos menos hostiles, son adecuados los sistemas estándar de epoxi o epoxi de carbono. Son altamente resistentes al ácido sulfúrico. Sin embargo, por razones ambientales, en algunos países hay una tendencia a buscar recubrimientos alternativos. Los recientes desarrollos y pruebas de la industria química han demostrado que las pinturas epoxi sin resina de alta calidad son más confiables que los epóxicos de alquitrán de alquitrán de hulla.

EN como alternativa al sistema de pintura, se utiliza un revestimiento de "hormigón de torque": el hormigón se aplica por pulverización, de 5 cm de espesor, con un acabado epoxi. Las opiniones sobre la efectividad de esta tecnología son diferentes, pero con una fuerte exposición al sulfuro de hidrógeno esto no es suficiente. Después de apretar el concreto, puede usar un recubrimiento de PVC, cuyos resultados son muy apreciados por los especialistas, pero esta es una tecnología costosa.

Es mejor usar un sistema de pintura al construir nuevas estructuras, pero la mayoría de las veces se realizan reparaciones pesadas y costosas en las estaciones de trabajo. En cualquier caso, el recubrimiento se aplica a una superficie limpia y seca, lo cual es extremadamente difícil de lograr con el equipo operativo. Por ejemplo, la bomba del sistema de embudo y la cámara contigua no pueden secarse durante más de 12-16 horas.

Después de eso, las válvulas de entrada deben estar abiertas para aguas residuales durante varias horas, luego el ciclo puede repetirse. Lo difícil que sea depende del tipo de cámara de bombeo. En algunos de ellos, la superposición de trabajo es bastante fácil de realizar. Esto no es posible en cámaras con bombas sumergidas en agua. La única solución aquí sería usar bombas y tanques de reserva. El precio de los sistemas de pintura depende del tipo y la complejidad del ciclo tecnológico de cada planta de tratamiento específica, pero representa aproximadamente el 0.3-3% del costo del nuevo diseño.

Resumen

Los equipos en la industria del tratamiento de agua deben operar las 24 horas del día durante todo el año con un tiempo de inactividad mínimo para el mantenimiento. Todas las estructuras deben ser completamente confiables, soportar un largo período de tiempo entre los servicios preventivos y de mantenimiento, que deben ser lo más rápidos y simples posible. Aunque la gran mayoría de los equipos de tratamiento de agua opera en un ambiente corrosivo, el acero convencional sigue siendo el material más rentable para la mayoría de los equipos.

Para una protección efectiva contra la corrosión en condiciones de inmersión total y parcial, se requiere su protección con la ayuda de sistemas de pintura modernos. La opción estándar y más común es aplicar una imprimación epoxi seguida de un recubrimiento epóxico de alquitrán de hulla. El gerente de exportaciones de Landstari, un fabricante de equipos de tratamiento de aguas residuales de renombre mundial, asegura que, cuando se aplica correctamente, dicho sistema funcionará correctamente después de 15-20 años.

Definiciones

Como muchas industrias, los procesos de tratamiento de agua tienen su propia terminología técnica:

• sedimento activo sedimento que contiene bacterias vivas;
• aireación disolución de aire en líquido;
• aeróbico conteniendo o usando aire;
• anaeróbico sin aire
• bomba de Arquímedes una bomba que eleva el líquido al nivel superior usando un tornillo giratorio;
• sulfuro de hidrógeno - gas tóxico soluble en líquido con un olor desagradable;
• equivalente de población residente una medida de la capacidad de una planta de tratamiento de agua en relación con la población a la que sirve;
• tierra de diatomeas tierra de diatomeas, material de filtro;
• pantalla - filtro para eliminar sólidos del agua residual;
• tanque de desagüe una cisterna o tanque en el que las partículas sólidas suspendidas pueden hundirse en el fondo.
• bacterias que reducen el nivel de sales de ácido sulfúrico bacterias que pueden convertir partículas de azufre no disueltas en sulfuro de hidrógeno soluble en agua.