Технологии очистки воды от загрязнения

Лекция_15_рус_гидроэкол

1.Механические

2. Химические

3. Физико-химические

4. Биологические

 

Методы очистки сточных вод, в соответствии с классификацией загрязнения разделяются на механические, химические, физико-химические и биологические. В то же время, когда они применяются вместе, то метод очистки и обезвреживания сточных вод называется комбинированным. Применение того или иного метода в каждом конкретном случае определяется характером загрязнения и степенью вредности примесей.

При механическом методеочистки, из сточных вод путем отстаивания и фильтрации удаляются механические примеси. Для улавливания твердых частиц в зависимости от их размеров применяются: решетки, сито, песколовки, септики и навозоуловители различных конструкций. Поверхностные загрязнения нейтрализуются нефтеловушками, бензомаслоуловителями и другими. При механической очистке применяются и сооружения в виде отстойников. Механическая очистка позволяет выделять из бытовых сточных вод до 60-75% нерастворимых примесей, а из промышленных до 95%, затем, многие из которых как ценные примеси, используются в производстве [26].

При химическом методе, в сточные воды добавляют различные химические реагенты, которые вступают в реакцию с загрязнителями и осаждают их в виде нерастворимых осадков. Химической очисткой достигается уменьшение нерастворимых примесей до 95% и растворимых до 25%. Применение физико-химического метода позволяет удалять из сточных вод тонко дисперсные и растворенные неорганические примеси и разрушают органические и плохо окисляемые вещества. Из физико-химических методов, наиболее распространены методы: коагуляция, окисление, сорбция, экстракция и т.д. Применение находит также метод электролиза, в основу, которой заложен разрушение органических веществ в сточных водах и извлечение металлов, кислот и других неорганических веществ. Электролитическая очистка осуществляется в особых сооружениях - электролизерах. Метод электролиза эффективна для свинцовых и медных предприятий, в лакокрасочной и некоторых других областях промышленности.

В некоторых случаях сточные воды очищают с помощью ультразвука, озона, ионообменных смол и высокого давления. Широко применяется и хорошо зарекомендовала себя очистка путем хлорирования.

Большую роль играет биологический метод, в основе которой использование закономерностей биохимического и физиологического самоочищения водоемов. Применяются несколько типов биологических устройств по очистке сточных вод: биофильтры, биологические пруды и аэротенки. В биофильтрах сточные воды пропускаются через слой крупнозернистого материала, покрытого тонкой бактериальной пленкой. Благодаря этой пленке интенсивно протекают процессы биологического окисления. Именно она служит действующим началом в биофильтрах. В биологических прудах в очистке сточных вод принимают участие все организмы, населяющие водоем. Аэротенки - огромные резервуары из железобетона. Здесь очищающее начало - активный ил из бактерий и микроскопических животных. Все эти живые существа бурно развиваются в аэротенках, чему способствуют органические вещества сточных вод и избыток кислорода, поступающего в сооружение потоком подаваемого воздуха. Бактерии склеиваются в хлопья и выделяют ферменты, минерализующие органические загрязнения. Ил с хлопьями быстро оседает, отделяясь от очищенной воды. Инфузории, жгутиковые, амебы, коловратки и другие мельчайшие животные, пожирая бактерии, неслипающиеся в хлопья, омолаживают бактериальную массу ила. Сточные воды перед биологической очисткой подвергают механической, а после нее для удаления болезнетворных бактерий и химической очистке, хлорированию жидким хлором или хлорной известью. Для дезинфекции используют также другие физико-химические приемы (ультразвук, электролиз, озонирование и др.).Биологический метод дает большие результаты при очистке коммунально-бытовых стоков. Он применяется также и при очистке отходов предприятий нефтеперерабатывающей, целлюлозно-бумажной промышленности, производстве искусственного волокна.

На многих предприятиях непрерывно образуется огромное количество отработанных нефтеотходов и отходов масел. Предлагается очень простой способ, очистки отработанных моторных масел от механических примесей и воды с осветлением масла за счет удаления из него продуктов старения, находящихся в мелкодиспергированном состоянии, рисунок 5.

 

Рисунок 5.Новая установка переработки отработанного машинного масла с добавлением в дизельное топливо УООМ-01[27].

Экономическая целесообразность производства состоит в том, что из отработанных масел можно получить от 75 до 95 % целевого товарного продукта [27].

При разработке нефтяных месторождений, подготовке и переработке нефти, при ее транспортировании и хранении образуются значительное количество нефтесодержащих отходов – нефтешламы. Предложены оборудования и технологические процессы, обеспечивающие безотходную переработку и утилизацию нефтешламов, позволяющий извлекать ценные нефтесодержащее сырье, а также получить товарные нефтепродукты и воды, очищенной до норм сброса в рыбохозяйственный водоем, рисунок 6.

 

 

Рисунок 6.Ряд оборудовании, обеспечивающие безотходную переработку и утилизацию нефтешламов [27]

Для очистки от нефтепродуктов и других органических загрязнений применяется - передвижная адсорбционная установка, рисунок 7.

 

Рисунок 7.Передвижная адсорбционная установка [28].

 

Для разделения газонефтяного (газоконденсатного) потока, дегазации жидкой (нефтяной, газоконденсатной) фазы, грубой первичной очистки газового потока предлагается использовать -

нефтяной сепаратор, рисунок 8.

 

Рисунок 8. Оборудование для очистки нефти. Нефтяной сепаратор. Сепаратор СЦВ-5 (Н) [29].

 

Характеристики нефтяного сепаратора СЦВ-5 (Н) приведены в таблице 9.

 

Таблица 9. Технические характеристики нефтяного сепаратора

СЦВ-5 (Н)[29]

 

Наименование показателя   СЦВ-5 (Н) Производительность, Q нм3/сут до 10 000 000 Производительность по жидкой фазе, Q нм3/мин   не ограничена Рабочее давление, Мпа (кгс/см2) до 35,0 (350)   Рабочая среда: газ – нефть газоконденсат жидкость твердые частицы Содержание жидкости на выходе из сепаратора, г/м3   Содержание взвешенных частиц на выходе, г/м3 0,003 – 0,004 Потеря напора, МПа (кгс/см2) в зав. от давления Способ удаления отсепарированой жидкости в автоматическом режиме Габаритные размеры, мм: Масса, кг на конкретное изделие