3.3. Физико-химический этап

Данные методы используют для очистки от растворенных примесей, а в некоторых случаях и от взвешенных веществ. Многие методы физико-химической очистки требуют предварительного глубокого выделения из сточной воды взвешенных веществ, для чего широко используют процесс коагуляции.

В настоящее время в связи с использованием оборотных систем водоснабжения существенно увеличивается применение физико-химических методов очистки сточных вод, основными из которых являются:

— флотация;

— сорбция;

— центрифугирование;

— ионообменная и электрохимическая очистка;

— гиперфильтрация;

— нейтрализация;

— экстракция;

— эвапорация;

— выпаривание, испарение и кристаллизация.

Важным этапом при очистке сточных вод является механическое обезвоживание осадка. На данный момент существует несколько технологий обезвоживания - с помощью камерных фильтр-прессов, с помощью ленточных прессов и с помощью центрифуг (декантеров). Каждая технология имеет свои плюсы и минусы (занимаемая площадь, энергопотребление, стоимость и тп). При обезвоживании обычно используют реагент (флокулянт) для увеличения эффективности обезвоживания. В настоящее время широкое применение получает использование центрифуг для обезвоживания. Качество разделения жидкой и твердой фракции самое высокое из вышеупомянутых технологий.

3.4. Дезинфекция сточных вод

Для окончательного обеззараживания сточных вод предназначенных для сброса на рельеф местности или в водоем применяют установки ультрафиолетового облучения.

Для обеззараживания биологически очищенных сточных вод, наряду с ультрафиолетовым облучением, которое используется, как правило, на очистных сооружениях крупных городов, применяется также обработка хлором в течение 30 минут.

Хлор уже давно используется в качестве основного обеззараживающего реагента практически на всех очистных городов в России. Поскольку хлор довольно токсичен и представляет опасность очистные предприятия многих городов России уже активно рассматривают другие реагенты для обеззараживания сточных вод такие как гипохлорит, дезавид и озонирование[1].

Глава 4. Выбор метода и его обоснование

На рассматриваемом предприятии обеззараживание сточных вод производиться методом хлорирования. Недостатком данного метода является образование токсических и канцерогенных хлорорганических соединений. Эти соединения оказывают негативное влияние на здоровье потребителей.

В качестве аналога возможно использовать озон. Одним из существенных достоинств озонирования, по сравнению с хлорированием, является отсутствие токсинов в обработанной воде.

Озон, являясь сильным окислителем, обладает способностью разрушать в водных растворах при нормальной температуре многие органические вещества. При озонировании окисляются многие устойчивые к биологическому разрушению органические вещества, в том числе "биологически жесткие" ПАВ. Наиболее интенсивно окисление ПАВ протекает при высоком значении рН и повышенной температуре. С уменьшением концентрации ПАВ в растворе снижается скорость их окисления и особенно резко при концентрации, при которой прекращается пенообразование. При озонировании окисляются как растворенные, так и взвешенные органические вещества, присутствующие в сточной воде. Так как взвешенные вещества можно удалить из воды более простыми техническими средствами, для снижения расхода озона целесообразно применять озонирование на завершающей стадии глубокой очистки сточных вод после максимального удаления из воды взвесей. По сравнению с другими окислителями (например, хлором) озон имеет ряд преимуществ: его можно получать непосредственно на очистных сооружениях, причем сырьем для его получения служит технический кислород или атмосферный воздух, процесс легко поддается автоматизации. Озонирование, несмотря на относительно высокую стоимость обработки сточ­ных вод, привлекает в первую очередь высокой реакционной способностью, сильным бактерицидным действием, возможностью получения озона на месте, отсутствием в озонируемой воде остаточных концентраций озона, который, будучи нестойким соединением, быстро переходит в кислород. Поэтому озон является перспективным окислителем в технологии глубокой очистки сточных вод[2].

При комбинированном использовании фильтрации и озонирования цветность удалялась на 75%, а при фильтрации и хлорировании — на 15%. Озонирование способствовало снижению ХПК на 20% и БПК5 на 35%. При предварительной фильтрации средняя эффективность очистки по ХПК и БПК5 увеличивалась соответственно на 9 и 2%. Хлорирование систематически приводило к увеличению ХПК и БПК5 на 20—28%. При сравнении двух этих дезинфектантов видно, что для достижения требуемой эффективности обеззараживания бытовых сточных вод более предпочтителен озон, однако стоимость его применения в несколько раз превышает затраты, связанные с использованием хлора.

Правильно спроектированная и качественно укомплектованная система озонирования на порядок дороже дозаторов химических таблеток. Однако, расход реагентов на коррекцию уровня рН воды составит всего 20-30% стоимости реагентов при проведении хлорирования. Практика показывает, что срок окупаемости системы озонирования составляет 3-4 года[3].