Физико-химические методы применяются для организации основного и наиболее эффективного этапа очистки сточных вод. Преимуществом этих технологий является хорошая изученность, доступность, высокое качество очистки и простота оборудования. Физико-химические способы могут применяться как самостоятельно, так и в комбинации с другими технологиями – биологической, химической, механической. Использование данных методов позволяет очистить сточные воды от твёрдых взвешенных частиц и растворяющихся в воде примесей как органического, так и неорганического происхождения.
Наиболее распространённые технологии очистки
К наиболее изученным методам физико-химической очистки сточных вод относятся следующие технологии:
- Коагуляция.
- Флокуляция.
- Флотация.
- Экстракция
- Дистилляция.
- Концентрирование.
- Адсорбция.
- Ионный обмен.
Чаще всего они применяются на предприятиях в комплексе, что позволяет удалить из стоков загрязнения различного происхождения. Если необходимо избавляться от какой-либо одной группы взвесей и примесей, то достаточно подобрать и использовать один подходящий метод, который зависит от состава сточных вод.
Предлагаем ознакомиться с перечисленными технологиями более детально.
Коагуляция
Коагуляция – это метод очистки сточных вод от эмульсий и суспензий путём увеличения их частиц при помощи специальных добавок. Полученные «хлопья» легко отделяются при помощи простых механических приспособлений: мембранных сит, фильтров и др. В качестве коагулянтов обычно используют железный купорос и глинозем. Реже используется полигидроксихлорид алюминия.
Применение сульфата алюминия позволяет удалить из сточных вод до 90% фосфатов, а также наполовину снизить количество БПК и ХПК. Дополнительно в процессе коагуляции вода очищается практически от всех загрязнений микробиологического происхождения.
При внедрении этой технологии очистки сточных вод следует учитывать недостатки, характерные для коагуляции. К их числу относится сильная зависимость эффективности процесса от мутности и цветности воды, а также от других условий процесса. Кроме того, применяемые для коагуляции вещества являются нейротоксикантами, что требует жёсткого контроля концентрации ионов алюминия в составе прошедшей очистку воды.
Флокуляция
Флокуляция – это технология очистки, основанная на агрегации взвешенных частиц посредством добавления в воду высокомолекулярных соединений. Чаще всего применяется для повышения эффективности коагуляции, а также для существенного сокращения расходов на коагулянты. Флокулянты бывают неорганические, природные и синтетические. В последнее время наиболее выгодным флокулянтом считается полиэтиленамин. Немного реже применяется полиакриламид катионный. В нашей стране пользуются популярностью препараты отечественного производства, изготавливаемые на основе полигексаметиленгуанидина.
Флотация
Флотация – это технология удаления частиц загрязнений путём выноса их на поверхность при помощи пузырьков воздуха. Образующаяся в процессе флотации пена легко задерживается специальным пенозадерживающим оборудованием. Чаще всего этот метод встречается на очистных сооружениях, которые действуют при предприятиях пищевой отрасли. Флотация позволяет эффективно удалять из воды жиры, нерастворимые примеси и взвешенные вещества.
С целью повышения эффективности флотации она зачастую применяется совместно с коагуляцией и флокуляцией. Такая комбинация повышает качество очистки сточных вод на 15-25%. Увеличение эффективности достигается за счёт интенсификации скорости флотационного удаления предварительно укрупнённых частиц.
К основным достоинствам метода стоит отнести небольшие габариты оборудования и его простоту, а также непрерывность процесса и высокую степень очистки. Минусом технологии является образование большого количества шлама, который необходимо утилизировать в процессе очистки сточных вод.
Для организации очистки стоков этим методом применяется несколько видов оборудования. Чаще всего используется выделение воздуха из раствора и диспергирование механическим путём. Также можно применять насыщение воды воздухом через материалы с пористой структурой.
Экстракция
Экстракция – это технология очистки сточных вод, основанная на растворении частиц загрязнений посредством введения в среду специальных экстрагентов. Метод целесообразно применять для очистки стоков с высоким содержанием масел, жирных кислот и тяжёлых металлов. В роли растворителей используются вещества, которые не обладают свойством смешивания с обычной водой. К ним относится бензол, масла минерального происхождения, спирты и щелочные растворы.
Основным достоинством экстракции является возможность вторичного использования извлекаемых из сточных вод веществ. Данная технология считается выгодной в тех случаях, когда стоимость извлекаемых веществ покрывает все затраты на организацию процесса экстракции.
Дистилляция
Дистилляция – это технология удаления механических загрязнений, которые из-за своего веса физически не могут подниматься вверх вместе с паром. Метод реализуется на очистных сооружениях с помощью установок, в которых осуществляется нагревание воды. При этом тяжёлые примеси вместе с растворёнными химическими соединениями выпадают в осадок и впоследствии утилизируются.
Чаще всего дистилляция применяется совместно с другими методами очистки, поскольку вместе с паром в очищенную воду неизбежно попадают летучие органические соединения. В некоторых случаях для их удаления применяются простые фильтры с фильтрующими элементами на основе активированного угля.
Концентрирование
Концентрирование – это технология очистки стоков, которая реализуется посредством выпаривания или вымораживания. Чаще всего в качестве нагревателя используют пар, который вырабатывается парогенераторами. На некоторых предприятиях используется концентрирование под вакуумом, что существенно повышает эффективность процесса, но увеличивает расходы на эксплуатацию оборудования.
Метод концентрирования осуществляется в два этапа. Сначала проводится этап выпаривания, после чего идёт стадия выделения сухих веществ.
Адсорбция
Адсорбция – это технология очистки сточных вод посредством пропускания их через материалы с пористой структурой. Чаще всего метод встречается в таких отраслях промышленности, как текстильная, химическая и целлюлозно-бумажная. В других сферах тоже применяется. В качестве материалов для адсорбции используют такие вещества, как активированный уголь, глина, торф, опилки, силикагели.
Основное преимущество метода – высокая степень очистки. Также отметим экономичность технологии с учетом удаления сразу нескольких видов загрязнений. Наиболее целесообразно внедрять эту методику для очистки стоков с высоким содержанием органических соединений, ароматизаторов, красителей, слабых электролитов. Нередко адсорбция дополнительно используется не только по основному назначению, но также для получения ценных веществ, растворённых в воде – сероводорода, мышьяка, фенола.
Ионный обмен
Ионный обмен – это метод удаления из воды растворов, которые способны обменивать собственные ионы на другие, находящиеся в среде. Технология применяется в основном для обессоливания и умягчения воды. Также целесообразно при необходимости организовать рекуперацию (для повторного использования) ценных веществ, попадающих в сточные воды во время технологических процессов на предприятии.
В качестве оборудования для ионного обмена используются ионитовые фильтры. Они бывают как природного, так и искусственного происхождения. Более выгодно использовать природные иониты, которые могут применяться двумя способами. Первый заключается в пропускании сточных вод через слой сорбирующего вещества. Этот способ имеет как преимущества, так и недостатки. Основной недостаток – увеличение сопротивления потоку воды в оборудовании.
Преимуществом является отсутствие дополнительных примесей в очищенной воде. Такие примеси появляются при использовании второго способа ионного обмена, когда сорбент в измельчённом виде смешивается со сточными водами. С другой стороны, при использовании этого способа отпадает проблема увеличения сопротивления потоку, за счёт чего снижаются энергозатраты при эксплуатации очистных сооружений.
Оборудование для физико-химического этапа очистки стоков
Чтобы приобрести необходимое оборудование для очистки сточных вод, обратитесь в компанию «ТЕХМЕТМАШ». Позвоните по указанному на сайте номеру телефона или отправьте свою заявку по электронной почте. В ассортименте представлены решётки-дробилки, обезвоживатели осадка, ленточные и винтовые конвейеры для утилизации отходов, транспортёры, прессы, песколовки, гидроэлеваторы, отстойники, комплексы механической очистки, решения для механической очистки стоков, высококачественная запорная арматура: щитовые затворы, клапаны, конические редукторы. Также в наличии комплексы для сортировки мусора на очистных сооружениях.
Ознакомиться с продукцией нашего производства и условиями сотрудничества вы сможете на сайте компании.