Основным методом очистки сточных вод является использование различных технических средств для отделения, удаления и переработки загрязняющих веществ, содержащихся в сточных водах и стоках, или преобразования их в безвредные вещества для очистки воды.
Существует множество способов очистки сточных вод, которые можно разделить на четыре категории: биологическая очистка, физическая очистка, химическая очистка и естественная очистка.
1. Биологическая очистка
Благодаря метаболизму микроорганизмов органические загрязнители, находящиеся в сточных водах в виде растворов, коллоидов и мелкодисперсных взвесей, преобразуются в стабильные и безвредные вещества. В зависимости от вида микроорганизмов биологическую очистку можно разделить на два типа: аэробную и анаэробную.
Метод аэробной биологической очистки широко используется для биологической очистки сточных вод. В зависимости от применяемых методов аэробная биологическая очистка подразделяется на два типа: метод с использованием активного ила и метод с использованием биопленки. Сам процесс с использованием активного ила представляет собой установку очистки, работающую в различных режимах. Оборудование для очистки с использованием биопленки включает в себя биофильтр, поворотный стол биологической установки, резервуар для биологического контактного окисления, биологический псевдоожиженный слой и т. д. Метод с использованием пруда биологического окисления также называется методом естественной биологической очистки. Анаэробная биологическая очистка, также известная как биологическая восстановительная очистка, в основном используется для очистки сточных вод и ила с высокой концентрацией органических веществ.
2. Физическое лечение
Методы разделения и извлечения нерастворимых взвешенных загрязняющих веществ (включая масляную пленку и масляные капли) из сточных вод с помощью физического воздействия можно разделить на метод гравитационного разделения, метод центробежного разделения и метод ситового удержания. Очистные установки, которые относятся к методу гравитационного разделения, включают осаждение, флотацию (воздушную флотацию) и т. д., а соответствующее очистное оборудование - песколовку, отстойник, жироуловитель, воздушный флотационный бассейн и его вспомогательные устройства и т. д.; центробежное разделение само по себе является своего рода очистной установкой, используемые обрабатывающие устройства включают центрифугу и гидроциклон и т. д.; метод ситового удержания имеет два технологических блока: удержание на сеточном экране и фильтрацию. Первый использует сетки и сита, в то время как второй использует песчаные фильтры и микропористые фильтры и т. д. Метод очистки, основанный на принципе теплообмена, также является физическим методом очистки, и его очистные установки включают выпаривание и кристаллизацию.
3. Химическая обработка
Метод очистки сточных вод, при котором растворенные и коллоидные загрязняющие вещества в сточных водах отделяются и удаляются или преобразуются в безвредные вещества посредством химических реакций и массообмена. В химическом методе очистки технологические установки, основанные на химической реакции дозирования, включают: коагуляцию, нейтрализацию, окислительно-восстановительную реакцию и т. д.; в то время как технологические установки, основанные на массообмене, включают: экстракцию, десорбцию, десорбцию, адсорбцию, ионный обмен, электродиализ и обратный осмос и т. д. Последние две технологические установки совместно называются технологией мембранного разделения. Среди них установка очистки с использованием массообмена обладает как химическим действием, так и связанным с ним физическим действием, поэтому ее также можно отделить от метода химической очистки и превратить в другой тип метода очистки, называемый физико-химическим методом.
картина
Общий процесс очистки сточных вод
1. Обезжиривание сточных вод
Показатели загрязнения, такие как содержание масла, ХПК и БПК5 в обезжиривающей сточной жидкости, очень высоки. Методы очистки включают кислотную экстракцию, центрифугирование или экстракцию растворителем. Широко используется метод кислотной экстракции, с добавлением H₂SO₂ для регулирования значения pH до 3-4 для деэмульгирования, пропариванием и перемешиванием с солью, и отстаиванием при 45-60 т в течение 2-4 часов, масло постепенно всплывает, образуя слой смазки. Извлечение смазки может достигать 96%, а удаление ХПК составляет более 92%. Как правило, массовая концентрация масла на входе воды составляет 8-10 г/л, а массовая концентрация масла на выходе воды составляет менее 0,1 г/л. Извлеченное масло далее перерабатывается и преобразуется в смешанные жирные кислоты, которые могут быть использованы для производства мыла.
2. Известкование и удаление волос сточных вод
Сточные воды, образующиеся при известковании и депиляции, содержат белок, известь, сульфид натрия, взвешенные вещества, 28% от общего ХПК, 92% от общего содержания S2- и 75% от общего содержания SS. Методы очистки включают подкисление, химическое осаждение и окисление.
Метод подкисления часто используется в производстве. В условиях отрицательного давления добавляют серную кислоту (H₂SO₂) для доведения pH до 4-4,5, образуется сероводород, который абсорбируют раствором NaOH, и получают сульфидную щелочь для повторного использования. Растворимый белок, осажденный в сточных водах, фильтруют, промывают и сушат, превращая его в продукт. Степень удаления сульфидов может достигать более 90%, а показатели ХПК и СС снижаются на 85% и 95% соответственно. Этот метод отличается низкой стоимостью, простотой и удобством управления, а также сокращением производственного цикла.
3. Сточные воды хромового дубления
Основным загрязнителем сточных вод хромового дубления является тяжёлый металл Cr3+, массовая концентрация которого составляет около 3-4 г/л, а значение pH слабокислое. Методы очистки включают щелочное осаждение и прямую рециркуляцию. 90% отечественных кожевенных заводов используют метод щелочного осаждения, добавляя к отработанной хромовой жидкости известь, гидроксид натрия, оксид магния и т.д., после чего происходит реакция и обезвоживание с получением хромсодержащего шлама, который может быть повторно использован в процессе дубления после растворения в серной кислоте.
В ходе реакции значение pH составляет 8,2–8,5, а осаждение происходит наиболее эффективно при температуре 40 °C. В качестве щелочного осадителя используется оксид магния, степень извлечения хрома составляет 99%, а массовая концентрация хрома в сточных водах составляет менее 1 мг/л. Однако этот метод подходит для крупных кожевенных заводов, поскольку примеси, такие как растворимые масла и белки в переработанном хромовом шламе, могут повлиять на дубильный эффект.
4. Комплексная очистка сточных вод
4.1. Система предварительной очистки: включает в себя, главным образом, очистные сооружения, такие как решетка, регулирующий резервуар, отстойник и аэрофлотационный резервуар. Содержание органических веществ и взвешенных веществ в сточных водах кожевенного завода высокое. Система предварительной очистки используется для регулирования объема и качества воды, удаления взвешенных веществ и взвешенных веществ, снижения части загрязняющей нагрузки и создания благоприятных условий для последующей биологической очистки.
4.2. Система биологической очистки: ρ(ХПКкр) сточных вод кожевенных заводов обычно составляет 3000–4000 мг/л, ρ(БПК5) – 1000–2000 мг/л, что соответствует высокому содержанию органических веществ в сточных водах. Значение м(БПК5)/м(ХПКкр) составляет 0,3–0,6, что подходит для биологической очистки. В настоящее время в Китае наиболее широко используются окислительные канавы, SBR и биологическое контактное окисление, а также струйная аэрация, периодический биопленочный реактор (SBBR), псевдоожиженный слой и анаэробный ил с восходящим потоком (UASB).
Время публикации: 17 января 2023 г.
