2. Методи і споруди очищення промислових стічних вод.

Методи очищення стічних, забруднених, промислових вод

Механічні й механічно-хімічні	Хімічні й фізико-хімічні	Біохімічні
- відстоювання - спливання - фільтрування - флотація	- хімічна обробка - екстракція - адсорбція - електроліз - іонообмін - термічна обробка - озонування	- аеробна обробка - анаеробна обро­бка

Аеробні мікроорганізми (нітрофікуючі бактерії ) окислюють NH₄ до NO₂ і далі до NO₃, далі анаеробні відщеплюють кисень О₂ від NO₂ і вдруге ним окислюють органічні речовини. Це – денітрифікація.

ПТВ – передова технологія водоохорони – доповнення до ТТВ:

- фільтрування на зернистих фільтрах;

- фільтрування на зернистих фільтрах та аерировані ставки;

- фільтрація;

- флотація з обробкою в біоставках;

- віддувка NH₃ у градирнях десорбції + фільтрування;

- фільтрування та обробка в іонообмінювальних колонах з клинопти­лолітом

НТВ- найкраща технологія водоохорони -2 засоби:

- адсорбція на вугільних фільтрах після десорбції + фільтрування;

- адсорбція на вугільних фільтрах після фільтрування та обробки в іо­нообмінювальних колонах.

Метод механічного очищення полягає в механічному вилученні із стічних вод нерозчинних домішок з допомогою решіток, сит, вловлювачів піщаної фракції (пісковловлювачі) відстійників, фільтраційних установок, жировловлювачів, нафтовловлювачів, флотаторів.

Тут задержують каміння, залізо, дерево, та інші відходи.

Пісковловлювач

Пісковловлювач використовують при G ст. в. > 100м³/добу,  піску 0,15…0,25мм; кількість піску = 0,02 л/добу на 1 людину вологість його W = 60 %; ρ (густина) = 1,5 т/м³ 65г/доби на людину.

Типи споруди: горизонтальна з прямим рухом води,

V max = 0.3м/с з тангенціальним рухом;

V min = 0,15м/с вертикальні керовані;

T= 30/60с

U₀ = 18.7 - 24.2 мм/с

Відстійник – тут осідають важкі частинки, (завислі частини) легкі ре­човини спливають на поверхню. Механічне очищення побутових ст. в. Е до 60%. У промислових Е до 95% нерозчинних домішок. Основне, це довести завислі частинки до 60-150 мг/л, якщо далі йде біохімічне очищення, бо біоо­кислювання не можуть прийняти більше. Е засіб відстоювання з пре аера­цією.

Типи споруд: вертикальні, горизонтальні, радіальні, 2-х ярусні та інші.

Розрахунок ведеться по кінетиці випадаючих речовин. Час відстою 1-2 години, Е = 20-70% (~50%).

Біологічний метод очищення стічних вод застосовується для повного вилучення з них органічних речовин, оскільки від деяких з них неможливо позбутися жодними іншими методами.

Метод біологічного очищення ґрунтується на використані діяльності різних мікроорганізмів. Це здійснюється в присутності кисню, це – аеробний процес(А), без доступу кисню – анаеробний(Б).

Класифікація

Типова технологія водоохорони – 3 засоби:

-ПБО – повна біологічне очищення;

-ПБОС – повне біологічне очищення з поліпшеним очищенням від фосфору;

-ПБОН – повне біологічне очищення з нітрифікацією та денітрифіка­цією.

Аеробне очищення здійснюється у природних (поле зрошення, поля фільтрації, біологічні ставки) та штучних умовах (біофільтри, аероте­нки, аераційні канали, біоконтактори)

Природне аеробне очищення – ґрунтовий метод біологічного очи­щення. На полях зрошення не тільки очищується ст. в., але й вирощуються с/г культури, тут утилізуються комунальні ст. в., азотнотукових заводів, кап­ролактаму, сульфат целюлози, харчової промисловості .

Якщо на ділянках не вирощується рослини, а тільки очищується ст. в., то це поля фільтрації – потребують більше площі рівної, добре фільтруючої.

Біологічні ставки влаштовують каскадом з 3-5 площ глибиною 1-1,5м , щоб вода краще прогрівалася. Процес самоочищення = 20 днів. Б. ст. використовуються після штучного очищення як буфер перед водоймою.

Біоочищення у штучних умовах:

Біофільтри – це залізобетонні резервуари ( Н = 1,5 -2 ), високі (2 – 4 м ), баштові (10-20 м) з = до 30м. На днищі резервуара укладається щебінь, гальку, керамзит або решітчасті пластмасові блоки. На поверхні частинок фі­льтра поступово зростає біологічна плівка, яку заселюють мікроорганізми, котрі живляться органічними речовинами стічних вод і тим самим очищають їх,перетворюють органічні на мінеральні речовини. Біофільтри доцільно використовувати на півдні з м’яким кліматом; Len повинно бути не > ніж 400 – 500 мг О₂ л, частіш 1 Len = 220 мгО2/л

Аеротенки – виникли з 1887р. – це залізобетонний резервуар довжи­ною 30 – 100м та шириною 3 – 10м, глибиною 3 – 5м. В ньому повільно тече ст. в. та активний мул. Для кращого контакту їх постійно подається повітря, для нормальної життєдіяльності мікроорганізмів.

Аеробні мікроорганізми – є нітрофікуючі бактерії. Під їх впливом здійснюється окислення азоту амонійних сполук, внаслідок чого утворюється сіль азотистої кислоти ( нітрити ), а при подальшому окисленні солі лужних кислот (нітрати ), таким чином йде процес нітрифікації. Цей процес відкри­тий у 1870 р. тобто, коли є NO₃ – це добра ознака.

Стічні води в аеротенку очищуються методом «чистих культур» або за допомогою «активного мулу».

«Чиста культура» - це спеціально вирощена популяція мікроорганіз­мів, які руйнують певні речовини (є на фенол, роданіди, ціаніди).

Активний мул – це скупчення різних бактерій, які є зооглейними утвореннями, зовні схожими з гідроксидом Fe. У присутності O₂ вони погли­нають органічні речовини та окисляють їх. Приріст активного мулу виво­дяться із аеротенку у вторинні відстійники і потім знов → регенераторі. Пі­сля регенерації, де є тільки O₂, відпочинок, немає їжі , тобто ст. в. готові на роботи.

Аеротенки

Одноступеневий. Е= 50-70 %; 2-х ступ. – 95%; t_{аерації} – 2…24 год. H_роб 3-6 м. Витрата О₂ =мгО₂/мгБПК; Велика потреба у О₂.

Анаеробне окиснення (очищення без доступу кисню).

Підлягають СВ дуже концентровані за органічним забрудненням або осади СВ – сирий осад з первинних відстійників та надлишковий активний мул. 2 температурних режими: термофільний (t=53°C), мезофільний (t=37°C). Обігрів парою з котельні . Механічне переміщування. Вбиваються па­тогени та яйця гельмінтів (t = 53^o C)

Метантенк

Зброджений осад має добрі властивості органічного добрива. Тут є Na, P, K, N та мікроелементи. Його підсушують на мулових площадках до W≈60% Його направляють на с/г поля, що дає добрі врожаї.