Основни методи за пречистване на водата

[Mozo]

ОСНОВНИ МЕТОДИ ЗА ПРЕЧИСТВАНЕ НА ПРИРОДНИ И ОТПАДЪЧНИ ВОДИ В СЪОТВЕТСТВИЕ С ИЗИСКВАНИЯТА НА КОНСУМАТОРИТЕ И КАТЕГОРИЯТА НА ВОДОПРИЕМНИЦИТЕ

Отпадъчните води от различните промишлени производства и битовите ОВ съдържат разнообразни замърсяващи вещества, които се намират в суспендирано, колоидно или разтворено състояние.Изборът на най-подходящ метод за пречистване зависи предимно от физическото състояние на замърсяващите вещества, а също така и от количеството на ОВ, вида и концентрацията на примесите, местните условия.
Степента на дисперсност на замърсяващите вещества обуславя свойствата на ОВ, които предопределят избора на метод на пречистване, т.е. отстраняването или превръщането на замърсяващите вещества в безвредни съединения.Когато замърсителите са с размер на частиците над 1.10-4cm, то те могат да се отстранят чрез механично пречистване (за грубите примеси), прецеждане и филтруване (за по-фините примеси).По-сложни методи се прилагат за отстраняване на колоидните и разтворените замърсители – използват се предимно химични, физикохимични и биохимични методи.
Основните методи за пречистване на ОВ са:
- механично пречистване –утаяване, прецеждане, филтрация;
- химично пречистване – неутрализация, окисление и др.;
- физико-химично пречистване – коагулация, йонен обмен и др.;
- биохимично пречистване – аеробно и анаеробно.
При пречистването на конкретна ОВ обикновено се използват един или по-често- няколко от посочените методи.
В повечето случаи те се предшестват от предварителна обработка, изразяваща се в усредняване, смесване на ОВ, тъй като количеството и качествения състав на ОВ през денонощието се изменят в широки граници.Постоянното изменение на количеството и състава на ОВ затруднява работата на цялата канализационна система. При всяко колебание на водното количество се нарушава и нормалната работа на пречиствателните съоръжения.За избягване на тези негативни последици се изграждат съоръжения – усреднители. Те са съоръжения с неголям обем – с технически устройства, осигуряващи смесването на новопостъпващите води с тези, намиращи се в усреднителя (механически бъркалки, системи от преградни стени и др.).Според формата си усреднителите биват правоъгълни и кръгли.Строителните материали, които се използват за изграждането им зависят предимно от химическия състав на ОВ.Най-често те се правят от стоманобетон.
Чрез механичното пречистване се отстраняват неразтворените грубо диспергирани вещества от ОВ.Това по принцип е първия етап от пречистването на водата и се провежда преди физико-химичното и биологичното пречистване .Като самостоятелен и окончателен метод се използва рядко.При него се задържат до 60% от цялата маса на неразтворените вещества, а замърсяванията от органични вещества се понижават от 15 до 35%.
Преди ОВ да постъпи в основните съоръжения за пречистване, тя предварително се прецежда с помощта на решетки и сита.По такъв начин се отстраняват по-едрите примеси,облекчава се нормалната работа на следващите съоръжения.Ефектът на пречистването тук е сравнително нисък, затова по принцип те не се изграждат и използват като самостоятелни съоръжения.
Решетките са първите и задължителни съоръжения в технологичната схема на всяка пречиствателна станция за ОВ.
В зависимост от външната си форма, решетките са три основни вида: правоъгълни (рамкови), дъгови и решетки-дробилки.В зависимост от широчината между прътите те са обикновени (фини) – 5-30mm и груби – с широчина между прътите – 30-125 mm.
Правоъгълните решетки по принцип са метални рамки с успоредно наредени метални пръти, разположени в разширението на довеждащия канал.Прътите се поставят вертикално, или за удобство при почистването – под наклон 60 - 700 спрямо нивото на водния поток.Разстоянието между тях е от 5 до 200 mm, като обикновено се приема 16-20 mm.Скоростта на водите през решетката е от 0.7 до 1.0 m/S.
Напречното сечение на прътите има съществено значение за нормалната и ефективна работа на решетките. Едни от най-употребяваните в практиката са прътите с правоъгълно сечение (с размери 10/60 mm).Те задържат по-голямо количество отпадъчни материали, по-рядко се задръстват и имат улеснена експлоатация.За да се намалят хидравличните загуби, входните ръбове на прътите се закръглят.Установено е , че при трапецовидно сечение на прътите (с малката страна по течението) решетките имат по-добро самопречистване и в болшинството случаи по-лесно се поддържат чисти.
Дъговите решетки обикновено се препоръчват при по-големи количества задържани примеси, за отстраняването на които е необходима механизация.Решетките- дробилки имат предназначението да задържат и раздробяват намиращите се в ОВ по-едри материали.На големите пречиствателни станции с производителност 0.5 - 1.0 млн.m3/d се предвиждат и се използват напълно автоматизирани специални дробилни апарати, работещи на принципа на нарязване на задържаните отпадъци.Те са с производителност 1-2 t/h и са с благоприятни технико-икономически показатели, поради по-малкия разход на електроенергия.
Отстраняването на задържаните примеси върху решетките обикновено се извършва механизирано, а при сравнително неголеми количества на отпадъците – понякога и ръчно.
Задържаните на решетките отпадъци могат да имат твърде разнообразен състав и количество в зависимост от вида на ОВ и те могат да бъдат третирани по следните начини:
- да се използват като вторична суровина (напр. задържаните при кожарските заводи вълна и др.);
- да се раздробяват на решетки – дробилки, след което да постъпват в следващите съоръжения, но при това трябва да се има пред вид допълнително получените количества утайки в утаителите и съоръженията за обработване на утайки;
- да се унищожават чрез изгаряне, или се заравят на специално
определени и съгласувани със съответните органи места.
Ситата имат предназначението да задържат грубо диспергираните примеси.Те се прилагат при пречистване на битови ОВ и в промишлени предприятия (напр.текстилни и консервни комбинати, кожарски заводи, животновъдни ферми и др.) за задържане на ценни вещества (влакна, вълна, нишки), които се използват повторно в производството.
Съществуват различни конструкции сита (цилиндрични, дъгови, лентови и др.).
Основен елемент на ситата са надупчените листове или мрежи от неръждаема стомана, месинг, пластмаса и др.Отворите могат да бъдат крьгли или правоъгълни, а големината им варира от 1 до 6 mm (площта, която те заемат е от 25 до 50% от общата полезна площ на ситото).
Почистването на ситата се извършва с вода или с въздух под налягане (понякога и по механичен начин).
Процесът утаяване се използва за отделяне на дисперсните примеси от минерален и органичен произход, съдържащи се в ОВ. Под действие на гравитационните сили, механичните примеси се утаяват на дъното на съоръженията.Скоростта на утаяването зависи от режима на движение на водата, формата на утаяващите се частици, агломерацията им в процеса на утаяване,концентрацията, температурата, рН и др.
Утаяването при промишлени ОВ става в полидисперсна, агрегатнеустойчива система, в която характерът на замърсителите е твърде разнообразен, а частиците в процеса на утаяване се агломерират, изменят своята плътност, форма, размери.Вследствие на това се изменя и тяхната скорост на утаяване – кинетиката на процеса е твърде сложна и се определя в лабораторни условия за всеки вид ОВ.
Песъкозадържателите (ПЗ)са съоръжения за утаяване и задържане на то-тежките минерални примеси в ОВ – пясък, въглища, стъкло,сгурия и др.Изграждат се задължително, когато количеството на ОВ е над 100 m3/d.В технологичния комплекс те се разполагат пред първичните утаители.Изпълняват се предимно от стоманобетон.Тук се утаяват от 55 до 95% от всички минерални частици, съдържащи се във водата (те са предимно с диаметър 0.2 – 0.5 mm).Оптималната хоризонтална скорост на водния поток е около 0.3 m/S (при по-големи скорости пясъкът не може да се утаи и се изнася от съоръженията, а при по-малки – в съоръженията се отлагат органични примеси – и двете явления са крайно нежелателни).

Целият материал: