Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

ПромэкологиУчебное пособие / Методы очистки сточных вод

.doc
Скачиваний:
33
Добавлен:
10.12.2013
Размер:
81.41 Кб
Скачать

Очистка сточных вод

Способ

Очищаемые ингредиенты

Прием очистки

Оборудование

Примечания

1

2

3

4

5

Механические методы

Отстаивание (естественное седиментационное разделение)

Грубодисперсные примеси (частицы более 1 мкм; взвешенных до 15 масс%)

Разделение в стационарном объеме

Непроточный отстойник-сгуститель

Осаждение взвешенных частиц под действием силы тяжести (или всплытие для нефтепродуктов).

Разделение в попутном потоке жидкости

Горизонтальные, вертикальные, тангенциальные песколовки (0,2-0,25 мм), отстойники (степень отстаивания 60%), нефтеловушки, в т. ч. одно- и многоярусные)

Разделение в восходящем потоке, нисходящем потоке, разделение в перекрестных потоках

Колонны-отстойники, гравитационные классификаторы.

Фильтрование (процеживание)

Грубодисперсные примеси, содержащие твердого вещества до 70 - 80 масс%

Фильтрование в естественных гравитационных полях (эффективность – 50-80%

Процеживатели, барабанные сетки, сито, безнапорные, одно- и многопоточные песчаные гравитационные фильтры. Фильтры с загрузкой из природных или синтетических материалов.

Разделение проводят при помощи пористых перегородок, пропускающих жидкость и задерживающих диспергированную фазу)

Фильтрование в искусственных силовых полях

Напорные фильтры, пресс-фильтры, вакуум-фильтры, виброфильтры, микрофильтры (ст.оч. 50-60%), фильтры с подвижной загрузкой (ст.оч. 50-55%), магнитные фильтры (ст.оч. 80%).

Разделение в искусств. силовых полях

Содержание твёрдого вещества до 98 масс%.

Разделение в радиально-центробежном поле

Центрифуги, сепараторы

Разделение под действием центробежных сил

Разделение во вращающемся потоке жидкости

Гидроциклоны открытые и закрытые, двух-, трех- и многопродуктовые (ст.оч. 70%)

1

2

3

4

5

Физико-химические методы

Коагуляция

Эмульгированные примеси, коллоидные частицы 0,01-0,1 мкм (тяж. металлы, разделение нефтепродуктов, обесцвечивание сточных вод, осветление)

Коагуляция

Камеры хлопьеобразования, смесители (ершовые, водоворотные, вихревые), осветлители

Процесс укрупнения дисперсных частиц в результате их взаимодействия и объединения в агрегаты. Коагуляты в воде образуют хлопья гидроксидов металлов, хлопья улавливают коллоидные и взвешенные частицы, агрегируют их и быстро оседают (укрупнение до 10 мкм).

Флокуляция

Агрегация взвешенных частиц при добавлении в сточную воду высокомолекулярных соединений. Агрегация происходит не только при непосредственном контакте частиц, но и в результате взаимодействия молекул адсорбированного на частицах флокулянта (ПАА).

Электрокоагуляция

Электрокоагуляторы

Основан на электролизе. Частицы поляризуются, вступают в ОВР, взаимодействуют друг с другом. Если электроды растворимые, то они образуют гидроксиды Al и Fe

Экстракция

Органические и неорганические избирательно растворимые примеси

Экстракция в стац. объеме, перекрещивающихся потоков, ступенчатая, непрерывн. в противотоке

Экстракционные колонны: распылительные, тарельчатые и насадочные.

Основан на способности экстрагента (растворителя) образовывать экстракт (раствор) с загрязняющим веществом и в дальнейшем извлекаться из двухфазного раствора экстракта и рафината.

Обратный осмос

Минеральные и органические примеси

Гиперфильтрация

Мембрана с диаметром пор не более 10Å

Фильтрация через полупроницаемые мембраны под давлением, превышающим осмотическое. Мембраны пропускают молекулы растворителя, задерживая растворенные вещества

Ультрафильтрация

Мембрана с диаметром пор 50-2000Å

Электродиализ

Минеральные диссоциирующие примеси

Электродиализные установки с катионитными и анионитными мембранами

Основан на разделении ионизированных веществ под действием электродвижущей силы, создаваемой в растворе по обе стороны полупроницаемой мембраны

1

2

3

4

5

Ионный

обмен

Минеральные примеси (ионы металлов)

Катионообмен

Анионообмен

Аппараты непрерывного или периодического действия (с неподвижным слоем, с движущимся слоем, псевдоожиженным слоем)

Основан на взаимодействии раствора с твердой фазой, способной обменивать ионы, содержащиеся в ней на другие ионы, присутствующие в растворе. Катиониты поглощают положительныеионы, а аниониты - отрицательные (цеолиты, глины, слюда и др.)

Сорбция

Растворенные органические вещества (фенолы, гербициды, пестициды, ПАВ, красители и др.)

Адсорбция

Адсорбционные колонны с неподвижным и движущимся слоем адсорбента. Аппараты с «кипящим» слоем

Эффективность – 80-95%. Активные угли, синтетические сорбенты и некоторые отходы (зола, шлак, опил)

Хемосорбция

Колонны непрерывного и периодического действия

Термическое

обезвреживание

Органические загрязняющие вещества, нефтепродукты.

Огневое обезвреживание

Камерные, многоподовые, барабанные, циклонные печи, форсунки

Каталитическое окисление

Печи барботажные, слоевые, с «кипящим» слоем

Пиролиз

Топки

Органические растворенные примеси

Жидкофазное

окисление

Реакторы ЖФО

Окисление органических веществ, растворенных в воде, кислородом при температуре 100-3500С и давлениях 2-28 Мпа. Процесс идет в жидкой фазе, при этом растворимость кислорода возрастает.

Парофазное

окисление

Реакторы ПФО

Процесс происходит в паровой фазе в присутствии кислорода воздуха и катализаторов при температуре выше температуры парообразования.

1

2

3

4

5

Физические методы

Дистилляция

Минеральные примеси, отгонка легколетучих примесей

Выпаривание при атмосферном давлении

Дистилляторы и испарители

Удаление кипящих фракций сточных вод, что повышает концентрацию минеральных примесей. Дистиллят конденсируется в чистом виде.

Выпаривание в вакууме

Замораживание

При температурах ниже температуры замерзания чистая вода образует кристаллы пресного льда, а рассол с солями размещается в ячейках между кристаллами, т.к. его температура замерзания ниже и он может быть удален

Химические методы

Регулирование рН

Неорганические примеси, деструкция неорганических соединений

Нейтрализация

Нейтрализаторы

Нейтрализация кислых отходов, травильных растворов, обработка шламов

Окисление

Хлораторы, озонаторы, обработка перманганатом калия и тд.

Обезвреживание высокотоксичных отходов, окисление органических отходов

Восстановление

Удаление ионов хрома с помощью сернистого ангидрида и сульфита кальция

Биохимические методы

Биохимическая деструкция

Органические и неорганические соединения

Деструкция при

естественной

аэрации

Биологические фильтры с объемной, плоскостной загрузкой, дисковые, капельные, башенные

Процесс основан на способности микроорганизмов использовать загрязняющие вещества для питания в процессе жизнедеятельности

Деструкция при

искусственной

аэрации

1

2

3

4

5

Биологические методы

Аэробная очистка

Органические и неорганические примеси

Аэробная очистка с механической аэрацией

Прямоточные аэротенки, аэротенки - отстойники, биотенки, аэротенки-смесители и др.

Аэробная очистка с пневматической аэрацией

Анаэробная очистка

Анаэробная очистка с механической аэрацией

Метантенки с перемешивающими устройствами, с циркуляцией активного ила, одно- и многоступнчатые

Анаэробная очистка без аэрации