Утилізація стічних вод. Переробка внутрішніх і промислових стічних вод Існуючі методи переробки стоків

проціджування

Для відсіювання великих зважених часток (щільність майже дорівнює щільності води) стоки проціджують через встановлені на їх шляху решітки та сита.

фільтрування

Замість сит застосовують тканинні, пористі або дрібнозернисті фільтри.

Існують спеціальні пристрої - мікропроцежівателі, що представляють собою оснащений сіткою барабан. Відсіяні домішки змиваються в бункер-уловлювач струменем води, що б'є зі спеціальних форсунок.

Відео на тему

стан природного середовища залежить від ступеня її забрудненості діяльністю людини. Чималий внесок в це створюють промислові підприємства, а особливо - їх стічні води.

Очищення промислових стічних вод - це актуальна проблема, методи вирішення якої продовжують розвиватися. Сучасні очисні споруди багато в чому перевершують своїх попередників. Багато в чому це пов'язано з посиленням природоохоронного законодавства. Нормативи забруднюючих речовин стають все більш строгими, а штрафи за їх невиконання - все більш дорогими. Тому навіть для невеликих підприємств так важливо подбати про очищення свого стоку.

Отримати консультацію по підбору системи очищення промислових стоків і придбати дане обладнання в м Тюмень можна в компанії «КВАНТА +».

Норми складу промислових стоків для скидання в каналізацію

Промислові стоки, що відводяться в систему міської каналізації, повинні відповідати нормативам місцевого оператора водовідведення (міського водоканалу). Найчастіше такі вимоги встановлюються в залежності від стану міських очисних споруд. Вони можуть бути чутливими до складу стоку. Адже на багатьох заводах стічні води містять речовини, здатні викликати корозію або руйнування трубопроводів і обладнання.

Промислові води, які скидаються в централізовану каналізаційну систему, не повинні порушувати такі вимоги:

• в воді не повинно бути абразивних матеріалів, які здатні утворювати осад в трубах і пошкоджувати їх;
• стічні води не повинні містити речовин, агресивних по відношенню до матеріалів обладнання (сильні кислоти і луги);
• в стоках не повинно бути вибухонебезпечних або радіоактивних речовин;
• температура води не повинна перевищувати 40 градусів за Цельсієм;
• pH має перебувати в межах від 6,5 до 8,5.

Вимоги ГДК до скидання промислових стічних вод

При скиданні стічних вод безпосередньо у водний об'єкт необхідно керуватися нормативом під номером ГН 2.1.5.1315-03. У ньому визначені гранично допустимі концентрації речовин, перевищення яких завдасть непоправної шкоди флорі і фауні водойми (а також призведе до перевірок і штрафів). Найважливіші з значень представлені в таблиці.

Значення ГДК для скидання стічних вод у водойми

Аграрно-промислові і тваринницькі комплекси найчастіше мають перевищення по фенолу і мастил, а автомобільні заводи - по металах і нафтопродуктів.

Коли забруднення промислових вод перевищують вказані значення, встановлюють споруди очистки стоків.

Види забруднень промислових стічних вод

Забруднення промислових вод розрізняються по агрегатному стані, За розміром, по хімічній інертності. Для того, щоб найбільш правильно підібрати методику очищення промислових вод, застосовують таку класифікацію:

• грубодисперсні зважені домішки;
• емульговані домішки;
• дрібнодисперсні частинки;
• емульсії;
• метали;
• органічні речовини (органіка);
• ПАР і АПАВ.

Види стічних вод

За складом забруднень стічні води підприємств діляться на три групи:

1. Неорганічні стоки;
2. Стічні води з органікою;
3. Суміш з неорганічних і органічних забруднень.

Перша група включає в себе промислові стоки заводів, які виробляють соду, сульфати і азотні сполуки, а також використовують у своїй технології метали, луги та кислоти.

До другої групи належать підприємства харчової промисловості, Органічного синтезу і нафтопереробні заводи.

Третя група - це гальваніка і текстильне виробництво, де кислоти і луги поєднуються з металами, органічними барвниками або маслами.

Способи очищення стоків

Методи очищення промислових стічних вод діляться на групи за принципом дії:

• механічні методи;
• хімічні способи;
• фізико-хімічні методи;
• біологічні методи.

Механічні способи очищення дозволяють видалити з промислових стоків великі тверді частинки. Вони дозволяють очистити воду не менше ніж від половини мінеральних нерозчинних частинок.

Хімічні методи грунтуються на введенні в потік реагентів, які переводять розчинені в промисловій воді речовини в нерозчинний стан.

Фізико-хімічні методи поєднують дію фізичних сил з хімічними реакціями. Завдяки їм виводяться залишки не органічних речовин, Розщеплюються органічні забруднення.

Біологічне очищення дозволяє позбавити стічну воду від органіки і знизити значення БПК і ХПК.

Механічні способи очищення

До механічних методів належать відстоювання і фільтрація. Таке обладнання дуже ефективно по відношенню до суспензії. Механічне очищення найчастіше є першим ступенем очищення і доповнюється спорудами інших видів.

Відстоювання відбувається в песколовках і відстійниках. У цих спорудах під дією сили гравітації великі частинки осідають на дно і видаляються.

Важливо стежити, щоб на цьому етапі не відбувалося осадження органіки. Органічні речовини в осаді песколовок і відстійників свідчать про погану якість очисних споруд та при подальшій переробці викликають гниття.

При фільтрації вода проходить через сітку або пористу завантаження. Забруднення затримуються в порах або осередках, а чиста вода надходить на наступне спорудження.

Хімічне очищення стоків

Хімічне очищення проводиться за допомогою ємностей-реакторів, де відбувається змішання стоку і реагенту. Вона грунтується на наступних взаємодіях:

• відновно-окислювальних процесах;
• електроліз або термолиз;
• синтез і розпад;
• утворення нерозчинних сполук.

Методи очищення фізико-хімічної природи

Найбільш затребуваними видами є коагуляція, флокуляція, флотація, сорбція і іонний обмін. Рідше застосовуються екстракція і евапорація.

Дані способи очищення промислових стоків працюють тільки за певних умов. Тому в схемі очисних споруд обладнання цього виду очищення найчастіше стоїть після механічних і хімічних методів, коли в воді знаходиться значно менше забруднень.

Способи біологічного очищення

Біологічне очищення полягає в поглинанні мікроорганізмами органічних речовин. У спеціалізованих ємностях, де вода перебуває тривалий час, органіка окислюється і минерализуется під дією аеробів, що мешкають в обсязі споруди. Аероби - це мікроорганізми, що мешкають і добре себе почувають при надходженні кисню повітря.

Для біологічних методів застосовують аеротенки, оксітенкі, біофільтри. Ці споруди відрізняються між собою видом мікроорганізмів: біоплівка в біофільтрах і активних мул в аеротенках та оксітенках.

Найчастіше очисні споруди виглядають як система граматичних резервуарів і трубопроводів, компактно розташована на виробничому майданчику. Крім самих споруд проектується під'їзна дорога і споруди обробки осадів та надлишкових мулів.

Проектування споруд очищення стоків проводиться індивідуально для кожного підприємства залежно від обсягу стоку і його забрудненості. Грамотно складена схема очищення знижує концентрацію забруднень в стоці до мінімальних позначок.

Підведення підсумків

Постійний розвиток сфери очисних споруд дозволяє з кожним роком покращувати показники скидалися стічні води і витягувати з них цінні компоненти, додатково знижуючи вартість їх експлуатації.

Завдяки цьому підприємства уникають великих штрафів і санкцій, а також заробляють податкові знижки через реалізацію природоохоронних програм. Таким чином, якісна очистка промислових стоків позитивно впливає не тільки на навколишнє середовище, але і на бюджет підприємства.

В процесі очищення міських стічних вод на московських очисних спорудах утворюється близько 9 млн. Куб.м рідких опадів, що вимагають переробки та знешкодження.

Для переробки та знешкодження осаду використовуються індустріальні методи. Знешкодження осаду здійснюється в спеціалізованих спорудах - метантенках при термофільному зброджування (при температурі 50-53 0 С). З метою максимального зменшення обсягу утилізованих відходів, знешкоджені опади, попередньо кондиціоновані розчином флокулянта, подаються для зневоднення на декантери, минаючи стадії промивання і ущільнення в прокладці збродженого осаду. У процесі механічного зневоднення обсяг осаду зменшується більш ніж в 9 разів.

Аналіз передового досвіду показав, що в сучасних умовах використання відцентрових апаратів - Декантер для переробки осадів стічних вод є найкращим.

У 2013-2014 роках проведено реконструкцію відділень цеху механічного зневоднення осаду Курьянівських очисних споруд в Ленінському і Раменському районах Московської області, в ході якої була проведена заміна 12 морально і фізично застарілих камерних фільтр-пресів на сучасне зневоднює обладнання - вісім Декантер.

У 2017 році завершено реконструкцію цеху механічного зневоднення на Люберецьких очисних споруд зі створенням єдиного центру зневоднення осаду на території Новолюберецкіх очисних спорудах, в результаті якої введені в експлуатацію дев'ять Декантер.

Модернізація цехів зневоднення дозволила вирішити ключові проблеми:

• забезпечений резервний запас по продуктивності обладнання, тобто збільшена його надійність,
• виведені з експлуатації 34 ущільнювача збродженого осаду, що є джерелами поганих запахів,
• скорочено кількість простоїв через засмічень за допомогою установки грат на збродженому осаді,
• зменшений рецикл зважених речовин із зливною водою, тим самим знижено навантаження по забруднень на головні споруди,
• скорочена чисельність обслуговуючого персоналу.

Проблеми утилізації осаду

Використання індустріальних методів зневоднення дозволяє зменшити обсяг осаду більш ніж в 9 разів.

В даний час зневоднений осад вивозиться сторонніми організаціями за межі території очисних споруд з метою його знешкодження або можливого використання для виробництва готової продукції. На основі опадів виробляються технічні / біологічні рекультіванти, біопочва і т.д., які застосовуються для рекультивації порушених земель, відпрацьованих кар'єрів, полігонів твердих побутових відходів, Проведення планувальних робіт. У ситуації, що екологічну обстановку в Московській області проводити такі роботи з кожним роком стає все важче і витрати на утилізацію осаду неухильно ростуть.

Пропоновані на світовому ринку варіанти утилізації осадів, можуть бути зведені до наступних методів:

• використання осаду для виробництва біопочви;
• утилізація осаду на базі сучасних термічних технологій і, як наслідок, отримання з відходів вторинних продуктів, придатних до реалізації в будівельній галузі для виробництва будівельних матеріалів або цементу.

Переваги виробництва біопочв

Одним із шляхів вирішення проблеми забруднених і деградованих міських грунтів - застосування в зеленому будівництві міста почвогрунтов з використанням зневоднених і знешкоджених осадів стічних вод.

Технологія виробництва почвогрунтов вирішує відразу кілька найважливіших екологічних завдань:

• утилізація відходів очисних споруд;
• створення достатньої кількості кондиційного почвогрунтов в місті.

Переваги термічного методу утилізації осаду

З огляду на складну екологічну обстановку в місті, прийнято рішення про використання на першому етапі схеми сушіння зневодненого осаду. При цьому обсяг осаду зменшиться більш ніж в 3 рази, а калорійність висушеного осаду дозволить використовувати його в якості паливної складової при виробництві готової продукції.

З 2018 року в АТ «Мосводоканал» ведуться роботи по виробництву твердого біологічного палива (ТБТ) з механічно зневодненого осаду ЛОС відповідно до Технічних умов "Тверде біопаливо" ТУ 38.32.39.-001-03324418-2017. Виробництво ТБТ здійснюється на обладнанні ТОВ "ЕФН Еко Сервіс" у відділенні сушіння осаду на міні-ТЕС з використанням біогазу, утвореного на очисних спорудах.

В даний час отримане тверде біопаливо передається для використання в якості альтернативного палива цементним заводам ТОВ "Холсим (Рус) СМ", \u200b\u200bТОВ "БазелЦемент» і ТОВ "Хайдельберг-Цемент".

Стічні води, що надходять з підприємств або будинків, підлягають очистці перед скиданням в грунт або водойми. Обов'язкова умова - ступінь чистоти, складова 95-98%. В процесі обробки з'являється осад, який повторно використовується або утилізується. Спосіб утилізації осадів стічних вод визначається складом і джерелом.

Види осадів стічних вод:

• відкладення з поверхні решіток;
• відкладення з піщаними елементами;
• важкі форми відходів з первинних відстійників;
• компоненти з дна, отримані шляхом взаємодії з коагулирующими речовинами;
• активний мул, який використовується для біохімічної очистки води в аеротенках;
• плівка біологічного походження, що розташовується на поверхні стічних вод в біофільтрах;
• суміш з активного мулу і важких складових стоків.

Компоненти осадів стічних вод (ОСВ):

1. 80-85% - складові жирового, білкового і вуглеводного характеру.
2. 60-80% - тверді органічні речовини.
3. Остаточний обсяг - елементи лігніну і гумусу.

Залежно від переважаючого компонента ОСВ розрізняються:

• мінеральні;
• органічні;
• змішані.

Осад, який складається з сирих відкладень, що залишаються на дні очисних споруд, містить азот, калій фосфор. Мікроелементи часто застосовуються в сільському господарстві в якості добрив. Тривале знаходження подібних речовин призводить до загнивання, виділенню біогазів. Також провокують парадоксальну реакцію, коли осад замість випадання, спливає на поверхню води. Тому чистити контейнери потрібно регулярно.

Характеристики

Опади, одержувані при очищенні стоків, мають певними характеристиками:

Найбільший обсяг ОСВ (90-99%) - вода. Вона ділиться на гигроскопическую, вільну і колоїдно-пов'язану.

Обробка і стабілізація осадових відкладень

Обробка включає кілька етапів:

• згущення з видаленням 60% вологи, зменшенням загального обсягу на 50%;
• ущільнення;
• стабілізація;
• кондиціонування.

Обробка має на меті - видалити рідину і отримати шлам. Останній представлений мелкодісперснимі частинками, переробленими забруднювачами.

Щоб провести ущільнення використовують такі технологічні підходи:

• вібрація;
• гравітація;
• флотация;
• фільтрування;
• комбінація декількох методів.

Найбільш поширеним і простим способом ущільнення вважається гравітаційна методика. Призначена для стиснення активного мулу і опадів. Застосовують відстійники вертикальної і радіальної орієнтації. Тривалість - від 5 до 24 годин. При необхідності прискорити процедуру використовують:

• коагуляцію з хлорним залізом;
• нагрів до 90 градусів;
• перемішування з іншими опадами.

Метод флотації заснований на здатності бульбашок повітря піднімати на поверхню води фрагменти осаду. Управління швидкістю здійснюється шляхом зміни потоку подачі повітря.

Після обробки починається фаза стабілізації. Необхідна для розділення складних органічних сполук на воду, метан і діоксид вуглецю. Проводять в анаеробних і аеробних умовах. Якщо використовують аеробне стабілізацію, то ступінь розпаду невисока, але ОСВ характеризується стабільністю. Недолік кисневої обробки - збереження яєць гельмінтів, що вимагає додаткової дезинвазії стічних вод.

Технології утилізації осадів стічних вод

Сьогодні існує кілька методик утилізації - депонування, спалювання, піроліз, використання у вигляді добрив. Кожен варіант має переваги і недоліки. Але все виконують важливу задачу - переробляють опади. Деякі здатні давати сировину для вторинного використання.

З екологічної точки зору перспективними вважаються підходи утилізації, що дозволяють повторно застосовувати отримані речовини.

Депонування на мулових майданчиках

На мулових майданчиках сьогодні утилізується до 90% всіх опадів. Недолік методики - випаровування, що забруднюють атмосферне повітря. Вирізняється біогаз, перевищує допустимі межі, погіршує якість повітря. Тому додатково потрібно кондиціонування опадів, отриманих із стічних вод. При попаданні в грунт - зашлаковують грунтові води і водойми.

Утилізація як добрива

По класу небезпеки відносяться до 4 групі, як найменш небезпечні. Тому їх дозволяється утилізувати як добрива сільськогосподарських угідь.

Виняток - опади, що містять важкі метали, токсичні речовини. Для контролю забруднення створюються нормативні документи, в яких встановлені допустимі межі концентрації небезпечних компонентів.

У країнах Західної Європи ферми, які спеціалізуються на вирощуванні екологічно чистих рослин, відмовилися від застосування подібних добрив на своїх землях.

Спалювання осадів стічних вод

Метод утилізації шляхом спалювання осадів стічних вод реалізується в такий спосіб:

• активація факела з гарячого піску;
• розташування над потоком повітря;
• проведення рідини з опадами через факел;
• спалювання з утворенням газу;
• очищення газу.

Початок будівництва заводів з утилізації, що працюють за програмою спалювання, датується 1980 роком в США, Японії, країнах Європи. Негативний вплив на навколишнє середовище призупинило подальше використання даної методики вже в 1990 році.

В Європейських країнах користується популярністю технології утилізації осадів з отриманням сировини для вторинного використання. Також подібні способи скорочують експлуатаційні витрати.

піроліз

Піроліз вважається найпрогресивнішим методом утилізації. В основі піролізу - розкладання органічних компонентів під впливом високих температур (700 градусів) без участі кисню (анаеробний спосіб).

Перевага перед прямим спалюванням - виняток шкідливих речовин, що потрапляють в атмосферу разом з газом. Причина даного явища полягає в технології утилізації, адже за допомогою піролізу обробляються виключно органічні компоненти.

Результат термічного розкладання:

• 55% пального газу;
• 35% напівкоксу;
• 15% рідких органічних елементів.

Органіка відлітає разом з газом, напівкокс піддається подальшій обробці (газифікація) з отриманням горючого газу. Після газифікації оксиди металів залишаються в формі очищеного шлаку, доступного подальшого використання.

Використання шлаку

Отриманий в результаті утилізації шлак, успішно застосовують в будівництві і ремонті доріг. Запропоновано декілька способів вторинного застосування:

1. Якщо змішати шлак з цементом, піддати вібропресовки, то на виході виходить тротуарна плитка. Товщина кожної пластини складає 10 см. Конфігурація і колір варіабельні, змінюються в залежності від бажання покупця.
2. Також за допомогою шлаку заповнюють відвали, ремонтують пошкоджені ділянки дорожнього полотна.

Утилізація сьогодні виходить на новий рівень, коли прагнуть знайти спосіб максимально повної переробки ОСВ. Застосування вторинної сировини - показник здорової країни, яка бажає зберегти екологію для себе і майбутніх поколінь.

З історії Проблеми видалення стічних вод займають суспільство дуже давно. У стародавньому місті Ксантен (в наст. Вр. На території Німеччини), побудованому римлянами в 100 р н.е., проживало близько 10 000 чоловік. Уже в ті часи існувала мережа труб для стічних вод: з будинків вони відводилися в головні стічні канали, а звідти зливалися в довколишню річку Рейн. Це були дві системи і обидві були захищені від впливу зовнішнього середовища. Стічні труби були викладені дубовими панелями, а пізніше головні канали стали облицьовувати каменем і обмазувати глиною. Більш віддалені римські аванпости використовували інші методи скидання стічних вод з туалетів. І до цього дня можна побачити одну з таких систем (122 м н.е.) в невеликому римському гарнізоні в Хуастіде на кордоні між Шотландією та Англією. Туалети були побудовані над струмком, куди стікали стічні води. В наші дні прямий скид в навколишнє середовище стає неможливим як для внутрішніх, так і для промислових стічних вод. Навіть в старі часи, коли чисельність населення не була настільки велика, скидання стічних вод в струмки, річки і моря приводив до різних захворювань. Кількість води, яка використовується для внутрішніх цілей в нашому столітті, критично зростає, створюючи еквівалентне підвищення обсягу стічних вод. У більшості країн слив необроблених стічних вод заборонений і велика їх частина в обов'язковому порядку повинна бути очищена перед поверненням в природу.

Очищення побутових стічних вод

Господарські стічні води повинні бути очищені від присутніх в них твердих тіл і розчинних речовин, таких як фосфати і нітрати, і бактерій. Більшість станцій переробки води використовують аеробний метод, який прискорює природні процеси і, тим самим, очищає стічні води. У загальному вигляді процес очищення являє собою послідовність ряду операцій, різновид і послідовність яких залежить від розміру очисного підприємства, санітарно-гігієнічних норм, в тому числі територіальних, та інших законодавчих актів. Спочатку стоки надходять на очисні підприємство або самопливом, або по трубопроводу, забезпеченому насосними станціями. Зазвичай входять води фільтруються для видалення великих твердих речовин. На рис. 1 представлена \u200b\u200bсхема невеликого типового очисного підприємства з переробки стічних вод.

первинне осідання

У процесі первинного осідання стічні води накопичуються в цистернах протягом певного періоду часу. Знаходяться у воді тверді речовини випадають на дно цистерни і надалі прибираються для подальшої переробки.

Вторинна переробка

На цьому етапі стічна вода закачується в аераційні цистерни, де вона змішується з бактеріями, переробними органічні відходи в воді. Для підтримки життєздатності цих бактерій необхідний кисень, який зазвичай подається з балонів і змішується з повітрям. Інший метод - нагнітання повітря в цистерни компресорами; іноді використовують одночасно обидві технології. У ряді випадків вищеописану технологію замінює так званий фільтруючий шар з бактерій: стічна вода протікає над шаром каміння, і бактерії, що знаходяться в порожнинах між ними, сприяють процесу переробки.

остаточне осадження

Потім вода закачується в величезні цистерни, де також діють бактерії: попадаяснізу в центр цистерни через підземні трубопроводи, вода піднімається нагору і повільно рухається в водозлив назовні. Залишок бактерій і осад відскрібаються з дна повільно обертаються скребками, прикріпленими до мосту. Деяка кількість опадів повертається на станцію аерації, щоб забезпечити нове джерело бактерій. Вихідна вода може бути злита в найближчу річку, канал або озеро, останні кілька відсотків очищення завершуються природним шляхом.

переробка опадів

Після остаточного осадження опади або складуються на відведеному місці, або знищуються шляхом спалювання. В даний час пріоритетною стає тенденція їх подальшої переробки. Опади ущільнюються і закачуються в ферментаційне цистерну, де вони зберігаються при температурі 32 ° С без доступу кисню. Небезпечні бактерії при цьому знищуються, що супроводжується виділенням газу метану, а загальний обсяг опадів у кінцевому підсумку зменшується. Метан зберігається в газовій камері і може бути використаний як енергетична сировина, наприклад, для вироблення тепла для ферментаційної цистерни або центрального опалення станції. Після цього осад зневоднюється пресуванням і потім знищується. Ще один варіант зменшення обсягу опадів (до 1/20) перед знищенням - складування їх у компостній сховище.

Очищення промислових стічних вод

Деяку специфіку має процес очищення промислових стічних вод. В даний час широко застосовуються як традиційні, так і знову розроблені технології. Залежно від галузі промисловості, це може бути цілий комплекс різних методів, що дозволяють отримувати твердий осад різної концентрації. Аерація повітря використовується для збільшення плавучості забруднюючих речовин, які згодом видаляються з поверхні. Також поширені такі фізичні методи як просіювання, технологія мембрани, центрифуги і зворотний осмос. Більш складні методи-фізико-хімічної очистки.

До них відноситься, наприклад, фільтр з активованим вугіллям, який відомий своїми властивостями абсорбції багатьох шкідливих веществ.Іонний обмін ефективний для очищення невеликої кількості стічної води з розчиненими забруднюючими речовинами, наприклад, при видаленні срібла з води в фотопромисловості. Широко застосовується процес аеробіологіческой очищення, що прискорює природну біологічну активність бактерій, - процес аналогічний описаному вище для переробки побутових стічних вод. Біоанаеробная очищення - переробка в висхідному анаеробному отстойном реакторі, укладеному в бетонну оболонку, в середовищі без доступу кисню.

При цьому органічні забруднення руйнуються, вивільняючи біогази як корисний продукт. Як приклад розглянемо процес переробки стічних вод на фабриці HEINEKEN в Хертогенбоше (Голландія), де встановлена \u200b\u200bочисна система PAQUES BV - ця технологія для промислового очищення відпрацьованої води досить широко поширена в світовій практиці. Технологічний процес умовно представляє собою чотири стадії:

• видалення великих включень;
• гідравлічна буферизация;
• предокісленіе;
• анаеробна очищення.

Додатково передбачена так звана «аварійна цистерна» для збору і нейтралізації стічних вод з великою амплітудою коливань pH.

перша стадія

Великі включення, які не підлягають руйнуванню біологічним шляхом, видаляються з води сітчастим фільтром. Вони можуть включати в себе дріжджові частинки, кизельгур, шийки пляшок і т.д. Відфільтрована маса подається за допомогою архимедова гвинта в прес, де зневоднюється з відповідним зменшенням в обсязі. Спресовані відходи збираються в контейнери. Фільтр автоматично очищається під впливом високого тиску, що запобігає утворенню осаду.

друга стадія

У двох великих круглих бетонних буферних цистернах об'ємом 2250 м 3 одночасно протікають наступні хімічні реакції:

• вирівнювання гідравлічної амплітуди і амплітуди забруднення;
• гідроліз за допомогою діяльності мікробів, а також часткове окислення;
• буферизация кислотних і алкалінових амплітуд в витравленої стічній воді;
• осадження і подальше видалення осіли речовин (в первойбуферной цистерні).

Завдяки поміщеним в першу буферну цистерну змішувачів процес змішування відбувається однорідне: скреперний механізм повільно переміщує осіли речовини в центральний збірний пункт. «По дорозі» осіли відходи піддаються подальшій обробці. Додаткова аварійна цистерна об'ємом 2250 м 3 використовується для збору стічної води з високою кислотної або алкалинової амплітудою. Коли рівень pH в буферній цистерні наближається до прийнятного, вода з невеликою швидкістю надходить в подальшу переробку, додатково проходячи через вугільні фільтри.

третя стадія

Окислювальна цистерна дає можливість контролювати рівень кислотності середовища і, тим самим, створювати оптимальні умови для процесу предокісленія. Він протікає в круглої бетонної цистерні, закритою пластиковою кришкою. Повітря з цистерни постійно віддаляється і очищається, щоб уникнути розповсюдження неприємного запаху. Після завершення стадії предокісленія вода перекачується в анаеробні реактори.

четверта стадія

Процес анаеробізаціі протікає в шести реакторах Biopaq Internal Circulation (кожен об'ємом 160 м 3) в два етапи. На першому в кожному з реакторів відбувається інтенсивне утворення біогазів, частина якого використовується в працюючих на газі насосах, що забезпечують внутрішню циркуляцію стічних вод. На другому етапі реактори використовуються як буфер для опадів. Кількість осаду поступово збільшується і його надлишок вилучають із кожного реактора і перекачується в накопичувальну цистерну. У верхній частині реактора накопичується біогаз, який після буферизації очищається і висушується. Після проходження всіх чотирьох стадій очищення вода подається на місцеве підприємство з переробки стічної води.

корозія обладнання

Схильність до корозії обладнання, задіяного в процесі переробки стічних вод, надзвичайно велика через велику вологість, розчинених солей, що виділяється сірководню, аміаку, бактерій, сонячної дії, органічних і неорганічних кислот і різних інших хімічних речовин. На жаль, це неминучі «супутники» процесів переробки.

Максимального ризику піддається обладнання, яке працює в зануреному або частково зануреному стані, особливо що використовується на перших стадіях очищення: фільтри-екрани, цистерни попереднього осадження, скребки і аератори - присутність в атмосфері сірководню сприяє утворенню корозійно-сульфіріческой кислоти. Багато поверхні, наприклад, зовнішня сторона цистерн, схильні до корозії навіть при нормальному використанні в звичайному кліматі. Промислові стічні води часом настільки агресивні, що можуть стати причиною дуже сильної корозії. У деяких ситуаціях впоратися з нею без фахівця неможливо.

Під впливом агресивних чинників розкладаються не тільки сталеві і металеві елементи, але і бетонні конструкції (так званий знос бетону). Наприклад, бетонні резервуари первинного очищення. Вони руйнуються під впливом кислоти. Для розкладання органічних включень рослинного походження-відходів картоплі, борошна, солоду, цукрових буряків і т.д.- температура в цистерні повинна бути не нижче 35-37 ° С, але і кількість що утворюється сірчаної кислоти, а отже і корозійна активність, безпосередньо залежать від температури: при однаковій концентрації сірководню при температурі 18 ° С сірчаної кислоти утворюється в три рази більше, ніж при температурі 12 ° С. Кисень, який використовується в процесі гниття, сприяє утворенню на стінках труб над поверхнею води сірководню (у вигляді конденсату).

Потім він під впливом аеробних бактерій окислюється в сірчану кислоту. Процеси розкладання досить тривалі і стічні води часто подовгу знаходяться в резервуарах, концентрація сірководню в конденсаті яких може утворити на бетонній поверхні розчин 6% -ої сірчаної кислоти. Чим довше трубопровід, тим довше стічна вода знаходиться в системі і тим більший обсяг кисню бере участь в процесі розпаду.

Наприклад, якщо стічні води надходять на станцію очистки з декількох районів, то води найбільш віддалених з них можуть знаходитися в системі довгий час. Повертаючись до нашого прикладу з бетонним резервуаром для первинного очищення, процес утворення сірководню буде виглядати наступним чином (рис. 2).

Підвищення рівня кислотності відбувається в конденсаті, що утворюється на стінках резервуара вище рівня стічних вод, і впливає він на бетон вище рівня води. Закриті резервуари ще більш уразливі. Остання тенденція - розміщення підприємств по очищенню води під дахом (щоб усунути неприємний запах і виключити випадки здування рясної піни сильним вітром з цистерн первинного осадження) стала можливою тільки завдяки сучасним якісним технологіям боротьби з корозією.

Проблема корозії актуальна для обладнання, що використовується практично на всіх етапах переробки стічних вод. Поліуретани часто не відповідають вимогам, що пред'являються, навіть в умовах відносно низькій кислотності. ПВХ покриття можуть бути послаблені в місці стикувальних швів, які також піддаються підвищеному навантаженні через звуження або розширення при перепаді температур. Кислота в цих місцях просочується через тріщину і роз'їдає бетон.

Боротьба з корозією на очисних підприємствах

Звичайно, ідеальний вихід - використовувати менше стали, але в більшості випадків заміна на більш корозійностійкі матеріали призводить до несоізмерімомуі часто невиправданого збільшення капітальних витрат. Крім того, термін служби полімерних конструкцій в п'ять разів менше, ніж традиційних сталевих з хорошою захисною системою, а вартість на етапі початкових вкладень збільшується в два рази. Головна перевага стали - це відносно невисока вартість і можливість відновлення шляхом подальшої переплавки. По-можливості, слід уникати використання різних металів, якщо це неможливо, максимально ізолювати їх один від одного.

Захист фарбувальними системами

Для захисту сталевих відстійних цистерн та інших конструкцій застосовуються сучасні фарбувальні системи. Вибір системи для кожного конкретного випадку залежить від очікуваних умов застосування. Там, де передбачається вплив жирних кислот, що містяться в стічних водах, ідеальне рішення - фарбувальні системи на епоксидної основі, самим передовим з них властива міцна захист від стирання і опадів тварин і рослинних жирів. Вона може протистояти кислотності від 2 до 10.

У менш суворих умовах підходять стандартні епоксидні або вугільно-епоксидні системи. Вони добре протистоять дії сірчаної кислоти. Проте з екологічних причин в деяких країнах відзначається тенденція до пошуку альтернативних покриттів. Останні розробки хімічної промисловості та випробування показали, що високоякісні епоксидні фарби без смол виявляються більш надійними, ніж епоксидні покриття з вугільно-кам'янистим дьогтем.

В як альтернатива фарбувальної системі використовується покриття «торкет-бетон» - бетон наноситься методом розбризкування товщиною 5 см з фінішним епоксидним покриттям. Думки з приводу ефективності цієї технології різні, але при сильному впливі сірководню цього виявляється недостатньо. Після торкет-бетону можна використовувати покриття PVC, результати застосування якого оцінюються фахівцями високо, але це дорога технологія.

Найкраще використовувати фарбувальну систему при будівництві нових споруд, але найчастіше важкий і дорогий ремонт проводиться на працюючих станціях. У будь-якому випадку покриття наноситься на чисту і суху поверхню, чого при працюючому обладнанні домогтися вкрай нелегко. Наприклад насос фанової системи і примикає камера не можуть бути сухими довше 12-16 год.

Після цього вхідні клапани повинні бути відкриті для стічних вод на кілька годин, потім цикл може повторитися. Наскільки це складно, залежить від виду насосної камери. У деяких з них робоче перекриття здійснити досить легко. У камерах з насосами, зануреними у воду, це зробити неможливо. Єдиним рішенням тут може бути використання резервних насосів і цистерн. Ціна фарбувальних систем залежить від типу і складності технологічного циклу кожного конкретного очисного підприємства, але становить приблизно 0,3-3% вартості нової конструкції.

резюме

Устаткування в промисловості з очищення води повинно функціонувати цілий рік 24 ч в добу з мінімальним часом зупинки для технічного обслуговування. Всі конструкції повинні бути повністю надійними, витримувати тривалий період часу між профілактичними та технічними обслуговуванням, Які повинні бути максимально швидкими і простими. Хоча переважна частина обладнання з очищення води діє в корозійної середовищі, звичайна сталь все ще залишається найбільш вигідним матеріалом для більшої частини обладнання.

Для ефективного захисту від корозії в умовах повного і часткового занурення потрібно її захист за допомогою сучасних фарбувальних систем. Стандарний і найбільш поширений варіант - нанесення епоксидної грунтовки з подальшим нанесенням епоксидного покриття з вугільно-кам'янистим дьогтем. Менеджер з експорту компанії «Лендстарі», всесвітньо відомого виробника устаткування для переробки стічних вод, запевняє, що при правильному нанесенні така система справно працює і після 15-20 років служби.

визначення

Подібно багатьом галузям промисловості, для процесів очищення води характерна власна технічна термінологія:

• активний осад - осад, що містить живі бактерії;
• аерація - розчинення повітря в рідині;
• аеробний - містить або використовує повітря;
• анаеробний - без повітря;
• архимедів насос- насос, що піднімає рідина до верхнього рівня за допомогою обертового гвинта;
• сірководень - розчинний в рідини токсичний газ з неприємним запахом;
• еквівалент постійного населення- міра потужності підприємства по очищенню води по відношенню до кількості населення, яке воно обслуговує;
• кизельгур - діатомова земля, матеріал для фільтрів;
• екран - фільтр для вилучення твердих тіл з стічних вод;
• отстойная цистерна - цистерна або резервуар, в якому тверді суспендовані частинки можуть опуститися на дно.
• бактерії, що знижують рівень солей сірчаної кислоти - бактерії, які можуть перетворити нерозчинені частки сірки в сірководень, розчинний у воді.