Jaké metody se používají pro čištění odpadních vod?
Čištění odpadních vod zahrnuje metody, které se používají pro různé stupně znečištění. Každá metoda zahrnuje použití samostatných typů čisticích systémů a filtračních prvků, které umožňují dosažení požadovaných výsledků.
ZÁKLADNÍ METODY ČIŠTĚNÍ PRŮMYSLOVÝCH ODPADNÍCH VOD.
Čištění odpadních vod zahrnuje úpravu vody vhodným způsobem, aby se z ní oddělily a odstranily různé nečistoty a odpad.
Hlavní metody čištění sukulentních vod jsou:
- Mechanická metoda – usazování, čištění v hydrocyklonech, centrifugace, filtrace, mikrofiltrace.
Příklady vybavení – kotoučové filtry (ruční filtry řady MDF, automatické filtry řady ADF-2, automatické filtry řady ADF-4); síťové filtry (ruční filtry řady F-400, poloautomatické filtry řady SA-500, automatické filtry řady AF-200, automatické filtry řady AF-800, automatické filtry řady AF-700-7500); hydrocyklony (Hydrocyklon PVO-GC-1040, Hydrocyklon PVO-GC-1050, Hydrocyklon PVO-GC-1055, Hydrocyklon PVO-GC-1060).
- Chemická metoda – komplexace, oxidace, srážení, redukce, neutralizace;
Příkladem vybavení jsou změkčovací filtry (filtry řady Y, filtry řady D-Y, filtry řady C).
- Fyzikálně-chemická metoda – koagulace, flokulace; extrakce; iontová výměna, sorpce; membránová elektrolýza; ultra-, nanofiltrace; elektrolýza; destilace, zmrazení; flotace, elektroflotace; elektro-, galvanokoagulace.
Příklady zařízení – instalace ultrafiltrace (instalace PVO-UF-5, instalace PVO-UF-10, instalace PVO-UF-20, instalace PVO-UF-30, instalace PVO-UF-40, instalace PVO-UF-50, PVO instalace -UF-60, Instalace protivzdušné obrany-UF-70, Instalace protivzdušné obrany-UF-80, Instalace protivzdušné obrany-UF-90); sorpční filtry (filtry řady Y, filtry řady C).
- fyzikální metoda – vibrace, magnetické ošetření, ultrazvukové ošetření, ionizující záření, elektromagnetické ošetření;
- Biochemická metoda – provzdušňovací nádrže, filtrační pole, biofiltry, biologické jezírka, oxidační kanály.
Příklady zařízení – systémy provzdušňování vody (Aerační sada PVO-AEK-1,5, Aerační sada PVO-AEK-3, Aerační sada PVO-AEK-5, Aerační sada PVO-AEK-6, Aerační sada PVO-AEK-8, Aerační PVO -Sada AEK-9, sada provzdušňování PVO-AEK-11, sada provzdušňování PVO-AEK-14); filtry na odstraňování železa (filtry řady Y, filtry řady C).
Pro různé čištění odpadních vod se používají samostatné systémy zařízení nebo je vytvořen komplex více systémů čištění. Dosažení 100% vysoce kvalitního čištění vody zahrnuje použití dalších filtrů a čisticích systémů. Dochází tak ke kompletnímu bakteriálnímu a chemickému čištění.
ČIŠTĚNÍ PROMĚNNÝCH STUPŇŮ KONTAMINACE ODPADNÍ VODY.
Znečištění je přítomnost různých typů škodlivých látek ve vodě, z nichž každá používá své vlastní metody čištění, a to:
- Pro kontaminanty nerozpustné ve vodě se používají metody, které zahrnují použití gravitačních sil;
- Filtrace, sedimentace, koagulace – používá se pro látky, které tvoří s vodou hydrofobní a hydrofilní systémy;
- Nanofiltrace, sorpce – čištění vody od rozpustných organických sloučenin;
- Membránové čištění, reagenční metoda – odstraňuje z vody roztoky solí, alkálií a kovových iontů.
Některé systémy a typy zařízení zahrnují různé způsoby čištění odpadních vod. Pro složitější kontaminanty je nutné použít zařízení se specifickými účinky a speciální technologie čištění vody.
Tímto způsobem jsou vytvořeny nejvhodnější čisticí systémy, které splňují individuální úroveň znečištění.
- Nižnij Novgorod
- Kazan
- Rostov-on-Don
- Moskva
- Krasnojarsk
- Krasnodar
- Petrohrad
- Čeljabinsk
- Omsk
- Novosibirsk
- nažka křídlatá
- Jekatěrinburg
- Ufa
- А
- Abakan
- Анадырь
- Arkhangelsk
- Astrachaň
- Б
- Balashikha
- Barnaul
- Belgorod
- Birobidzhan
- Blagoveshchensk
- Bryansk
- В
- Veliky Novgorod
- Vladivostok
- Vladikavkaz
- Vladimir
- Volzhsky
- Vologda
- Voroněž
- Г
- Горно-Алтайск
- Impozantní
- И
- Ivanovo
- Iževsk
- Irkutsk
- Й
- Yoshkar-Ola
- К
- Kaliningrad
- Kaluga
- Kemerovo
- Kirov
- Kostroma
- dvoukolák
- Kursk
- Kyzyl
- Л
- Lipetsk
- М
- Magadan
- Magas
- Magnitogorsk
- Maikop
- Makhachkala
- Murmansk
- Mytishchi
- Н
- Naberezhnye Chelny
- Nalchik
- Naryan-Mar
- Nizhnevartovsk
- Nižnij Tagil
- Novokuzněck
- Novorossiysk
- Novosibirsk
- О
- Orel
- Orenburg
- П
- Penza
- trvalá
- Petrozavodsk
- Petropavlovsk-Kamchatsky
- Podolsk
- Pskov
- Р
- Ryazan
- С
- Salekhard
- Saransk
- Saratov
- Smolensk
- Sochi
- Stavropol
- Sterlitamak
- Surgut
- Syktyvkar
- Т
- Tambov
- Tver
- Togliatti
- Tomsk
- Tula
- Tyumen
- У
- Улан-Удэ
- Ulyanovsk
- Х
- Chabarovsk
- Chanty-Mansijsk
- Ч
- Cheboksary
- Cherepovets
- Chita
- Э
- Elista
- Ю
- Južno-Sachalinsk
- Я
- Jaroslavl
Pro čištění odpadních vod z průmyslových podniků od různých kontaminantů bylo vynalezeno mnoho metod. Neustále se zdokonalují, aby splňovaly stále přísnější požadavky na snižování uvolňování škodlivých látek do životního prostředí.
Tento článek popisuje běžné metody a technologie používané v podnicích.
Autor: Rodion Magomedov
Doba čtení: 10 min.
Část 1. Metody mechanického čištění
Průmyslové odpadní vody
Výběr technologie a metod čištění odpadních vod z průmyslových podniků je složitým úkolem a výzvou pro výrobce čistíren a strojírenské firmy. Hlavním problémem je, že různé podniky produkují různé odpadní vody jak ve složení, tak v množství a pokaždé musí být technologie čištění vybrána na základě specifických indikátorů znečištění a produktivity.
Tabulka 1: Přibližný objem odpadních vod na tunu hotového výrobku vytvořený některými průmyslovými odvětvími (mezinárodní údaje)
| Průmyslový typ | Odpadní voda, m3/t produktu | COD, kg/m3 | ||
| průměrný | Rozsah | průměrný | Rozsah | |
| Čištění alkoholu | 24 | 16-32 | 11 | 5-22 |
| Pivo a slad | 6.3 | 5,0-9,0 | 2,9 | 2-7 |
| Káva | n / a | n / a | 9 | 3-15 |
| Mlékárna | 7 | 3-10 | 1,5 | 1,5-5,2 |
| Zpracování ryb | n / a | 8-18 | 2,5 | |
| Maso a drůbež | 13 | 8-18 | 4,1 | 2-7 |
| Organické chemikálie | 67 | 0-400 | 3 | 0,8-5 |
| Ropné rafinerie | 0,6 | 0,3-1,2 | 1,0 | 0,4-1,6 |
| Výroba plastových výrobků | 0,6 | 0,3-1,2 | 3,7 | 0,8-5 |
| Buničina a papír (dohromady) | 162 | 85-240 | 9 | 1-15 |
| Mýdlo a čisticí prostředky | n / a | 1.0-5.0 | n / a | 0,5-1,2 |
| Výroba škrobu | 9 | 4-18 | 10 | 1,5-42 |
| Výroba cukru | n / a | 4-18 | 3,2 | 1-6 |
| Rostlinné oleje | 3,1 | 1,0-5,0 | n / a | 0,5-1,2 |
| Zelenina, ovoce a šťávy | 20 | 7-35 | 5,0 | 2-10 |
| Víno a ocet | 23 | 11-46 | 1,5 | 0,7-3,0 |
Odpadní vody z průmyslových podniků se konvenčně dělí do tří velkých tříd v závislosti na povaze nečistot, které určitá odvětví vytvářejí.
Tabulka 2: Povaha znečištění pro různé typy průmyslu
| Povaha znečištění | Typ podniků |
| Minerální nečistoty | Strojírenství, těžba uhlí, výroba stavebních výrobků, hutnictví, výroba minerálních hnojiv |
| Organické nečistoty | Potravinářský, mlékárenský, rybí, masný průmysl; výroba chemických komponentů, lisování plastů. |
| Smíšené (organické a minerální) | Odvětví rafinace ropy a produkce ropy; výroba papíru, konzerv, textilu; farmaceutický průmysl. |
Pokud se však závod teprve plánuje postavit a přesné analýzy průtoku prostě neexistují, můžete se spolehnout na přesnější data založená na podobných odvětvích. To pomůže přesněji vyhodnotit a vybrat technologii pro výstavbu úpraven pro průmyslový podnik ve výstavbě.
Tabulka 3: Hrubý odhad znečištění vytvářeného různými typy průmyslu.
| Průmysl | Index | ||||||||||||||||||||||||
| povrchově aktivní látka | SF | Х | NP | Ф | Tuky | Mn | MMKN | DM SF | Fdg | Kr | Fe | Ni | Cu | Cr | Zn | Sn | Pb | Cd | Co | Ti | Al | Kyanid | As | Hg | |
| Energetika | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | ||||||||||||
| Strojírenství | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | ||||||||||
| Chemické | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | |||||||||
| Petrochemický | + | + | + | + | |||||||||||||||||||||
| Lehké | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | |||||||||||||
| Jídlo | + | + | + | + | + | + | |||||||||||||||||||
| Lesnictví, zpracování dřeva a celulózy | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | |||||||||||||
| Neželezná metalurgie | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | |||||||||||||
| Doprava | + | + | + | + | + | + | + | + | |||||||||||||||||
| Hutnictví železa | + | + | + | + | + | + | + | ||||||||||||||||||
| Stavební materiály | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | |||||||||||||||
| Palivo | + | + | + | + | |||||||||||||||||||||
| Elektronický | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | |||||||||||||||
Legenda: SF – sulfáty, MMKN – methylmerkaptan, X – chloridy, DMSF – dimethylsulfid, NP – ropné produkty, Fdg – formaldehyd, F – fenoly, Kr – barviva, Mn – metanol
Metody a zařízení na čištění průmyslových odpadních vod
Když je známa povaha znečištění, další otázkou je výběr technologie. Různé země mají různé přístupy k výstavbě čistíren odpadních vod pro průmysl. I v Ruské federaci existuje velký výběr různých metod čištění.
Navzdory různým typům průmyslových odpadních vod však lze všechny tyto metody rozdělit do několika velkých tříd čištění:
- Mechanické
- Chemické
- Fyzikálně-chemické
- Biologické
Jako speciální metody (nebo jako doplňkový stupeň pro likvidaci odpadu) lze použít následující:
- Vypařování
- Hořící
- Injekce do hlubokých horizontů
Pokud se ponoříme hlouběji do těchto tříd, můžeme identifikovat sadu specifických metod vhodných pro různé typy znečištění
Základní metody neutralizace průmyslových odpadních vod
Podívejme se blíže na nejběžnější způsoby čištění průmyslových odpadních vod.
Metoda mechanického čištění.
Účelem metody je odstranit z vody nečistoty minerálního nebo organického původu větší než 0,1 mm.
Mechanické čištění se často používá jako fáze předběžného čištění, ale podobná zařízení lze použít i pro hloubkové čištění. Uveďme hlavní typy zařízení, která se používají při výstavbě čistíren odpadních vod pro čištění průmyslových odpadních vod, jakož i jejich účel a vlastnosti.
Cedení na mřížkách a bubnových sítech.
Poměrně jednoduchá a přímočará metoda se obvykle používá k přípravě odpadních vod pro následné čištění.
Existuje široká škála různých pletiv, mřížek, sít, ale všechny používají podobné principy nebo je kombinují. Dva hlavní prvky, které se nejčastěji používají, jsou:
- Hrabovací mřížky – odstraňují velké nečistoty od 5 mm a více, stejně jako plovoucí nečistoty. Jejich hlavním účelem je zabránit vnikání velkých nečistot do potrubí a kanálů a zabránit poškození pohyblivých částí zařízení po proudu. Nejčastěji se používají automatické síta s elektrickým pohonem, ale pro snížení nákladů na ošetřovací zařízení lze použít síta s ručním odstraňováním velkých nečistot.
- Bubnová síta – odstraňují jemnou suspenzi automaticky.
Sedimentace nebo gravitační separace.
Používá se především k separaci písku a minerálních částic o velikosti 0,2-0,25 mm. Nejčastěji se používají lapače písku, které mají různé tvary a několik variant provedení, nebo usazovací nádrže.
Je důležité pochopit, že rychlost depozice silně závisí na velikosti částic, takže tato metoda může izolovat pouze relativně velké částice. A pro urychlení doby usazování lze použít speciální komponenty: koagulanty a flokulanty (viz dále v části o fyzikálních a chemických metodách)
Tabulka 4: závislost doby sedimentace na velikosti částic ve vrstvě vody o výšce 1 metr.
| Velikost dílu, mm | Příklad nečistot | Doba uložení |
| 1 | Hrubý písek | 3 sec |
| 0,1 | Jemný písek | 38 sec |
| 0,01 | Prach | 33 minut |
| 0,001 (1 mikron) | Bakterie | 55 hodin |
| 0,0001 (0,1 mikron) | Koloidy | 230 dny |
| 0,00001 (0,01 mikronu) | Koloidy | 6,3 let |
Poznámka: Existují další vědecké údaje o době sedimentace, viz článek „Čištění vody koagulací a filtrací“
Lapače písku.
Lapačů písku existuje velké množství typů, ale zpravidla jsou založeny na principu usazování písku a jeho odstraňování šnekem nebo ručním vysypáváním.
Schéma sedimentace a odstraňování písku v tangenciálním lapači písku
Princip fungování: drenáž s pískem je dodávána pod tlakem. Uvnitř lapače písku se tok pohybuje ve spirále a písek zůstává na dně, zatímco voda je odváděna nahoru a jde do dalších fází čištění.
Usazovací nádrže.
Nejspolehlivější a nejběžnější způsob usazování suspenzí. Podle typu se usazovací nádrže dělí na horizontální, vertikální a radiální. Nejpokročilejší jsou ale sedimentační nádrže s tenkovrstvými moduly. Jejich výhodou je stabilita provozu a absence výkyvů.
Tabulka 5: účinnost čištění odpadních vod pomocí tenkovrstvých (lamelových) sedimentačních nádrží značky STOV.
| Index | Jednotka | U vchodu do instalace | Na výstupu z instalace |
| Usazeniny | mg / l | 100-1500 | 10-30 |
| Ropné produkty | mg / l | 5-50 | 0,5-3 |
Více informací o modelech, designu a výkonu usazovacích nádrží značky STOV naleznete v našem katalogu
Speciální metody gravitační separace.
Lapače oleje.
Ropné rafinerie používají speciální lapače ropy k čištění vody od ropy a ropných produktů. Tato zařízení se používají, když koncentrace ropných produktů v odpadních vodách překročí 100 mg/l. V tomto případě se na povrchu vodní hladiny vytvoří stabilní olejový film, který se odstraní škrabkou nebo skimmerem
Lapače ropy však nejsou jediným způsobem, jak vyčistit zaolejované vody. Níže je uvedeno srovnání účinnosti několika metod:
Povinná přítomnost předběžného urovnání. Emulgační nečistoty – odstraněny
Stručně řečeno, výhody a nevýhody lapačů ropy:
- Výhody: jednoduchá konstrukce, snadná obsluha, schopnost čistit odpadní vody silně znečištěné ropnými produkty, stupeň čištění 98%.
- Nevýhody: neodstraňuje emulgované nečistoty (tj. ropné produkty přítomné ve vodě ve formě emulze).
Lapače tuku.
Dalším typem zařízení používaného v průmyslových podnicích jsou lapače tuků. Jejich konstrukce je zpravidla vodorovná nádoba, ve které je tuk zadržován a vypouštěn štěrbinovými trubkami.
Lapače tuku jsou zvláště důležité pro výrobu potravin, kde může vznikat velké množství tuku.
Tabulka 6: přibližné složení odpadních vod z některých závodů na výrobu potravin (údaje za ruský průmysl).
| Druh výroby/maximální přípustná koncentrace | Suspendované látky, mg/l | pH | CHSK, mg/l | BSK, mg/l | Obsah tuku, ml/l |
| MPC | 3000 | 6,5-8,5 | 500 | 300 | 50 |
| Pivovarnictví | 500-600 | 7,0-7,5 | 1200-1500 | 800-1000 | – |
| Pekařství | 100-150 | 6,0-8,0 | 550-680 | 400-450 | – |
| Zpracování masa | 1500-2000 | 6,5-8,5 | 1600-2000 | 800-1500 | 200 |
| Zpracování mléka | 300-600 | 6,0-8,0 | 1500-3000 | 1200-1400 | 100 |
| Prodejny cukrovinek | 1380 | 7,0-7,5 | 2500-3000 | 2000-2500 | 110 |
| Prodejny ovoce a zeleniny | 160-2180 | 6,0-7,5 | 190-1610 | 150-1610 | – |
| Zpracování ryb | 1300-1350 | 7,0-8,0 | 1080-2000 | 590-1300 | 98-110 |
Odstředivá separace.
Cyklony lze také použít k čištění odpadních vod. Jsou vhodné pro mnoho průmyslových odvětví.
Tato metoda se však používá méně často než filtry a sedimentační nádrže, protože odstředivá separace je energeticky náročná metoda. Ale tato metoda je účinnější, protože odstředivé síly jsou stokrát větší než gravitační síly (gravitace). Navíc jsou taková zařízení zpravidla malých rozměrů, a proto se používají pro výstavbu čistíren odpadních vod v průmyslu.
Hlavní typy odstředivé separace
Kde se hydrocyklony používají?
| Druh odvětví | Odstranitelné nečistoty |
| Sklárny a vozovny | Písek, hlína, minerální složky |
| Slévárny | Země (když je nalita do země) |
| Produkce ropy | Kaly, ropné produkty |
| Závody na zpracování masa | Tuk, kosti, organické pevné látky |
| Prasečí farmy | Částice minerálního původu |
Kde se používají odstředivky a separátory:
- Centrifugy – pro separaci cenných jemných nečistot z průmyslových odpadních vod a také v případech, kdy nelze použít činidla.
- Oddělovače – lze použít pro čištění odpadních vod v lékařském průmyslu nebo např. v masokombinátech, pro separaci třtiny. Obvykle lze účinnost zvýšit použitím koagulantu.
Filtrace.
Filtrace je proces oddělování nečistot pomocí porézních přepážek nebo vrstvy zrnitého materiálu.
Filtry s granulárním plněním.
Filtry jsou běžným prvkem čistíren odpadních vod v průmyslových podnicích. Existuje poměrně široká škála modelů filtrů a typů zásypů.
Nejpraktičtější jsou mechanické filtry plněné materiály jako je křemičitý písek, keramzit, drcený antracit a další levné materiály. Proces filtrace probíhá zachycováním částic nečistot mezi částicemi zásypu.
Když se filtr ucpe, promyje se zpětným proudem vody pod tlakem. Nejčastěji je voda dodávána také do mechanických filtrů pod tlakem pro urychlení procesu filtrace.
Filtry se zpravidla používají pro hloubkové čištění nebo následné čištění.
Membránové technologie.
Membrány jsou jedním typem filtrace. Existuje reverzní osmóza, mikro, ultra a nanofiltrace. Tyto filtry se používají v závěrečných fázích čištění k odstranění nejmenších nečistot, včetně rozpuštěných.
Porovnání membránových technologií s hrubšími pískovými filtry
Důležité: při použití reverzní osmózy se voda dělí na permeát (čistá voda) a koncentrát, které je nutné zlikvidovat, a pro mnoho průmyslových podniků je to vážný úkol.
Konec prvního dílu.
V druhé části se podíváme na chemické metody čištění. Přejít na druhý díl >>>
