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

Очистка и подготовка больших объемов воды необходима в настоящее время для большинства отраслей промышленности. Особенно для тех, в чьей технологии очищенные стоки составляют основную часть потребляемой воды.

Формирование того, или иного типа биоценоза зависит от состава стоков и нагрузки на систему очистки, определяемыми конструкцией и режимами эксплуатации аэробной биоочистки очистных сооружений, определяемыми еще на стадии их проектирования.

В предыдущих наших статьях мы подробно рассматривали механизм работы аэротенков и свойства аэробного активного ила. В этой публикации мы хотим остановиться на формировании системы биоценоза активного ила при различных методах аэробной обработки сточной воды.

В прошлой статье мы начали рассматривать мембранные биореакторы. Одним из представителей таких биореакторов является Bioctor M – MBR, мембранный реактор, выпускаемый компанией Nijhuis Water Technology. В этой установке используются пластинчатые мембранные модули, изготовленные из высокопористых полимерных материалов.

В предыдущих публикациях мы уже рассматривали технологии микрофильтрации и ультрафильтрации, а так же останавливались на их применении в очистке сточных вод. В этой же статье мы хотим рассмотреть принцип работы и конструкционные особенности установки мембранного биореактора, а так же его преимущества перед классической схемой биологической очистки.

При аэробной биологической очистке в реакторах смешения, мембранные модули используются для отделения массы взвешенного анаэробного ила от очищенной воды. Мембранные модули могут быть также использованы для аэрации чистым кислородом сточных вод в мембранном биореакторе.

Ранее мы уже упоминали об использовании мембран в процессах аэробной биологической очистки, теперь более подробно остановимся на способах, процессах и областях применения мембранной фильтрации.

Нами уже были рассмотрены способы механической очистки с помощью процеживания и фильтрации. Но для обеспечения более действенного отделения нерастворимых органических и минеральных взвесей, а также жидкостей, несмешиваемых с водой, с помощью средств механической очистки, используются методы гравитационной сепарации.

Для более тонкой механической очистки может использоваться барабанное сито внешней подачи, представляющее собой вращающийся барабан с клиновидной решеткой, выполненной в форме спирали. Суженная часть клина обращена на внешнюю сторону, что предотвращает засорение решеточных щелей.

Для отделения более мелких примесей и частично взвешенных веществ, на следующем этапе грубой механической очистки в технологических схемах компании Nijhuis Water Technology применяется фильтрование стоков через ситяные отстойники. Они представляют собой неподвижный решетчатый экран, составленный из элементов клиновидной формы, по которому направляется вниз поток очищаемой сточной воды.

В предыдущих публикациях мы подробно останавливались на принципах физико-химической и биологической очистки сточной воды. Но перед передачей сточных вод на стадии очистких от тонких примесей, требуется провести стадию первичной механической очистки, которая включает процеживание и фильтрацию, о чем очень кратко было рассказано в прошлой статье.

Для избавления от еще более мелких фракций загрязняющих веществ, применяется метод фильтрования через пористые перегородки. При этом вода проходит через них, оставляя на поверхности частицы жидкой или твердой нерастворимой фазы. Пток воды обеспечивается либо под действием гидростатичесткого давления, повышения давления над перегородкой, или создания вакуума после ней.

Мы уже останавливались на методах физико-химической и биологической очистке стоков. На этот раз мы хотим уделить более пристальное внимание процессам, происходящим при их механической очистке. Основное ее назначение состоит в удалении крупных включений из производственных вод, состоящих из остатков технологической переработки, бытового мусора, попадающего с бытовыми стоками и прочих засоряющих элементов, а так же грубодисперсных взвешенных веществ и жидкостей, несмешивающихся с водой.

В предыдущих наших публикациях уже были рассмотрены способы и методы удаления разного рода загрязнений из сточных вод методом флотации. В этой статье мы уделим более пристальное внимание удалению взвешенных веществ. Прежде всего, методика удаления и выбор способа флотации зависит от плотности взвешенных частиц.

Для более тщательной очистки сточных вод от жировых компонентов применяется реагентная флотация. При этом в качестве коагулянтов используются, как правило, сульфат и хлорид железа, или сульфат, а также хлорид и оксихлорид алюминия. В случае, если необходимо избежать добавления химических реагентов в извлекаемую из стоков пищевой промышленности жировую фазу, используемую для возврата в производство или вторичную переработку, и вместе с тем обеспечить эффективную очистку, применяется методика двуступенчатой флотации.

В предыдущих статьях мы останавливались на видах флотации, на основе которых спроектированы флотационные установки напорного, эжекторного и гравитационного типа, выпускаемые компанией Nijhuis Water Technology. Здесь мы более подробно рассмотрим механизмы флотационного удаления жировых загрязнений сточных вод.

Добавка кислот и щелочей сдвигает pH коллоидного раствора в нужные пределы, оптимальные для образования прочных и устойчивых хлопьев коагулянта. Для нарушения равновесного состояния коллоидного раствора, в результате чего его частицы собираются и удаляются вместе с хлопьевидными образованиями, используются неорганические коагулянты на основе солей и железа и алюминия, а так же флокулянты на основе полиакриламида.

В предыдущих наших публикациях рассматривалось, что из себя представляет флотационные установки, выпускаемые компанией Nijhuis Water Technology, а теперь стоит более внимательно остановиться на самом механизме извлечения и дальнейшей утилизации улавливаемого флотаторами осадка.

Как уже указывалось ранее, для непрерывной очистки поступающих потоков сточной воды могут использоваться два реактора SBR. Перед подачей в биореакторы, сточные воды проходят в био-селектор, где идет смешивание сточной воды и потока рециркурляционного ила.

В прошлой статье мы рассмотрели принцип работы реактора последовательного замеса. В этой статье подробнее коснемся этапов его действия.
На первом этапе происходит заполнение реактора последовательного замеса, которое может проходить по одной из трех схем...

В предыдущих статьях мы уже останавливались на конструкциях аэротенков, используемых для аэробной биологической очистки. В это раз нам хотелось более подробно остановиться на конструкции и принципах работы реакторов последовательного замеса. Это так называемые реакторы SBR, аббревиатура названия которых составлена из словосочетания sequencing batch reactor (от латинского sequentum — последовательность, и англ. batch - замес).

В предыдущих публикациях нами подробно рассматривалось аппаратное оборудование для проведения аэробной биологической очистки, представленное аэротенками и биореакторами различных конструкций. В этой статье мы подробно остановимся на технологических устройствах, предназначенных для проведения анаэробной биологической очистки.

Мембранные аэротенки представляют собой еще один тип современного аппаратного обеспечения аэробной биологической очистки. Чаще всего они используются в качестве второй ступени непрерывного процесса, являясь в определенных условиях более эффективными устройствами, чем отстойники-осветлители и установки флотационного осаждения. Это, фактически, аппарат, в котором используется сочетание аэробной биологической очистки сточных вод и мембранной фильтрации.

Аэротенки периодического действия иначе называются реакторами последовательного замеса. Их основное отличие в последовательности операций, выполняемых в одной емкости, в течение заданных периодов времени, необходимых для завершения каждой из стадий очистки. Глубокое окисление органики, а затем и отстаивание активного ила с последующей декантацией очищенных стоков и удалением избытков образующейся биомассы проводятся в течение необходимого временного промежутка. Зоны аэрации и отстаивания здесь конструктивно соединены между собой, что дает возможность перемещения биомассы с полным смешением осветляемых стоков с активным илом при участии установленных механических аэраторов.

Системы непрерывного типа, или коридорные аэротенки, являются классическими и достаточно широко используемыми. Представляют они из себя последовательную систему коридоров, в которую очищаемые стоки поступают с определенной расчетной скоростью, проходя через зоны аэробной биологической очистки по принципу вытеснения. В аэротенках коридорного типа взаимодействие стоков с биомассой активного ила начинается с реакций, требующих потребления больших количеств растворенного кислорода, и заканчивается процессами, практически его не использующими. Такое конструкционное разделение от двух до четырех коридоров предназначено для возможности выделения одного или нескольких из них под регенерацию активного ила.

Как указывалось ранее, аэробная биологическая очистка сточных вод проводится при непосредственном участии активного ила, являющегося сообществом множества бактерий и микроорганизмов, принимающих свое определенное участие в каждой из стадий процесса разложения различной по составу сложной органики, являющейся загрязнителем сточных вод. Естественно, что система аэробной биологической очистки требует соответствующего аппаратного обеспечения и проводится в соответствии с определенными технологическими процессами, каждый их которых имеет свои особенности, преимущества и недостатки, что мы и рассмотрим более подробно ниже.

В качестве примера этих таких биореакторов можно рассмотреть конструкцию и принципы работы выпускаемых компанией Nijhuis Water Technology систем Аэкобэг – анаэробной переработки навоза и Минотаурус- системы анаэробного сбраживания навоза. Процесс анаэробного сбраживания в этом случае является одностадийным и работа кислотообразующих и метагенных организмов проходит в одном объеме.

Основной частью установки по получения биотоплива является реактор. Во-первых, главным условием является прочность и герметичность его резервуара, а также устойчивость к коррозионному воздействию и теплоизоляция. Во-вторых, следует обеспечить его надежными устройствами для введения сырья и отвода биогаза и твердых продуктов переработки. Кроме того, необходимо обеспечить возможность ревизии и технического обслуживания внутреннего пространства биореактора. Форма реактора может быть яйцеобразной, при которой обеспечиваются лучшие условия для проведения анаэробного сбраживания.

Мы уже рассмотрели все условия, которые необходимо соблюдать при получении биогаза при анаэробном сбраживании, а теперь остановимся подробнее на установках по переработке биологических отходов, вырабатывающих это биотопливо. Развитие животноводческих комплексов и пищеперерабатывающих производств привело к возникновению необходимости такой переработки навоза и стоков пищевых производств, которая осуществлялась бы более экологично, и с наименьшими затратами. Поэтому и были разработаны методики и аппаратное обеспечение анаэробного сбраживания органики, направленное на получение биогаза.

Температурные режимы, при которых проходит метановое брожение, делятся на три типа. Психофильный температурный режим проходит в диапазоне от 20 до 25оС, мефильный – от 25 до 40оС, и термофильный – при температурах выше 40оС. Психофильный режим не требует дополнительного подогрева и проходит без дополнительного контроля за температурой, и используется в соответствующих климатических зонах, с показателями среднегодовой температуры, составляющими не менее 18-20оС.