Podstawową metodą oczyszczania ścieków jest wykorzystanie różnych środków technicznych w celu oddzielenia, usunięcia i recyklingu zanieczyszczeń zawartych w ściekach i wodzie odpadowej lub przekształcenia ich w substancje nieszkodliwe w celu oczyszczenia wody.
Istnieje wiele metod oczyszczania ścieków, które można podzielić na cztery główne kategorie: oczyszczanie biologiczne, oczyszczanie fizyczne, oczyszczanie chemiczne i oczyszczanie naturalne.
1. Oczyszczanie biologiczne
Poprzez metabolizm mikroorganizmów, zanieczyszczenia organiczne w postaci roztworów, koloidów i drobnych zawiesin w ściekach przekształcają się w substancje stabilne i nieszkodliwe. W zależności od rodzaju mikroorganizmów, oczyszczanie biologiczne można podzielić na dwa rodzaje: tlenowe oczyszczanie biologiczne i beztlenowe oczyszczanie biologiczne.
Metoda biologicznego oczyszczania tlenowego jest szeroko stosowana w biologicznym oczyszczaniu ścieków. Ze względu na różne metody, tlenowe oczyszczanie biologiczne dzieli się na dwa rodzaje: metodę osadu czynnego i metodę biofilmu. Sam proces oczyszczania z osadem czynnym jest jednostką oczyszczania, działającą w różnych trybach. Urządzenia oczyszczające w metodzie biofilmu obejmują biofiltr, stół obrotowy, zbiornik biologicznego utleniania kontaktowego i biologiczne złoże fluidalne. Metoda stawu biologicznego utleniania jest również nazywana naturalną metodą biologicznego oczyszczania. Beztlenowe oczyszczanie biologiczne, znane również jako biologiczne oczyszczanie redukcyjne, jest stosowane głównie do oczyszczania ścieków i osadów o wysokim stężeniu substancji organicznych.
2. Leczenie fizyczne
Metody oddzielania i odzyskiwania nierozpuszczalnych zanieczyszczeń zawieszonych (w tym filmu olejowego i kropelek oleju) w ściekach przez działanie fizyczne można podzielić na metodę separacji grawitacyjnej, metodę separacji odśrodkowej i metodę retencji sitowej. Jednostki oczyszczające należące do metody separacji grawitacyjnej obejmują sedymentację, flotację (flotację powietrzną) itp., a odpowiadającym im sprzętem oczyszczającym jest komora piaskowa, osadnik, odtłuszczacz, zbiornik flotacji powietrznej i jego urządzenia pomocnicze itp.; sama separacja odśrodkowa jest rodzajem jednostki oczyszczającej, stosowane urządzenia przetwarzające obejmują wirówkę i hydrocyklon itp.; metoda retencji sitowej ma dwie jednostki przetwarzające: retencję sitową i filtrację. Pierwsza wykorzystuje siatki i sita, podczas gdy druga wykorzystuje filtry piaskowe i filtry mikroporowate itp. Metoda oczyszczania oparta na zasadzie wymiany ciepła jest również metodą oczyszczania fizycznego, a jej jednostki oczyszczające obejmują parowanie i krystalizację.
3. Obróbka chemiczna
Metoda oczyszczania ścieków, która oddziela i usuwa zanieczyszczenia rozpuszczone i koloidalne ze ścieków lub przekształca je w substancje nieszkodliwe poprzez reakcje chemiczne i wymianę masy. W metodzie oczyszczania chemicznego, jednostkami przetwarzania opartymi na reakcji chemicznej dozowania są: koagulacja, neutralizacja, redoks itp.; natomiast jednostkami przetwarzania opartymi na wymianie masy są: ekstrakcja, stripping, adsorpcja, wymiana jonowa, elektrodializa i odwrócona osmoza itp. Te dwie ostatnie jednostki przetwarzania są zbiorczo określane jako technologia separacji membranowej. Spośród nich jednostka oczyszczania wykorzystująca wymianę masy ma zarówno działanie chemiczne, jak i powiązane z nim działanie fizyczne, dzięki czemu można ją również oddzielić od metody oczyszczania chemicznego i stać się innym rodzajem metody oczyszczania, zwanej metodą fizykochemiczną.
zdjęcie
Typowy proces oczyszczania ścieków
1. Odtłuszczanie ścieków
Wskaźniki zanieczyszczeń, takie jak zawartość oleju, ChZTcr i BZT5 w odpadach po odtłuszczaniu, są bardzo wysokie. Metody oczyszczania obejmują ekstrakcję kwasową, wirowanie lub ekstrakcję rozpuszczalnikową. Metoda ekstrakcji kwasowej jest szeroko stosowana. Polega ona na dodaniu H2SO4 w celu dostosowania pH do 3-4 w celu demulgacji, gotowaniu na parze i mieszaniu z solą, a następnie pozostawieniu w temperaturze 45-60 ton na 2-4 godziny, olej stopniowo unosi się na powierzchnię, tworząc warstwę tłuszczu. Odzysk tłuszczu może sięgać 96%, a usunięcie ChZTcr przekracza 92%. Ogólnie rzecz biorąc, stężenie masowe oleju na wlocie wody wynosi 8-10 g/l, a stężenie masowe oleju na wylocie wody jest mniejsze niż 0,1 g/l. Odzyskany olej jest poddawany dalszej obróbce i przekształcany w mieszaninę kwasów tłuszczowych, które mogą być wykorzystywane do produkcji mydła.
2. Ścieki z wapnowania i usuwania włosów
Ścieki z wapnowania i usuwania włosów zawierają białko, wapno, siarczek sodu, zawiesinę, 28% całkowitego ChZTcr, 92% całkowitego S2- i 75% całkowitego SS. Metody oczyszczania obejmują zakwaszanie, wytrącanie chemiczne i utlenianie.
Metoda zakwaszania jest często stosowana w produkcji. W warunkach podciśnienia dodaje się H₂SO₂, aby dostosować pH do 4-4,5, wytwarza się gazowy H₂S, który absorbuje się roztworem NaOH, a następnie wytwarza się zasiarczony alkalia do ponownego użycia. Rozpuszczalne białko wytrącone w ściekach jest filtrowane, przemywane i suszone, stając się produktem. Stopień usunięcia siarczków może osiągnąć ponad 90%, a ChZTcr i SS zmniejszają się odpowiednio o 85% i 95%. Koszt tej metody jest niski, proces produkcji jest prosty, łatwy do kontrolowania, a cykl produkcyjny skrócony.
3. Ścieki z garbowania chromowego
Głównym zanieczyszczeniem ścieków z garbowania chromowego jest metal ciężki Cr3+, którego stężenie masowe wynosi około 3-4 g/l, a pH jest lekko kwaśne. Metody oczyszczania obejmują wytrącanie alkaliczne i bezpośredni recykling. 90% krajowych garbarni stosuje metodę wytrącania alkalicznego, dodając wapno, wodorotlenek sodu, tlenek magnezu itp. do odpadowego ciekłego chromu, który następnie poddaje się reakcji i odwadnia, uzyskując osad zawierający chrom, który można ponownie wykorzystać w procesie garbowania po rozpuszczeniu w kwasie siarkowym.
Podczas reakcji pH wynosi 8,2-8,5, a wytrącanie jest najlepsze w temperaturze 40°C. Odczynnikiem alkalicznym jest tlenek magnezu, stopień odzysku chromu wynosi 99%, a stężenie masowe chromu w ściekach jest mniejsze niż 1 mg/l. Metoda ta nadaje się jednak do dużych garbarni, a zanieczyszczenia, takie jak rozpuszczalny olej i białko w recyklowanym szlamie chromowym, będą wpływać na efekt garbowania.
4. Kompleksowe oczyszczanie ścieków
4.1. System wstępnego oczyszczania: Obejmuje on głównie urządzenia oczyszczające, takie jak krata ściekowa, zbiornik regulacyjny, osadnik i zbiornik flotacji powietrznej. Stężenie materii organicznej i zawiesin w ściekach garbarskich jest wysokie. System wstępnego oczyszczania służy do regulacji objętości i jakości wody; usuwania zanieczyszczeń stałych i zawiesin; redukcji części ładunku zanieczyszczeń i stworzenia dobrych warunków do późniejszego oczyszczania biologicznego.
4.2. Biologiczny system oczyszczania: ρ(ChZTkr) ścieków garbarskich wynosi zazwyczaj 3000–4000 mg/l, ρ(BZT5) wynosi 1000–2000 mg/l i należy do ścieków o wysokim stężeniu związków organicznych, a wartość m(BZT5)/m(ChZTkr) wynosi 0,3–0,6, co jest wartością odpowiednią do biologicznego oczyszczania. Obecnie w Chinach szerzej stosuje się rowy utleniające, reaktory SBR i biologiczne utlenianie kontaktowe, a także napowietrzanie strumieniowe, reaktory biofilmowe wsadowe (SBBR), złoże fluidalne i beztlenowe złoże osadu z przepływem w górę (UASB).
Czas publikacji: 17-01-2023
