Блог системах очистки сточных вод, водоподготовке и применяемых для очистки воды химических реагентах

Ранее мы рассмотрели способы удаления воды из осадка на иловых площадках. При всей своей простоте они все же требуют наличия больших площадей для их сооружения, что не всегда бывает рационально.

Вторичные осадки, с высокой влажностью, образуются на стадии физико-химической и биологической очистки. Для эффективного выделения из стоков коллоидной фазы загрязнений применяются коагулянты и флокулянты, химические реагенты, способствующие объединению частиц коллоидных растворов в более крупные агрегаты.

В процессе механической, физико-химической и биологической стадий очистки сточной воды образуются осадки, имеющие в своем составе органические и неорганические компоненты, разного вида и состава.

В сточных водах при использовании картофельного сырья содержится от 8785 до 8965 мг/л взвешенных веществ, с показателями ХПК 1155-1297 мг/л и БПКполн 430-758 мг/л, в зависимости от количества сопутствующих производств. Содержание общего азота равно 17 мг/ л при количестве общего фосфора 5 мг/л.

В компании Nijhuis Water Technology разработана схема переработки сточных вод с высокой концентрацией загрязняющих веществ, рассчитанная в том числе и на очистку стоков спиротовододочных заводов. Это технологическая схема с применением установки анаэробного сбраживания Аэкомикс, позволяющая обеспечить высокую очистку производственных сточных вод в сочетании с обеспечением безотходности технологического цикла.

Поскольку в молочных стоках не должно содержаться большого количества механических примесей, то их очистка на первой стадии может производиться с помощью устройств с минимальной шириной прозора задерживающей примеси решетки с отверстиями клиновидной формы, к которым относятся в том числе барабанные сита и ситяные отстойники, выпускаемые Nijhuis Water Technology.

Предприятия по переработке молока включают в себя пункты его приема и переработки в молочные продукты, консервные заводы, а так же производства сыра и масла. Сточные воды, образующиеся при переработке такого типа пищевого сырья, как молоко, делятся на загрязненные и незагрязненные.

Рассмотрим сначала образование жирных стоков. Самое большое количество взвесей, составляющее примерно 3500 мг/л, содержится в цехах переработки технических фабрикантов, то есть частей животных, используемых для вторичной, или же другой переработки.

В мясной промышленности все производства условно делятся на три категории, в первую из которых входят заводы по убою и переработке мяса животных, животных и птицы, мясопереработки, а так же производства по убою и переработке птицы. Эта классификация определяет характер и специфику состава сточной воды, подаваемой на водоочистительные сооружения.

На практике, для очистки сточных вод, где имеется своя специфика, то есть загрязнения, которые необходимо выделить, представлены частицами меньшей плотности и значительно мельче, чем те, что выделяются при традиционной флотации.

К самому распространенному типу относятся площадки с естественным основанием. Для строительства таких площадок можно использовать только грунтовые поверхности с хорошими фильтрующими свойствами. При этом глубина залегания воды под ними не должна составлять более полутора метров, и при разрешении сброса отфильтрованной воды на рельеф.

Помимо использования установок механического обезвоживания осадка, таких как ваккум-фильтры, пресс-фильтры и центрифуги, до сих пор успешно применяется методика подсушки осадка перед его обезвоживанием с использованем механических средств, или же как площадок резервного размещения осадка.

Жидкие осадки также могут подвергаться высушиванию, однако требуют больших расходов тепловой энергии, идущей на удаление избыточной влаги. Для этого используются два типа сушилок – распылительные и с взвешенным слоем, в которых при сушке осадка при температуре около 250о С полностью уничтожаются патогенные микроорганизмы и яйца гельминтов, и в тоже время сохраняются белковые и витаминные составляющие обрабатываемой массы.

Контактные сушилки работают по принципу передачи тепла от теплоносителя к высушиваемому осадку через разделительную стенку. Они делятся на сушилки непрерывного и периодического действия.

Рассмотрим наиболее часто применяемые устройства, к которым относится сушилки барабанного типа с прямоточным движением осадка и теплоносителя.

Как мы уже упоминали, обезвоженный осадок после аэробной и анаэробной биологической очистки содержит большое количество биогенных элементов, которые подбираются в определенном соотношении и могут, поэтому, использоваться в качестве ценного органического удобрения.

Для обезвоживания осадка используется также центрифугирование, представляющее собой процесс разделения фаз под действием центробежных сил, которые создаются во вращающемся барабане. Основным показателем их работы является фактор разделения, характеризующий степень раздела фаз под действием центробежных сил в сравнении с аналогичным показателем под действием сил гравитации.

Большую степень обезвоживания осадка можно получить при использовании фильтр-прессов, обеспечивающих самую низкую влажность получаемого осадка. Их использование необходимо в тех технологических цепочках обработки осадка, где, в конечном счете, производится термическая сушка или утилизация осадка, способы которой требуют минимальной его влажности.

В прошлой статье мы рассмотрели методы обезвоживания осадка сточных вод в общих чертах, здесь рассмотрим более подробно одно из вариантов устройств для обезвоживания - вакуумные фильтры.

В результате обработки сточных вод различными методами очистки, механическими, физико-химическими и биохимического окисления происходит выделение осадочных суспензий или эмульсий, обладающих высокой влажностью. Тип осадка зависит от особенностей производства и способов его выделения.

Для того, чтобы использовать осадок, полученный после биохимического окисления в качестве сельскохозяйственного удобрения, требуется обеспечить его обеззараживание, которое достигается обработкой осадка, подвергнутого мезофильному сбраживанию при Т=38оС, при более высоких температурах.

Мы уже останавливались на конструкциях установок для анаэробного сбраживания, сейчас мы проведем экскурс по возможным вариантам их конструкций. Как мы уже упоминали, широкое практическое использование получили в основном установки анаэробного сбраживания, работающие в мезофильном и термофильном режимах.

В одноступенчатой схеме анаэробного сбраживания регулирование условий среды подстраивается под требования самой требовательной группы бактерий, образующих метан. Это ведет к замедлению роста и скорости обмена у бактерий, работающих на стадиях гидролиза, ацитогенеза и ацетогенеза.

Конструкции метатенков за все время их использования претерпели значительные изменения, целью их «эволюции» было максимальное создание условий, благоприятных для процесса анаэробного брожения. Первые их варианты представляли собой вертикальные емкости с плоским, или же коническим днищем, изготовленные из стали, или железобетона.

К органическим веществам, которые, как и металлы, оказывают в малых концентрациях полезное, а в больших - токсическое воздействие, принадлежат поверхностно-активные вещества и хлороводороды. Поверхностно-активные вещества попадают систему анаэробного сбраживания, адсорбируясь на поверхности загрязнений и взвешенных веществ.

Самыми сильными по токсическому воздействию на микроорганизмы, участвующие в биохимическом окислении, являются металлы, особенно тяжелые. Помимо токсического воздействия, которое они оказывают в больших концентрациях, тяжелые металлы необходимы для участия в метаболизме бактерий и микроорганизмов.

На оптимальное течение процесса анаэробного брожения оказывают влияние так же вещества как органического, так и неорганического происхождения, которые при соответствующих условиях могут вести себя как токсины. Предопределить возможность и степень такого негативного влияния компонентов системы не представляется возможным по целому ряду причин.

Кроме других факторов на процесс очистки оказывает значимое действие и время сбраживания, а также перемешивание массы.

Мы уже останавливались на условиях среды, которые необходимо поддерживать для оптимального течения процесса анаэробного сбраживания, теперь же мы рассмотрим те основные параметры, с помощью которых можно направленно изменять его течение.