СПОСОБ ОЧИСТКИ ПРОМЫШЛЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ Российский патент 2020 года по МПК C02F1/62.

СПОСОБ ОЧИСТКИ ПРОМЫШЛЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ Российский патент 2020 года по МПК C02F1/62

Изобретение относится к технологии очистки сточных вод предприятий металлургической, химической и других отраслей промышленности от токсичных веществ и использование очищенных стоков в оборотном цикле предприятий.

Известен способ очистки кислых промышленных сточных вод от токсичных примесей путем применения в качестве щелочного реагента известкового молока, отличающийся тем, что, с целью повышения скорости отстаивания суспензии, в качестве реагента используют феррохромовый шлак с высоким содержанием 2CaO⋅Si02, который обладает высокой сорбционной активностью по отношению к ионам тяжелых металлов (А.с. №473679, МПК СO2С⋅5/02,1975).

Указанный способ имеет следующие недостатки:

1.Очищенные стоки содержат 5460…6880 мг/дм 3 солей, что позволяет только частично использовать их в оборотном цикле на отдельных переделах производства.

2. Нет решения по использованию получаемых попутных продуктов.

Известен способ очистки сточных вод производства двуокиси титана от взвешенных и растворенных неорганических веществ путем обработки их порошкообразной гидроокисью кальция, осаждения и отделения образовавшейся твердой фазы, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки, в сточные воды перед осаждением вводят отработанный травильный раствор производства алюминиевых сплавов в количестве 2,0…3,0 и флокулянт анионного типа в количестве 0,01…0,05, а процесс обработки ведут при рН 6.5…7,5 (А.с. №943207, МПК C02F 1/52, 1982).

Однако и этот способ имеет следующие недостатки:

1. Нет решения по переработке или использованию получаемых продуктов.

2. Возможно использовать очищенную воду только на отдельных стадиях процесса.

Наиболее близким по технической сущности является способ очистки кислых сточных вод от ионов тяжелых металлов, включающий двух стадийное выделение тяжелых металлов: на первой стадии нейтрализацию проводят с использованием известкового молока до рН 4,8…5,4 и карбоната натрия для нейтрализации до рН 6,0…6,5 с последующим осаждением полученных гидроокисей металлов; на второй стадии нейтрализацию до рН 7,5…8,0 проводят карбонатом натрия с последующим кондиционированием гидроокисей металлов флотореагентом — натриевой солью синтетических жирных кислот (пат. РФ №2108301, МПК C02F 1/62,1998).

Однако и этот способ имеет следующие недостатки:

1. Не экономично применять для очистки сточных вод дефицитных карбоната натрия и натриевой соли синтетических жирных кислот.

2. Нет решения по переработке или использованию получаемых продуктов.

Технической задачей изобретения является качественная очистка сточных вод, содержащих тяжелые металлы и кислые соли (хлориды и сульфаты), при помощи отходов производств, и с получением при этом высокого качества продуктов и очищенных стоков, пригодных для применения в производстве и в оборотном цикле предприятий.

В настоящее время для очистки содержащих тяжелые металлы сточных вод, например, Верхнеуральского Никелево-кобальтового завода, состав которых приведен в таб. 1, применяется известковое молоко, при этом получается гипс и стоки низкого качества, которые не находят широкого применения.

Поставленная задача решается путем применения для очистки указанного выше состава сточных вод пыли-уноса известняка до рН 4,0…4,5 при температуре 70…80°С и пыли-уноса доломита до рН 7,0…8,0 с последующей добавкой микропыли производства ферросилиция (химический состав которых приведен в табл. 2), отделением осадка, сушки и измельчения его в сушилке «кипящего слоя» с получением высокого качества строительного материала и очищенных стоков, не содержащих токсичных веществ, соответствующих действующим нормативным требованиям и пригодных для использования в оборотном цикле предприятий.

Пыль уноса известняка и микро-пыль ферросилиция образуются на металлургических предприятиях г. Челябинска (ОАО ЧЭМК) в больших объемах, не полностью используются и частично находится в отвалах. Пыль уноса доломита получается прокаливанием доломита при температуре 1100°С, также не находит широкого промышленного применения в больших объемах вывозится в отвалы. [Технология огнеупоров. Стрелов К.К., Кащев И.Д. Мамыкин П.С. Учебник для техникумов. — М.: Металлургия, 1988, 528 с.].

Сущность предлагаемого способа заключается в последовательной обработке указанного состава (табл. 1) сточных вод в реакторе, оборудованном быстроходной мешалкой, пылью уноса известняка до рН, равного 4,0…4,5, при этом в реакторе протекает приведенная ниже реакция (1) и поднимается температура до 70…80С.

В этих условиях СаО с хлоридами не взаимодействует, так как хлориды кальция более растворимы в воде, чем сульфаты кальция. После достижения указанного рН суспензии в реактор подают пыль уноса доломита до рН, равного 7,0…8,0 при этом протекают приведенные выше реакции (1) и затем реакции (2-6). Затруднения в очистке указанного выше состава сточных вод объясняются сложным составом примесей, содержащихся в стоках, что подтверждается приведенными данными в таблицах 1 и 3 [Краткая химическая энциклопедия. — М.: "Советская энциклопедия" 1964, Т3, С. 1027].

Из приведенных данных видно, что растворимость хлоридов кальция в воде значительно выше растворимости сульфатов кальция и хлорида магния, что и подтверждает следующую последовательность, образования кристаллогидратов: сульфат кальция → -хлорид магния → хлорид кальция и последовательность реакций (1-6), протекающих в реакторе при нейтрализации указанного выше состава сточных вод:

После окончания реакций (прекращения выделения пара) суспензию из реактора передают на вторую стадию в промежуточную емкость, в которую при работающей мешалке подают микропыль ферросилиция, обладающую высокой адсорбционной способностью, смесь тщательно перемешивают, при этом микропыль адсорбируется на поверхности хлорида магния и затем смесь передается в радиальный отстойник для дальнейшей обработки. При охлаждении смеси до 25…30°С в отстойнике протекает реакция (7) с образованием гипса, на поверхность которого осаждается микропыль совместно с хлоридом магния:

После разделения суспензии жидкую фазу (очищенные стоки) подают в емкость, а твердую фазу- смесь, содержащую гипс, хлорид магния с адсорбированной микропылью и гидроксиды меди и никеля, подают шламовым насосом на третью стадию в комбинированную сушилку «кипящего слоя». В комбинированной сушилке одновременно при температуре 130…140°С происходит сушка и измельчение указанной смеси до размера частиц 10…15 мкм с образованием из гидроксидов никеля и меди пигментов зеленого цвета (бременская синяя и никелевая зеленая, с голубым или темно-зеленным оттенком в зависимости от их содержания) [Беленький Е.Ф., Рыскин И.В. Химия и технология пигментов.-Л.: "Химия", 1974, 656 с] Измельчение смеси в пределах больше 10 мкм, но меньше 15 мкм повышает укрывистость пигментов, а измельчение смеси больше 15 мкм значительно повышает расход энергии. Указанную крупность частиц получают в комбинированной сушилке в течение 25-30 мин.

Гипс в таких условиях превращается в полуводный строительный гипс- β-полугидрат повышенной прочности, что объясняется следующими данными. Гипс в отвердевшем состоянии обладает невысокой прочностью на сжатие — 2…16 МПа и прочность ее уменьшается с увлажнением образцов. Гипс высокопрочный является β-полугидратом тонкого помола, получаемого путем тепловой обработки гипса в автоклаве в среде насыщенного пара при давлении 0,15…0,3 МПа. Вместо автоклава возможно использовать в качестве тепловой среды водных растворов некоторые соли (хлористый кальций, известь). Добавка извести (СаО) активизирует химическое взаимодействие гипса с водой, ускоряет процессы твердения, повышая предел прочности изделий, получаемых на его основе, при сжатии до 10…20 МПа [Волженский А.В., Буров Ю.С., Колокольников В.С. Минеральные вяжущие вещества. М.: Стройиздат, 1979 г. — 358 с.].

В связи с этим, в промышленных условиях для получения строительного гипса высокого качества природный гипс подвергают термической обработке в запарочных аппаратах (паровых котлах) при температуре 140. 190°С и давлении 1,3 атм. в течение 1,0…1,5 ч, получая при этом 15% строительного гипса первого сорта и 25% -второго сорта. Получаемые с использованием гипса 1 сорта изделия имеют прочность при сжатии через 1,5 ч. не менее 55 МПа, а 2 сорта — не менее 40 МПа. Примесь извести в гипсе, действующая как катализатор, повышает прочность изделий на его основе до 60 МПа [Краткая химическая энциклопедия. — М.:"Советская энциклопедия" 1964, Т1, С. 715].

Таким образом, при наличии в смеси СаО, повышении температуры до 130…140°С и дисперсности частиц до 10…15 мкм повышается прочность получаемого гипса и строительных изделий до 60…70 МПа, что объясняется указанными выше причинами и образованием более прочной структуры гипсосодержащей структуры по приведенной ниже реакции (8):

В результате применения таких условий обработки указанного состава сточных вод получается смесь цветного (сине-зеленого) гипса с добавкой хлорида магния, микропыли ферросилиция и пигментов прочностью 60…70 МПа, пригодного для изготовления облицовочных плит. Сточные воды, полученные после обработки указанными реагентами, содержат небольшие примеси хлорида магния и соответствует требованиям действующих технических условий. Приведенные преимущества предлагаемого способа очистки указанных выше кислых сточных вод и качества получаемых продуктов по сравнению с ГОСТом подтверждается приведенными ниже в табл. 4, проведенных обработкой в лаборатории.

Особенность предлагаемого способа заключается в возможности безотходной очистки сточных вод сложного состава при использовании отходов производств, а также применении высоко производительного оборудования — комбинированных сушилок «кипящего слоя», совмещающих процессы измельчения и сушки (повышается скорость испарения влаги и не допускается агрегация частиц), последовательность которых изложена ниже.

На фиг. представлена технологическая схема предлагаемого способа.

На схеме (фиг.) оборудование состоит из 1 — емкость сточной воды, 11 — очищенных стоков; 2 — бункера (21 — пыли-уноса известняка, 22 — пыль уноса доломита 23 — микропыли) 3 — реактор, оборудованный быстроходной мешалкой; 41, 42 и 43 — промежуточные емкости, оборудованные быстроходными мешалками; 5 — радиальный отстойник; 6 — шнековый насос; 7 — комбинированная сушилка; 8 — бункер гипса; 9 — кондиционер.

Предлагаемый способ очистки сточных вод от тяжелых металлов (фиг.) (от хлоридов и сульфатов) осуществляется путем подачи в реактор 3 стоков из емкости 1 и пыли-уноса известняка до рН (4,0…4,5), затем в реактор 3 подают пыль-уноса доломита из бункера 22 до рН, равного (7,0…8,0), при температуре 70…80°С, при этом протекают реакции (1-6). После окончания реакций (прекращение выделения пара) суспензия передается в промежуточную емкость 41 и в нее подается микропыль ферросилиция из емкости 23, затем смесь тщательно перемешивается и передается в радиальный отстойник 5, из которого отделенные очищенные сточные воды передаются в емкость 11, а осадок передается в промежуточную емкость 42, из которой насосом 6 подается в комбинированную сушилку «кипящего слоя» 7, в которой производится при температуре 130…140°С одновременно сушка и измельчение осадка до размера частиц 10…15 мкм в течении 25…30 мин (при обработке смеси меньше 25 мин. дисперсность ее получается более 10 мкм, что ухудшает качество, а при обработке более 30 мин. качество смеси повышается незначительно, а расход энергии резко увеличивается). При этом получается гипс с указанными примесями, передается в бункер 8 и может использоваться для изготовления высокого качества облицовочных плит. Пары, выделяемые в сушилке 7, конденсируются в конденсаторе 9 и конденсат поступает в емкость 43 и по мере накопления передается в реактор 3.

Характеристика применяемого оборудования приведена в табл. 5.

Похожие патенты RU2726121C1

  • Капкаев Юнер Шамильевич
  • Бархатов Виктор Иванович
  • Добровольский Иван Поликарпович
  • Головачев Иван Валерьевич
  • Добровольский Иван Поликарпович
  • Бархатов Виктор Иванович
  • Капкаев Юнер Шамильевич
  • Головачев Иван Валерьевич
  • Добровольский Иван Поликарпович
  • Бархатов Виктор Иванович
  • Капкаев Юнер Шамильевич
  • Головачев Иван Валерьевич
  • Бархатов Виктор Иванович
  • Добровольский Иван Поликарпович
  • Капкаев Юнер Шамильевич
  • Головачев Иван Валерьевич
  • Добровольский Иван Поликарпович
  • Бархатов Виктор Иванович
  • Капкаев Юнер Шамильевич
  • Головачев Иван Валерьевич
  • Бархатов Виктор Иванович
  • Добровольский Иван Поликарпович
  • Капкаев Юнер Шамильевич
  • Головачев Иван Валерьевич
  • Добровольский Иван Поликарпович
  • Капкаев Юнер Шамильевич
  • Бархатов Виктор Иванович
  • Головачев Иван Валерьевич
  • Добровольский Иван Поликарпович
  • Бархатов Виктор Иванович
  • Капкаев Юнер Шамильевич
  • Головачев Иван Валерьевич
  • Добровольский Иван Поликарпович
  • Бархатов Виктор Иванович
  • Головко Александр Александрович
  • Кровяков Владимир Валерьевич
  • Капкаев Юнер Шамильевич
  • Головачев Иван Валерьевич
  • Бархатов Виктор Иванович
  • Добровольский Иван Поликарпович
  • Капкаев Юнер Шамильевич
  • Головачев Иван Валерьевич
Вам будет интересно  7 самых тяжелых элементов на Земле | По атомной массе

Иллюстрации к изобретению RU 2 726 121 C1

Реферат патента 2020 года СПОСОБ ОЧИСТКИ ПРОМЫШЛЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ

Изобретение относится к технологии очистки сточных вод предприятий металлургической, химической и других отраслей промышленности от токсичных веществ и использованию очищенных стоков в оборотном цикле предприятий. Очистка кислых сточных вод от тяжелых металлов, включает постадийное осаждение тяжелых металлов с использованием щелочных растворов и последующее выделение осадка. На первой стадии осуществляют нейтрализацию кислых сточных вод в реакторе при температуре 70…80°С до рН 4,0…4,5 пылью уноса известняка с последующей нейтрализацией их пылью уноса доломита до рН 7,0…8,0. На второй стадии в суспензию подают в промежуточную емкость, добавляют микропыль ферросилиция, тщательно перемешивают и далее суспензию передают в радиальный отстойник, охлаждают до 25-30°С, отделяют очищенные стоки в емкость очищенной сточной воды. Твердую смесь передают на третью стадию — в комбинированную сушилку «кипящего слоя», где ее подвергают одновременно сушке при температуре 130…140°С и измельчению до 10…15 мкм в течение 25…30 мин. Изобретение обеспечивает эффективную очистку промышленных сточных вод от тяжелых металлов с одновременным получением гипса зеленого цвета. 5 табл., 1 ил.

Формула изобретения RU 2 726 121 C1

Способ очистки промышленных сточных вод от тяжелых металлов, включающий постадийное осаждение тяжелых металлов с использованием щелочных компонентов и последующее выделение осадка, отличающийся тем, что в качестве компонентов применяют отходы производств: пыль уноса известняка, пыль уноса доломита, дополнительно в качестве абсорбента применяют микропыль ферросилиция, процесс проводят в три стадии: на первой стадии нейтрализацию кислых сточных вод ведут в реакторе при температуре 70…80°С до рН 4,0…4,5 пылью уноса известняка с последующей нейтрализацией их пылью уноса доломита до рН 7,0…8,0; на второй стадии в суспензию подают в промежуточную емкость, добавляют микропыль ферросилиция, тщательно перемешивают и далее передают в радиальный отстойник, охлаждают до 25-30°С, отделяют очищенные стоки в емкость очищенной сточной воды, оставшуюся смесь передают на третью стадию — в комбинированную сушилку «кипящего слоя», где ее подвергают одновременно сушке при температуре 130…140°С и измельчению до 10…15 мкм в течение 25…30 мин.

Живая вода: пять прогрессивных технологий очистки

Фото: Pexels

По оценкам ООН, к 2050 году на Земле будут жить 9,8 млрд человек. Изменение климата, а также развитие сельского хозяйства и промышленности для удовлетворения потребностей постоянно растущего населения приведут к серьезному сокращению доступных водных ресурсов.

Согласно исследовательскому проекту WaterAid, 60% населения планеты уже сейчас живет в районах, где водоснабжение не может или скоро прекратит удовлетворять спрос. Водный кризис наиболее болезненно проявляется на Ближнем Востоке, в Центральной Азии и Северной Африке.

Россия в рамках прогнозного горизонта 2040 года находится в зоне низко-среднего риска.

Фото:Институт мировых ресурсов

Главные тренды рынка

Как развитые, так и развивающиеся страны сталкиваются с одной общей проблемой — ростом объемов промышленных и городских сточных вод. Это, в свою очередь, побуждает разработчиков из разных стран к поиску новых и все более совершенных технологий очистки воды.

Традиционные методы очистки включают использование адсорбентов, обратного осмоса, ионного обмена и электростатического осаждения. Их недостатки — высокая стоимость, плохая возможность повторного использования и низкая эффективность. Несмотря на прогресс, достигнутый в разработке новых технологий за последнее десятилетие, их использование ограничено в основном из-за свойств материалов и стоимости.

Согласно аналитическому агентству Mordor Intelligence, в 2020 году объем мирового рынка технологий очистки воды оценивался на уровне $50,5 млрд. До 2026-го рынок ежегодно будет расти примерно на 7% из-за быстро сокращающихся ресурсов пресной воды во всем мире. Спрос растет также со стороны разработчиков месторождений сланцевых углеводородов, производителей биотоплива и др.

Фото:Bloomberg

Негативно повлияла на рынок пандемия COVID-19. Но она же привела к появлению новой технологии, которая позволяет обнаружить коронавирус в сточных водах. Метод позволяет измерить присутствие РНК-генетического материала SARS-CoV-2 (рибонуклеиновая кислота) в человеческих фекалиях в системе сбора сточных вод. Исследования в Нидерландах показали связь между объемом вирусного материала в сточных водах и количеством случаев заражения в данном районе и помогают отслеживать эпидемиологическую ситуацию и эволюцию вирусов. Эта методика была также протестирована в 2020 году в более чем 40 штатах Америки, причем в университете Аризоны помогла предотвратить вспышку коронавируса, где выявили двух человек с бессимптомным течением болезни.

Перечислим пять наиболее инновационных, по нашему мнению, технологий очистки воды.

1. Мембранное разделение

Это давний и популярный метод очистки воды от примесей и загрязнителей. Есть много технологий, которые работают как фильтр: пропускают воду через пленку с микроскопическими отверстиями. Вода проходит, а загрязняющие частицы застревают на мембране.

Методы современного мембранного разделения, такие как обратный осмос (удаляет частицы даже размером 0,001-0,0001 мкм — соли жесткости, сульфаты, нитраты, ионы натрия, красители и т.д.), могут очистить воду от 99,5% примесей. Но для этого размер пор должен быть менее микрона. Основной недостаток технологии — высокая стоимость обслуживания (мембраны часто забиваются).

2. Облучение

Как следует из названия, этот процесс основан на воздействии радиации на сточные воды, чтобы уничтожить органические загрязнители. Источники излучения — от гамма-лучей до ультрафиолетового света.

Облучение обычно используют для обеззараживания, но некоторые методы, например, ионизирующее облучение, в сочетании с добавлением озона или перекиси водорода улучшают эффективность разложения органических примесей, включая пестициды и фенолы.

Современные системы УФ-обработки предлагают применять светодиодные лампы. Сейчас такие лампы начинают активно внедрять в коммунальном секторе, а также используются NASA в космических разработках агентства.

Фото:Pixabay

Второй способ — это гидрооптические технологии. Они позволяют использовать несколько раз энергию фотонов, так как ультрафиолетовые лучи отражаются от стенок кварцевой камеры. Это повышает эффективность дозы УФ-облучения для уничтожения сложных вирусов, например, коронавируса или аденовируса.

Артур Душенко, главный инженер VODACO, Россия:

«Вирусы и бактерии, поступающие в водоемы со сточными водами, в дальнейшем могут попадать в системы коммунального водозабора на том же водоеме. Современные системы реагентной дезинфекции с использованием гипохлорита натрия или жидкого хлора не способны обезвредить все бактерии, так как многие из них, такие как Cryptosporidium или Giardia (криптоспоридии или лямблии. — РБК Тренды), устойчивы к воздействию хлора так же, как и сложные формы вирусов — аденовирус и коронавирус (как яркий пример — SARS-CoV-2).

Системы УФ-дезинфекции на базе технологии HOD UV обеспечивают дозу воздействия на данные микроорганизмы в 120 mJ/cm2 и выше — это необходимое условие для обезвреживания вируса, разрушения цепочки РНК и угнетения способности к восстановлению. В России стандарт воздействия ограничен на законодательном уровне — 30 mJ/cm2».

3. Очистка наночастицами

Люди давно используют такие вещества, как древесный уголь, для очистки воды путем адсорбции. При очистке наночастицами используется та же механика, но с частицами в наномасштабе. Различные типы наноматериалов — металлические наночастицы, наносорбенты, биоактивные наночастицы, нанофильтрационные (NF) мембраны, углеродные нанотрубки (УНТ), цеолиты и глина — оказались эффективными материалами для очистки сточных вод. Их использование устраняет пестициды и тяжелые металлы в воде. Углеродные нанотрубки также рассматривают как прорывную технологию для опреснения морской воды до стадии питьевой. Основной недостаток технологии — стоимость.

Процесс опреснения при помощи углеродных нанотрубок

4. Биоаугментация

Органический способ очистки представляет собой добавление в воду смеси микроорганизмов, которая разрушает и удаляет загрязнения. Эти микроорганизмы включают ферменты и безопасные бактерии, которые естественным образом разлагают загрязняющие вещества, такие как масла или углеродные продукты. Но биоаугментация может влиять на экосистему микрофлоры и, как следствие, нарушать процесс очистки. Поэтому эту технологию пока нельзя использовать для получения питьевой воды.

Бациллы. Используются в нефтепереработке для очистки от хинолина

5. Мембранная биоаугментация

Мембранные биореакторы (MBR) — гибридная технология, которая включает мембранное разделение и биоаугментацию. Сточные воды после биологической очистки при помощи активного ила подают в емкость, называемую биореактором. В этой емкости располагаются мембраны, которые разделяют сточные воды на два потока — активный ил, используемый повторно для биологической очистки, и чистую воду.

На рынке представлены два основных типа MBR — это системы с вакуумным (или гравитационным) потоком и системы под давлением. Вакуумные системы погружаются в воду и имеют мембраны, установленные либо внутри биореакторов, либо в последующем резервуаре. Второй тип MBR, где поток управляется давлением, представляет собой внутритрубные картриджные системы, расположенные вне биореактора.

Преимущество мембранной биоаугментации — небольшая площадь для биологической очистки. MBR-реакторы увеличивают мощность очистных сооружений без увеличения площади конструкций.

Мембранные биореакторы для очистки сточных вод

Ольга Рублевская, директор Департамента анализа и технологического развития систем водоснабжения и водоотведения ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга»:

«Нева — это основной источник водоснабжения в Санкт-Петербурге. Благодаря программе прекращения сброса сточных вод без очистки в Неву и Финский залив в 2021 году уровень очистки достиг 99,5%. К 2030 году весь объем стоков будет перерабатываться на очистных сооружениях. Сейчас наша технологическая схема очистных сооружений состоит из механической, химической и биологической очистки.

  • Механическая очистка включает решетки, песколовки, отстойники, в том числе прессование и отмыв отбросов (дополнительное поступление органических веществ в стоки) и преферментацию сырого осадка на стадии отстаивания (увеличение летучих жирных кислот).
  • Биологическая очистка основана на технологических схемах UCT (технология Кейптаунского университета) и JHB (технология Йоханнесбургского университета).
  • Химическая обработка применяется для удаления фосфатов. Используемый реагент — сульфат алюминия.

Так как в Санкт-Петербурге нет дефицита воды, то в городе нет ни вторичного использования очищенной воды, ни планов по применению таких технологий».

Необходимость через отвращение

Повторное использование сточных вод для орошения и других непитьевых целей стало обычным явлением и существует уже не одно десятилетие. Так, например, в Израиле, почти 90% сточных вод страны используется повторно в сельском хозяйстве.

Для доочистки сточной воды до состояния питьевой необходима надежная технологическая схема, которая включает как минимум пять стадий. Повторно используют очищенные сточные воды питьевого качества Австралия, Сингапур, Намибия, Южная Африка, Кувейт, Бельгия, Великобритания и США (штаты Калифорния и Техас). В этих странах очищенной водой пополняют подземные или поверхностные водные источники (плотины).

Речная вода, используемая в различных городах для производства питьевой воды, содержит в себе большие объемы сточных вод. Переработанная вода безопасна для питья, но некоторые люди не могут преодолеть чувство отвращения. Периодически во всем мире проходят акции по преодолению психологических барьеров. Так, основатель Microsoft Билл Гейтс выпил стакан жидкости, которая была переработана из человеческих фекальных масс в питьевую воду по технологии Omniprocessor Фонда Билла и Мелинды Гейтс. А французская компания Veolia запустила в Чехии совместный проект с пивоварней Čížová, которая из переработанных стоков сварила пиво.

Основные методы очистки сточных вод

Методы очистки сточных вод очень важны в реалиях нашей жизни. Ведь вода является незаменимым ресурсом для существования всего живого. Кроме того, ее используют во многих промышленных отраслях, которые, стоит заметить, тоже должны обеспечить качественный состав воды при ее использовании в технологических процессах.

Существуют различные способы обеззараживания, каждый из которых обладает своими преимуществами, но также имеет и недостатки. В данном материале мы разберём, какие есть промышленные методы очистки сточных вод.

Вам будет интересно  С чем связано загрязнение почв разными тяжелыми металлами и 6 методов борьбы

Необходимость очистки сточных вод

Опасность сточных вод для окружающей среды заключается в том, что в стоках содержатся микроорганизмы, а также средства бытовой химии, все это представляет собой токсичные вещества как органического, так и неорганического происхождения.

Прежде чем слить стоки, их необходимо обеззараживать. В противном случае из-за распространения патогенных микроорганизмов и токсичных веществ начнется эпидемия, поскольку инфекционные заболевания передаются через воду.

Так, в стоках, не прошедших очистку, содержатся возбудители холеры, дизентерии, брюшного тифа, сальмонеллеза, вирусных гепатитов А и Е, полиомиелитов 1-3 типов, энтеровирусных и аденовирусных заболеваний, лямблиоза, лептоспироза, бруцеллеза, туберкулеза, гельминтоза. Все вышеперечисленные заболевания очень опасны для человека. Согласно данным ВОЗ, в 1970 году две трети населения Земли испытали на себе последствия загрязнения естественных водоемов.

Необходимость очистки сточных вод

Выделяют две группы стоков: производственные и хозяйственно-бытовые:

  • В хозяйственно-бытовых сточных водах активно размножаются опасные бактерии.
  • В производственных стоках патогенных микроорганизмов практически нет, зато содержатся вредные вещества как органического, так и неорганического происхождения, они загрязняют окружающую среду.

Виды загрязнений сточных вод

В зависимости от вида загрязнения можно понять, какие методы очистки сточных вод подойдут в том или ином случае. Далее рассмотрим, какие загрязняющие вещества могут попадать в стоки из разных отраслей промышленности.

  • Нефтехимические предприятия. В сточные воды попадают плавающие вещества, такие как продукты нефтепереработки, фенолы, АПАВ, а также тяжелые металлы, взвешенные частички. В результате структура воды меняется, она меньше насыщается кислородом, ее вязкость повышается.
  • Целлюлозно-бумажное производство. Сточные воды подобных предприятий содержат древесные волокна, фенолы, лингин, повышенные концентрации взвешенных веществ.
  • Если такие стоки не очищать, то они способны пагубно повлиять на природную среду водоемов. При попадании в воду древесных компонентов со временем начинается их разложение. Во время этого процесса выделяются токсичные газы, к примеру метан, сероводород, диоксид углерода. В результате кислород практически не поступает в толщу воды, обитающие в ней живые организмы начинают погибать.
  • Текстильная промышленность. В стоки попадает множество органических и минеральных комплексов, которые практически не растворяются в воде. Они включают в себя природные и синтетические волокна, красители с высокими цветностью и щелочностью. Состоят такие красители из ядовитых элементов, к примеру соединений Cu, Zn, Pb, Cr, Ni, а также ионов тяжелых металлов. Происходит накопление этих веществ в биоценозах, это приводит к тому, что ферментативные реакции в них изменяются. Из-за попадания пенообразующих веществ замедляется аэрация воды.

Виды загрязнений сточных вод

  • Стоки, поступающие из пищевой отрасли, содержат в себе большое количество органики, причем как в форме взвесей, так и в растворенном виде.
  • Стоки из убойных цехов и мясных фабрик состоят из большого количества кровяных масс, частиц жира, остатков шкур, шерсти, биогенных элементов. Сточные воды, поступающие с молочного или маслосыродельного завода нестабильны по своему составу, в них могут быть растворены белки, углеводы, жиры. В результате начинается процесс гниения и закисания, щелочность среды снижается. Такая вода будет мутной, с творожистыми взвесями и сырными крошками. Кроме того, в стоках содержатся всевозможные соли, чаще всего хлориды. Если стоки сбрасываются с птицефабрики, в них можно обнаружить перья, пух, растворенные кератины, нитраты и фосфаты.
  • Рыбоперерабатывающие заводы также сбрасывают стоки, содержащие в себе большое количество органических включений, которые быстро начинают окисляться. К примеру, рыбий жир состоит из ненасыщенных жирных кислот, небелковых азотистых групп и клетчатки, они являются устойчивыми к биологическому окислению.
  • Любое из пищевых производств поставляет со стоками песчинки, глину, фосфаты и АПАВ, которые образуются после мойки оборудования и помещений.
  • Сточные воды от спиртзаводов обладают низким рН среды, характеризуются неравномерностью объемов их поступления, частыми залповыми сбросами, из-за чего загрязненность изменяется. Кроме того, в таких стоках содержится много грубодисперсной, коллоидной и растворенной органики, которая быстро начинает гнить.
  • Сточные воды сельскохозяйственных производств содержат в себе большое количество растительных волокон, остатков плодов и овощей, фекалий, в результате начинается органическое загрязнение водоемов. Также в таких стоках есть вирусы, грибки, опасные микроорганизмы, разрушающие экосистему: при попадании таких сточных вод она перестает самоочищаться.
  • С полей во время сезонной работы в стоки попадают ядохимикаты, минеральные удобрения, которые также сильно загрязняют естественные водоемы.
  • Хозяйственно-бытовые стоки, поступающие из городов, также опасны. В них содержатся искусственные моющие вещества, болезнетворные микроорганизмы, гельминты, которые пагубно воздействую на микрофлору природных водоемов.

В хозяйственной деятельности применяются различные методы очистки сточных вод:

  • механический (или физический) – используются силы гравитации, стоки облучают ультрафиолетом;
  • химический – применяются реагенты, такие как хлор, йод, бром, озон, марганцовка;
  • биологический – загрязнения перерабатываются специальными микроорганизмами.

Виды загрязнений сточных вод

Об этих методах поговорим подробнее далее.

Механические методы очистки сточных вод

Существует несколько принципов выделения загрязняющих веществ, применяемых в механических методах очистки сточных вод:

  • процеживание;
  • отстаивание;
  • фильтрование.

Данные методы очистки сточных вод можно объединять друг с другом либо использовать отдельно. С их помощью получится заметно уменьшить уровень загрязнения водоемов опасными микроорганизмами, улучшив качество сбрасываемой воды.

Далее рассмотрим, что собой представляют наиболее часто применяемые методы очистки.

  • Механизированные решетки

Первичная очистка сточных вод происходит с помощью механической решетки. Она позволяет отделить крупные включения, которые поступают в приготовленный мусоросборник.

В механизированных решетках также есть отстойники, они необходимы, чтобы отделить взвешенные частички.

  • Отстаивание – вертикальные отстойники

При отстаивании происходит расслаивание дисперсионной среды на несколько слоев. Верхний слой представляет собой плавающие пленки, средний – вода, нижний – оседающие на дно тяжелые включения. Отстойники могут быть вертикальные либо горизонтальные, их используют для того, чтобы выделить основную массу взвешенных и коллоидных включений.

Задача отстойников – на первом этапе очищения стоков удалить из них крупные нерастворимые частички. Происходит это следующим образом: твердые тяжелые включения скапливаются и оседают на дно механизированных решеток. Кроме того, осуществляется расслаивание всех поступающих в отстойник сточных вод: легкие фракции поднимаются вверх и образуют пленку, твердые тяжелые включения оседают на дно, а посередине остается слой первично очищенной воды.

За счет сил тяготения и непрерывной работы вертикальных либо или горизонтальных модулей в отстойниках запускается процесс очистки без гидролиза, то есть смешивания с водой. Отсутствуют также процессы гниения, растворившиеся частицы не загрязняют другие массы воды. Твердый осадок удаляют с помощью насоса и обезвоживают.

Задача отстойников

  • Бензомаслоотделители и нефтеловушки – отстойники с тонкослойными модулями

Для удаления нефти, жира и масел применяют нефтеловушки и бензомаслоотделители. В них установлены металлические пластины, притягивающие взвешенные частички жира, масел и нефтепродуктов. Такие пластины не только улавливают продукты нефтепереработки, но и отталкивают воду. Это становится возможным за счет введения коагулянта, который создает подходящую среду для нерастворенных частиц. За счет гравитации наверх поднимаются включения жира, масла. Они поступают в жироуловители, представляющие собой отсеки, в которых оседают тяжелые частицы, более легкие включения, наоборот, всплывают.

  • Очистка в гидроциклонах

Гидроциклон представляет собой установку, в которой жидкость вращается по спирали, и испытывает действие центробежной силы. В результате тяжелые включения отделяются, попадают в накопитель, он находится в нижней части очистного оборудования. Очищенная вода выталкивается в отверстие, расположенное в верхней части установки.

  • Песколовки – мембраны-ловушки

Такие устройства применяются, чтобы отделять частички песка. Наиболее популярными являются следующие методы очистки сточных вод: центрифугирование, фильтрация и микрофильтрация. Также используются тангенциальные песколовки, они функционируют по принципу вращения. Стоки поступают сверху вниз по кругу, очищенная вода поднимается наверх и выходит в центральное отверстие. Скорость вращения центрифуги небольшая, поэтому песок выпадает в осадок, происходит очищение сточных вод. Затем собранный песок утилизируют.

  • Центрифугирование

Данный способ фильтрации реализуется за счет применения центробежных сил. Во время движения жидкости происходит отделение взвешенных частичек, содержащихся в стоках.

Этот метод очистки сточных вод является энергоемким, поскольку необходимо вращать корпус для очищения стоков от мелкодисперсных включений.

Центрифугирование применяют достаточно редко по сравнению с методами осаждения и фильтрования. Такой метод локальной очистки производственных стоков подходит, если важно сохранить выделенный остаток, представляющий собой ценный продукт, который можно использовать в дальнейшем.

Данный метод подходит также в тех случаях, когда стоки имеют мелкодисперсный состав, нет возможности использовать реагенты для очистки. Для установки оборудования для центрифугирования потребуется небольшая площадь. Центрифуги также применяют, чтобы обезвоживать осадок стоков.

  • Фильтрация

Для реализации этого метода применяют фильтры и системы перегородок, они задерживают твердые включения, но пропускают воду. Чаще всего фильтры изготовлены из синтетических материалов (пенополиуретана, полистирола, полипропилена) либо натуральных компонентов (кварцевого песка, керамзита, дробленого гравия, бурого угля).

Существуют фильтры с системой восходящей и нисходящей очистки. У каждого из них есть преимущества и недостатки, однако наиболее высокая эффективность у фильтра второго вида, кроме того, он является бюджетным. Что касается фильтра с восходящим потоком, то его недостаток кроется в том, что он быстро заиливается.

  • Микрофильтрация

С помощью микрофильтрации получится удалить мельчайшие частички из стоков. Микрофильтры способны уловить включения, размер которых 0,1-1 мм. Данный метод очистки сточных применяют в тех случаях, когда необходимо удалить полимеры, керамические остатки, стекло, металл. Фильтрационное оборудование оснащено специальными мембранами.

Химический метод очистки сточных вод

Химический метод очистки сточных вод используется, когда требуется удалить растворенные вещества, способные нанести вред окружающей среды. Очистка осуществляется с помощью реагентов.

  • Окисление и восстановление

Окисление позволяет обезвреживать опасные примеси, к примеру цианиды, соединения меди и цинка, сульфиды, сероводород.

Могут применяться всевозможные окислители: озон, хлор, фтор, пероксид водорода, марганцовка. Однако наибольшую эффективность показывает именно озон. Он способен разрушить как органику, так и неорганику, обесцветить стоки, устранить едкий амбре и неприятный привкус, убить патогенные микроорганизмы. Однако использование озона – достаточно дорогой метод очистки сточных вод. Необходим большой объем реагентов, которые придется хранить на специальном складе.

  • Озонирование воды

Метод восстановления имеет место, если в стоках содержатся легко восстанавливаемые включения, к примеру соединения ртути, хрома, мышьяка. Так, соединения ртути можно восстановить до металлической ртути, чтобы удалить ее, используется способ отстаивания либо фильтрования. Восстановителем является сульфит железа, гидросульфит натрия, сероводород, активный уголь, диоксид серы.

Озонирование воды

  • Нейтрализация

Этот метод очистки сточных вод подходит, если в стоках растворены кислоты и щелочи.

Наиболее популярный способ: смешать кислые и щелочные стоки. Кроме того, можно осуществить очистку кислых вод с добавлением нейтрализующих реагентов. Чаще всего используется гидроксид кальция, другое название которого «известковое молоко», сода, доломит, всевозможные щелочные соединения.

  • Осаждение

Суть данного способа очистки в следующем: нерастворимые кристаллические включения выпадают в осадок, на них задерживаются загрязнения.

Чтобы осуществить этот метод, необходимо ввести реагенты. У осаждения есть один минус: процент очистки достаточно низкий, образуется шлам в большом объеме, повышается токсичность и содержание солей в стоках.

Физико-химические методы очистки сточных вод

С помощью таких методов получится очистить сточные воды от мельчайших взвешенных частичек, к примеру от органических остатков, минералов, газов, которые содержатся в стоках.

  • Очистка реагентами (коагуляция и флокуляция)

Для реализации данного метода фильтрации необходимо ввести коагулянты. Мельчайшие включения будут адсорбироваться частицами гидроксида. Затем загрязнения выпадут в осадок на дно очистительной емкости.

Чтобы осуществить коагуляцию, требуется ввести в систему реагенты, которые заставляют слипаться взвешенные частички. После этого загрязнения выпадут в осадок. Коагулянтом могут выступать соли кислот, железа и алюминия, а также реагенты на основе гидрохлорида.

Флокулянты используют, чтобы уменьшить количество дорогостоящих реагентов, а также увеличить длительность процесса коагуляции. В результате проводимой химической реакции образуются хлопья, они поглощают загрязнения. Флокуляция позволяет устранить серьезное загрязнение, при этом не требуется вводить коагулянт.

Вам будет интересно  Как вывести тяжелые металлы из организма человека

Загрязняющие частички, растворенные в стоках, имеют прочную связь за счет молекулярно-гидратной оболочки. Чтобы разрушить ее, необходимо изменить заряд частиц. Соединения, в которых содержится железо (Fe-), а также алюминий (Al-), положительно заряжены, коллоиды имеют отрицательный заряд. В итоге химической реакции происходит взаимодействие частиц и нейтрализация заряда.

После подобной фильтрации сточные воды становятся прозрачными и бесцветными. Этот метод очистки используют на текстильных заводах и целлюлозно-бумажных фабриках. Процент обесцвечивания при реализации этого способа составляет 95 %.

Физико-химические методы очистки сточных вод

  • Флотация и электрофлотация

Метод напорной флотации вместе с использованием рентген-установки подходит, чтобы удалять из сточных вод АПАВ, жировые эмульсии, растворенную в воде органику, а также тонкоэмульгированные продукты нефтепереработки.

Принцип очистки следующий: молекулы взвешенных частичек налипают к воздушным пузырькам. Затем эти частицы собираются на поверхности раздела фаз, при этом удается достичь степени очистки 85-95 %.

Условно можно выделить 3 группы взвешенных частичек в зависимости от структуры вещества, которое нужно отделить:

  • Твердые частицы, обладающие водоотталкивающими свойствами. Сюда относят масла и жиры, их удается удалить при формировании крупных воздушных пузырьков в сточных водах.
  • Углеводы и белки с гидрофильной поверхностью. Чтобы их вывести, применяют мелкие газовые пузырьки, для этого используют сжатый воздух.
  • Примеси в виде хлопьев, для устранения которых требуется комплексный подход. Как он может быть реализован? Для удаления загрязнений нагнетают воздух в систему, чтобы частички соединились с пузырьками, а также осуществляют метод биоразложения.

Рекомендуется использовать наиболее эффективные реагенты, применяемые при флотации, к примеру, «ВПК-402» и «Аква-Аурат18». То, насколько средство будет эффективным, зависит от типа загрязнений, которые нужно удалить. К примеру, для жиров процент очищения составляет 85 %, показатели БПКп и ХПК удается снизить всего 50 %.

Принцип метода электрофлотации заключается в электролизе. Мельчайшие загрязнения скапливаются на поверхности за счет микропузырьков электролитических газов.

  • Ионный обмен

Ионный метод очистки сточных вод основан на применении синтетических ионообменных смол, которые называются иониты. С их помощью удается очистить воду от ионов металлов, а также от солей и прочих загрязнений.

Продаются иониты в виде гранул, все, что требуется, – засыпать их в фильтр очистной установки.

Ионный обмен

Метод ионного обмена используется, чтобы удалить из стоков различные металлы, в том числе тяжелые, к примеру цинк, медь, хром, никель, свинец, ртуть, кадмий, ванадий, марганец. Кроме того, получится отфильтровать такие элементы, как мышьяк, фосфор, а также цианистые соединения и радиоактивные вещества. С помощью данного метода получится снизить уровень содержания токсичных веществ в стоках до предельно допустимой концентрации, чтобы их можно было использовать в технических целях либо в системах оборотного водоснабжения.

  • Сорбция

При реализации данного способа очистки используются сорбенты. Они представляют собой специальные вещества, притягивающие органику. Главный плюс этого метода очистки сточных вод заключается в том, что с его помощью получится удалить органические включения, даже если это не удалось сделать посредством других способов.

Сорбцию применяют для глубокой очистки сточных вод от растворенных и тонкоэмульгированных продуктов нефтепереработки. Этот метод поможет устранить устойчивые органические соединения. Сорбентами могут выступать цеолиты, уголь либо керамзит. Одно из этих веществ нужно выложить в 1-3 слоя в специальные блоки.

Чтобы выполнить доочистку стоков предприятий нефтепереработки, обычно используют ПАУ (порошкообразный уголь, например, МИУ-С). Основные его преимущества заключаются в следующем: высокий процент очистки, химическая устойчивость и механическая прочность.

Сорбенты после использования можно восстанавливать. Регенерация проводится раствором щелочи.

  • Экстракция

Принцип действия этого метода очистки сточных вод заключается в следующем: чтобы извлечь растворенные в стоках загрязнения, необходимо трансформировать их в экстрагент. Он представляет собой жидкость, не смешивающуюся с водой.

Экстракция

По завершении фильтрации получается экстракт и рафинат. Экстракт – это раствор извлеченных загрязнений в экстрагенте. Рафинат – это остаточный водный раствор, в котором не содержатся опасные примеси. В роли экстрагента может выступать органический растворитель, к примеру бутилацетат, бензол.

  • Электролиз

При реализации этого метода очистка происходит за счет действия электротока. Его пропускают через стоки, в результате удается извлечь из воды загрязнения.

В итоге такой технологии образуются сильные окислители. Если в стоках растворить хлор либо его соединения, удается очистить и обеззаразить воду.

Биологические методы очистки сточных вод

После отстаивания сточные воды перемещаются в аэротенки. Они представляют собой установки биокисления. В них происходит смешивание стоков с активным илом, состоящим из хлопьевидных соединений специальных микроорганизмов. В эту же емкость подаются пузырьки воздуха.

Аэробные бактерии начинают поглощать органику, окисляя ее, в результате объем активного ила увеличивается. Затем жидкость поступает во вторичный отстойник, в нем ил опускается на дно, часть его отводят на обработку, остальной ил подается обратно в аэротенк.

Если нет необходимости в установке большой производительности, можно использовать не аэротенк, а биофильтр. Он выполнен в виде конструкции башенного типа, в которой находится специальный наполнитель, заселенный активными микроорганизмами. Воздух подается в установку снизу, стоки перемещаются сверху вниз через наполнитель, происходит их очищение бактериями, которые перерабатывают органику в кислородной среде.

  • Обеззараживание

В стоках, прошедших через фильтрацию, содержится много опасных бактерий. Прежде чем сливать такую воду в водоем, следует провести процедуру обеззараживания. Для этого используются:

  • реагенты для санитарной обработки;
  • метод озонирования;
  • облучение воды ультрафиолетом.

Какой метод очистки сточных вод является наиболее эффективным? Нельзя дать однозначный ответ, поскольку у каждого из них есть свои плюсы и минусы. При хлорировании используется токсичный хлор, использовать его нужно осторожно. Важно выдержать воду после такой обработки в течение минимум 30 минут, чтобы хлор выветрился. Поэтому при реализации этого метода используют контактные емкости. Эти резервуары, особенно когда их производительность большая, займут много места.

Метод озонирования достаточно затратный и энергоемкий, для его реализации потребуются герметичные емкости.

Биологические методы очистки сточных вод

Недостаток ультрафиолетового облучения воды заключается в низкой производительности.

  • Обработка осадков

При очистке хозяйственно-бытовых сточных вод в первичных отстойниках выпадает осадок, во вторичных отстойниках (после аэротенков) образуется активный ил.

Такой осадок необходимо правильно переработать и утилизировать. Проблема заключается в том, что такой ил имеет специфические свойства и образуется в большом количестве. Обычно осадок представляет собой органическую суспензию, которую трудно отфильтровать.

В зависимости от выбранного метода отчистки сточных вод и состава, объем ила колеблется от 0,5 до 10 % от стоков, которые поступают на очистку. Влажность осадка равна 90-99 %, при этом влага находится в связанном состоянии. Прежде чем утилизировать такой ил, важно провести процедуру обеззараживания, поскольку в нем содержатся бактерии и гельминты.

Необходимо правильно переработать, а затем утилизировать скопившийся осадок, для этого нужно решить несколько важных задач, а именно сократить влажность осадка, провести его стабилизацию, уничтожить опасные бактерии и гельминты.

Чтобы перевести основной объем органического остатка в минеральную форму, осуществляют метановое сбраживание, а также проводят аэробную стабилизацию.

Метановое сбраживание реализуется в метантенках, в этих резервуарах при высокой температуре осуществляется минерализация осадка с выделением газа метана. Во время сбраживания, помимо минерализации, также происходит обеззараживание органического осадка за счет термического воздействия.

Выделившийся метан чаще всего используют на самих очистных сооружениях для внутренних задач предприятия. Проблема кроется в том, что газ загрязняется примесями.

Метод аэробной стабилизации используют для минерализации осадка. Во время этого процесса происходит активная аэрация илистого осадка в специальных сооружениях, похожих на аэротенки. Затем осадок обезвоживают. Для этого применяют естественные методы: осадок подсушивают на иловых площадках. Также используется механический способ, когда используются ленточные либо камерные фильтр-прессы, центрифуги, вакуумные фильтры.

Прежде чем обезвоживать илистый осадок, влагу нужно перевести из связанной формы в свободную. Для этого ил следует обработать реагентами и флокулянтами. После обезвоживания влажность осадка составляет 70-80 %, все зависит от выбранного метода. Затем осадок поступает на последующую переработку, его обеззараживают термическим способом.

Продезинфицированный осадок используется в качестве удобрения растений.

Комбинированные методы очистки сточных вод

Полную очистку стоков можно осуществлять комбинированными методами, которых существует несколько. У каждого из них есть свои достоинства и недостатки.

  • Гиперфильтрация

Другое название данного метода очистки сточных вод – «обратный осмос». Осуществляется очистка следующим образом: стоки разделяются с помощью фильтрования под давлением с применением полупроницаемых мембран.

Эти мембраны пропускают молекулы воды, задерживая ионы солей. После такой фильтрации получается чистая вода и концентрированный раствор, который можно утилизировать. Чтобы реализовать метод очистки стоков с помощью обратного осмоса, применяют рулонные, трубчатые, фильтр-прессные аппараты, а также установки с полым волокном.

Гиперфильтрация

  • Электрохимическая очистка

Электрохимическая очистка включает в себя множество методов очистки сточных вод, которые основываются на воздействии тока. При реализации таких способов используются растворимые и нерастворимые электроды.

Данный метод подходит, чтобы очистить стоки от коллоидных и взвешенных частиц. С помощью электрокоагуляции также получится удалить примеси с высокой адсорбцией к коагулянту, к примеру красители, нефтепродукты, частички жира и масла.

Суть электрофлотации заключается в том, что загрязнения притягиваются к воздушным пузырькам. Такие пузырьки образуются в процессе электролиза. В результате удается очистить сточные воды от частичек жира и продуктов нефтепереработки, а также взвешенных веществ.

Метод электрохимической деструкции позволит расщепить сложные химические загрязнения на простые и безопасные вещества. При реализации этого метода в стоках происходит образование ионов гипохлорида, они очищают сточные воды от патогенных микроорганизмов. Этот способ используется для фильтрации сточных вод, поступающих из фармацевтических заводов и инфекционных больниц.

Заключительный этап – обеззараживание стоков. Данный шаг позволяет убить опасные вирусы и бактерии, которые могут привести к возникновению тяжелых заболеваний.

Наиболее опасны хозяйственно-бытовые, а также промышленно-бытовые стоки, отходы с инфекционных больниц, поверхностно-ливневые стоки, жидкие отходы, поступающие с птицефабрик, мясоперерабатывающих предприятий. Если не провести очистку и обеззараживание таких сточных вод, может начаться эпидемия.

Обеззараживание позволяет уничтожить опасные бактерии и вирусы, находящиеся в стоках после фильтрации.

Метод обеззараживания, показавший максимальную эффективность, – применение УФ-излучения. Чтобы осуществить такую обработку, используют облучение с длиной волны 200-400 нм. При такой бактерицидной обработке лучи проникают в ДКН патогена, разрушая его. В результате размножение бактерий прекращается. Применение подобных установок позволяет остановить образование токсичных веществ в стоках. Только после такой обработки можно сбрасывать воду в водоемы, при этом биоценоз не будет поврежден.

Электрохимическая очистка

Чтобы осуществить эффективную очистку и обеззараживание бытовых или промышленных стоков, важно подобрать оптимальный метод очистки сточных вод, использовать подходящие реагенты.

Добиться необходимого результата получится с помощью физико-химического, биологического и комбинированного методов очистки сточных вод, именно они являются наиболее популярными. Важно действовать комплексно, для этого нужно не только выбрать подходящий метод очистки, а также правильно использовать очистное сооружение и регулярно обслуживать его.

Чтобы очистить стоки, придется приложить много усилий. Потребуются специальное оборудование и реагенты, недопустимо нарушение технологии работы.

Если все сделать правильно, после очистки стоки будут полностью безопасны для биоценоза и человеческого организма. Для достижения высокого процента очистки нужен комплексный подход. Редко когда удается добиться необходимого результата, применив всего лишь один метод очистки, обычно требуется комбинировать несколько технологий.

Источник https://patenton.ru/patent/RU2726121C1

Источник https://trends.rbc.ru/trends/green/60ab81379a79477ea76540b5

Источник https://novoe-mesto.ru/press/articles/metody-ochistki-stochnykh-vod/