Физико-химические методы очистки

Компактные сооружения предназначены, как правило, для очистки и обеззараживания бытовых сточных вод, поступающих от населенных пунктов, промышленных предприятий, коммунально-бытовых объектов.

Очистка стоков может предусматриваться как традиционными способами, так и физико-химическими способами или их сочетанием.

Технологическая схема при традиционных способах включает узел механической очистки - решетки, песколовки, первичные отстойники и биологической очистки - аэротенки с продленной аэрацией, биофильтры различных конструкций. В случае выпуска очищенных сточных вод в водоем необходима их дезинфекция. Физико-химическая очистка сточных вод обладает широким диапазоном применения.

Рисунок 5 - Принципиальная схема компактных сооружений физико-химической очистки сточной воды

1 - флокулятор-флотатор; 2 - I стадия фильтрации; 3 - промежуточный резервуар; 4 - II стадия фильтрации; 5 - III стадия фильтрации с доочисткой и обеззараживанием очищенной сточной воды; 6 - сатуратор; 7 - компрессор; 8 - озонатор; 9 - реагентное хозяйство

Флокуляция проводится с помощью вводимого высокомолекулярного соединения марки FO 4115 SH дозой 1-3 мг/л, которое готовится в реагентом хозяйстве 9. Процесс протекает во флокуляторе, концентрически расположенного во флотаторе 1 продолжительностью от 1 до 1,5 минут, после чего сточная вода попадает во флотатор.

Флотация осуществляется за счет пузырьков воздуха, которыми насыщается циркуляционная вода в количестве 50 % от исходной путем прохождения ее через сатуратор 6. Аэрируемая вода подаётся в верхнюю часть флокулятора, через которую изливается сфлокулированная смесь сточной воды во флотатор. Переход жидкости из напорного режима в безнапорный сопровождается образованием пузырьков, центрами которой являются сфлокулированные частицы. Удаление нерастворимых веществ позволяет осветлять воду от 60 до 80 %. Остаточная концентрация загрязнений удаляется фильтрованием и доочисткой.

Так как осветленная сточная вода после флотации содержит различную концентрацию загрязнений, (ввиду колебаний в исходной воде, а также различий в структуре и происхождений этих загрязнений) то число стадий фильтровании предусматривается от 1 до 3, с автоматическим регулированием в зависимости от исходной концентрации сточных вод.

Реализация принципиальной схемы компактных сооружений физико-химической очистки сточных вод, произведена на КОБК 25, проходящих длительное промышленное испытание на мемориальном комплексе "Куликово поле".

Флотация применяется для удаления из сточных вод нерастворимых диспергированных примесей, которые плохо отстаиваются. Для этого в воду подают воздух под давлением через перфорированные трубы с мелкими отверстиями. При движении через слой жидкости, пузырьки воздуха сливаются с частичками загрязнений и поднимают их на поверхность воды, где они собираются в виде пены. Эффект очистки зависит от величины пузырьков воздуха, которые должны иметь размер 10-15 мкм. Степень очистки составляет 95-98%. Для увеличения степени очистки в воду можно добавить коагулянты. Иногда во флотаторе одновременно проводится и окисление, тогда воду насыщают воздухом, обогащенным кислородом или озоном. В других случаях для устранения окисления флотацию осуществляют инертными газами. Флотация бывает напорная и вакуумная.

Адсорбционная очистка (очистка на твердых сорбентах) применяется для глубокой очистки сточных вод при незначительной концентрации загрязнителей, если они биологически не разлагаются или являются сильными ядами (фенолы, гербициды, пестициды, ароматические и нитросоединения, СПАВы, красители и т.д.).

Ионообменная очистка применяется для извлечения из сточных вод металлов (Zn, Cu, Cr, Ni, Pb, Hg, Cl, Va, Mn и др.), а так же соединений мышьяка, фосфора, цианистых соединений и радиоактивных веществ. Метод позволяет рекуперировать ценные вещества. Суть метода состоит в том, что существуют природные и синтетические вещества (иониты), нерастворимые в воде, которые при смешивании с водой обменивают свои ионы на ионы, содержащиеся в воде. Иониты, способные поглощать из воды положительные ионы называют катионитами, а отрицательные - анионитами. К неорганическим природным ионитам относятся цеолиты, глинистые минералы, полевые шпаты, различные слюды. К неорганическим синтетическим относятся силикагели, труднорастворимые окиси и гидроокиси некоторых металлов (алюминия, хрома, циркония и др.).