WW методи за почистване
Методи за пречистване на водите - раздел Екология, Екология Правилата за опазване на повърхностните води забраняват заустването на непречистени Св. Пречистването им.
Правилата за опазване на повърхностните води забраняват заустването на непречистени отпадъчни води. Тяхното пречистване се състои в неутрализация (т.е. отстраняване на вредни вещества, чието навлизане във водните обекти може да направи водата неподходяща за един или повече видове водоползване) и дезинфекция (т.е. провеждане на санитарни и технически мерки за унищожаване на патогени на инфекциозни заболявания във водата чрез химични и физични методи). В предприятията от кожарската и хранително-вкусовата промишленост може да се наложи обеззаразяване на отпадъчни води, а във всички останали индустрии пречистването на отпадъчните води се свежда до тяхното неутрализиране. В този случай почистването се прилага, когато
за , (5.5)
където е действителната концентрация на замърсители във водата, mg/l; - изчислителна (допустима) концентрация на замърсители във воден обект, mg/l; - концентрация на i-тото вещество в отпадъчните води, mg/l;-фонова концентрация на i-тото вещество във водния обект, mg/l.
Ако , тогава (5.6)
където n е необходимата степен на пречистване на SW или съотношението на разреждане на SW с чиста вода. Студентите могат да се запознаят с метода за изчисляване на n в раздел 6 на учебника [2]. Понастоящем коефициентът на разреждане на WW варира от 5 до 20, което увеличава нуждата от прясна вода в онези региони, където разработените и широко използвани методи за пречистване на WW се игнорират.
Подробно описание на системите за пречистване на отпадъчни води във връзка с конкретни отрасли е дадено в дисциплината "Инженерна екология" или "Екология на строителството", или "Безопасност на живота" (частично). Затова даваме само кратко описание на методите за пречистване на водата от замърсители.
При почистване на отпадъчните води трябва да се спазва определена последователност в прилагането на методите.почистване. Първо, заустваните отпадъчни води се почистват от суспензии и диспергирани колоидни частици (механично почистване). След това се прилагат методите на физикохимично и химично (реагентно) почистване. За отстраняване на силно токсични примеси в отпадъчните води се използват електрохимични методи, а в случай на особено вредни примеси може да се използва термична обработка. За пречистване на битови отпадъчни води най-често се използват биологични методи.
Суспендираните частици се отстраняват от водата чрез прецеждане, утаяване и филтриране. По време на филтрирането (първичният етап на механично пречистване на отпадъчни води) големи неразтворими примеси с размер до 25 mm се отстраняват с помощта на решетки, сита и фрикционни мелници. При утаяване или бавно разделяне на течна дисперсна система на нейните съставни фази, грубо диспергираните примеси постепенно се утаяват; кинетиката на скрининга е показана на фиг. 5.2.
Ориз. 5.2. Типична динамика на утаяване на едродисперсни примеси.
Продължителността на утаяването се определя в зависимост от необходимата степен на пречистване от този вид примеси.
Фино диспергираните примеси с малка концентрация се отстраняват с помощта на филтри, т.е. порести прегради, които пропускат течността, но задържат твърди частици.Има гранулирани (пясъчни, въглищни и др.) и гъвкави (мрежести, хартиени и др.) филтри.
С помощта на физико-химични методи се отстраняват токсичните вещества и се осигурява по-висока степен на пречистване. Общо се използват повече от 10 физикохимични метода за пречистване, най-важните от които са флотация и адсорбция. Флотацията се използва за отстраняване на неразтворими диспергирани примеси, повърхностно активни вещества и др. Не изисква сложно оборудване и високи разходи. Отстраняването на частиците примеси се осигурява чрез прилепването им към мехурчетата.въздух, генериран по време на евакуацията на разтвора или рязко намаляване на налягането му в резервоара, по време на механично разпръскване от турбини от помпен тип, по време на химични реакции (например при реакции с еволюция) и в биологични процеси.
Адсорбционната обработка на WW се използва при ниски концентрации на вредни примеси, главно органични съединения (пестициди, хербициди), както и феноли, PIV и др. Като адсорбенти се използват активен въглен, пепел, шлака, дървени стърготини. Като правило в адсорбционните инсталации се използват няколко последователни слоя адсорбент, които се генерират чрез нагряване до температура 200...800°C.
Ориз. 5.3. Типични изотерми на адсорбция
Типичните адсорбционни изотерми или линии, показващи връзката между количеството на адсорбираното вещество (Q), налягането (P) и температурата на пречистените отпадъчни води (t), са показани на фиг. 5.3.
За селективно пречистване на редица токсични примеси се използват по-сложни и скъпи физични и химични методи: йонообменно пречистване, обратна осмоза, ултрафилтрация и др. Химичните и електрохимичните методи за пречистване на отпадъчни води включват неутрализиране на агресивни отпадъчни води (отпадъчните води се считат за неагресивни при pH = 6,6,5 и pH = 8,9; силно агресивни при pH 9), добавяне на химически реагенти, филтриране през неутрализиращи мембрани и хемосорбция, т.е. абсорбция на вещество от повърхността на хемосорбент в резултат на химични реакции. Неутрализацията се осигурява чрез смесване на киселинни и алкални отпадъчни води, добавяне на киселинни или алкални реагенти, филтриране на киселинни отпадъчни води през варовик, мрамор или доломит.
Биологичното пречистване се основава на способността на редица микроорганизми, главно бактерии, да унищожават органичните замърсители, съдържащи се в отпадъчните води.произход. Най-висока ефективност на биологичното третиране се постига при температури 20.30°C, pH 6.5. 7.5, достатъчно снабдяване на микроорганизми с биогенни елементи и липса на токсични вещества, които засягат тези организми (установени са максимално допустими концентрации на вещества, които не оказват неблагоприятно влияние върху работата на съоръженията за биологично третиране). В такива структури биомасата може да бъде във ВВ в свободно състояние или да бъде фиксирана неподвижно в т. нар. биофилтри, през които преминава обработената ВВ.
През последните години бяха широко използвани редица нови обещаващи методи за пречистване на WW. Те включват използването на озон вместо конвенционалните окислители (способни да разрушават много примеси във водни разтвори при обикновени температури), ускорени електрони (предизвикващи радиолиза на токсични компоненти) и нискотемпературна плазма (), т.е. йонизиран газ с равни концентрации на положителни и отрицателни заряди, както и мембранна технология и др.