Особенности анаэробной очистки сточных вод. Основные сооружения.
В этом случае происходит биологическое окисление органических веществ в отсутствие свободного кислорода за счёт химически связанного в таких соединениях, как SO42- , SO32- и CO32- .
Основные технологические параметры процесса:
температура в мезофильных условиях 25-37 0С, термофильных - 50-60 0С;
рН от 6,7 до 7,4 (повышение рН вызывает снижение скорости процесса брожения, а при рН выше 8 оно прекращается);
концентрация органических веществ (по БПК) обычно выше 5000 мгО2/л, однако при высокой концентрации микроорганизмов (1-3%) анаэробный процесс протекает и при более низком содержании органических веществ - вплоть до 1000 мгО2/л;
микробы чувствительны к наличию некоторых соединений, особенно пероксидов и хлор- и серосодержащих производных, поэтому в ряде случаев их приходится предварительно удалять.
Особенность анаэробного метода заключается в закислении и сбраживании соединений углерода до получения конечных продуктов в виде метана и оксида углерода. При анаэробном методе в ходе очистки не используется аэрация с применением кислорода, так как процесс очистки сточной воды протекает без контакта с воздухом. Также при биологической очистке стоков образуется лишь небольшое количество избыточного ила. Основные сооружения: 1. Решетки (большой мусор). 2.Вертикальная и горизонтальная песколовка. 3. Первичные отстойники. 4. Аэротенки. 5. Водослив. 6. Плоские щелевые сита. 7. Скорые фильтры. 8. Метантенки 9. Илоуплотнители 10. Фильтр-прессы
Основные методы очистки сточных вод от неорганических растворённых веществ.
1.Дистилляция. (как и в природе, испарение воды). Для обессоливания морской воды используются установки мощностью от 15 до 40 тыс.м3/сут. Основной их недостаток - большой расход энергии: лучшие из них расходуют не менее 0,02 Гкал на l м3 получаемой воды.
2.Мембранные ( электродиализ и обратный осмос).
Электродиализ основан на направленном переносе ионов диссоцированных солей в поле постоянного тока через селективные мембраны из естественных или синтетических материалов. . Метод позволяет разделять не только сточные воды на обессоленную (чистую) воду и концентрированный раствор солей, но и раствор солей на кислоты, щёлочи и другие составляющие. За рубежом метод электродиализа широко применяется для обессоливания воды. Обычно мощность установок составляет 150-250 м3/сут, однако уже действуют установки производительностью 20 и даже 400 тыс. м3/сут.
Обратный осмос. Процесс разделения водных растворов путем их фильтрации через полупроницаемые мембраны под действием давления, много выше осмотического.
3. Ионный обмен. Ионный обмен до сих пор остается основным методом приготовления глубокообессоленной воды для АЭС и ТЭС с паровыми котлами высокого, сверхвысокого и критического давления, а также для получения ультрачистой и обессоленной воды для химической, электронной и некоторые других отраслей промышленности.
Дистилляция. Суть процесса дистилляции заключается в испарении жидкости и ее последующем конденсировании. Испарение достигается посредством нагрева, создания вакуума и т.д. При этом испаряется лишь вода, имеющая температуру кипения 100 С, освобождаясь от большинства содержащихся в ней примесей и компонентов с другой температурой кипения.
Мембранные ( электродиализ и обратный осмос).
Электродиализ основан на направленном переносе ионов диссоцированных солей в поле постоянного тока через селективные мембраны из естественных или синтетических материалов
Обратный осмос. Процесс разделения водных растворов путем их фильтрации через полупроницаемые мембраны под действием давления, много выше осмотического.
Ионный обмен. Ионный обмен до сих пор остается основным методом приготовления глубокообессоленной воды для АЭС и ТЭС с паровыми котлами высокого, сверхвысокого и критического давления, а также для получения ультрачистой и обессоленной воды для химической, электронной и некоторые других отраслей промышленности.
Очистка сточных вод от гомогенных примесей производится различными методами и способами в зависимости от природы растворенных веществ (органических или неорганических), химического строения, их концентрации и др. свойств.
К химическим методам очистки сточных вод относят нейтрализацию, окисление и восстановление. Их применяют для удаления растворимых веществ в замкнутых системах водоснабжения. Химическую очистку проводят также как предварительную перед биологической очисткой или после нее как метод доочистки сточных вод. Основными методами химической очистки сточных вод являются нейтрализация и окисление.
Физико-химические способы очистки воды используют для удаления из сточных вод растворенных минеральных и органических примесей, а также растворимых газов. Механизмы этих собеспособов основаны на законах физикохимической гидромеханики, физической и коллоидной химии, электрохимии, процессов химической технологии.
Экстракция загрязнений из сточных вод основана на распределении загрязняющего вещества в смеси двух взаимно нерастворимых жидкостей соответственно его растворимости в них. Экстракцию применяют для очистки сточных вод путем извлечения из них загрязняющих веществ (фенолов, масел, органических кислот, ионов металлов) и для переработки твердых отходов.
Биохимическая очистка сточных вод. Процесс биологической очистки основан на способности микроорганизмов использовать загрязняющие органические вещества для своего питания в процессе жизнедеятельности. Биологическую очистку применяют для очистки хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод от растворенных органических и некоторых неорганических веществ при использовании аэробного и анаэробного методов.
Термическими способами обезвреживаются сточные воды, содержащие минеральные соли кальция, магния, натрия и др., а также органические вещества.