Технология Очистки

Технология очистки сточных вод

Загрязнение окружающей среды, в том числе источников водоснабжения, представляет собой реальный фактор, оказывающий существенное негативное влияние на здоровье человека. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), от использования недоброкачественной питьевой воды ежегодно в мире страдает каждый десятый житель планеты. До 50% речного стока мира ежегодно подвергается антропогенному воздействию, в том числе и в результате сброса 420 миллиардов тонн сточных вод. Высокая загрязненность водоисточников и неэффективные технологии водоподготовки — основные причины неудовлетворительного качества питьевой воды. По ее физико-химическим (каждая 5-я проба) и микробиологическим (каждая 9-я проба) показателям отмечены случаи нарушения требований ГОСТ во всех субъектах Российской Федерации. Из всего объема сточных вод, поступающих через коммунальные сети в поверхностные водные объекты, более 90% сбрасываются загрязненными.

Очевидно, что на качество воды большое влияние оказывают вещества, которые находятся в воде в различных концентрациях и фазовых состояниях. Избыточная концентрация некоторых из них может оказывать негативное влияние как на человека, так и на биологическую обстановку в природном водоеме. Поэтому при сбросе воды после технологического процесса необходимо проводить извлечение из стоков многих загрязняющих веществ и добиваться установленной предельно допустимой концентрации (ПДК) в сточных водах.

Все химические соединения, присутствующие в воде, можно раз­делить на органические и неорганические, а также классифицировать по их фазовому состоянию в растворе. Наиболее удачной считается классификация загрязнителей, предложенная академиком Л. А. Кульским (см. табл.).

Классификация и методы извлечения веществ при очистке сточных вод

Тип загрязнителя Примеры методов очистки сточных вод 
Нерастворимые в воде грубодисперсные примеси — взвеси, суспензии и эмульсии (первая группа), образуют с водой гетерогенные кинетически неустойчивые соединения  Методы, основанные на использовании сил гравитации 
Вещества коллоидной степени дисперсности (R-0,1 мкм), образующие с водой гидрофильные и гидрофобные системы, близкие к коллоидным растворам (вторая группа)  Флотация, седиментация, коагу­ляция, фильтрация
Вещества молекулярной степени дис­персности (R<0,01 мкм). Растворимые органические соединения (третья группа) Сорбция с применением активи­рованных углей
Ионные растворы (R<0,001 мкм). Растворы солей, кислот, щелочей, ионы металлов — электролиты (четвертая группа)  Метод обессоливания, реагентный метод — перевод ионов в малорастворимые соединения

Для определенных типов загрязнителей применяется своя группа методов очистки сточных вод. Используя классификацию по фазовому состоянию веществ в растворе, можно сгруппировать методы обработки стоков.

Для каждого типа химических производств характерен свой состав сточных вод. Так, например, можно уверенно сказать, что на предприятии, производящем печатные платы, в сточных водах будут присутствовать ионы тяжелых и цветных металлов, однако в стоках не будет нефтепродуктов и масел. И, наоборот, на нефтеперерабатывающем предприятии в стоках будут содержаться фенолы, нефтепродукты, но не будет ионов хрома или никеля.

Выбор оптимальных технологических схем очистки сточной воды

Выбор оптимальных технологических схем очистки сточной воды — достаточно сложная задача, обусловленная многообразием находящихся в воде примесей и высокими требованиями, предъявляемыми к качеству воды. Например, для снижения солесодержания в сточных водах с целью их повторного использования применяются следующие методы: ионный обмен, обратный осмос, электродиализ, дистилляция, выпаривание. Воду, прошедшую стадию обессоливания, можно использовать для технологических нужд: промывки деталей, охлаждения оборудования, получения пара и т. п. Кроме того, из сточных вод возможно извлечение ценных компонентов, кислот, щелочей. Использование воды на этих стадиях зависит от требований к качеству оборотной воды. На основании информации о присутствующих в стоках загрязнителях можно подобрать очистное оборудование для того или иного процесса. Очевидно, что выбор установки для обработки сточных вод необходимо осуществлять путем сопоставления данных о качестве воды с характеристиками этих установок.

Технологические схемы очистки сточных вод разрабатываются в зависимости от концентрации загрязнений. Применяются деструктивные методы очистки промышленных стоков, предусматривающие разрушение вредных примесей или перевод их в нетоксичные продукты, и регенеративные, основанные на извлечении и утилизации примесей из сточных вод.

В зависимости от количества сточных вод и состава загрязнений могут применяться различные методы их очистки: механические, химические, физико-химические, физические, биохимические и комбинированные. Классификация методов очистки стоков представлена на рисунке. Теоретические основы методов очистки сточных вод изложены в ряде монографий и учебников.

 

no