Типы загрязненных вод и методы очистки
Очистка вод проводится с целью устранения вредных и опасных свойств, которые могут привести к пагубным последствиям в окружающей среде. Применение различных технологий очистки направлено на нейтрализацию, обезвреживание или утилизацию ценных компонентов. Таким образом, выбор технологии очистки и оборудования зависит в первую очередь от свойств вод и их отклонений от свойств природных вод. Другими словами, выбор метода очистки стоков зависит от вредных факторов (ВФ), которыми обладает сточная вода.
В качестве вредных факторов могут выступать не только токсические вещества – нефтепродукты, ПАВ, ионы тяжёлых металлов, но и такие обобщённые показатели, как агрессивность среды, общая жёсткость (выше допустимой), содержание аммонийного азота, окисляемость и др.
Наличие в сточной воде тех или иных вредных факторов определяется из анализа характеристик воды. Каждому ВФ может соответствовать группа показателей, т.е. наличие в воде ВФ может определяться несколькими характеристиками, и в случае отсутствия в воде какой-то характеристики отсутствует и ВФ. Кроме того, один и тот же показатель сточной воды может свидетельствовать о наличии сразу нескольких ВФ.
Вредные факторы сточных вод удобно выделить в классы и каждому классу сопоставить один или группу показателей, которые бы однозначно определяли этот класс. Эту группу показателей будем называть идентификатором класса ВФ.
Анализ многочисленных литературных источников позволил выявить несколько классов ВФ и множество методов, способных обезвреживать эти классы. Список некоторых выявленных классов ВФ, их идентификаторы и группы методов обезвреживания даны в Таблице:
Типы занрязняющих веществ в сточных водах и методы очистки
Тип загрязняющих веществ |
Группа загрязнений |
Методы очистки сточных вод |
Грубодисперсные взвешенные вещества |
Взвешенные вещества с размером частиц более 0,5 мм |
Просеивание |
Первичное отстаивание без реагентов |
||
Фильтрация |
||
Грубодисперсные эмульгированные частицы |
Капельные загрязнения, органические вещества, не смешивающиеся с водой |
Гравитационная сепарация |
Фильтрация |
||
Флотация |
||
Электрофлотация |
||
Микрочастицы |
Взвешенные вещества с размером частиц более 0,01 мм |
Фильтрация |
Коагуляция |
||
Флокуляция |
||
Напорная флотация |
||
Стабильные эмульсии |
Нефтепродукты в количестве > 5 мг/л, вещества, экстрагируемые серным эфиром |
Тонкослойная седиментация |
Напорная флотация |
||
Электрофлотация |
||
Коллоидные частицы |
Размер частиц от 0,1 до 10 мкм |
Микрофильтрация |
|
Электрофлотация |
|
Агрессивность среды |
pH, общая щелочность, общая кислотность |
Нейтрализация |
Масла |
Концентрация масел более 10 мг/л |
Гравитационная сепарация |
Флотация |
||
Электрофлотация |
||
Фенолы |
Концентрация фенолов 0,5 - 5 мг/л |
Биологическая очистка +озонирование |
Сорбция на активированном угле |
||
Концентрация фенолов 5 - 500 мг/л |
Биологическая очистка |
|
Флотация + Биологическая очистка |
||
Коагуляция + озонирование |
||
Высокое содержание органических примесей |
|
Биологическая очистка |
Химическое окисление (озон) |
||
Сорбция на активированном угле |
||
Ионы тяжелых металлов |
Концентрации Cu2+, Zn2+, Ni2+, Feобщ, Cd2+ 5 - 100 мг/л |
Электрофлотация |
Реагентный + отстаивание |
||
Электродиализ |
||
Электрокоагуляция |
||
Концентрации Cu2+, Zn2+, Ni2+, Feобщ, Cd2+ 0,5 - 5 мг/л |
Ультрафильтрация |
|
Ионный обмен |
||
Цианиды |
Концентрация CN- 1 - 10 мг/л |
Химическое окисление |
Электрофлотация |
||
Электрохимическое окисление |
||
Хром (VI) |
Концентрация Cr6+ 1 - 100 мг/л |
Химическое восстановление +Электрофлотация |
Электрохимическое восстановление |
||
Электрокоагуляция |
||
Хром (III) |
Концентрация Cr3+ 5 - 100 мг/л |
Электрофлотация |
Осаждение +Фильтрация |
||
Концентрация Cr3+ 0,5 - 5 мг/л |
Ионный обмен |
|
Ультрафильтрация |
||
Сульфаты |
Концентрация SO42- > 2000 мг/л |
Реагентный + отстаивание+Фильтрация |
Вакуумное выпаривание |
||
Концентрация SO42- < 2000 мг/л |
Нанофильтрация |
|
Обратный осмос |
||
Хлориды |
Концентрация Cl- > 300 мг/л |
Обратный осмос |
Вакуумное выпаривание |
||
Электродиализ |
||
Общее солесодержание |
|
Нанофильтрация |
Обратный осмос |
||
Вакуумное выпаривание |
||
Электродиализ |
||
Поверхностно-активные вещества |
Анионные и неионогенные ПАВ |
Флотация |
Электрофлотация |
||
Сорбция на активированном угле |
||
Анионные, катионные и неионогенные ПАВ |
Ультрафильтрация |
|
Нанофильтрация |
||
Озонирование |
Как видно из таблицы каждому типу сточных вод соответствует метод или группа методов, пригодных для их очистки. В то же время, многие методы очистки сточных вод позволяют удалять более одного типа загрязнений, что и применяется при проектировании и строительстве установок очистки воды и очистных сооружений.
