Основний метод очищення стічних вод полягає у використанні різних технічних засобів для розділення, видалення та переробки забруднюючих речовин, що містяться у стічних та стічних водах, або перетворення їх на нешкідливі речовини для очищення води.
Існує багато способів очищення стічних вод, які можна умовно розділити на чотири категорії: біологічне очищення, фізичне очищення, хімічне очищення та природне очищення.
1. Біологічна обробка
Завдяки метаболізму мікроорганізмів, органічні забруднювачі у вигляді розчинів, колоїдів та дрібних суспензій у стічних водах перетворюються на стабільні та нешкідливі речовини. Залежно від різних мікроорганізмів, біологічне очищення можна розділити на два типи: аеробне біологічне очищення та анаеробне біологічне очищення.
Аеробно-біологічний метод очищення широко використовується в біологічній обробці стічних вод. Залежно від різних методів процесу, аеробно-біологічний метод очищення поділяється на два типи: метод активного мулу та метод біоплівки. Сам процес активного мулу є очисною установкою, яка має різні режими роботи. Обладнання для очищення біоплівкового методу включає біофільтр, біологічний поворотний стіл, резервуар для контактного біологічного окислення та біологічний псевдозріджений шар тощо. Метод ставкового біологічного окислення також називають методом природного біологічного очищення. Анаеробно-біологічне очищення, також відоме як біологічне відновлення, в основному використовується для очищення висококонцентрованих органічних стічних вод та осаду.
2. Фізичне лікування
Методи відділення та відновлення нерозчинних зважених забруднюючих речовин (включаючи масляну плівку та краплі олії) у стічних водах за допомогою фізичної дії можна розділити на метод гравітаційного розділення, метод відцентрового розділення та метод утримання на ситах. До очисних установок, що належать до методу гравітаційного розділення, належать седиментація, флотація (повітряна флотація) тощо, а відповідне очисне обладнання включає піскоуловлювач, відстійник, жировловлювач, резервуар для повітряної флотації та його допоміжні пристрої тощо; відцентрове розділення саме по собі є різновидом очисної установки, до якої використовуються обробні пристрої, такі як центрифуга та гідроциклон тощо; метод утримання на сітках має два обробні блоки: утримання на сітках та фільтрацію. У першому використовуються сітки та екрани, а в другому - піщані фільтри та мікропористі фільтри тощо. Метод очищення, заснований на принципі теплообміну, також є фізичним методом очищення, до його очисних установок входять випаровування та кристалізація.
3. Хімічна обробка
Метод очищення стічних вод, який розділяє та видаляє розчинені та колоїдні забруднювачі у стічних водах або перетворює їх на нешкідливі речовини за допомогою хімічних реакцій та масообміну. У методі хімічної обробки технологічні установки, що базуються на хімічній реакції дозування, це: коагуляція, нейтралізація, окисно-відновний процес тощо; тоді як технологічні установки, що базуються на масообміні, це: екстракція, відпарювання, адсорбція, іонний обмін, електродіаліз та зворотний осмос тощо. Останні дві технологічні установки разом називаються технологією мембранного розділення. Серед них установка очищення, що використовує масообмін, має як хімічну дію, так і пов'язану з нею фізичну дію, тому її також можна відокремити від методу хімічної обробки та перетворити на інший тип методу очищення, який називається фізико-хімічним методом.
малюнок
Звичайний процес очищення стічних вод
1. Знежирення стічних вод
Такі показники забруднення, як вміст нафти, ХСКкр та БСК5 у знежирювальній стічній рідині, є дуже високими. Методи обробки включають кислотну екстракцію, центрифугування або екстракцію розчинником. Метод кислотної екстракції широко використовується, додаючи H2SO4 для регулювання значення pH до 3-4 для деемульгації, обробляючи парою та перемішуючи із сіллю, а потім витримуючи при 45-60 t протягом 2-4 годин, олія поступово спливає, утворюючи шар жиру. Вилучення жиру може досягати 96%, а видалення ХСКкр - понад 92%. Зазвичай масова концентрація нафти у воді на вході становить 8-10 г/л, а масова концентрація нафти у воді на виході - менше 0,1 г/л. Вилучена олія далі переробляється та перетворюється на суміш жирних кислот, які можна використовувати для виготовлення мила.
2. Стічні води від вапнування та видалення волосся
Стічні води від вапнування та видалення волосся містять білок, вапно, сульфід натрію, зважені тверді речовини, 28% від загального ХСКкр, 92% від загального S2- та 75% від загального SS. Методи очищення включають підкислення, хімічне осадження та окислення.
Метод підкислення часто використовується у виробництві. За умови негативного тиску додають H2SO4 для регулювання значення pH до 4-4,5, генерують газоподібний H2S, поглинають його розчином NaOH та генерують сульфуровану лугу для повторного використання. Розчинний білок, що осів у стічних водах, фільтрують, промивають та сушать, перетворюючи продукт. Швидкість видалення сульфідів може сягати понад 90%, а ХСКкр та СС знижуються на 85% та 95% відповідно. Його вартість низька, виробнича операція проста та легко контролюється, а виробничий цикл скорочується.
3. Стічні води хромового дублення
Основним забруднювачем стічних вод хромового дублення є важкий метал Cr3+, масова концентрація якого становить близько 3-4 г/л, а значення pH слабокислотне. Методи очищення включають лужне осадження та пряму переробку. 90% вітчизняних шкіряних заводів використовують метод лужного осадження, додаючи вапно, гідроксид натрію, оксид магнію тощо до відпрацьованої хромової рідини, реагуючи та зневоднюючи для отримання хромвмісного шламу, який після розчинення в сірчаній кислоті можна повторно використовувати в процесі дублення.
Під час реакції значення pH становить 8,2-8,5, а осадження найкраще відбувається при 40°C. Лужним осадником є оксид магнію, коефіцієнт відновлення хрому становить 99%, а масова концентрація хрому в стічних водах менше 1 мг/л. Однак цей метод підходить для великих шкіряних заводів, а домішки, такі як розчинна олія та білок у переробленому хромовому шламі, впливатимуть на ефект дублення.
4. Комплексна система очищення стічних вод
4.1. Система попереднього очищення: Вона в основному включає очисні споруди, такі як решітка, регулювальний резервуар, відстійник та резервуар повітряної флотації. Концентрація органічних речовин та зважених твердих частинок у стічних водах шкіряного заводу висока. Система попереднього очищення використовується для регулювання об'єму та якості води; видалення нержавіючих речовин та зважених твердих частинок; зменшення частини забруднення та створення сприятливих умов для подальшого біологічного очищення.
4.2. Система біологічного очищення: ρ(ХСКкр) стічних вод шкіряних заводів зазвичай становить 3000-4000 мг/л, ρ(БСК5) – 1000-2000 мг/л, що належить до висококонцентрованих органічних стічних вод, значення m(БСК5)/m(ХСКкр) становить 0,3-0,6, що підходить для біологічного очищення. Наразі в Китаї більш широко використовуються окислювальні канавки, SBR та біологічне контактне окислення, а також струменева аерація, біоплівковий реактор періодичної дії (SBBR), псевдозріджений шар та висхідний анаеробний муловий шар (UASB).
Час публікації: 17 січня 2023 р.
