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

Нефтебазы и нефтехранилища образуют производственные сточные воды, имеющие в своем составе большое количество нефти и нефтепродуктов. Характер таких стоков определяется, в основном, видом, природой и качественными показателями нефти и нефтепродуктов.

К общим методам физико-химической обработки воды относится удаление из нее тонкой фазы взвешенных веществ, понижение цветности и удаление солей жесткости, или умягчение.

Кроме сульфата алюминия, для устранения примесей, придающих мутность и цветность сточной воде, используется и полиоксихлорид алюминия, имеющий в составе полимерной молекулы атомы алюминия, хлора и гидроксильные группы.

Чаще всего для удаления цветности используются коагулянты на основе алюминия.

Одной из задач при очистке сточных вод, особенно производственных стоков пищевых производств, является уменьшение их цветности и содержания взвешенных веществ.

Глюкоза представляет собой такое органическое вещество, которое прекрасно усваивается всеми живыми организмами без исключения, так как она является по большей части промежуточным продуктом расщепления и синтеза различных органических веществ.

Бактерии, как и другие живые организмы, требуют для поддержания своей жизнедеятельности потребления питательных веществ, в состав которых должны входить те химические элементы, что необходимы для построения материала бактериальной клетки, поддержания активности ее ферментной и транспортной системы.

Использование методов коагуляции и флокуляции позволяет выделить из сточной воды не только тонковзвешенную фазу загрязняющих веществ, но также адсорбировать на поверхности образующихся хлопьев малорастворимого гидрооксида молекулы растворенных в воде органических веществ.

Многие очистные сооружения, например обслуживающие производства пищевой промышленности, в процессе их эксплуатации связаны с сезонными простоями.В связи с этим встает вопрос поддержания в рабочем состоянии систем биологической очистки.

Очистка сточной воды от взвешенных веществ, находящихся в состоянии коллоидного раствора, производится в основном методами физико-химической очистки.

В некоторых случаях перед введением катионного флокулянта к осадку добавляется коагулянт, чаще всего на основе железа, хлорид или сульфат, к осадкам, частицы которых обладают гидрофильными свойствами.

Для кондиционирования осадков используются также флокулянты на основе полиакриламида, имеющие высокую молекулярную массу, к которым относятся реагенты серии Суперфлок, выпускаемые компанией «Кемира».

Перед обезвоживанием осадок необходимо подвергнуть предварительной обработке.

Усилие, необходимое для удаления связанной механико-физическими силами воды, зависит от радиуса капилляра.

Обработка жидких осадков перед их утилизацией определяется их качественными свойствами, количеством и размерами содержащихся в них взвешенных веществ, а так же последующим использованием обезвоженного осадка.

В качестве флокулянтов, усиливающих действие коагулирующих реагентов ранее использовались природные вещества минерального и органического происхождения

Коагулирующие реагенты на основе трехвалентного железа при гидролизе так же, как и соли алюминия образуют нерастворимый осадок гидрооксидных хлопьев, и выделяют ионы водорода, нейтрализуемые взаимодействием с бикарбонатными ионами, находящимся в сточной воде.

Действие коагулянтов на основе алюминия основано на реакции гидролиза, идущей с образованием осадка малорастворимого гидрооксида и ионов водорода, которые подкисляют водную среду.

Различие в механизмах течения процессов коагуляции и флокуляции определяет и временной период их прохождения, поэтому длительность стадии коагуляции может составлять несколько секунд, а период флокуляции может продолжаться в течение десятков минут.

В процессе флокуляции, укрупнение уже не имеющих заряда коллоидных частиц происходит за счет связей между молекулами гидрооксида многозарядного иона коагулирующего реагента, образующихся в результате гидролиза коагулирующего реагента.

В водной среде коллоидные частицы имеют, как правило, отрицательный заряд. Это связано с дефектами, имеющимися в кристаллической решетке, а так же зарядом функциональных групп. К этим отрицательно заряженным частицам притягиваются положительно заряженные ионы, образуя вокруг них двойной электрический слой, который и препятствует притяжению частиц.

Все типы загрязнений сточной воды, для удаления которых требуется применение физико-химических методов, подразделяются на три основные группы – взвешенные, коллоидные и растворенные вещества.

Для того, чтобы подобрать наиболее эффективные реагенты для очистки конкретной сточной воды, а также для определения их оптимальных доз чаще всего применяется метод пробного коагулирования, называемый еще JAR-test, или «джар-тест», то есть, сам перевод отражает сущность методики, так как ключевое слово переводится или как существительное «банка, или сосуд», или же как глагол «сотрясать».

В связи с тем, что на разных стадиях процесса очистки сточной воды, в основном при нитрификации, денитрификации и химических методах очистки происходит изменение кислотно-щелочного баланса среды, то для оценки буферной устойчивости исходных стоков необходимо знать их общую щелочность.

Для определения эффективных способов очистки сточной воды необходимо так же провести фракционное разделение общего азота.

Метод определения химического потребления кислорода органическими веществами, растворенными в воде, основывается на их окислении в пробе воды перманганатом, или же бихроматом калия. При реакции с перманганатом происходит далеко не полное окисление всех, имеющихся в пробе воды, органических веществ, поэтому он в основном используется для оценки степени разведения пробы сточной воды для проведения анализа на БПК.

Для сокращения сроков проведения анализов на БПК в настоящее время используются автоматические анализаторы. Отобранные пробы воды, которые в основном даже не требуется разбавлять, помещаются в специальные емкости, в которых над жидкостью находится слой воздуха.

Одним из самых распространенных биохимических методов определения является анализ БПК5, то есть биохимического потребления кислорода в течение пятисуточного времени инкубации исследуемого образца.

Одной из основных составляющих сточной воды, особенного бытового происхождения и целого ряда пищевых производств, а так же многих других отраслей, включая стоки целлюлозно-бумажной и нефтеперерабатывающей промышленности, являются органические вещества.

Содержащиеся в стоках загрязняющие вещества имеют разную природу, в зависимости от которой и подбираются наиболее эффективные методы их удаления из очищаемой сточной воды.