Metodi di depurazione delle acque

L'acqua è la base della nostra vita, senza di essa non sono possibili processi nel corpo. Più della metà della malattia è colpita direttamente o indirettamente da acque di cattiva qualità. Ecco perché è così importante prendersi cura dei problemi di trattamento delle acque. E ora per i metodi di pulizia. Analizziamo sia i metodi standard che quelli relativamente nuovi.

I metodi di trattamento delle acque più popolari sono:

  • meccanico
  • fisico e chimico
  • biologico

Metodi meccanici di trattamento delle acque

I metodi meccanici di trattamento delle acque sono tra i più economici. Il trattamento meccanico delle acque reflue purifica i liquidi domestici dalle particelle in sospensione del 60-65%, dagli elementi insolubili a grana grossa del 90-95%.

I metodi di pulizia meccanica includono:

  • Tendendo. Il metodo di filtraggio è basato sulla filtrazione graduale dell'acqua. Nella prima fase, l'acqua passa attraverso una griglia che ritarda grandi detriti. Successivamente, l'acqua viene fatta passare attraverso la griglia con una lunghezza della cella più corta. Nell'ultima fase, la dimensione della cella della griglia è minima, il che rende possibile intrappolare le particelle più piccole.
  • Difendere. Il metodo è utilizzato per migliorare la qualità dell'acqua nei sistemi ad acqua chiusa. Durante il ritardo, particelle con una densità maggiore si depositano sul fondo, mentre le particelle con una densità inferiore alla densità dell'acqua galleggiano sulla superficie.
  • Filtrazione. L'acqua sporca che passa attraverso il materiale filtrante lascia tutte le sospensioni non necessarie nel filtro. Esistono diversi tipi di filtri. Il più comune: mesh, vuoto. Per il trattamento attivo dell'acqua mediante centrifughe e idrocicloni. I rifiuti in essi si accumulano sulle pareti sotto l'influenza della forza centrifuga.

Metodi fisico-chimici di depurazione delle acque

I metodi fisico-chimici di depurazione delle acque includono:

  • Coagulazione: il metodo ha un'efficienza fino al 95%. La purificazione dell'acqua inizia con il fatto che all'acqua si aggiungono coagulanti attivi: ammonio, rame, sali di ferro. Le sostanze nocive precipitano e quindi vengono rimosse senza difficoltà. Il metodo è utilizzato in molte aziende tessili, leggere, petrolchimiche, cellulosiche, chimiche, ecc. Il FeSO ferro dividente è considerato un buon coagulante.4, che è uno spreco del processo di decapaggio dell'acciaio. Gli effluenti di incisione contengono fino al 15% di ferro. Quando lo si utilizza, la purificazione COD arriva fino al 75%, la torbidità viene ridotta al 90%, la quantità di fosforo - del 98%, i batteri - fino all'80%.
  • Adsorbimento. Durante l'adsorbimento, l'assorbente assorbe tutte le sostanze e le impurità, senza ritardare il flusso dell'acqua. Adsorbenti popolari: carbone, torba, zeoliti, argille di bentonite. A seconda del tipo di adsorbente utilizzato e della sostanza chimica rimossa, è possibile ottenere un'efficienza fino al 95%.
  • Flottazione La flottazione si basa sulla formazione di bolle d'aria che sollevano le impurità. Si forma uno strato di schiuma che è facile da rimuovere. Il metodo è efficace nel trattamento delle acque reflue da prodotti petroliferi, particelle fibrose, oli e altre sostanze. L'acqua dopo il galleggiamento può essere diretta alle esigenze interne dell'impresa o essere sottoposta a una pulizia più accurata.
  • Estrazione. Utilizzato per rimuovere la materia organica dalle acque reflue, che viene successivamente trasformata: acidi grassi, fenoli. La legge di distribuzione fisico-chimica funziona qui: con la miscelazione attiva di due liquidi insolubili, qualsiasi sostanza disciolta in una di esse inizierà a essere distribuita secondo la sua solubilità. Dopo la separazione del primo liquido dal secondo, uno di essi sarà parzialmente pulito. Quando le impurità iniziano ad accumularsi nello strato di estrazione, lasciando l'acqua, l'estratto viene rimosso. Per l'efficienza di pulizia, l'acqua di scarico viene estratta più volte dall'estrazione.
  • Scambio ionico Ioniti della fase solida e ioni nello scambio di soluzione. A causa di ciò, è possibile prendere le sostanze radioattive e le impurità necessarie dalle acque reflue: fosforo, arsenico, mercurio, piombo, ecc. Lo scambio ionico è particolarmente efficace con l'alta tossicità dell'acqua.
  • Dialisi. Nel processo di dialisi, la membrana semipermeabile rilascia soluzioni colloidali e composti a basso peso molecolare da sostanze ad alto peso molecolare. Le sostanze a basso peso molecolare sono in grado di passare attraverso la membrana. Lo svantaggio principale della dialisi è un lungo periodo di pulizia. Per accelerare il processo, fanno ricorso ad un aumento dell'area attiva e aumentano la temperatura. La dialisi combina l'osmosi e la diffusione.
  • Cristallizzazione. Rimozione di cristalli di impurità. È applicato in serbatoi e stagni per evaporazione. Possibile solo con un alto contenuto di impurità.

Metodo biologico di depurazione delle acque

  • Stagni biologici. Tale pulizia richiede la presenza di bacini artificiali aperti. Sono acque reflue autopulenti. Questo metodo consente di ottenere il risultato migliore rispetto all'utilizzo di metodi artificiali. Il trattamento biologico più efficace funziona nella stagione calda. In inverno, la pulizia non si verifica, poiché i microrganismi non sono in grado di nutrirsi a temperature ambiente sotto zero.
  • vasche di aerazione. Con il metodo biologico si verifica a causa dell'interazione tra fanghi attivi e acque reflue trattate meccanicamente. Il fango attivo contiene molti microrganismi aerobici. Se vengono fornite condizioni favorevoli, nel corso della loro attività vitale, i microrganismi rimuoveranno varie sostanze inquinanti dalle acque reflue e quindi si verificherà la purificazione. La depurazione biologica avviene continuamente, purché venga fornita regolarmente aria fresca. Quando il livello del consumo di ossigeno biochimico (BOD) diminuisce, l'acqua entra nelle seguenti sezioni. Un altro microrganismo inizia a lavorare su di loro - batteri-nitrificanti. Alcuni di questi batteri riciclano i sali di ammonio di azoto, il risultato sono i nitriti. Inoltre, il fango attivo si trasforma in sedimento e l'acqua depurata entra nei serbatoi.
  • Biofiltri. Il più comune, in particolare tra i proprietari di singoli edifici, è la pulizia con un biofiltro. La tecnica di purificazione biologica viene eseguita utilizzando tutti gli stessi microrganismi presenti nel biofiltro sotto forma di un film attivo. Le prestazioni dei biofiltri con filtrazione a goccia sono molto basse. Ma forniscono il più alto grado di trattamento delle acque reflue. I biofiltri a due stadi hanno un'alta produttività, mentre la qualità è leggermente diversa dalla filtrazione a goccia. Il principio del funzionamento del biofiltro è simile al processo di pulizia con l'aiuto del serbatoio di aerazione. Innanzitutto, con l'aiuto di filtri meccanici e di un serbatoio di decantazione, l'acqua di scarico viene smaltita con sostanze in sospensione e particelle di grandi dimensioni. Quindi l'acqua entra nel corpo del biofiltro, dove avviene la pulizia. I batteri sul film attivo ottengono nutrienti con l'acqua. Nel processo di consumo di materia organica, i batteri si moltiplicano. Di conseguenza, una colonia espansa di microrganismi purifica le acque reflue da tutta la materia organica.

Metodo di trattamento delle acque dei reagenti

Un reagente viene aggiunto all'acqua, che lega i contaminanti disciolti nell'acqua e li trasferisce al sedimento. Il metodo è utilizzato per rimuovere le sostanze inorganiche disciolte del tipo ionico (sale, acido, base), sostanze organiche disciolte (tensioattivi) dalle acque reflue, convertendo queste ultime in complessi insolubili. L'effetto di pulizia raggiunge il 97-98%.

  • Ossidazione. Forti agenti ossidanti includono ozono, fluoro, ossigeno, cloro e altre sostanze con alti potenziali redox E. I metodi di ossidazione sono usati per la depurazione delle acque reflue principalmente da sostanze organiche (fenoli, acidi organici, tensioattivi, ecc.). Inoltre, i prodotti di ossidazione sono componenti non tossici: CO2; H2O; NH3 e schegge di sostanze organiche di varie strutture. Con la giusta scelta della modalità di ossidazione e un chiaro controllo su di esso, l'effetto di pulizia raggiunge il 99%.
  • Neutralizzazione. La reazione di scambio tra l'acido e la base, in cui entrambi i composti perdono le loro proprietà caratteristiche e la formazione di sali. I reagenti vengono introdotti sotto forma di polveri (calce, carbonato di sodio), soluzioni acquose (NaOH, calce spenta, ecc.), Gas, carichi filtranti attivi (marmo frantumato, calcare, dolomite).Se si formano fogne acide e alcaline presso imprese industriali, è possibile la loro reciproca neutralizzazione mescolando in modo controllato. Il processo viene eseguito in neutralizzatori (i serbatoi sono dotati di un dispositivo di miscelazione e un erogatore di reagenti), più spesso con successiva chiarificazione.
  • Estrazione. Metodo di purificazione, alternativo all'assorbimento, utilizzato per rimuovere le impurità molecolari di natura prevalentemente organica. Come estratti si usano liquidi organici poco solubili: esteri, alcoli, aromatici, chetoni.

Metodo di purificazione dell'acqua a membrana

Le membrane, come altri materiali filtranti, possono essere considerate come fluidi semi-permeabili: lasciano passare l'acqua, ma non lasciano passare, o meglio, lasciano passare le impurità. Tuttavia, se si utilizza una filtrazione convenzionale per rimuovere formazioni relativamente grandi di impurità colloidali disperse in acqua e di grandi dimensioni, le tecnologie a membrana vengono utilizzate per estrarre piccole particelle colloidali e composti disciolti. Per questo, le membrane devono avere pori molto piccoli.

La principale differenza tra le membrane dei media filtranti convenzionali è che sono sottili e le impurità rimosse non si attardano in volume, ma solo sulla superficie della membrana. La capacità di trattenimento dello sporco superficiale è ovviamente molto inferiore a quella di un volume. A causa di ciò, sembrerebbe che la membrana si ostruisca molto rapidamente e interrompa il flusso dell'acqua.

Così sarebbe stato se non ci fosse stata una autopulizia permanente della membrana nel filtro a membrana. A tale scopo, nell'apparecchiatura viene utilizzata una cosiddetta configurazione "tangenziale" del flusso d'acqua, in cui l'acqua viene raccolta su entrambi i lati della membrana: una parte del flusso passa attraverso la membrana e forma un filtrato (o permeato), ovvero acqua depurata e l'altro è diretto lungo la membrana fino a Lavare via le impurità e rimuoverle dalla zona di filtrazione. Questa parte del flusso è denominata un concentrato o un retentato e di solito viene scaricata nello scarico o, ad esempio, durante la pulizia delle acque reflue di elettrodeposizione, deviata per l'ulteriore lavorazione e l'estrazione dei componenti necessari.

Pertanto, l'unità di filtrazione a membrana ha un ingresso e due uscite e parte dell'acqua viene costantemente spesa per la pulizia della membrana. (Negli impianti a membrana a due stadi, il concentrato di secondo stadio può essere molto più pulito dell'acqua di fonte, quindi può essere utilizzato alimentando nuovamente l'impianto. In questo modo, il consumo di acqua è ridotto.)

Metodi di trattamento delle acque reflue

Pubblicato il 12/08/2015 da Nikolai Petrovich in settico // 0 Comments

contenuto:

Metodi e caratteristiche del trattamento delle acque reflue

Sotto il trattamento delle acque reflue si intende il loro trattamento speciale al fine di rimuovere sostanze nocive presenti in esso. Al momento sono stati sviluppati e utilizzati molti metodi di pulizia. La scelta a favore di uno o un altro metodo di trattamento delle acque reflue dipende direttamente dalle peculiarità dell'inquinamento e dall'intero elenco di condizioni. Considera brevemente ognuno di questi metodi.

L'essenza del metodo meccanico di trattamento delle acque reflue è che diverse impurità sono escluse dall'effluente inquinato mediante filtrazione meccanica. Vari tipi di particelle vengono trattenuti da griglie fini speciali, setacci, raccogli-gas e altri elementi di pulizia. Mediante sistemi di pulizia meccanica vengono rimossi fino al 70% di impurità.

L'essenza del metodo chimico sta nel fatto che sostanze chimiche specifiche vengono immesse nelle acque reflue, che influiscono sugli inquinanti, il che porta alla loro precipitazione come precipitazione. Con l'aiuto di tali sistemi di trattamento delle acque reflue, le impurezze insolubili vengono ridotte al 95%. Questo metodo è considerato uno dei più efficaci tra tutti esistenti.

L'essenza del metodo biologico è di utilizzare per la purificazione dei principi biochimici e fisiologici dell'auto-purificazione dei corpi idrici naturali. Il ruolo principale nei sistemi di trattamento biologico industriale è svolto dai batteri, che vengono aggiunti agli scarichi e che li puliscono. Lo schema del trattamento biologico è mostrato nella foto.

L'essenza del metodo fisico-chimico di trattamento delle acque reflue è la rimozione di sostanze fini da loro e la distruzione di composti scarsamente ossidabili. La maggior parte dei moderni impianti e attrezzature per il trattamento fisico-chimico industriale utilizzano tali metodi di trattamento delle acque reflue quali assorbimento, coagulazione ed estrazione.

Considerare ogni metodo di pulizia e ogni sistema di pulizia in modo più dettagliato.

Trattamento biologico delle acque reflue

Come menzionato nella base di questo metodo di purificazione è la capacità di alcuni microrganismi di mineralizzare la materia organica. È attraverso tale sistema di pulizia che l'autodepurazione naturale viene effettuata in corpi idrici e fiumi. Per accelerare la pulizia con questo metodo, vengono utilizzati batteri speciali in impianti e attrezzature biologici, che accelerano il processo di pulizia biologica e aumentano la sua efficienza.

Nel metodo biologico vengono utilizzati microrganismi aerobi e anaerobici.

  • I batteri aerobici esistono solo in un ambiente in cui è presente ossigeno. Sotto l'influenza di tali batteri c'è la completa distruzione di materia organica in anidride carbonica e acqua. Il metodo auto-aerobico è usato raramente nel trattamento biologico: di solito viene usato in combinazione con il metodo anaerobico di pulizia.
  • I batteri anaerobici durante il trattamento biologico possono esistere in un ambiente in cui non c'è ossigeno. Solitamente, i sistemi di purificazione anaerobici vengono utilizzati in condizioni di elevata concentrazione di sostanza organica, che supera il livello consentito per i microrganismi aerobi. Inoltre, nel caso di un basso livello di contenuto di sostanza organica, il metodo di purificazione anaerobica è inefficace. Questo è il motivo per cui nella maggior parte dei sistemi di purificazione, dopo la purificazione con microrganismi anaerobici, viene eseguita un'ulteriore purificazione con batteri aerobi.

Il principio della tecnologia di trattamento biologico è descritto in dettaglio nel video qui sotto.

meccanico

Il metodo di purificazione meccanica viene utilizzato per separare impurità piuttosto grandi dalle acque reflue filtrando o filtrando. Le caratteristiche principali del metodo di pulizia meccanica sono le seguenti:

  • Per la rimozione di sostanze su larga scala, viene utilizzato un metodo per filtrare i rifiuti attraverso grigliati e vari setacci.
  • Il metodo di sedimentazione viene utilizzato per escludere le sostanze con una densità di particelle superiore / inferiore (rispetto all'acqua) dalle acque reflue. Nel metodo di sedimentazione, i composti più leggeri galleggiano in superficie, mentre i composti più pesanti precipitano.
  • Per rimuovere vari contaminanti minerali, il metodo di sedimentazione viene utilizzato utilizzando speciali sistemi di drenaggio. Foto raccolte qui sotto.
  • Per rimuovere il polmone rispetto alle sostanze acquose (olio, olio, grassi) che galleggiano sulla sua superficie durante la pulizia, utilizzare appositi impianti di trattamento: trappole per olio, raccoglitori di olio, ecc. Per la maggior parte, questo metodo e tali attrezzature sono utilizzati per il trattamento delle acque reflue industriali.

Molto spesso, i metodi di pulizia meccanica e le attrezzature per la pulizia meccanica sono utilizzati nel trattamento delle acque reflue industriali. In tutti gli altri casi, la pulizia meccanica viene utilizzata come pulizia iniziale prima di eseguire un trattamento biologico.

La tecnologia di purificazione meccanica delle acque reflue è discussa in dettaglio nel video:

chimico

I sistemi chimici di trattamento delle acque reflue implicano l'uso di sostanze chimiche speciali per rimuovere i contaminanti. In particolare, vengono utilizzati cloro, calce, acido cloridrico.

Il trattamento chimico delle acque reflue avviene in più fasi:

  1. Neutralizzazione dell'inquinamento. Questo metodo comporta la miscelazione di effluenti contenenti acido con sostanze alcaline e successiva filtrazione con sostanze appropriate. Allo stesso tempo, la dolomite, il cemento e l'acqua di ammoniaca vengono utilizzati nella tecnologia di neutralizzazione dell'acqua acida.
  1. Ossidazione. L'ossidazione viene eseguita per decontaminare l'inquinamento nel processo di trattamento delle acque reflue. Clorati di sodio, ozono, cloro liquefatto, ecc. Sono usati come agenti ossidanti. Va notato che l'agente ossidante più efficace è il fluoro. Tuttavia, è raramente utilizzato nelle stazioni e nei sistemi, in quanto è una sostanza chimica piuttosto aggressiva. Il più comune agente ossidante utilizzato negli impianti industriali e nei sistemi di trattamento delle acque reflue chimiche è il cloro.

Il trattamento chimico delle acque reflue è discusso in dettaglio nel video.

Metodi di pulizia fisico-chimica

Questo metodo di pulizia può essere utilizzato indipendentemente e in combinazione con altri metodi e tecnologie: pulizia chimica, meccanica e biologica.

I metodi più comuni di purificazione fisico-chimica delle acque reflue includono la coagulazione, lo scambio ionico, la flottazione. Considerare ciascuno di questi metodi in modo più dettagliato:

  1. Il metodo di coagulazione prevede la preparazione di soluzioni speciali contenenti nella loro composizione flocculanti e coagulanti. Tali soluzioni vengono aggiunte all'impianto con acque reflue. Come risultato della reazione, si formano scaglie dai contaminanti, che vengono successivamente rimosse da un sistema di elaborazione meccanico.
  2. Il metodo di pulizia ionica comporta la selezione di ioni da una soluzione di elettrolita speciale in cambio dello stesso numero di scambiatori di ioni. Questo metodo di trattamento delle acque reflue è reversibile e può essere utilizzato non solo per il trattamento delle acque reflue, ma anche in attrezzature e impianti progettati per ammorbidire l'acqua.
  3. Il metodo di flottazione comporta la fornitura di bolle d'aria nelle acque reflue. In questo caso, le particelle contaminanti aderiscono a queste bolle, il che porta alla formazione di schiuma sulla superficie. Se le particelle contaminanti non aderiscono alle bolle a causa delle loro proprietà, i reagenti speciali vengono aggiunti al sistema di pulizia. Successivamente, la schiuma con sostanze inquinanti viene rimossa meccanicamente. La sostanza foto schiuma è mostrata sotto.

Le attrezzature per la pulizia per flottazione sono utilizzate più spesso in imprese industriali e industriali impegnate nella lavorazione di prodotti petroliferi. Foto del sistema di flottazione delle acque reflue.

La tecnologia di rimozione dell'inquinamento fisico-chimico è discussa nel video qui sotto.

Attrezzatura per il trattamento delle acque reflue

Per la massima chiarezza, consideriamo i sistemi, le attrezzature e gli impianti moderni utilizzati per pulire i liquami industriali e domestici.

Stazione di pompaggio per acque luride

Tale stazione è progettata e utilizzata per il pompaggio delle acque reflue nei casi in cui non è possibile trasportarla per gravità. A seconda delle esigenze e delle condizioni di lavoro, le stazioni di pompaggio industriali per il pompaggio delle acque reflue possono essere autoadescanti o sommergibili. Stazione di pompaggio fotografica di seguito.

Stazione per il trattamento meccanico delle acque reflue

Il sistema è progettato per il trattamento iniziale delle acque reflue dall'inquinamento per sedimentazione. L'elemento strutturale principale della maggior parte delle stazioni industriali per la pulizia meccanica è un separatore di sabbia. È con l'aiuto di questo sistema che le acque reflue vengono pulite dagli inquinanti grossolani. Di seguito sono riportate le foto degli impianti industriali per il trattamento delle acque reflue con mezzi meccanici.

Sistema di intrappolamento del grasso

Il sistema di intrappolamento del grasso è progettato per estrarre i grassi di origine diversa dalle acque reflue. Il raccogli grasso è un'apparecchiatura indispensabile del sistema fognario, poiché l'accumulo di grasso riduce significativamente il rendimento dell'intero sistema. I sistemi di intrappolamento del grasso sono utilizzati nel trattamento di acque inquinate industriali. Il sistema di trappola per il grasso è mostrato nella foto qui sotto.

Stazione di trattamento biologico delle acque reflue

Tale stazione è una sorta di contenitore di forma quadrata in lega di acciaio inossidabile o fibra di vetro. Il principio di funzionamento di tale sistema è basato sull'uso di determinati microrganismi e sull'alternanza di zone aerate con ricircolo dei fanghi. Questo metodo e tali sistemi sono ampiamente utilizzati nell'organizzazione di sistemi di fognatura domestici e non industriali. Di seguito è riportata una foto di una stazione industriale per il trattamento biologico delle acque reflue.

Le attrezzature per il trattamento biologico possono essere interrate o eseguite a terra. Nell'industria, di norma, vengono utilizzati impianti di trattamento biologico sotterraneo. Le stazioni di trattamento biologico a terra sono utilizzate se un'installazione sotterranea è impossibile o se è necessario un impianto mobile di trattamento delle acque reflue. Di seguito viene mostrata una foto della stazione di pulizia mobile.

Dovrebbe essere notato: molto spesso la stazione di trattamento biologico è chiamata la vasca di aerazione. Questo nome è l'unità di trattamento biologico ricevuta grazie all'utilizzo della tecnologia di purificazione attraverso i batteri aerobici. Le foto Aerotank sono visualizzate di seguito.

Stazione di trattamento delle acque reflue chimiche

Le stazioni che utilizzano la tecnologia di trattamento delle acque reflue chimiche sono progettate principalmente per la costruzione di sistemi di trattamento in impianti di grandi dimensioni. Allo stesso tempo, va notato che non esistono impianti industriali universali per tale trattamento delle acque reflue, nonché tecnologie di pulizia universali. In ogni caso specifico, è necessaria una stazione specifica, progettata per la pulizia chimica di determinati inquinanti e per l'utilizzo nel suo lavoro di un metodo di pulizia appropriato. Nel caso in cui il sistema di purificazione chimica da solo non può essere limitato a, questa tecnologia viene utilizzata in combinazione con il trattamento delle acque reflue meccanico o fisico-chimico.

Di seguito viene mostrata una foto della stazione di pulizia chimica.

Pulitore a membrana

Questo sistema può essere definito uno dei più avanzati tra tutti quelli esistenti. Il principale vantaggio di tale stazione è il trattamento delle acque reflue a livello molecolare. Dopo aver attraversato tale sistema, l'acqua depurata può essere successivamente utilizzata per quelli o altri processi di produzione tecnologica. Foto di attrezzature industriali a membrana:

Impianto di trattamento delle acque reflue

Consideriamo in dettaglio le opzioni più comuni per gli impianti di trattamento delle acque reflue che vengono utilizzati nei sistemi di trattamento delle acque reflue domestiche. Molto spesso, quando si creano sistemi di depurazione nelle case private, vengono utilizzati impianti di depurazione biologica. Il principio di funzionamento di un tale sistema è il seguente:

Il primo trattamento delle acque reflue viene effettuato nella cosiddetta fossa settica. La fossa settica è una camera speciale in cui la decomposizione di inquinanti organici si avvale di batteri anaerobici. Naturalmente, per garantire il processo di fermentazione nella fossa settica è escluso l'accesso di ossigeno. Di seguito viene visualizzata una foto di una fossa settica.

La tecnologia di purificazione anaerobica viene effettuata mediante idrolisi di composti organici in particelle meno complesse. Per aumentare l'efficienza della purificazione anaerobica, viene utilizzato un equipaggiamento speciale: un bioreattore, che è un riempitivo speciale che contiene cellule con batteri anaerobici. Grazie a queste cellule, l'efficienza dell'impianto di trattamento è notevolmente aumentata. La foto del biorettore è visualizzata sotto.

Successivamente, le acque reflue trattate sono sottoposte a trattamento aerobico, durante il quale i microrganismi vengono decomposti in nitrati e sostanze semplici. Il trattamento anaerobico assicura un apporto costante di ossigeno.

Tecnologia di trattamento delle acque reflue: video

Per la massima chiarezza, ti invitiamo a guardare il video, in cui la tecnologia del trattamento delle acque reflue viene esaminata in dettaglio.

Metodi di trattamento delle acque reflue

L'acqua e le acque reflue contaminate da vari detriti e rifiuti sono chiamate rifiuti. Secondo la loro origine e composizione, gli scarichi domestici, industriali e atmosferici sono classificati e distinti. Domestico: sono i liquami, i risultati della vita umana; industriale o produzione sono il risultato delle attività delle imprese. Le acque reflue atmosferiche sono acque reflue, acqua piovana, acqua di irrigazione.

Gli idrocicloni offrono buoni vantaggi nell'utilizzo dei meccanismi del sistema come unità indipendente e nel trattamento delle acque, che in diverse fasi producono la disinfezione dell'acqua.

Il trattamento delle acque reflue è un grave problema ambientale che richiede costante soluzione e azione.

Le acque reflue vengono purificate per rimuovere i contaminanti da esse o distruggerle. Il processo di pulizia produce inquinanti sotto forma di rifiuti solidi adatti per lo smaltimento o lo smaltimento e acqua depurata. I metodi di purificazione sono noti diversi, possono essere suddivisi in diverse categorie:

  • chimica;
  • meccanica;
  • fisico e chimico;
  • biologica.

Diagramma di un sistema meccanico per filtrare l'acqua piovana.

Molto spesso, vengono utilizzate varie combinazioni di questi metodi, poiché uno non è abbastanza efficace. La scelta e l'applicazione del metodo di trattamento delle acque reflue viene determinata individualmente ogni volta a causa della natura dell'inquinamento e dei requisiti di qualità dell'acqua trattata. Ciascuno dei metodi o delle loro combinazioni ha i suoi vantaggi e svantaggi.

Dopo aver applicato qualsiasi metodo di trattamento delle acque reflue o una loro combinazione, è necessario disinfettare l'acqua. Un metodo comune e ampiamente utilizzato è la clorurazione dell'effluente chiarificato. Ma oltre a questo, ci sono altri metodi di disinfezione dell'acqua, ad esempio, ozonizzazione o trattamento con raggi battericidi, nonché elettrolisi.

Vari metodi di pulizia e loro applicazione

Pulizia chimica

Consiste nella pulizia chimica con l'aggiunta di reagenti speciali nelle acque reflue. Questi elementi reagiscono con gli inquinanti dell'acqua e li precipitano come composti insolubili in acqua che precipitano. La riduzione delle impurità insolubili mediante pulizia chimica raggiunge il 95% e solubile fino al 25%.

Trattamento meccanico delle acque reflue

Schema di pulizia del deflusso delle acque piovane.

Il metodo meccanico è la sedimentazione, la filtrazione e la flottazione dei liquami, mediante i quali tutte le impurità solide vengono rimosse dall'acqua. A seconda delle dimensioni delle particelle, delle fosse settiche, delle griglie, dei setacci, delle trappole dell'olio, per questo vengono utilizzate trappole di sabbia. Di norma, la pulizia meccanica viene applicata prima della chimica e consente di rimuovere gli inquinanti grossolani dall'acqua che deve essere pulita. Pertanto, l'acqua viene preparata per un'ulteriore purificazione.

Il trattamento meccanico delle acque reflue provenienti dalle acque reflue domestiche destina il 60-70% delle impurità insolubili e dall'industria al 95%. Molte impurità insolubili provenienti dalle acque industriali vengono quindi utilizzate nella produzione.

Pulizia fisica e chimica

Questo metodo è necessario per rimuovere dall'acqua i soluti inorganici e organici finemente suddivisi. Vengono utilizzati metodi come ossidazione, assorbimento, coagulazione, flocculazione, metodo di scambio ionico, elettrolisi, estrazione, elettrocoagulazione.

Schema del dispositivo per il trattamento delle acque reflue.

La purificazione fisico-chimica ha molti vantaggi. Usando questo metodo, le impurità tossiche e biologicamente ossidabili possono essere rimosse dall'acqua, il grado di purificazione è più profondo e più stabile. Inoltre, è possibile automatizzare completamente questo metodo, le dimensioni dell'impianto di trattamento delle acque reflue utilizzate sono anche molto più ridotte e non esiste una tale sensibilità per caricare le variazioni. È abbastanza facile rimuovere particelle di 10 micron o più di dimensione dall'acqua usando un metodo meccanico.

L'elettrolisi con questo metodo è molto popolare. Con il suo aiuto, le sostanze organiche contenute nell'acqua vengono distrutte e metalli e acidi possono essere estratti dalle sostanze inorganiche. Particolarmente efficace è il metodo di purificazione dell'elettrolisi nelle imprese: piombo, rame, nell'industria delle vernici.

Schema di strutture di trattamento.

La coagulazione è il processo di incollamento di particelle sotto l'azione di varie forze su di esse. Di conseguenza, gli aggregati, particelle secondarie, sono formati da un gruppo di piccole particelle primarie. La coagulazione viene utilizzata per accelerare la deposizione di impurità fini o sostanze emulsionate. Spesso, la coagulazione avviene involontariamente, ma in questo caso ha il risultato direzionale dell'azione dei processi chimici e fisici e l'aggiunta di sostanze speciali - i coagulanti alla purificazione da pulire.

Scaglie di idrossidi metallici in acqua si formano a causa dell'azione dei coagulanti e sotto la forza di gravità si depositano rapidamente sul fondo. I fiocchi formati assorbono le sostanze inquinanti delle acque reflue e purificano l'acqua, precipitando insieme a loro.

La flocculazione è uno dei metodi di coagulazione, quando piccole particelle in sospensione sotto l'influenza di sostanze appositamente aggiunte all'acqua si depositano rapidamente in fiocchi sciolti. La differenza dalla coagulazione è che qui lo sfaldamento dei fiocchi avviene indipendentemente dal contatto delle particelle, sotto l'azione dei flocculanti. Flocculanti naturali includono amido e destrina.

Trattamento biologico delle acque reflue

Schema del dispositivo per il trattamento biologico delle acque reflue.

Questo metodo gioca un ruolo importante nell'intero sistema, si basa sull'uso delle leggi dei metodi biochimici e fisiologici mediante i quali vengono puliti i corpi idrici naturali. Il trattamento biologico delle acque reflue utilizza diversi tipi di strutture: reattori a metano, serbatoi aerodinamici, biofiltri, bacini biologici.

Nei biofiltri, uno strato di materiale grossolano coperto da un sottile film batterico viene fatto passare attraverso l'acqua per essere purificato, con il risultato che particelle grandi rimangono su questo filtro. I processi di ossidazione biologica con l'aiuto di questo film speciale procedono più intensamente.

Aerotank è una capacità concreta molto grande. La purificazione avviene con fanghi attivi costituiti da microrganismi e batteri. Negli aerotank l'ambiente è favorevole per loro e si sviluppano molto rapidamente a causa di un eccesso di ossigeno e di materia organica dalle acque reflue. Per fornire il fango attivato con l'ossigeno, l'aria viene soffiata nel serbatoio. I batteri formano grandi fiocchi che secernono enzimi e quindi mineralizzano l'inquinamento organico. L'acqua purificata viene rapidamente separata dal fango che, insieme ai fiocchi, si deposita sul fondo e sulle pareti. Al fine di ringiovanire la massa batterica dei fanghi, molti hanno bisogno di amebe, ciliati e flagellati che divorerebbero batteri che non aderiscono tra loro a scaglie.

Schema del sistema di rigenerazione del dispositivo per il trattamento delle acque reflue.

La capacità dei microrganismi di utilizzare sostanze e composti organici come fonte di nutrimento e l'ossidazione degli inquinanti alla fine - questa è la base del trattamento biologico delle acque reflue. Questo è il risultato del funzionamento del sistema attivo acque di scarico del limo.

Il trattamento delle acque reflue, indipendentemente dal metodo di purificazione, può essere suddiviso in 3 fasi principali, utilizzate in qualsiasi combinazione di metodi. Questa è la fase primaria, secondaria e terziaria dell'elaborazione. Il terziario è economicamente il più costoso, quindi è consuetudine utilizzare i primi 2, che assorbono il 90% delle operazioni e lasciare incustodito il restante 10%. Lo stadio principale è la filtrazione di particelle solide, impurità. Secondario è una filtrazione lenta e aerazione. La fase terziaria dipende interamente dai metodi di trattamento e dalla qualità del deflusso, la sua attuazione non è mai la stessa e uniforme.

Qualunque sia il metodo utilizzato, il loro compito principale è di massimizzare l'uso di acque reflue purificate in qualsiasi processo tecnologico e di ridurlo al minimo nell'ambiente.

Trattamento delle acque reflue domestiche: quali metodi vengono utilizzati

Una persona risolve diversi compiti quotidiani ogni giorno che sono associati con la necessità di spendere acqua. Mattina lavare, cucinare, lavare i piatti, lavare, fare la doccia o il bagno - questo è un elenco incompleto di queste azioni obbligatorie. Nel processo di risoluzione di tali problemi, l'acqua è seriamente inquinata e diventa inadatta per un ulteriore utilizzo. Inoltre, vari elementi e particelle rendono questo liquido pericoloso per l'ambiente.

Le acque reflue domestiche subiscono un trattamento speciale

Denominata acqua di scarico domestica, questa acqua viene scaricata nel sistema fognario. Su di esso, il liquido viene consegnato a strutture speciali progettate per rimuovere elementi nocivi e pericolosi. Durante il processo di rimozione, vengono utilizzati vari metodi nei sistemi di trattamento in modo che l'acqua in uscita, prima di scendere in un serbatoio o nel terreno, non rappresenti un pericolo per l'uomo e l'ambiente. Quali metodi di pulizia vengono utilizzati e come funzionano?

Tipi di tecniche di effluente e decontaminazione

Tutte le acque reflue sono divise in tre tipi. Per deflusso atmosferico includono fognature tempesta, irrigazione, fusione e acqua piovana. I liquidi di scarico industriali (industriali) sono il risultato delle attività delle fabbriche e delle imprese. Acque reflue domestiche - il risultato dell'attività umana, le acque che cadono in reti fognarie centralizzate o autonome.

Le acque reflue domestiche possono avere tre tipi di inquinamento:

Gli inquinanti minerali comprendono: parti del suolo, sali, elementi chimici e composti di origine inorganica. Gli inquinanti organici comprendono: elementi complessi di origine animale e vegetale, vari composti chimici e polimerici organici.

Inquinanti biologici - vari batteri, funghi, virus e altri microrganismi di protozoi che si trovano nelle reti fognarie, realizzando mezzi di sussistenza dal contenuto dell'effluente.

A causa dell'ambiente favorevole, vi è un'alta concentrazione di inquinanti biologici nelle acque reflue domestiche. Possono essere una fonte di gravi malattie, quindi ripulire le acque reflue è di grande importanza. Di norma, tutti e tre i tipi di inquinamento sono contenuti nelle fognature. Le impurità minerali e organiche sono in un rapporto di circa 3 a 2.

Esistono diversi metodi di trattamento delle acque reflue. Le strutture di trattamento, a seconda delle attività, possono includere un numero diverso di sistemi in cui viene gradualmente applicata una determinata combinazione di metodi.

Nei sistemi centralizzati per il trattamento delle acque reflue domestiche, sono richiesti metodi meccanici, biologici e di disinfezione. Per le imprese industriali caratterizzate dall'uso aggiuntivo di metodi fisico-chimici e chimici.

Metodi di trattamento delle acque reflue

Metodi meccanici

Il compito delle tecnologie per la pulizia meccanica è la rimozione di particelle ed elementi insolubili da un liquido. Esistono due metodi principali di questa procedura:

  1. L'uso di dispositivi di filtraggio grossolani per il flusso d'acqua (reticolo, trappole di sabbia, filtri).
  2. Sistemandosi in appositi serbatoi quando particelle pesanti si depositano sul fondo (fosse settiche primarie, fosse settiche).

Le tecnologie di pulizia meccanica includono:

Tali metodi sono utilizzati come fase principale del sistema di trattamento delle acque reflue e consentono di rimuovere fino al 75% di tutti gli inquinanti. I dispositivi meccanici includono: grigliati, setacci, grit catchers, trappole di petrolio, fosse settiche, fosse settiche, filtri. Tali metodi sono i più semplici ed economici.

I sistemi di pulizia meccanica sono installati nelle reti fognarie, poiché le acque piovane contengono una grande quantità di detriti insolubili di grandi dimensioni - particelle di terra, foglie e rami. I raccoglitori di sabbia sono installati in tubi di fognatura, che filtrano e rimuovono grandi detriti dal sistema.

Schema dell'unità di pulizia meccanica

Metodi biologici

I metodi biologici di trattamento delle acque reflue comportano la rimozione di componenti disciolti a causa dell'attività vitale di microrganismi e batteri aerobici o anaerobici.

Gli organismi aerobici richiedono un rifornimento costante di ossigeno per le loro attività. Gli organismi anaerobici ossidano i composti organici disciolti in un liquido senza la presenza di ossigeno.

Strutture per il trattamento biologico:

  1. Carri armati settici
  2. Biofiltri.
  3. vasche di aerazione.
  4. Metatenki.
  5. Stagni biologici.

Una fossa settica è un contenitore sigillato, dove a causa della presenza di ossigeno e dell'ambiente biologico, si verificano processi ossidativi, che consentono di rimuovere la materia organica dal liquido. Semplici serbatoi settici possono essere attribuiti ai mezzi di semplice pulizia meccanica.

La fossa settica con biofiltri è dotata di un serbatoio speciale con un sistema di drenaggio di macerie e sabbia. Il drenaggio è ricoperto da uno speciale biofilm. Passando attraverso un tale strato filtrante, in cui ci sono batteri e organismi semplici, il liquido viene liberato dalla maggior parte dei contaminanti.

Gli aerotank sono serbatoi artificiali in cui avviene la depurazione a causa della miscelazione nell'effluente dei fanghi attivi con batteri e protozoi quando viene fornito ossigeno.

Metatinki - contenitori sigillati, in cui il processo di ossidazione si verifica a causa dell'attività vitale dei batteri anaerobici con il rilascio di metano.

I biopond sono serbatoi artificiali di bassa profondità (fino a 1 metro), dove vengono create le condizioni naturali per il trattamento aerobico delle acque reflue. Negli stagni c'è una saturazione naturale di ossigeno dall'aria, e il sole riscalda il liquido di piccola profondità, che aiuta a creare un ambiente favorevole per batteri e protozoi.

Schema del metodo biologico di depurazione delle acque reflue domestiche

Metodi fisico-chimici

Per la pulizia nell'ambiente domestico, questi metodi sono praticati molto raramente. Il loro uso è praticato per il trattamento delle acque reflue negli impianti industriali. Questi metodi includono:

  1. Coagulazione. Questi elementi legano le particelle di inquinamento e formano grandi composti che si depositano come sedimenti.
  2. Sorption (assorbimento e adsorbimento) - assorbimento da parte di un corpo solido o liquido di varie sostanze.
  3. Centrifuga - separazione delle particelle da un liquido mediante rotazione in una speciale centrifuga.
  4. Ossidazione.
  5. Trattamento termico, evaporazione ed evaporazione.
  6. La flocculazione è un tipo di coagulazione. La pulizia si verifica a seguito della formazione di scaglie a seguito dell'aggiunta di flocculanti e della loro sedimentazione. Uso di amido e destrina come flocculanti.
  7. Metodo di scambio ionico.
  8. Hyperfiltration.
  9. Elettrolisi. Il metodo è molto efficace: distrugge sostanze organiche, rimuove metalli e acidi.
  10. L'estrazione è l'estrazione di alcune sostanze da un liquido ponendo un solvente.
  11. Evaporazione - trattamento delle acque reflue con vapore acqueo.
  12. Elettrocoagulazione.
  13. Cristallizzazione.

I metodi fisico-chimici hanno una serie di vantaggi indiscutibili:

  1. Elimina una vasta gamma di inquinamento di vario carattere.
  2. Il grado di purificazione ha prestazioni stabili, ha una maggiore profondità e qualità.
  3. Il processo di pulizia può essere completamente automatizzato.
  4. Non richiedono grandi serbatoi e serbatoi.

Allo stesso tempo, non è necessario utilizzare tutte le tecnologie sopra citate nell'impianto di trattamento delle acque reflue. Per ogni particolare sistema, sono selezionati diversi metodi che sono più adatti per un caso particolare.

Metodi fisico-chimici di trattamento delle acque reflue

Metodi chimici e disinfezione

I metodi chimici sono chiamati metodi di purificazione aggiungendo alcuni elementi chimici a un liquido che neutralizza i contaminanti organici e biologici. Attraverso l'uso di sostanze chimiche, fino al 95% di contaminanti insolubili e fino al 25% di solidi solubili vengono rimossi dall'acqua. Nei sistemi urbani, gli impianti di trattamento delle acque reflue usano spesso il trattamento aggiungendo cloro. Per la disinfezione delle acque reflue vengono utilizzati impianti speciali di irradiazione ultravioletta.

Requisiti di pulizia

Requisiti rigorosi per il trattamento delle acque reflue esistono solo per il settore industriale. Gli standard specificano le concentrazioni ammissibili di tutti gli elementi e sostanze. Per gli effluenti da fonti di origine non industriale non sono presentati standard rigorosi. Ma è anche vietato lo scarico di tali liquidi in bacini o terreni aperti. Devono essere sottoposti alle procedure necessarie per rimuovere i componenti più pericolosi. Per le acque reflue domestiche scaricate in bacini idrici, esistono requisiti normativi per il contenuto e le concentrazioni.

In condizioni moderne, il carico antropogenico sui corpi idrici è aumentato seriamente. Un gran numero di sostanze tossiche entra nelle fognature non solo dalle imprese industriali, i loro indicatori quantitativi crescono a livello familiare. Tali condizioni sfavorevoli richiedono misure più severe per il controllo del trattamento delle acque reflue di origine nazionale. Oggi l'elenco degli articoli contenuti in quantità limitate negli effluenti che entrano nei sistemi di trattamento è di oltre 1.300 articoli. Grande importanza è attribuita alle misure per rimuovere l'azoto e il fosforo.

Indicatori sanitari-chimici del trattamento delle acque reflue

La condizione delle acque reflue trattate è regolata da norme e regolamenti sanitari speciali. Questi documenti forniscono un elenco generale delle concentrazioni massime ammissibili e dei livelli di esposizione approssimativamente sicuri. Tali elenchi comprendono circa 1 000 elementi di elementi.

Il sistema di controllo è incentrato sul mantenimento di un ambiente vitale per i bacini di pesca, che comprendono la stragrande maggioranza di fiumi naturali, laghi, stagni, ecc. In altre parole, le acque reflue scaricate dopo la pulizia non dovrebbero rappresentare una minaccia per i pesci che vivono nel bacino. L'indicatore chiave qui è la concentrazione di ossigeno nell'acqua.

Sulla base dei requisiti dei documenti normativi sulla qualità e la composizione delle acque reflue, è in corso la progettazione di tutte le strutture di trattamento. Ti permettono di pianificare il numero richiesto di metodi per rimuovere l'inquinamento. Su questa base, il calcolo delle dimensioni e il numero di vasche di trattamento, un elenco di attrezzature e strumenti necessari.

Impianto di depurazione

Le attrezzature di vari tipi di sistemi di trattamento delle acque reflue sono realizzate sulla base dei compiti che risolveranno. Possono essere equipaggiati con un numero diverso di blocchi, ognuno dei quali implementa una tecnologia specifica per la rimozione dell'inquinamento.

Tipi di unità di pulizia:

  1. Filtraggio e screening.
  2. Di bio.
  3. Installazioni per la regolazione della saturazione di ossigeno.
  4. Disinfezione.
  5. Realizzazione di reazioni chimiche e fisiche per rimuovere l'inquinamento.

Le strutture possono utilizzare i blocchi sopra il terreno o il posizionamento sotterraneo. Gli elementi dei sistemi includono serbatoi per lo stoccaggio e il trasporto delle acque reflue. I dispositivi dei sistemi di pulizia sono soggetti a severi requisiti di affidabilità e durata dei materiali. Tutte le unità devono essere durevoli, in termini di efficienza di utilizzo (almeno 30 anni di lavoro utile).

Requisiti per la pianificazione dell'installazione di impianti di trattamento delle acque reflue:

  1. La profondità delle acque sotterranee.
  2. La natura delle strutture di offerta.
  3. Equipaggiamento: il numero di fasi di pulizia, espresso in struttura a blocchi.
  4. Disponibilità di fonti di energia elettrica e altre risorse.
  5. Accessibilità al trasporto per l'esportazione di elementi solidi.
  6. La natura delle strutture deducibili.
  7. La necessità di ulteriori mezzi di pulizia chimica e fisica (reagenti, ecc.).

Lo schema delle strutture di trattamento di tipo modulare (BIOS):

  1. Griglie e setacci.
  2. Trappole di sabbia
  3. Chiarificatore primario.
  4. vasca di aerazione.
  5. Pozzetto secondario
  6. Unità di post-trattamento.

In serbatoi con griglie, schermi, trappole di sabbia, avviene il trattamento meccanico delle acque reflue. Lo stesso compito è risolto dalla vasca di sedimentazione primaria, che precede il serbatoio di aerazione. I reticoli consentono di rimuovere un grande inquinamento di origine minerale e organica. I setacci rimuovono le impurità più piccole non sciolte.

I contaminanti selezionati vengono rimossi per essere trasformati in settori speciali presso lo stesso impianto di trattamento o in impianti di lavorazione separati.

Poi gli scarichi passano attraverso il serbatoio con le trappole di sabbia. Ecco la precipitazione di piccole particelle. Utilizza anche il metodo di flottazione. Viene utilizzato con l'aiuto di trappole di grasso, che consente di rimuovere gli elementi grassi dalla superficie del liquido a causa del raffreddamento e del rallentamento del movimento del liquido mentre passa attraverso contenitori speciali. La sabbia filtrata viene utilizzata durante i lavori stradali.

Inoltre, l'effluente entra nel serbatoio di sedimentazione primario. In questo serbatoio di cemento armato, con una profondità di 3-5 metri, si verifica la sedimentazione del carattere organico. Raschietti speciali rimuovono lo sporco dal liquido. Negli ultimi anni, i dispositivi a membrana sono stati utilizzati per una pulizia meccanica più profonda. Costituiti da fogli piatti, tubi, capillari e fibre, consentono di rimuovere la massima quantità possibile di contaminazione.

Dopo il chiarificatore primario, il liquido entra nei serbatoi aerodinamici, dove inizia lo stadio della depurazione biologica dell'acqua. Dopo i serbatoi di aerazione, le acque reflue trattate vengono trasferite in serbatoi di sedimentazione secondaria. Qui, utilizzando pompe speciali, il fango attivo viene rimosso dal liquido, che viene restituito attraverso tubi speciali al serbatoio di aerazione. Se necessario, i serbatoi possono essere collegati al sistema in cui vengono eseguite determinate procedure di pulizia fisica e chimica.

LR5. Metodi di trattamento delle acque reflue

METODI DI TRATTAMENTO DELLE ACQUE REFLUE

Obiettivo: studiare i metodi esistenti di trattamento delle acque reflue.

Classificazione delle acque reflue

Le acque reflue provenienti da imprese industriali, comunali, di trasporto, acque reflue superficiali devono essere trattate prima di entrare nei corpi idrici naturali. Le acque reflue possono essere suddivise in tre tipi:

• tecnologico (o produzione) - utilizzato nel processo tecnologico;

• famiglia (o utilità) - dalle strutture sanitarie di impianti di produzione e non di produzione, docce, formati durante la pulizia delle stanze, nelle mense, ristoranti, edifici residenziali, servizi pubblici, ecc.;

• superficie - pioggia (tempesta), formata durante lo scioglimento della neve e altre acque che sono passate attraverso aree contaminate.

La composizione delle acque reflue comprende i seguenti inquinanti: minerali (soluzioni di sali minerali, alcali, acidi, scorie, sabbia, argilla, ecc.); organico (inquinamento di origine vegetale, animale e chimica); batterico (funghi, vari batteri).

Ecologico ed economico ottimale nella produzione del solo sistema di circolazione dell'acqua. L'uso di acqua riciclata consente di ridurre il consumo di acqua naturale decine di volte, ma a causa delle inevitabili perdite nel ciclo di produzione di sistemi di circolazione dell'acqua completamente chiusi oggi non esiste.

METODI DI TRATTAMENTO DELLE ACQUE REFLUE

Trattamento meccanico delle acque reflue

Le acque reflue contengono particelle sospese di sostanze insolubili e scarsamente solubili. Le particelle solide e liquide in sospensione formano tre tipi di sistemi dispersi con acqua:

• sistemi a dispersione grossolana con particelle superiori a 0,1 μm (sospensioni - fase distribuita - particelle solide; emulsioni - fase distribuita - particelle liquide);

• sistemi colloidali con particelle di dimensioni comprese tra 1 nm e 0,1 μm;

• soluzioni vere con dimensioni delle particelle commisurate alla dimensione delle singole molecole e ioni.

La scelta del tipo di attrezzatura per il trattamento meccanico delle acque reflue dipende dalla dimensione delle particelle inquinanti, dalle loro proprietà fisico-chimiche, dalla concentrazione delle particelle, dal flusso delle acque reflue, dal grado di purificazione richiesto.

Inizialmente, le parti più grandi dell'inquinante sono separate nel processo di percolazione, per cui griglie e griglia speciali sono installati all'inizio dell'impianto di trattamento, che contribuiscono al rilascio di grandi impurità insolubili fino a 25 mm di dimensioni dalle acque reflue, nonché a contaminanti più piccoli che impediscono un ulteriore trattamento delle acque reflue funzionamento normale dell'apparecchiatura di pulizia.

La sabbia viene catturata usando delle trappole di sabbia. I dispositivi di raccolta della sabbia sono realizzati sotto forma di dispositivi orizzontali o verticali prefabbricati in cemento armato aventi una sezione trasversale rettangolare o circolare. La profondità delle trappole di sabbia non supera 0,25 - 1 m, la velocità del movimento dell'acqua è di circa 0,3 m / s. Il sedimento dal pozzo viene rimosso da un ascensore idraulico.

La struttura principale del trattamento meccanico delle acque reflue da sedimentazione o impurità grossolane galleggianti è un pozzetto. A seconda della direzione del flusso dell'acqua, distinguere i pozzetti orizzontali, verticali e radiali. L'efficienza delle vasche di sedimentazione è del 40 - 60%. La durata della sedimentazione è di 1-1,5 ore, la profondità delle vasche di decantazione è di 1,5-4 m, la larghezza è di 6-9 m In un bacino di decantazione orizzontale, il meccanismo di raschiamento sposta il sedimento nella fossa. Dal pozzo il sedimento viene rimosso da pompe, elevatori idraulici, prese.

Acque reflue contenenti impurità con una densità di densità dell'acqua inferiore (impurità fluttuanti) - petrolio e prodotti petroliferi, resine, oli, grassi

e altri, sono puliti depositandosi nelle trappole dell'olio, nelle trappole dell'olio e del grasso. I loro disegni sono simili a quelli delle vasche di sedimentazione. Il trasportatore raschiatore sposta il sedimento solido sedimentato nella fossa, e il prodotto petrolifero a scomparsa si sposta verso i tubi di evacuazione rotanti scanalati. Lo spessore del prodotto petrolifero emerso può raggiungere 0,1 m L'altezza dello strato d'acqua nelle trappole dell'olio è di 1,2 - 2 m, la velocità del movimento dell'acqua è 4 - 6 mm / s, la durata della sedimentazione è di almeno 2 ore.

La filtrazione viene utilizzata per rimuovere impurità solide o liquide insolubili, finemente disperse, difficili da sedimentare dalle acque reflue. Il processo di filtraggio viene effettuato facendo passare il liquido attraverso partizioni porose che trattengono sostanze disperse. Il processo è dovuto alla differenza di pressione davanti allo strato del filtro e dietro di esso. Lamiere e reti metalliche, tessuti, vari materiali granulari - sabbia di quarzo, antracite, pietrisco vengono usati come divisori porosi.

eccetera Alla fine del ciclo di lavoro, il lavaggio (rigenerazione) della parete divisoria viene effettuato, di regola, con acqua depurata, alimentandola nella direzione opposta al movimento degli scarichi durante il processo di pulizia.

Come conseguenza del trattamento meccanico, l'acqua di scarico deve essere purificata allo stato in cui può essere scaricata nel terreno.

Metodi di pulizia chimica

I metodi di trattamento delle acque reflue chimiche sono utilizzati per rimuovere i contaminanti disciolti. I metodi chimici di trattamento delle acque reflue includono neutralizzazione, ossidazione e riduzione. Questi metodi sono associati al consumo di vari reagenti e quindi costosi.

Prima di scaricare nei corpi idrici naturali, le acque reflue devono essere neutralizzate. Chimicamente neutrali sono considerati come acqua con pH = 6.5 - 8.5. La neutralizzazione delle acque reflue può essere effettuata nei seguenti modi: miscelando gli effluenti acidi e alcalini formati in varie installazioni; aggiunta di reagenti; assorbimento di gas acidi da fognature alcaline o assorbimento di ammoniaca da parte di acque acide; filtrare l'acqua acida attraverso materiali neutralizzanti.

L'attrezzatura principale per eseguire il processo di neutralizzazione è un serbatoio (reattore), dotato di un dispositivo di miscelazione o di un gorgogliatore per l'alimentazione dell'aria. NaOH, KOH, NH 4 OH, Ca (OH) 2 - latte di calce con contenuto di calcare attivo 5-10% sono usati come reagenti per la neutralizzazione. Magnesite, dolomite, pietra calcarea, rifiuti solidi (cenere, scorie) vengono utilizzati come materiali neutralizzanti durante la filtrazione.

L'ossidazione delle acque reflue viene effettuata con cloro, biossido di cloro, perossido di idrogeno, ossigeno atmosferico, biossido di manganese, permanganato di potassio, ozono, ecc. Il cloro è l'agente ossidante più comune nel trattamento delle acque reflue. Nell'unità di purificazione dell'acqua, la clorazione disinfetta le acque reflue contemporaneamente alla purificazione chimica.

Per la depurazione delle acque reflue da prodotti petroliferi, fenoli, tensioattivi, idrocarburi aromatici, cianuri e altre sostanze, l'uso dell'ozono è considerato promettente. L'ozonizzazione delle acque reflue consente di eliminare simultaneamente i sapori e gli odori, disinfettare e scolorire l'acqua. L'ozono puro è altamente esplosivo ed estremamente tossico, pertanto l'ozono viene immesso nelle acque reflue come miscela di ozono-aria. Per purificare i gas di scarico da residui di ozono, vengono utilizzati metodi di adsorbimento, catalisi o distruzione termica.

Il recupero viene utilizzato per rimuovere mercurio, cromo, composti di arsenico dalle acque reflue, per le quali vengono introdotti nell'acqua solfito di ferro, idrosolfito di sodio, idrazina, idrogeno solforato o polvere di alluminio.

Metodi di pulizia fisico-chimica

Il processo di ingrandimento di piccole particelle (1-100 micron) con la loro successiva rimozione per gravità è chiamato coagulazione. Se il peso specifico di queste particelle è inferiore al peso specifico dell'acqua (particelle emulsionate di olio, grasso, ecc.), Il processo si chiama flocculazione. Per analogia con un serbatoio di sedimentazione e trappola di petrolio nella rimozione dei coagulatori e dei flocculatori

le impurità si verificano rispettivamente dalla parte inferiore o superiore dell'apparato. Durante la coagulazione, i coagulanti (sali di alluminio, ferro o loro miscele) vengono aggiunti all'acqua, che formano scaglie di idrossidi metallici che precipitano le particelle per gravità. I flocculanti sono amido, destrina, etere, biossido di silicio.

La flottazione viene utilizzata per rimuovere le particelle scarsamente sedimentate e per rimuovere i soluti, comprese le sostanze attive in superficie, la raffinazione del petrolio, la produzione di fibre artificiali e la produzione di pasta e carta.

I vantaggi del processo di flottazione sono la continuità del processo, i bassi costi, la facilità di strumentazione, la selettività, un alto grado di purificazione (95-98%), la possibilità di recupero di sostanze intrappolate. Lo svantaggio della flottazione è l'uso nel processo di sostanze nocive (ad es. Fenoli).

L'essenza della flottazione è la seguente. Le acque reflue sono saturate dal gas, il più delle volte con l'aria. Alzandosi, le bolle d'aria si uniscono a particelle solide disperse nell'acqua e uno strato di schiuma appare sulla superficie dell'acqua con una concentrazione di particelle superiore a quella delle acque di scarico originali. La dimensione delle particelle da rimuovere è 0,2-1,5 mm. Olio di pino, creosolo e fenoli vengono aggiunti come agenti espandenti. Quindi lo strato di schiuma viene rimosso dall'apparecchio e l'acqua di scarico entra nella fase successiva di lavorazione.

L'adsorbimento viene utilizzato per il trattamento dei liquami profondi in sistemi di consumo di acqua chiuso e post-trattamento di acque reflue da sostanze organiche, comprese quelle che non sono biodegradabili.

L'adsorbimento è l'adesione di particelle in un mezzo pulito a sostanze solide - assorbenti. Carboni attivi, assorbenti sintetici, alcuni scarti di produzione (cenere, scorie, segatura) sono usati come assorbenti. Il processo avviene in impianti di adsorbimento quando l'adsorbente viene agitato con acqua, quando viene filtrato attraverso un letto adsorbente o in un letto fluido. La dimensione delle particelle dell'adsorbente è 0,1 mm. Un problema serio è la successiva purificazione (rigenerazione) del sorbente. Questo metodo presenta numerosi vantaggi, tra cui un elevato grado di purificazione (80 - 95%), la possibilità di intrappolare sostanze tossiche a basse concentrazioni, purificare le acque reflue contenenti diverse sostanze nocive, nonché il loro recupero (riutilizzo).

I metodi di purificazione dello scambio ionico vengono utilizzati per estrarre metalli (rame, nichel, piombo, ecc.) Da acque reflue, composti di fosforo, arsenico, composti di cianuro, sostanze radioattive. Il metodo consente di smaltire sostanze preziose. Lo scambio ionico è ampiamente utilizzato nei processi di desalinizzazione e trattamento delle acque per i bisogni energetici.

Lo scambio ionico è il processo di interazione di una soluzione con una fase solida, capace di scambiare gli ioni in essa contenuti per gli ioni,

presente in soluzione. I solidi che scambiano ioni sono chiamati scambiatori di ioni. Gli ioniti che assorbono gli ioni positivi dalle soluzioni sono chiamati scambiatori di cationi e gli ioni negativi sono chiamati scambiatori di anioni. Gli ioniti possono essere sostanze naturali o sostanze ottenute artificialmente. Scambiatori di ioni naturali inorganici includono zeoliti, materiali argillosi, feldspati, mica, ecc. Scambiatori di ioni sintetici inorganici - gel di silice, idrossidi di alluminio, cromo, zirconio. Scambiatori di ioni naturali organici sono acidi umici di suoli, sulfougli. Scambiatori di ioni artificiali organici - resine a scambio ionico aventi una superficie sviluppata - sono della massima importanza pratica. La rigenerazione degli scambiatori adsorbenti e ionici viene effettuata con metodi chimici. I vantaggi del processo sono la capacità di recuperare sostanze preziose dall'inquinamento, un alto grado di purificazione, la rimozione di sostanze altamente tossiche, compresi i superecotossici. Questo metodo è costoso, richiede una chiara organizzazione del processo e la risoluzione del problema della rigenerazione degli scambiatori di ioni.

L'estrazione è utilizzata a una concentrazione relativamente alta di sostanze nocive (fenoli, oli, acidi organici, ioni metallici); la concentrazione dovrebbe essere di almeno 3-4 g / l. A concentrazioni più basse, è più economico utilizzare l'adsorbimento. Il processo di estrazione consiste in tre fasi: miscelazione intensiva delle acque reflue con il solvente (solvente organico), la separazione di acqua pura e inquinamento, la rigenerazione dell'inquinamento. Questo metodo viene utilizzato quando il costo delle sostanze da rimuovere (ad esempio metalli preziosi) compensa i costi del processo.

Desorbimento, deodorizzazione e degasaggio sono i processi di trattamento delle acque reflue da impurità volatili (idrogeno solforato, ammoniaca, anidride carbonica) effettuate mediante lavaggio con acqua o con gas inerte. La deodorizzazione purifica l'acqua da mercaptani, ammine, aldeidi; per mezzo del degasaggio, le sostanze corrosive vengono rimosse dall'acqua.

Osmosi inversa - diffusione unilaterale del solvente attraverso una membrana semipermeabile che separa la soluzione dal solvente puro o una soluzione di una concentrazione inferiore, mentre le molecole del solvente vengono fatte passare attraverso la membrana e le sostanze disciolte vengono trattenute. Nell'osmosi inversa vengono trattenute particelle le cui dimensioni non superano le dimensioni delle molecole di solvente (0,0001 - 0,001 μm): durante l'ultrafiltrazione, le dimensioni delle particelle trattenute sono 0,001 - 0,02 μm. La pressione necessaria per eseguire il processo di osmosi inversa è 6 - 10 MPa, il processo di ultrafiltrazione - 0,1 - 0,5 MPa. Poiché questo metodo viene effettuato a livello molecolare, richiede costi significativi, ma fornisce una pulizia profonda delle sostanze altamente tossiche.

I metodi elettrochimici includono l'ossidazione anodica e la riduzione catodica, l'elettrocoagulazione, l'elettro flottazione e l'elettrodialisi. Questi processi si verificano sugli elettrodi a

corrente diretta che scorre attraverso l'acqua. I metodi elettrochimici eseguono la depurazione delle acque reflue, estraggono cianuri, rodanidi, ammine, alcoli, solfuri, mercaptani e anche metalli pesanti senza l'uso di reagenti chimici. Lo svantaggio del metodo è l'alta intensità energetica.

Dispositivi in ​​cui vengono eseguiti i processi di esposizione elettrochimica a soluzioni acquose sono chiamati elettrolizzatori. Nell'elettrolizzatore, l'acqua entra nel serbatoio con elettrodi collegati a una fonte di corrente. Sotto l'azione di un campo elettrico, gli ioni caricati positivamente si spostano verso l'elettrodo negativo - il catodo e gli ioni con carica negativa si spostano verso l'anodo positivo. Nello spazio vicino al catodo, si verificano processi di riduzione e, nello spazio vicino all'anodo, processi di ossidazione.

Durante l'elettrolisi dell'acqua trattata, i prodotti gassosi vengono rilasciati sugli elettrodi - idrogeno e ossigeno. A causa delle bolle di gas, il processo di elettroflotazione procede. L'uso di anodi solubili in acciaio o alluminio (o l'aggiunta preliminare di reagenti alle acque reflue) consente di eseguire il processo di elettrocoagulazione.

Trattamento delle acque reflue con metodo biologico

I metodi biochimici sono usati per purificare le acque reflue da sostanze organiche disciolte e alcune sostanze inorganiche (ammoniaca, idrogeno solforato, ecc.). Il metodo di pulizia si basa sulla capacità dei microrganismi di utilizzare sostanze inquinanti per la loro nutrizione.

Per il processo di trattamento delle acque reflue utilizzando due tipi di microrganismi:

- aerobico, per il mantenimento di un'attività vitale che richiede ossigeno e una temperatura non inferiore a 6 ° С (le temperature ottimali sono 2040 ° С);

- anaerobico, per la vita di cui l'ossigeno non è necessario.

I microrganismi anaerobici vengono utilizzati per pulire le acque reflue con un'elevata concentrazione di inquinanti (oltre 5 g / l) o neutralizzare i fanghi di depurazione.

Le acque reflue inviate per il trattamento biochimico sono caratterizzate da valori BOD e COD.

BOD: domanda biologica di ossigeno o quantità di ossigeno utilizzata nei processi di ossidazione biochimica dell'organico

per un certo periodo di tempo (2, 5, 8, 10, 20 giorni) [mgO 2 / dm 3].

COD: domanda di ossigeno chimico o quantità di ossigeno equivalente alla quantità di ossidante consumata,

richiesto per l'ossidazione di tutti gli agenti riducenti contenuti nell'effluente [mgO 2 / dm 3].

Esempi di designazione: BOD 8 - domanda biologica di ossigeno per 8 giorni; Piano BOD - completa la richiesta biologica di ossigeno prima dell'inizio dei processi di nitrificazione. Il trattamento biologico riceve acque reflue con un rapporto BOD pavimento / COD di almeno 0,5.

Nel trattamento aerobico, i microrganismi si trovano nel fango attivo o nel biofilm. Il fango attivo è costituito da substrato solido inanimato e organismi viventi: batteri, muffe, lieviti, larve di insetti, alghe, ecc. Il biofilm si forma sulla superficie solida dei biofiltri e consiste di batteri, funghi, lievito di protozoi, rotiferi, vermi. È una sporcizia mucosa più di 1 mm di spessore. Il numero di microrganismi nel biofilm è inferiore rispetto al fango attivo.

Quando metodi anaerobici di neutralizzazione utilizzano fanghi attivi contenenti batteri anaerobici che causano il processo di fermentazione. Per il trattamento delle acque reflue, viene utilizzata la fermentazione del metano.

I processi di purificazione biochimica sono condotti in condizioni naturali (campi di filtrazione, bacini biologici) o strutture artificiali (vasche di aerazione, biofiltri).

I campi di filtrazione sono appezzamenti di terra artificialmente suddivisi in sezioni, in cui le acque reflue sono distribuite uniformemente, filtrate attraverso i pori del terreno. L'acqua filtrata viene raccolta in tubi di drenaggio e fossi e sfocia in bacini idrici. Sulla superficie del terreno si forma un film biologico di microrganismi aerobi in grado di processare la materia organica. L'ossigeno può penetrare nel terreno fino a una profondità di 30 cm; la distruzione più profonda della materia organica si verifica a seguito dell'attività vitale dei microrganismi anaerobici.

Gli stagni biologici sono serbatoi creati appositamente con una profondità di 1-3 m, dove i processi biochimici naturali di auto-purificazione dell'acqua avvengono in condizioni aerobiche e anaerobiche. Gli stagni sono costruiti sia per il trattamento biologico primario che per il post-trattamento delle acque reflue dopo biofiltri e serbatoi di aerazione. L'acqua è satura di ossigeno a causa della naturale aerazione atmosferica e della fotosintesi, ma può essere utilizzata anche l'aerazione artificiale.

I biofiltri sono strutture in cui vengono create le condizioni per l'intensificazione dei processi biochimici naturali di decomposizione di sostanze organiche. Questi sono serbatoi con media filtrante, drenaggio e un dispositivo di distribuzione dell'acqua. Le acque reflue vengono distribuite di volta in volta per mezzo di dispositivi di distribuzione sulla superficie di carico, filtrati e scaricati in una vasca di sedimentazione secondaria. Un biofilm di vari microrganismi matura gradualmente sulla superficie del filtro, che svolge la stessa funzione dei campi di filtrazione, vale a dire mineralizzare la materia organica. Il biofilm morto viene lavato via con acqua e trattenuto nella vasca di sedimentazione secondaria.

Gli aerotank sono serbatoi che ricevono acqua di scarico dopo la pulizia meccanica, il fango attivo e l'aria viene fornita continuamente. I fiocchi di fango attivo rappresentano la biocenosi di microrganismi aerobici e mineralizzatori (batteri, protozoi, vermi, ecc.). Per il normale funzionamento dei microrganismi è necessaria una costante aerazione dell'acqua. Dall'aerotank, le acque reflue in una miscela con fango attivo entra nelle vasche di sedimentazione secondarie, dove si deposita il fango. La maggior parte viene restituita al serbatoio di aerazione e l'acqua viene immessa nei serbatoi di contatto per la clorazione - decontaminazione.

I moderni schemi di trattamento biologico includono vasche di sedimentazione primaria, dove avviene la separazione preliminare dei solidi sospesi, l'effettiva depurazione biologica mediante microrganismi (aerotanki, biofiltri) e chiarificatori secondari, in cui avviene la separazione dei microrganismi (fanghi attivi) dall'acqua purificata. L'acqua depurata proveniente dai serbatoi di sedimentazione secondaria viene inviata a un serbatoio naturale, il fango in eccesso formato nel serbatoio di aerazione va ai letti dei fanghi e il resto del fango viene restituito al sistema di trattamento.

Per eseguire la purificazione anaerobica dei fanghi che si forma dopo la chiarificazione delle acque reflue, viene utilizzato un apparecchio speciale - methantank. La fermentazione è effettuata a temperature di 30 - 55 ° C. Nel processo di fermentazione delle acque reflue o dei fanghi viene formato biogas, per il quale i tappi di gas sono installati nella parte superiore dell'apparato. Il biogas contiene il 60 - 65% di metano e il 30 - 35% di anidride carbonica, questo rende possibile l'utilizzo come combustibile. Il sedimento scaricato dopo la digestione è neutralizzato e non biodegradabile.

La disinfezione delle acque reflue che hanno superato lo stadio del trattamento biologico, così come quelle che non sono passate attraverso di esso, viene effettuata con cloro gassoso, candeggina e ipoclorito di sodio. Con questo metodo (clorazione), i batteri patogeni, i virus, i patogeni vengono distrutti. Nei sistemi di trattamento delle acque reflue, il metodo biologico è quello finale e, dopo la sua applicazione, le acque reflue possono essere utilizzate nella fornitura di acqua circolante o scaricate nei corpi idrici superficiali. L'ozonizzazione non influisce sulla composizione qualitativa dei minerali disciolti contenuti nelle acque reflue. Il numero di batteri dopo l'ozonizzazione diminuisce in media del 99,9%. I batteri sporigeni sono più resistenti all'ozono di quelli vegetativi. L'effetto della disinfezione con i raggi ultravioletti si basa sul loro effetto sui colloidi delle proteine ​​e sugli enzimi del protoplasma delle cellule microbiche. L'acqua trattata dalle radiazioni ultraviolette deve avere sufficiente trasparenza, poiché diminuisce l'intensità della penetrazione dei raggi ultravioletti nelle acque inquinate. Altrettanto importante nel trattamento dell'acqua con lampade battericide è la resistenza dei batteri alle radiazioni.

PROCEDURA PER ESEGUIRE LAVORI DI LABORATORIO

1. Elencare i principali metodi di trattamento delle acque reflue.

2. Distribuire l'apparecchiatura di pulizia elencata ai metodi di pulizia appropriati:

Aerotank, stagni biologici, biofiltri, trappole di grasso, trappole di petrolio, neutralizzatori, trappole di petrolio, impianti di ossidazione che utilizzano cloro attivo, ozono; fosse settiche, trappole di sabbia, campi di filtrazione, griglie, setacci, galleggianti.

Attrezzatura di purificazione che viene utilizzata quando