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

Все сточные воды, образующиеся в промышленных производствах любого типа, подразделяются на три основных потока.

Потребление воды, используемой в системах оборотного водоснабжения и являющейся, по сути, хладагентом, может быть сокращено за счет совершенствования систем охлаждения, а также способов очистки и подготовки оборотной воды.

Процесс аэробной биологической очистки сточной воды заключается в ее контакте с бактериями и микроорганизмами активного ила, в присутствии необходимого для этого количества кислорода, растворенного в воде. После прохождения всех фаз биологического окисления растворенной органики, активный ил отделяется от воды методами отстаивания, или напорной флотации.

Гидрохимические показатели характеризуют в первую очередь режим эксплуатации сооружений аэробной биологической очистки. Гидрохимический контроль состояния биоценоза активного ила позволяет получить надежную информацию об изменении состояния водной среды, в которой он функционирует, а также определить эффективность работы на разных ступенях стадии биологической очистки сточной воды.

К одним из таких показателей является «нагрузка на активный ил», представляющая собой соотношение между количеством биомассы и концентрацией питающих ее органических веществ. Она определяется как величина ХПК, или БПК, в миллиграммах, или граммах, приходящаяся на один грамм сухого вещества активного ила в один час, или в сутки.

Все эти способы сокращения водопотребления и минимизации сброса сточной воды в природные водоемы в общем случае сводятся к созданию замкнутых систем водоснабжения промышленного производства.

В замкнутых системах водоснабжения очистка промышленных стоков производится с помощью стандартных методов очистки воды, в которые входят механические, химические, физико-химические, биологические, термические и другие, с помощью которых ее качество приводится к нормативам, достаточным для ее использования в технологии.

На параметры систем замкнутого водоснабжения основное влияние оказывают отрасль, к которой относится промышленное производство, а также используемые в нем технологии.

Через измерение значения массовой дозы активного ила можно рассчитать среднюю нагрузку на активный ил по органическим загрязнениям.

Зольность активного ила, значение которой необходимо для расчета средней нагрузки на аэротенк, определяется по методике, изложенной в ФР 1.31.2008.04399 «Методика выполнения измерений зольности сырого осадка, активного ила». По ней определяется также зольность сырого осадка из первичных отстойников.

Однако, такая характеристика, как нагрузка на активный ил, в недостаточной мере характеризует работу систем аэробной биологической очистки. Это связано с тем, что активный ил, представляющий собой сообщество живых организмов, требует определенного объема, величина которого становится заметной при отстаивании иловой смеси.

Шахтные воды имеют свое происхождение из водоносных пластов, накапливающихся на разных уровнях, и находятся между водоупорными пластами, они определяются как межпластовые воды.

Химический состав шахтных вод определяется составом грунтовых вод, а также окружающих их пород.

Шахтные воды, образующиеся при разработках металлических руд, включают в свой состав кроме сульфатов, хлоридов, силикатов и алюминатов, как при угольных разработках, ионы тяжелых металлов, при условии уровня рН, составляющего менее 6,8.

Кроме илового индекса, работа систем аэробной биологической очистки характеризуется еще и таким показателем, как объемная доза ила. Она характеризует способность активного ила к осаждению в течение получаса.

Еще одной характеристикой работы сооружений аэробной биологической очистки является прозрачность надиловой воды. Ее величина находится в прямой зависимости от содержания в водной среде нерастворенной и коллоидной фазы загрязнений.

Важным моментом при измерении гидрохимических показателей состояния активного ила, к которым относятся определение массовой концентрации активного ила, илового индекса, зольности активного ила, прозрачности надиловой воды, является соблюдение условий отбора, а также хранения проб иловой смеси.

В связи с тем, что шахтные воды откачиваются в достаточно больших количествах, они представляют собой интерес для использования в технологиях обогащения полезных ископаемых после соответствующей подготовки и очистки, стадии которой определяются дисперсностью и концентрациями взвешенной и коллоидной фазы, а также содержанием растворенных минеральных веществ, ионов металлов и реакцией среды.

Перед использованием шахтной воды в технологии, или сбросе в водоемы, определяется необходимая степень ее очистки.

Особенности состава шахтных вод диктуют применение различных реагентов и условий, при которых происходит коагуляция коллоидных взвесей.

В основе эффективности процесса коагуляции лежит правильность выбора коагулирующего реагента, уровень рН водной среды и концентрация бикарбонатных солей, определяющая ее щелочность, а также температуры водной среды и условий смешивания коагулянтов с обрабатываемой водной средой.

Гидробиологический анализ активного ила имеет существенное значение при характеристике работы сооружений биологической очистки. С его помощью в биомассе определяется состав, количество и разнообразие биоценоза активного ила.

Гидробиологический анализ проводится с помощью исследования состояния и особенностей структуры биоценоза активного ила. Он основан на том, что бактерии и микроорганизмы, на любые изменения, связанные с составом поступающих стоков, а также условий среды, связанных с конструкционными особенностями аэротенка, реагируют сменой видового состава биоценоза активного ила, а также количественного соотношения между входящими в него группами организмов.

Бактерии-гетеротрофы, имеющие более высокую скорость прироста биомассы и способные активнее перерабатывать органические вещества, поступающие в сточной воде, обычно вытесняют сапрофитные организмы, популяция которых поддерживается, поэтому, на минимально возможном уровне.

Кроме коагулянтов, для удаления коллоидной и взвешенной фазы, а так же получения агрегатов с более высокими седиментационными свойствами, используются флоккулирующие реагенты.

Шахтные воды разного состава обрабатываются в зависимости от их физических свойств и химического состава.

Однако, при этом способе осаждения коллоидной фазы и умягчения воды, в водной среде происходит накапливание растворенных сульфатов и хлоридов, что представляет собой проблему при очистке шахтных водах, характеризующихся их высоким содержанием.

В зависимости от качественных свойств шахтной воды применяются различные методы ее очистки.

Бактерии, принимающие участие в процессе аэробной биологической очистки, подразделяются на две основные группы: окисляющих органический углерод, участвующих в реакциях нитрификации.

К конкурентам флокулообразующих бактерий, также окисляющим углеродосодержащие соединения, относятся нитчатые бактерии, представленные в основном родами Sphaerotilus, Beggiatoa и Thiotrix.