Методы и оборудование очистки сточных вод

Механическая очистка и фильтрование стоков

Механическая очистка сточных вод служит для удаления крупных частиц загрязнений, волокон, песка и посторонних предметов, являясь первым этапом в процессе обработки любого вида сточных вод. Оборудование для механической очистки, поставляемое из Китая, включает решётки, установки полной механической очистки, гидроциклоны, песколовки, прессы для промывки и отстойники. Фильтрация используется для задержки более мелких частиц. В фильтрах применяются фильтровальные материалы, такие как ткани (сетки), слои зернистого материала или химические материалы с определённой пористостью. Проходя через такой фильтрующий материал, сточные воды оставляют на нём или в его пористом пространстве взвеси.

Фильтрационный метод становится всё более востребованным в связи с ужесточением требований к качеству очищенной воды. Фильтрация проводится после очистки сточных вод в отстойниках или после биологической очистки. Фильтры классифицируются по типу фильтрующих сред: тканевые или сетчатые, каркасные или намывные, зернистые или мембранные. Микрофильтры представляют собой фильтровальные аппараты, в которых в качестве фильтрующего элемента используются металлические сетки, ткани и полимерные материалы. Обычно микрофильтры изготавливаются в виде вращающихся барабанов, на которых закреплены или прижаты фильтрующие материалы

Установки биологической очистки сточных вод

Станции биологической очистки из Китая предназначены для глубокой биологической очистки хозяйственно-бытовых и аналогичных им по составу производственных сточных вод. Полная очистка сточных вод, содержащих органические вещества в растворённом состоянии, достигается биологическим методом, включающим аэробные и анаэробные процессы. Для аэробной очистки применяются аэротенки различных конструкций, окситенки, фильтротенки, флототенки, биодиски и биологические пруды. Анаэробный процесс, используемый для высоко концентрированных сточных вод как первая ступень биологической очистки, основан на применении метантенков. Для полной очистки высоко концентрированных сточных вод применяется комбинированное анаэробно-аэробное окисление. В процессах биологической очистки участвуют бактерии, которые в зависимости от их взаимодействия с кислородом подразделяются на две группы: аэробные (для жизнедеятельности которых необходим растворённый в воде кислород) и анаэробные (способные развиваться без доступа свободного кислорода).

 Мембранный биореактор (MBR)

Мембранный биореактор из Китая — это современная и стремительно развивающаяся технология для очистки муниципальных сточных вод и промышленных стоков, загрязнённых органическими веществами. Технология мембранного биореактора сочетает в себе мембранную технологию и биотехнологический подход, используя мембранное оборудование для разделения, химическую и биологическую реакцию активированного осадка и захват макромолекулярных органических веществ. В технологии MBR используются мембранные модули трёх основных типов: половолоконные, плоские и трубчатые.

 Преимущества:

• Значительно улучшаются показатели качества очистки за счёт эффективного удаления взвешенных и коллоидных веществ, бактерий, вирусов, азота и фосфора.
• Уменьшается площадь, необходимая для размещения технологического оборудования, благодаря отсутствию вторичных отстойников, блоков доочистки и фильтрации.
• Высокая применимость MBR-технологии для очистки промышленных и смешанных стоков.
• Создание благоприятных условий для эффективного биологического разрушения органических соединений и микроорганизмов благодаря способности мембраны длительно удерживать крупные молекулы.
• Полная автоматизация технологического процесса с использованием современных управляющих устройств.

 UASB-реактор

UASB-реакторы (Upflow Anaerobis Sludge Blanket) обеспечивают внутреннее обогащение биомассы в форме образующегося и хорошо гранулирующегося ила. UASB-реакторы из Китая предназначены для анаэробной очистки муниципальных и промышленных сточных вод. Благодаря низкой скорости восходящего потока и уникальной конструкции, UASB-реакторы весьма компактны и способны обрабатывать сточные воды с широким диапазоном концентраций. Регулируемая гидродинамика позволяет системе удерживать биомассу с разными характеристиками.

В данной технологии два-четыре этапа биохимических процессов брожения проводятся в термофильном режиме в анаэробных биореакторах с восходящим потоком жидкости через слой анаэробного ила (Upflow Anaerobic Sludge Blanket reactor, UASB) с использованием специальных ферментных катализаторов. Регламентированный гидродинамический режим и состав активного ила и ферментов обеспечивают высокую производительность реактора. Этот процесс позволяет удалить около 90% массы органического загрязнения, с концентрацией по ХПК на выходе из биореактора в пределах 1,5—3,0 г/л. В ходе анаэробной очистки органические соединения разлагаются до метана и углекислого газа (биогаза). Главные преимущества UASB-реакторов заключаются в высоком уровне удаления ХПК, большой нагрузке на биомассу, низком производстве избыточного ила, стабильности процессов и значительном объёме производимого биогаза.

 SBR реактор

Технология SBR (Sequence Bath Reactor) является одним из наиболее перспективных методов биологической очистки сточных вод. Все этапы очистки проходят последовательно в одном биореакторе, что позволяет значительно сократить занимаемую площадь и минимизировать затраты на доочистку. SBR-реактор из Китая представляет собой резервуар, оснащенный аэрационной системой, мешалкой, устройством для удаления плавающего ила, декантером для слива очищенной воды, насосом для удаления избыточного ила и различными измерительными приборами. В реакторе постоянно поддерживается определенный объем активного ила.

Технология SBR позволяет достичь высоких показателей очистки, соответствующих нормам сброса в водоемы рыбохозяйственного назначения, при относительно небольших затратах и компактных размерах. Полностью автоматизированная система управления позволяет изменять параметры работы, обеспечивая стабильное качество очищенной воды. SBR-реакторы широко применяются для очистки хозяйственно-бытовых сточных вод в поселках и небольших городах, а также в производственной сфере

Преимущества технологии:

1. Адаптация к изменениям условий, таким как колебания объема притока или степени загрязненности.
2. Высокая степень биологической очистки благодаря чередованию аэробных и анаэробных фаз.
3. Оптимальное разделение ила и очищенной воды благодаря специально разработанному декантеру.
4. Простота эксплуатации благодаря полной автоматизации.

 Обратный осмос

Установки обратного осмоса из Китая предназначены для глубокого обессоливания воды, удаления солей, микроорганизмов, взвешенных и коллоидных веществ, бактерий и вирусов. Эти установки широко используются в водоснабжении и промышленности. Для повышения степени мембранного концентрирования применяется предварительное реагентное умягчение исходной воды. Концентрат обратного осмоса подвергается выпариванию, что позволяет уменьшить объем отходов и получить их в виде твердого остатка.

Мы производим системы очистки воды методом обратного осмоса любой производительности, используя современное оборудование и комплектующие. Система проектируется с учетом анализа исходной воды и требований к подготовленной воде, а также эксплуатационных особенностей.

 Нейтрализация стоков

Нейтрализация сточных вод основана на взаимодействии кислот или оснований, содержащихся в воде, с веществами, придающими воде нейтральную реакцию. Нейтрализация осуществляется путем добавления соответствующих реагентов или фильтрования воды через нейтрализующие материалы. Для нейтрализации кислот используются едкий натр, известь, известняк, доломит, мрамор, магнезит, сода и другие вещества. Чаще всего применяется гидроокись кальция (гашеная известь). Для нейтрализации щелочных сточных вод применяются серная, соляная, азотная и другие кислоты. Нейтрализация фильтрацией заключается в пропускании сточной жидкости через слой фильтрующего материала, такого как известняк, мрамор или доломит. Этот метод прост и эффективен, особенно при неравномерной концентрации кислот в сточных водах.

Окисление и озонирование

Окисление применяется для обезвреживания производственных сточных вод, содержащих токсичные примеси, такие как цианиды и комплексные цианиды меди и цинка. Эти виды сточных вод встречаются в машиностроительной, горнодобывающей, нефтехимической, целлюлозно-бумажной и других отраслях промышленности. Для очистки используются различные окислители, такие как газообразный и сжиженный хлор, хлорная известь, диоксид хлора, хлорат кальция, гипохлориты кальция и натрия, кислород воздуха, технический кислород, пероксосерные кислоты, озон и пиролюзит. В процессе окисления токсичные загрязнения превращаются в менее токсичные, которые затем удаляются из воды.

Озонирование — это процесс очистки сточных вод путем окисления органических и минеральных веществ, а также их дезинфекции с помощью озоно-воздушной или озоно-кислородной смеси в реакторах. Озон обладает высокой окислительной способностью и эффективно разрушает многие органические вещества, находящиеся в воде. Этот процесс позволяет одновременно окислять примеси, обесцвечивать, дезодорировать, обеззараживать сточную воду и насыщать ее кислородом. Озонирование является перспективным экологически чистым методом очистки производственных сточных вод, так как не требует применения химических реагентов.

Ультрафильтрация

Ультрафильтрация — это процесс мембранного разделения растворов высокомолекулярных и низкомолекулярных соединений, а также концентрирования и фракционирования высокомолекулярных соединений. Ультрафильтрационные установки из Китая предназначены для очистки воды от тонкодисперсных и коллоидных примесей, органических веществ, бактерий и вирусов, не изменяя солевой состав воды. Эти установки нашли широкое применение в системах водоподготовки и обезжелезивания, а также в очистке сточных вод гальванического и текстильного производства. Ультрафильтрация позволяет удалять вирусы, бактерии и органические вещества, осветлять воду, удалять взвешенные вещества, железо и мутность. Одновременно с этим можно концентрировать и очищать фосфаты, тяжелые металлы, нефтепродукты и коллоидные частицы. Использование ультрафильтрации значительно сокращает количество стадий технологического процесса.

Установки ультрафильтрации с керамическими мембранами могут работать в тяжелых условиях (крайние значения pH, присутствие сильных окислителей, температура до 110°C) без снижения производительности и износа элементов. Также применяются половолоконные мембраны из полиэфирсульфона и другие полимерные материалы. Ультрафильтрация позволяет решать многие экологические проблемы, извлекать ценные вещества и регенерировать отработанные растворы, создавая новые высокоэффективные технологические процессы.

 Нанофильтрация сточных вод

Нанофильтрация сочетает в себе элементы как ультрафильтрации, так и обратного осмоса. Этот метод позволяет удалять частицы размером в нанометры, что и дало ему название «нанофильтрация». В процессе нанофильтрации задерживаются молекулы органических веществ с молекулярной массой 200-400, а также растворенные соли на 20-98%. Соли, содержащие одновалентные ионы (например, хлорид натрия или кальция), задерживаются на 20-80%, в то время как соли с двухвалентными анионами (например, сульфат магния) задерживаются на 90-98%. Установки нанофильтрации из Китая применяются для удаления цветности и общего органического углерода из поверхностных вод, снижения жесткости или удаления радия из артезианской воды, а также для общего снижения содержания растворенных веществ. В технологии нанофильтрации используются электронейтральные и заряженные полимерные мембраны, а также керамические мембраны. Вода под высоким давлением подается в мембранную систему, где она проходит через ультратонкую полупроницаемую мембрану, задерживающую различные загрязнители на молекулярном уровне. В результате исходная вода разделяется на поток с низким содержанием солей (очищенный продукт) и высококонцентрированный поток (концентрат), содержащий отфильтрованные солевые растворы и взвеси.

Нанофильтрация находит применение как в области очистки сточных вод, так и в питьевом водоснабжении благодаря своей способности эффективно снижать содержание органических соединений (цветности, летучих хлорорганических соединений), а также жесткости и железа.

Электрохимическая очистка стоков

Электрохимическая обработка сточных вод включает анодное окисление, катодное восстановление растворенных загрязняющих веществ, электрокоагуляцию и электродиализ. В процессе электрохимической обработки токсичные вещества превращаются в нетоксичные или малотоксичные. Электродиализ позволяет удалять из сточных вод соли, кислоты или щелочи, которые могут быть регенерированы. Электрохимические методы применяются для очистки производственных сточных вод, содержащих цианиды, амины, спирты, с помощью анодного окисления. Эти методы особенно эффективны при относительно высокой электропроводности сточных вод.

Электрокоагуляция используется для очистки сточных вод гальванических производств, содержащих шестивалентный хром и ионы тяжелых металлов (медь, никель, цинк и др.). Достоинствами электрокоагуляции являются компактность установок, низкая чувствительность к температуре и возможность утилизации шлама.
Электрофлотация — это метод очистки сточных вод, технологических растворов гальванического производства и производства печатных плат от взвешенных веществ, фосфатов и гидроксидов металлов, суспензий, смолистых веществ, эмульгированных веществ, нефтепродуктов, индустриальных масел, жиров и поверхностно-активных веществ. Электрофлотатор может работать как самостоятельно, так и в комбинации с другим оборудованием, например, как промежуточное звено между грубой (реагентной) и тонкой очисткой (ультрафильтрация — обратный осмос). Электрофлотаторы применяются для очистки воды от тяжелых металлов, взвешенных и поверхностно-активных веществ (ПАВ), а также нефтепродуктов на очистных сооружениях промышленных предприятий. Очищенная вода после электрофлотатора может быть сброшена в городскую канализацию или направлена на повторное использование в оборотном водоснабжении предприятия после дополнительной стадии обессоливания на мембранной установке нанофильтрации.