Станція очищення стічних вод

Найпоширеніші витратні матеріали на очисних спорудах

У процесі очищення стічних вод слід використовувати такі засоби:

(1) Окислювач: рідкий хлор або діоксид хлору, або перекис водню,

(2) Піногасник: кількість дуже мала;

(3) Флокулянт: поліалюмінійхлорид або аніонний та катіонний поліакриламід, також відомий як аніонний пам або катіонний пам,

(4) Відновлювач: гідрат сульфату заліза тощо;

(5) Кислотно-лужна нейтралізація: сірчана кислота, негашене вапно, каустична сода тощо

(6) Хімічні засоби для видалення фосфору та інші засоби.

Фізичний метод: видалення нерозчинних завислих твердих речовин та нафти зі стічних вод шляхом фізичної або механічної дії; фільтрація, осадження, відцентрове розділення, флотація тощо.

Хімічний метод: додавання хімічних речовин шляхом хімічних реакцій змінює хімічні або фізичні властивості забруднюючих речовин у стічних водах, таким чином змінюючи їх хімічний або фізичний стан, а потім видаляючи їх з води; нейтралізація, окислення, відновлення, розкладання, флокуляція, хімічне осадження тощо.

Фізико-хімічний метод: використання комплексних фізичних та хімічних дій для очищення стічних вод; відпарювання, рестриппінг, адсорбція, екстракція, іонний обмін, електроліз, електродіаліз, зворотний діаліз тощо.

Біологічний метод: використання мікробного метаболізму, окислення та розкладання органічних забруднювачів у стічних водах на нешкідливі речовини, також відомий як біохімічний метод очищення, є найважливішим методом очищення органічних стічних вод; активний мул, біологічний фільтр, живий обертовий стіл, окислювальний ставок, анаеробне розкладання тощо.

Серед них, метод біологічного очищення стічних вод базується на методі, за допомогою якого мікроорганізми перетворюють складні органічні речовини на прості, а токсичні речовини на нетоксичні під дією ферментів. Залежно від різних потреб мікроорганізмів, які відіграють певну роль у процесі очищення, біологічне очищення можна розділити на два типи: якісне газове (кисневе) біологічне очищення та анаеробне (кисневе) біологічне очищення. Хороше газобіологічне очищення відбувається у присутності кисню завдяки функціональним капілярам. Завдяки своїй життєдіяльності – окисленню, відновленню, синтезу та іншим процесам, бактерії окислюють частину поглиненої органічної речовини на прості неорганічні речовини (CO2, H2O, NO3-, PO43- тощо), отримуючи енергію, необхідну для росту та життєдіяльності, а іншу частину органічної речовини перетворюють на поживні речовини, необхідні організмам для власного росту та розмноження. Анаеробне біологічне очищення здійснюється за відсутності кисню під дією анаеробних мікроорганізмів. Коли анаеробні бактерії розкладають органічні речовини, їм потрібно отримувати кисень з CO2, NO3-, PO43- тощо, щоб підтримувати власні матеріальні потреби в кисні, тому продуктами їх розкладу є CH4, H2S, NH3 тощо. Для очищення стічних вод біологічним способом слід спочатку проаналізувати біорозкладність забруднюючих речовин у стічних водах. Існує три основні аспекти: біорозкладність, умови біоочищення та гранично допустима концентрація забруднюючих речовин, які мають гальмівний вплив на мікробну активність у стічних водах. Біорозкладність стосується ступеня, до якого внаслідок життєдіяльності організмів може змінюватися хімічна структура забруднюючих речовин, тим самим змінюючи хімічні та фізичні властивості забруднюючих речовин. Під якісною газовою біологічною очисткою розуміється можливість перетворення забруднюючих речовин на CO2, H2O та біологічні речовини мікроорганізмами через проміжні метаболіти та швидкість перетворення таких забруднюючих речовин за сприятливих газових умов. Мікроорганізми можуть ефективно розкладати органічні забруднювачі лише за певних умов (умови живлення, умови навколишнього середовища тощо). Правильний вибір умов живлення та навколишнього середовища може забезпечити безперебійне протікання біологічного розкладу. Завдяки вивченню біологічної обробки можна визначити діапазон цих умов, таких як pH, температура та співвідношення вуглецю, азоту та фосфору.

У дослідженнях рециркуляції водних ресурсів люди приділяють велику увагу видаленню різних забруднювачів у вигляді наномікроних частинок. Наномікронні забруднювачі у воді – це дрібні частинки розміром менше 1 мкм. Їхній склад надзвичайно складний, такий як різні дрібні глинисті мінерали, синтетичні органічні речовини, гумус, нафта та водорості тощо. Як носій з сильною адсорбційною силою, дрібні глинисті мінерали часто адсорбують на поверхні токсичні іони важких металів, органічні забруднювачі, патогенні бактерії та інші забруднювачі. Гумус та водорості в природній воді можуть утворювати хлоровані вуглеводневі канцерогени з хлором у процесі хлорної дезінфекції під час очищення води. Існування цих забруднювачів у вигляді наномікроних частинок не тільки має прямий або потенційно шкідливий вплив на здоров'я людини, але й серйозно погіршує якість води та ускладнює її очищення, як у звичайному процесі очищення міських стічних вод. В результаті хлоп'я відстійника спливають нагору, і фільтрувальний бак легко проникає, що призводить до зниження якості стічних вод та збільшення експлуатаційних витрат. Традиційні звичайні технології очищення не можуть ефективно видаляти ці наномікронні забруднювачі з води, а деякі передові технології очищення, такі як ультрафільтраційні мембрани та зворотний осмос, важко широко використовувати через високі інвестиції та вартість. Тому існує нагальна потреба в дослідженні та розробці нових, ефективних та економічних технологій очищення води.