Техника защиты окружающей среды 2 (стр. 2 из 5)

Фильтрование эмульгированных веществ. При фильтрований-эмульсий через зернистый слой имеет значение первоначальный характер поверхности. При гидрофобной поверхности прилипание частиц сильнее, чем при гидрофильной, так как на поверхности зерен гидрофильных материалов имеется гидратная оболочка. Прилипание происходит только там, где эта оболочка нарушена. Для удаления нефтепродуктов и масел могут быть использованы фильтры с загрузкой из пенополиуретана.

Установка разработана в виде модуля производительностью 1 м3/ч. Включает многостадийную обработку сточной жидкости, последовательно проходящую гидроциклон (1), коалесцирующий фильтр (2), где происходит укрупнение частиц нефтепродуктов; тонкослойный модуль первой ступени (3), где происходит разделение тяжелой (взвеси) и легкой (нефтепродукты) фракций. Затем сточная вода попадает в камеру напорной флотации (4) и далее дополнительно очищается на тонкослойном модуле второй ступени (5) и кассетном фильтре (6). Доочистка сточных вод осуществляется на пенополиуретановом фильтре (7).

При необходимости, можно увеличить количество используемых тонкослойных модулей: 1-ой ступени (3) и 2-ой ступени (5), что позволит увеличить производительность установки

Компактность, невысокие капитальные затраты; высокий эффект очистки: по нефтепродуктам - 93%, по взвешенным веществам 95%.

Рис. 2. Технологическая схема для установки очистки сточных вод

1 - Мехочистка;

2 - Электрокаталитический аппарат;

3 - Отстойник;

4 - Фильтры адсорбционно-каталитической доочистки I, II, III ступени;

5 - Промывная емкость;

6 - Установка постобеззараживания;

7 - Фильтр – пресс (при производительности более 400 м3/сутки).

При очистке сточных вод в фильтрующем колодце взвешенные частицы отделяются на донном фильтре или в прилежащем слое грунта, а растворённые органические вещества сорбируются и окисляются биопленкой на поверхности загрузки. Эффективность очистки сточных вод в фильтрующего колода и прилежащем слое грунта по взвешенным веществам составляет 60-70%, по БПКполн - до 90%. Для очистки сточных вод от одного дома усадебного типа фильтрующие колодцы обычно проектируют на пропускную способность до 1 м3/сут. В перекрытии фильтрующего колодца устанавливают вентиляционную трубу диаметром 100 мм, верх которой располагают на 0,7 м выше поверхности земли и снабжают флюгаркой. В покрытии фильтрующего колодца следует предусматривать люк диаметром 700 м с двумя крышками: верхней - несущей и нижней - утепляющей, пространство между которыми целесообразно заполнить теплоизолирующим материалом (мешки с перлитовым песком, минераловатные маты и т.п.). Фильтрующий колодец выполняют из красного сплошного кирпича, бутового камня или железобетонных колец, при этом стенки из кирпича укладывают послойно в полкирпича в шахматном порядке. В фильтрующем колодце из бутобетона предусматривают пропуск камней, а из железобетонных колец - сверление отверстий. В случаях невозможности отведения стоков в песчаный грунт по причине отсутствия песков на доступных глубинах, либо при высоком уровне грунтовых вод, когда проживание на участке носит сезонный и временный характер, в качестве системы очистки стоков сооружается септик и песчанно - гравийный фильтр после которого вода сбрасывается в понижения рельефа. Песчано-гравийный фильтр выполняет функцию биологической очистки стоков в естественных условиях. Окисление органических соединений происходит на гравийно - песчанном фильтре, расположенном между оросительными и дренажными трубами. В оросительные трубы стоки поступают от септика. По дренажным трубам очищенные стоки отводятся от песчанно-гравийного фильтра.

2. Очистка сточных вод дезодорацией и дегазацией

Под дезодорацией воды понимается устранение из нее нежелательных запахов и привкусов, ухудшающих органолептические (вкусовые) качества природных вод.

Нежелательные запахи и привкусы вызывает присутствие в воде различных органических и неорганических веществ природного и искусственного, главным образом, антропогенного происхождения, в том числе при передозировке реагентов в процессах очистки воды (например, при ее перехлорировании), или при неправильной эксплуатации водоочистных сооружений (в частности, если очищаемая вода приобретает коррозионную активность).

Наличие в природной воде органического вещества естественного биологического генезиса является результатом процессов разложения (с последующей трансформацией) белков водной биоты (высших растений, планктона и бентоса). При этом в воду выделяется большое количество низкомолекулярных спиртов, карбоновых кислот, кетонов, альдегидов, фенолсодержащих веществ, обладающих сильным запахом.

Распад органического вещества способствует также развитию в воде специальных микроорганизмов, выделяющих сероводород, аммиак, сильно - и плохо пахнущие меркаптаны. Интенсивное развитие и отмирание водорослей, например, при цветении застойной воды, продуцирует образование фенолов.

В классическом понимании, дезодорация воды направлена на удаление летучих органических соединений естественного биологического происхождения, вызывающих запахи и привкусы в природных водах. Такая направленность процессов водоочистки предопределила широкое использование процессов дегазации воды и, в частности, ее аэрирования, которое может быть осуществлено разными способами при очистке воды.

Дезодорация воды в некоторых частных случаях достигается путем коагулирования примесей воды и их флокулированием с последующим отстаиванием и фильтрованием. Для дезодорации широко применяется фильтрование через сорбенты, в т.ч. БАУ.

Важно отметить, что при водоочистке аэрированием невозможно устранить стойкие запахи и привкусы, обусловленные примесями воды нелетучего характера, а также вызванных присутствием в ней минеральных и органических загрязнителей антропогенного происхождения.

Сущность дегазации заключается в следующем:

1. Вода, содержащая удаляемый газ, парциальное давление которого в воздухе близко к нулю, приводится в соприкосновение с воздухом, куда и переходит удаляемый газ;

2. Создаются условия, при которых растворимость газа в воде становится ничтожно малой.

Первый способ применяется для удаления свободной углекислоты и сероводорода, парциальное давление которых в атмосферном воздухе близко к нулю.

Второй способ применяется для газов с большим парциальным давлением в атмосферном воздухе, вследствие чего аэрацией их удалить нельзя. Поэтому воду доводят до кипения, тогда растворимость газов в ней падает до нуля. Для этого применяют либо нагревание воды, либо понижение давления до величины, при которой вода кипит без дополнительного подогрева. Этот способ применяется при обескислороживании воды, ввиду значительного парциального давления которого в воздухе аэрацией его удалить нельзя.

Процесс термической дегазации состоит из нагрева деаэрируемой воды, диффузии растворенных в воде газов и десорбции их. Скорость диффузии зависит от вязкости и поверхностного натяжения и с увеличением температуры диффузионный процесс протекает быстрее. Дробление воды уменьшает путь газа и ускоряет выход из нее, так как увеличивается, поверхность контакта воды с паром. Увеличение поверхности соприкосновения может быть также достигнуто барботированием греющего пара.

Дезодорация воды аэрацией

Для удаления из природных вод летучих органических соединений биологического происхождения, вызывающих запахи и привкусы, широко применяют их аэрирование.

На практике аэрирование проводят в специальных установках — аэраторах барботажного, разбрызгивающего и каскадного типов.

В аэраторах барботажного типа воздух, подаваемый воздуходувками, распределяется в воде дырчатыми трубами, подвешенными в резервуаре (рис. 15.1), распылительными устройствами, расположенными на его дне. Преимущество первого способа заключается в простоте демонтажа установки.

Распределение воздуха распылительными устройствами часто применяется в аэраторах со спиральным движением воды, которые применяются на крупных установках.

Глубина слоя воды в аэраторах такого типа колеблется от 2,7 до 4,5 м. Исследования показывают, что поскольку равновесие между концентрациями веществ, имеющих запах, в жидкой и газообразной фазах достигается мгновенно, высота слоя воды при барботировании не играет существенной роли и может быть уменьшена до 1—1,5 м. Максимальная ширина резервуара обычно в два раза больше, чем глубина.

Рис. 15.1. Аэратор барботажного типа (а) и инка-аэратор (б)

6 — магистральный воздухопровод; 2 — ввод воды в барботажную камеру 5; 3 — дырчатые пластины; 4 — воздухораспределитель; 7,1 — отвод аэрированной и подача исходной воды; 8 — водослив; 9 — стабилизацинная перегородка; 10 — слой пены; 11 — вентилятор; 12 — дырчатое дно; б — барботажная камера поверхности выбирают произвольно. Длительность продувация воздуха, как правило, не превышает 15 мин. Расход воздуха составляет 0,37—0,75 м³/мин на 1 м³ воды.

Барботажные установки открытого типа могут работать при температуре ниже 0°С. Степень аэрирования легко регулируется изменением количества подаваемого воздуха. Стоимость установок и их эксплуатации невысока.

В разбрызгивающих аэраторах вода распыляется соплами на мелкие капли, при этом увеличивается поверхность ее контакта с воздухом. Основным фактором, определяющим работу аэратора, является форма сопла и его размеры. Продолжительность соприкосновения воды с воздухом, определяемая начальной скоростью струи и ее траекторией, обычно составляет 2 с (для вертикальной струи, которая выбрасывается под напором 6 м).