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Abwasser aufgrund seiner Kontamination muss vor dem Betreten der Reservoirsysteme zusätzlich behandelt werden. Es gibt verschiedene Grade und Methoden der Abwasserbehandlung. Wir werden weiter auf ihre Eigenschaften, Vor- und Nachteile eingehen.

Inhaltsverzeichnis:

Chemische Methoden der Abwasserbehandlung und Merkmale ihres Verhaltens

Für die Abwasserbehandlung gibt es mehrere Möglichkeiten durch die Verwendung von Chemie. Unter ihnen bemerken wir:

  • Sicherstellung der Neutralisierung;
  • oxidativer Stress oder chemoelektrische Behandlung;
  • Wiederherstellungsmethode.

In den meisten Fällen ist das chemische Reinigungsverfahren relevant, bevor die biologische Methode angewendet wird oder bevor die Reinigungsmaßnahmen durchgeführt werden.

Wir bieten an, sich mit der Neutralisationsmethode zur Wasserreinigung vertraut zu machen. Da das Abwasser eine große Menge mineralischer Bestandteile enthält, bevor diese in den Teich gelangen, werden diese Stoffe neutralisiert.

Für diesen Prozess gibt es mehrere Möglichkeiten. Vor allem ist es eine Kombination zwischen einer sauren und alkalischen Umgebung. Auch in diesen Zusammensetzungen fügen Reagenzien, saure Gase oder Alkalien hinzu. Es ist jedoch zu berücksichtigen, dass es sich bei der Neutralisation um einen Prozess handelt, bei dem die Gefahr der Niederschlagsbildung besteht.

Um das Abwasser zu neutralisieren, wird die Verwendung von Zement, Dolomit, Calciumhydroxid, Kalkstein empfohlen. Zusätzlich verwendet das Neutralisationsverfahren Abfälle aus der metallurgischen Industrie in Form von verschiedenen Arten von Schlacke.

Um ein Reagens auszuwählen, sollten Sie sorgfältig die Zusammensetzung des Wassers untersuchen und die Menge bestimmter Substanzen in seiner Zusammensetzung bestimmen. In den meisten Fällen wird das Abwasser nach dem Studium ihrer Zusammensetzung in folgende Gruppen unterteilt:

  • Medium mit schwacher Säure;
  • die Anwesenheit von starker Säure in den Gewässern;
  • die Anwesenheit von Schwefelsäure oder schwefeliger Säure.

Werden Kalkmilchsubstanzen zur Neutralisation eingesetzt, so bleiben bei der Behandlung von Gewässern mit Schwefelsäure Stoffe auf Gipsbasis im Sediment. Um alkalische Gewässer zu neutralisieren, ist es notwendig, Säure zu verwenden, es hilft, eine gründliche Reinigung von Wasser nicht nur von Schadstoffen, sondern auch von gasförmigen Verbindungen durchzuführen.

Um die Verwendung von Frischwasser zu reduzieren und Wasser wiederzuverwenden, wird es verwendet, um es mit Rauchgas zu neutralisieren.

Die zweite Methode der Abwasserbehandlung ist Oxidation. Mit dieser Methode ist es möglich, Industrieabwässer zu neutralisieren und giftige Verunreinigungen zu entfernen, die in ihrer Zusammensetzung enthalten sind. Andere Reinigungsmethoden können diese Stoffe wie Schwefelwasserstoff oder Sulfid nicht entfernen.

Um Wasser zu reinigen, werden Oxidationsmittel in Form von Chlorgas, Chlordioxid oder Hypochloriten benötigt. Während der Reinigungsarbeiten bilden sich Substanzen mit geringer Toxizität, die später aus dem Wasser entfernt werden.

Um die Aktivität von Oxidationsmitteln zu bestimmen, ist es notwendig, das Oxidationspotential zu berechnen. Eines der wirksamsten Oxidationsmittel ist eine Substanz auf Fluorbasis, jedoch ist es sehr aggressiv und wird in der modernen Reinigung kaum verwendet.

Eine ziemlich übliche Methode ist die Verwendung von aktivem Chlor. Mit ihrer Hilfe ist es möglich, Wasser aus Schwefelwasserstoff-, Hydrogensulfid-, Cyanid- oder Phenolsubstanzen zu reinigen. Nach Kontakt von Chlor mit Wasser kommt es zur Bildung von Hypochlor- und Salzsäure. Cyanide sind nur relevant, wenn die Umgebung eine hohe Alkalinität aufweist.

Wenn Abwasser in seiner Zusammensetzung einen hohen Gehalt an Ammoniak aufweist, wird es auch mit Chlor gereinigt.

Eine weitere Option für die chemische Oxidation ist die Einführung von Ozon. Diese Substanz hat eine hohe Festigkeit und ist in der Lage, die meisten natürlichen Verbindungen, Substanzen und Verunreinigungen in der aquatischen Umwelt zu zerstören. Durch die Ozonoxidation ist es außerdem möglich, Wasser zu entfärben, seinen unangenehmen Geruch zu beseitigen und seinen Geschmack zu verbessern. Mit Hilfe von Ozon ist es möglich, sowohl natürliche als auch anorganische Stoffe zu oxidieren. Mit Hilfe der Ozonisierung ist es möglich, solche Elemente wie Phenol, Arsen, Cyanid, Farbstoffe, Pestizide zu entfernen. Bei der Abwasserbehandlung mit Ozon wird es im Gegensatz zur Behandlung mit chlorhaltigen Verbindungen innerhalb von Minuten desinfiziert.

Um die Qualität der Abwasserbehandlung mit chemischen Methoden zu verbessern, wird eine Kombination verschiedener Reinigungsmethoden eingesetzt. So wird beispielsweise Ozon zusammen mit Ultraschall oder Ultraviolett verwendet. Die Verwendung von Ultraviolett erhöht die Wirkung von Ozon um mehrere Dutzend Male auf Wasser.

Wenn Sie planen, eine kleine Menge Wasser aus Verbindungen von anorganischem und organischem Gestein zu reinigen, ist es ratsam, die Methode der Elektrochemie zu verwenden. In diesem Fall werden Substanzen in Form von Kohle, Graphit, Magnesium verwendet. Die Elektrochemie und Qualität der Wasserbehandlung wird durch die Dichte des zugeführten Stroms bestimmt. Damit sich die Elektrolyseprodukte in Zukunft nicht mehr miteinander vermischen, sollte eine Membran aus Keramik, Asbest oder Polyethylen verwendet werden.

Bei der anodischen Reinigung werden natürliche Substanzen aus dem Wasser entfernt. Um größere Ergebnisse bei der Oxidation zu erzielen, sollten Sie auch Mineralsalz verwenden. Darüber hinaus wird Natriumchlorid am effektivsten sein, was eine schnelle Oxidation ermöglicht.

Die radiochemische Oxidation beinhaltet die Radiolyse, mit der Sie Abwasser aus natürlichen Verbindungen schnell reinigen können. Die Verwendung dieser Substanzen ist jedoch sehr gefährlich, daher wird diese Reinigungsmethode selten angewendet.

Biologische Methoden der Abwasserbehandlung und ihre Eigenschaften

An Orten, wo Menschen leben, also in Wohngebieten, wird am häufigsten die biologische Methode der Abwasserbehandlung eingesetzt. Diese Methode ist in der Lage, Abwasser aus einem oder mehreren privaten Häusern und aus dicht besiedelten Gebieten der Stadt zu recyceln.

Bei den biologischen Auswirkungen auf das Abwasser kommt es zur Bildung von Belebtschlamm. Es ist in dieser Substanz eine Menge Mikroorganismen. Im Aussehen liegen diese Substanzen in Form von weißen Flocken vor und bestehen aus anorganischen Partikeln.

Die Zusammensetzung des Abwassers wird auf das Vorhandensein von heterogenen Komponenten beobachtet. Am häufigsten kann man im Abwasser Substanzen natürlichen Ursprungs, Fettsäuren, Tenside, die Hauptbestandteile von Haushaltschemikalien, beobachten. Wasser, in dem organische Materie vorhanden ist, ist ein ausgezeichneter Nährboden für alle Arten von Mikroorganismen.

Die Reinigung von Wasser mit biologischen Methoden basiert auf Systemen, die Luft stark injizieren. Gleichzeitig führt die Sättigung von Abwasser mit Sauerstoff zur Stimulation und zum Wachstum von aeroben Bakterien. Mit diesen Mikroorganismen werden dann die Abfälle und Naturstoffe im Wasser oxidiert. So wird Wasser von Fäulnis und unangenehmem Geruch befreit.

Es gibt mehrere Hauptstadien der Abwasserbehandlung mit einer biologischen Methode:

1. Die Anfangsphase der Reinigung. Freisetzung von Abwasser in ein spezielles Abteil - Bereitstellung von mechanischen und biologischen Behandlung. Filterung von großen Partikeln.

2. Kombination mit Schlammkomponenten. Eine spezielle Pumpe sorgt für die Wechselwirkung von Wasser mit Schlick und deren Oxidation. In diesem Fall ist es möglich, die natürlichen Bestandteile in der Zusammensetzung des Wassers vollständig loszuwerden.

3. Der Prozess der Trennung von Schlickstoffen. Diesem folgt der Prozess des Eintretens von Wasser in einen separaten Ort dafür. Dieser Tank ähnelt einer umgekehrten Pyramide. Gleichzeitig erfolgt eine Sedimentation der Masse am Boden und die Entfernung von reinem Wasser. Zuvor gebildeter Schlamm wird wiederverwendet, um die nächste Charge Wasser zu reinigen.

Als Folge erzeugt das Abwasserbehandlungssystem auf biologische Weise die folgenden Substanzen:

  • technisches Wasser - eine Substanz, die als Folge der Einwirkung von Klärschlammbestandteilen gebildet wurde, während der Grad der Wasserreinigung rund neunundneunzig Prozent beträgt, das Wasser hat schließlich eine transparente und saubere Struktur, es hat keinen unangenehmen Geruch, Wasser wird später zur Bewässerung von Pflanzen verwendet für die Entwässerung;
  • Die Bildung von stabilisiertem Schlamm erlaubt es, dass er mehrmals zur Wasserreinigung verwendet wird, dann wird der Schlamm aus dem Behandlungssystem entfernt und als biologischer Dünger verwendet.

Eigenschaften und Beschreibung von physikalischen und chemischen Methoden der Abwasserbehandlung

Mit dieser Methode der Abwasserbehandlung können Sie feste und flüssige Stoffe entfernen. Es gibt verschiedene Varianten der Abwasserbehandlungstechnologie, die diese Methoden verwenden. Wir empfehlen Ihnen, sich mit ihnen vertraut zu machen:

1. Die Methode der Koagulationsreinigung - in diesem Fall werden spezielle Substanzen in das Abwasser eingebracht, wie Eisen-, Ammonium-, Kupferkomponenten usw. Danach bilden sich sedimentäre flockenartige Substanzen in Wasser, gefolgt von dem Prozess ihrer Entfernung. Mit dieser Methode ist es möglich, Abwässer aus industriellen Industrien, die mit Chemie, Ölraffination, Zellulose und Textilien zu tun haben, zu reinigen. Abwasser, das mit dieser Methode gereinigt wurde, ist sehr resistent gegen Verunreinigungen. Die Reinigungseffizienz beträgt bis zu fünfundneunzig Prozent. In einigen Fällen werden Eisen- oder Aluminiumelektroden in das Wasser eingeführt. So ist es möglich, Wasser zu ionisieren.

2. Methoden der Abwasserbehandlung nach der Flockungsmethode ist die Wechselwirkung zwischen Flockungsmitteln und Partikeln im Wasser. Mit dieser Methode ist es möglich, den Ausflockungsprozess zu intensivieren. Darüber hinaus erhöhen Flockungsmittel den Grad der Wasserreinigung und den Zeitpunkt ihrer Umsetzung erheblich. Um diesen Prozess abzuschließen, müssen Sie mehrere Schritte durchlaufen:

  • Abwasser abgeben;
  • Reagenzien hinzufügen;
  • Müsli loswerden.

3. Das Schema der Abwasserbehandlung durch Adsorption ist der Prozess der Absorption bestimmter Stoffe durch andere Substanzen, die Wasser verschmutzen. Um diese Methode zu verwenden, werden Substanzen in Form von Aktivkohle, Torfsubstanz, Kieselgel verwendet. Mit dieser Reinigungsmethode können Sie Wasser aus dem Gehalt von phenolischen Substanzen, Farbstoffen oder verschiedenen Arten von Nitratverbindungen reinigen. Die Verwendung von Adsorption hat die folgenden Vorteile:

  • Wasserreinigung von verschiedenen Substanzen;
  • Geschwindigkeit der Arbeit;
  • die Möglichkeit der Genesung;
  • hochwertige Reinigung.

Es gibt zwei Varianten der Adsorptionsreinigung, wenn die erste Substanz, mit der die Reinigung durchgeführt wurde, auch unwiederbringlich zerstört wird, sowie Substanzen, die Wasser verschmutzen. In der zweiten Version werden Wasserreinigungssubstanzen von Schadstoffen getrennt und zur weiteren Reinigung verwendet. Der Grad der Wasserreinigung liegt zwischen achtzig und fünfundneunzig Prozent. Die gebräuchlichste Reinigungssubstanz ist Aktivkohle, Wasser wird durch eine Schicht dieses Materials gefiltert.

4. Um oberflächenaktive Substanzen loszuwerden, wird die Flotationsmethode verwendet. Im Wasser bilden sich Luftblasen, die diese Substanzen nach oben drücken, wo sie entfernt werden.

Mechanische Verfahren der Abwasserbehandlung und ihre Anwendung

Diese Reinigungsoption ist angemessen, wenn das Prozesswasser recycelbar ist. Mit Hilfe der mechanischen Destillation von Wasser können Chemikalien unterschiedlicher Zusammensetzung loswerden. Unter den Methoden der Abwasserbehandlung sollte hervorgehoben werden:

1. Methode der Filterung.

Wasser eignet sich dazu, durch die Oberfläche von zellenartigen Gittern hindurchzugehen. Mit Hilfe von Stahlrosten ist es möglich, chemische und biologische Substanzen im Wasser zu fangen. Um die Leistung von Behandlungsanlagen zu verbessern, wird ihnen Wasser unter Druck zugeführt.

2. Führen Sie eine Filterung durch.

Passieren von Wasser mit Druck oder ohne Druck durch ein Filtersystem, das auf der Verwendung von porösen Materialien basiert. Die Füllstoffe sind Substanzen in Form von Aktivkohle, Sand, Kies von Metallkleinteilen, Glas-Kunststoff-Produkten. Filtration ist von zwei Arten: fein und grob.

3. Absetzverfahren

Das Wesen dieser Methode besteht in der Trennung von Wasser in bestimmten Kammern, in denen sich kleine und große Wasserpartikel absetzen. Die Kammer ist mit Wasser gefüllt, dann wird sie verteidigt. Eine Sandfalle wird am häufigsten als Sedimentationsbecken verwendet. Das Absetzen dauert von mehreren Stunden bis zu mehreren Tagen.

4. Anwendung von Scheibenfiltern.

In diesem Fall ist es möglich, ein ganzes Filtrationssystem mit einer höheren Produktivität als die Verwendung herkömmlicher Filter zu bilden. Scheibenfilter sind zudem langlebiger im Betrieb, leicht zu reinigen und haben eine längere Lebensdauer.

Abwasserbehandlungsmethoden

Wasser und Abwasser, das mit verschiedenen Abfällen und Abfällen verunreinigt ist, wird Abfall genannt. Entsprechend ihrer Herkunft und Zusammensetzung werden häusliche, industrielle und atmosphärische Abflüsse klassifiziert und unterschieden. Haushalt - es ist Abwasser, die Ergebnisse des menschlichen Lebens; Industrie oder Produktion sind das Ergebnis der Aktivitäten von Unternehmen. Atmosphärische Abwässer sind Sturmabwässer, Schmelzwasser und Regenwasser, Bewässerungswasser.

Hydrozyklone bieten gute Vorteile bei der Nutzung der Mechanismen des Systems als unabhängige Einheit sowie bei der Wasserbehandlung, die in mehreren Stufen eine Wasserdesinfektion erzeugt.

Abwasserbehandlung ist ein ernstes Umweltproblem, das ständige Lösung und Maßnahmen erfordert.

Abwasser wird gereinigt, um Verunreinigungen von ihnen zu entfernen oder sie zu zerstören. Der Reinigungsprozess erzeugt Schadstoffe in Form von zur Entsorgung oder Entsorgung geeigneten festen Abfällen und gereinigtes Wasser. Die Reinigungsverfahren sind bekannt, sie können in mehrere Kategorien eingeteilt werden:

  • chemische;
  • mechanisch;
  • physikalisch und chemisch;
  • biologisch.

Schema eines mechanischen Systems zum Filtern von Regenwasser.

Meistens werden verschiedene Kombinationen dieser Methoden verwendet, da eines nicht effektiv genug ist. Die Wahl und Anwendung des Verfahrens, mit dem Abwasser behandelt wird, wird jedesmal aufgrund der Art der Verschmutzung und der Qualitätsanforderungen des behandelten Wassers individuell bestimmt. Jede der Methoden oder deren Kombinationen hat ihre Vor- und Nachteile.

Nachdem irgendein Abwasserbehandlungsverfahren oder eine Kombination davon angewendet wurde, ist es notwendig, das Wasser zu desinfizieren. Eine gebräuchliche und weit verbreitete Methode ist die Chlorierung von geklärtem Abwasser. Daneben gibt es aber noch andere Methoden der Wasserdesinfektion, beispielsweise die Ozonisierung oder Behandlung mit bakteriziden Strahlen sowie die Elektrolyse.

Verschiedene Reinigungsmethoden und ihre Anwendung

Chemische Reinigung

Es besteht aus chemischer Reinigung bei Zugabe von speziellen Reagenzien im Abwasser. Diese Elemente reagieren mit Wasserschadstoffen und fällen sie als wasserunlösliche Verbindungen aus, die ausfallen. Die Reduktion von unlöslichen Verunreinigungen durch chemische Reinigung erreicht 95% und ist bis zu 25% löslich.

Mechanische Abwasserbehandlung

Schema der Reinigung Regenwasserabfluss.

Die mechanische Methode ist die Sedimentation, Filtration und Flotation von Abwasser, mit der alle festen Verunreinigungen aus dem Wasser entfernt werden. Je nach Partikelgröße werden hierfür Klärgruben, Gitter, Siebe, Ölfallen, Sandfallen verwendet. Mechanische Reinigung wird in der Regel früher als chemische angewendet und ermöglicht es Ihnen, grobe Verunreinigungen aus Wasser, das gereinigt werden muss, zu entfernen. So wird das Wasser für die weitere Reinigung vorbereitet.

Bei der mechanischen Behandlung von Abwasser aus häuslichem Abwasser werden 60 bis 70% unlösliche Verunreinigungen und von Industrie bis 95% eingesetzt. Viele unlösliche Verunreinigungen aus Industriegewässern werden dann in der Produktion verwendet.

Physikalische und chemische Reinigung

Dieses Verfahren ist notwendig, um feinteilige anorganische und organische gelöste Stoffe aus Wasser zu entfernen. Es werden Verfahren wie Oxidation, Sorption, Koagulation, Flockung, Ionenaustauschverfahren, Elektrolyse, Extraktion, Elektrokoagulation verwendet.

Schema der Vorrichtung zur Abwasserbehandlung.

Die physikalisch-chemische Reinigung hat viele Vorteile. Mit dieser Methode können toxische und biologisch oxidierbare Verunreinigungen aus dem Wasser entfernt werden, der Reinigungsgrad ist tiefer und stabiler. Darüber hinaus ist es möglich, dieses Verfahren vollständig zu automatisieren, die Größe der verwendeten Abwasserbehandlungsanlage ist ebenfalls viel kleiner und es gibt keine solche Empfindlichkeit gegenüber Laständerungen. Es ist leicht genug, Partikel von 10 Mikron oder mehr aus dem Wasser mit einer mechanischen Methode zu entfernen.

Die Elektrolyse mit dieser Methode ist sehr beliebt. Mit ihr werden organische Substanzen im Wasser zerstört und Metalle und Säuren aus anorganischen Stoffen gewonnen. Besonders effektiv ist die Methode der Elektrolyse Reinigung in Unternehmen: Blei, Kupfer, in der Farbenindustrie.

Schema der Behandlungseinrichtungen.

Koagulation ist der Prozess des Anhaftens von Partikeln unter Einwirkung verschiedener Kräfte auf sie. Infolgedessen werden Aggregate, Sekundärteilchen, aus einem Cluster kleiner Primärteilchen gebildet. Koagulation wird verwendet, um die Abscheidung von feinen Verunreinigungen oder emulgierten Substanzen zu beschleunigen. Oft tritt Koagulation unfreiwillig auf, aber in diesem Fall hat es das gerichtete Ergebnis der Einwirkung chemischer und physikalischer Prozesse und die Zugabe spezieller Substanzen - Koagulantien zur zu reinigenden Reinigung.

Flocken von Metallhydroxiden in Wasser werden als Folge der Wirkung von Koagulantien gebildet und setzen sich unter der Schwerkraft schnell auf dem Boden ab. Die gebildeten Flocken adsorbieren die verunreinigenden Abwassersubstanzen und reinigen das Wasser, das mit ihnen zusammenfällt.

Flockung ist eine der Methoden der Koagulation, wenn feine Partikel in Suspension unter dem Einfluss von Substanzen, die speziell zu Wasser hinzugefügt werden, schnell absetzen lose Flocken bilden. Der Unterschied zur Koagulation besteht darin, dass hier die Flockenbildung unabhängig von dem Kontakt der Partikel unter Einwirkung von Flockungsmitteln erfolgt. Natürliche Flockungsmittel umfassen Stärke und Dextrin.

Biologische Abwasserbehandlung

Schema der Vorrichtung zur biologischen Abwasserbehandlung.

Diese Methode spielt eine wichtige Rolle im ganzen System, sie beruht auf der Anwendung der Gesetze der biochemischen und physiologischen Methoden, mit denen natürliche Gewässer gereinigt werden. Die biologische Abwasserbehandlung verwendet verschiedene Arten von Strukturen: Methanreaktoren, Aerotanks, Biofilter, biologische Teiche.

In Biofiltern wird eine Schicht aus grobkörnigem Material mit einem dünnen Bakterienfilm überzogen und das zu reinigende Wasser wird durchgeleitet, wobei große Partikel auf diesem Filter verbleiben. Die Prozesse der biologischen Oxidation mit Hilfe dieses speziellen Films gehen intensiver vor sich.

Aerotank ist eine sehr große Betonkapazität. Die Reinigung erfolgt mit Belebtschlamm aus Mikroorganismen und Bakterien. In Aerotanks ist die Umwelt für sie günstig, und sie entwickeln sich sehr schnell aufgrund eines Überschusses an Sauerstoff und organischen Stoffen aus dem Abwasser. Um Belebtschlamm mit Sauerstoff zu versorgen, wird Luft in den Tank geblasen. Bakterien dort bilden große Flocken, die Enzyme absondern und so organische Verschmutzung mineralisieren. Gereinigtes Wasser wird schnell vom Schlamm getrennt, der sich zusammen mit Flocken am Boden und an den Wänden absetzt. Um die bakterielle Schlammmasse zu verjüngen, benötigen viele Amöben, Ciliaten und Flagellaten, die Bakterien fressen, die nicht in Flocken zusammenkleben.

Schema des Geräte-Regenerierungssystems für die Abwasserbehandlung.

Die Fähigkeit von Mikroorganismen, am Ende organische Substanzen und Verbindungen als Nahrungsquelle und die Oxidation von Schadstoffen zu nutzen - das ist die Grundlage der biologischen Abwasserbehandlung. Dies ist das Ergebnis des Funktionierens des Systems aktives Schlamm-Abwasser.

Die Abwasserbehandlung kann unabhängig von der Reinigungsmethode in 3 Hauptstufen unterteilt werden, die in jeder Kombination von Methoden verwendet werden. Dies sind die primären, sekundären und tertiären Stufen der Verarbeitung. Tertiär ist wirtschaftlich am teuersten, so ist es üblich, die ersten 2 zu verwenden, die 90% der Operationen übernehmen und die restlichen 10% unbeaufsichtigt lassen. Die primäre Stufe ist die Filtration von festen Partikeln, Verunreinigungen. Sekundär ist eine langsame Filtration und Belüftung. Die Tertiärstufe hängt vollständig von den Behandlungsmethoden und der Qualität des Abflusses ab, ihre Umsetzung ist niemals gleich und einheitlich.

Welche Methoden auch immer verwendet werden, ihre Hauptaufgabe besteht darin, den Einsatz von gereinigtem Abwasser in jeglichen technologischen Prozessen zu maximieren und es in die Umwelt zu minimieren.

LR5. Abwasserbehandlungsmethoden

Methoden der Abwasserbehandlung

Ziel: Untersuchung bestehender Methoden der Abwasserbehandlung.

Abwasserklassifizierung

Abwässer von Industrie, Kommunen, Transportunternehmen, Oberflächenabwässer müssen vor dem Eintritt in natürliche Gewässer behandelt werden. Abwasser kann in drei Arten unterteilt werden:

• technologische (oder Produktion) - im technologischen Prozess verwendet;

• Haushalt (oder Versorgungsunternehmen) - von den Sanitäreinrichtungen der Produktions- und Nichtproduktionseinrichtungen, Duschen, die während der Reinigung von Räumen, Kantinen, Restaurants, Wohngebäuden, Versorgungseinrichtungen usw. Entstehen;

• Oberfläche - Regen (Sturm), gebildet während des Schmelzens von Schnee und anderen Gewässern, die kontaminierte Gebiete passiert haben.

Die Zusammensetzung des Abwassers umfasst die folgenden Schadstoffe: Mineral (Lösungen von Mineralsalzen, Laugen, Säuren, Schlacken, Sand, Ton, etc.); organisch (Verschmutzung pflanzlichen, tierischen und chemischen Ursprungs); Bakterien (Pilze, verschiedene Bakterien).

Ökologisch und ökonomisch optimal in der Produktion von nur Wasserkreislauf. Die Verwendung von recyceltem Wasser ermöglicht es, den Verbrauch von natürlichem Wasser dutzende Male zu reduzieren, aber aufgrund der unvermeidlichen Verluste im Produktionszyklus von vollständig geschlossenen Wasserkreislaufsystemen gibt es heute keine.

Methoden der Abwasserbehandlung

Mechanische Abwasserbehandlung

Abwasser enthält suspendierte Partikel von unlöslichen und schwer löslichen Substanzen. Feste und flüssige Schwebeteilchen bilden drei Arten von dispergierten Systemen mit Wasser:

• grobdisperse Systeme mit Partikeln größer als 0,1 μm (Suspensionen - verteilte Phase - feste Partikel; Emulsionen - verteilte Phase - flüssige Partikel);

• kolloidale Systeme mit Teilchen im Größenbereich von 1 nm bis 0,1 μm;

• echte Lösungen mit Teilchengrößen, die der Größe einzelner Moleküle und Ionen entsprechen.

Die Wahl der Art der Ausrüstung für die mechanische Behandlung von Abwasser hängt von der Größe der verschmutzenden Teilchen, ihren physikochemischen Eigenschaften, der Konzentration der Teilchen, dem Abwasserstrom und dem erforderlichen Reinigungsgrad ab.

Bei der Perkolation werden zunächst die größten Schadstoffanteile abgeschieden, wozu am Anfang der Kläranlage spezielle Gitter und Siebe eingesetzt werden, die dazu beitragen, große unlösliche Verunreinigungen bis zu 25 mm Größe aus dem Abwasser freizusetzen, sowie kleinere Verunreinigungen, die eine weitere Abwasserbehandlung verhindern normaler Betrieb der Reinigungsanlage.

Sand wird mit Sandfallen gefangen. Sandfänger werden in Form von horizontalen oder vertikalen Stahlbetonfertigteilen mit einem rechteckigen oder kreisförmigen Querschnitt hergestellt. Die Tiefe der Sandfänge übersteigt 0,25 - 1 m nicht, die Geschwindigkeit der Wasserbewegung beträgt etwa 0,3 m / s. Das Sediment aus der Grube wird durch einen hydraulischen Aufzug entfernt.

Die Hauptstruktur der mechanischen Behandlung von Abwasser aus abgesetzten oder schwimmenden groben Verunreinigungen ist ein Sumpf. Abhängig von der Strömungsrichtung des Wassers unterscheiden sich horizontale, vertikale und radiale Sümpfe. Die Effizienz der Sedimentationsbecken beträgt 40 - 60%. Die Sedimentationsdauer beträgt 1-1,5 Std. Die Tiefe der Absetzbecken beträgt 1,5-4 m, die Breite beträgt 6-9 m In einem horizontalen Absetzbecken verschiebt der Schabermechanismus das Sediment in die Grube. Von der Grube wird das Sediment durch Pumpen, hydraulische Aufzüge, Greifer entfernt.

Abwasser mit Verunreinigungen niedrigerer Dichte (schwimmende Verunreinigungen) - Öl- und Erdölprodukte, Harze, Öle, Fette

und andere werden gereinigt, indem sie sich in Ölabscheider, Fett- und Ölabscheider setzen. Ihre Entwürfe ähneln denen von Absetztanks. Der Kratzförderer bewegt das sich absetzende feste Sediment zu der Grube und das sich aufschiebende Ölprodukt bewegt sich zu den geschlitzten rotierten evakuierten Rohren. Die Dicke des Erdölprodukts kann bis zu 0,1 m betragen Die Höhe der Wasserschicht in Ölfallen beträgt 1,2 - 2 m, die Geschwindigkeit der Wasserbewegung beträgt 4 - 6 mm / s, die Sedimentationsdauer beträgt mindestens 2 Stunden.

Die Filtration wird verwendet, um unlösliche, fein verteilte, sich schwer absetzende feste oder flüssige Verunreinigungen aus dem Abwasser zu entfernen. Der Filterprozess wird durchgeführt, indem die Flüssigkeit durch poröse Trennwände geleitet wird, die dispergierte Substanzen zurückhalten. Der Prozess beruht auf der Druckdifferenz vor und hinter der Filterschicht. Metallische Bleche und Netze, Gewebe, verschiedene körnige Materialien - Quarzsand, Anthrazit, Schotter werden als poröse Trennwände verwendet.

usw. Am Ende des Arbeitszyklus wird das Waschen (Regenerieren) der Trennwand in der Regel mit gereinigtem Wasser durchgeführt, wobei es in die Richtung zugeführt wird, die der Bewegung der Abflüsse während des Reinigungsvorgangs entgegengesetzt ist.

Als Ergebnis der mechanischen Behandlung muss das Abwasser in den Zustand gereinigt werden, in dem es in den Boden abgelassen werden kann.

Chemische Reinigungsmethoden

Chemische Abwasserbehandlungsmethoden werden verwendet, um gelöste Verunreinigungen zu entfernen. Zu den chemischen Methoden der Abwasserbehandlung gehören Neutralisierung, Oxidation und Reduktion. Diese Verfahren sind mit dem Verbrauch verschiedener Reagenzien verbunden und daher teuer.

Vor der Einleitung in natürliche Gewässer muss das Abwasser neutralisiert werden. Als chemisch neutral gelten Wasser mit einem pH-Wert von 6,5 - 8,5. Die Neutralisation von Abwasser kann auf folgende Weise erfolgen: durch Mischen von sauren und alkalischen Abwässern, die in verschiedenen Anlagen gebildet werden; Zugabe von Reagenzien; Absorption saurer Gase durch alkalische Drainagen oder Absorption von Ammoniak durch saure Wässer; saures Wasser durch neutralisierende Materialien filtern.

Die Hauptausrüstung für die Durchführung des Neutralisierungsprozesses ist ein Tank (Reaktor), der mit einer Mischvorrichtung oder einem Bubbler für die Luftzufuhr ausgestattet ist. Als Reagenzien zur Neutralisation werden NaOH, KOH, NH 4 OH, Ca (OH) 2 - Kalkmilch mit 5-10% Aktivkalkanteil eingesetzt. Magnesit, Dolomit, Kalkstein, feste Abfälle (Asche, Schlacke) werden als neutralisierende Stoffe während der Filtration verwendet.

Die Oxidation von Abwasser wird mit Chlor, Chlordioxid, Wasserstoffperoxid, Luftsauerstoff, Mangandioxid, Kaliumpermanganat, Ozon usw. durchgeführt. Chlor ist das häufigste Oxidationsmittel in der Abwasserbehandlung. In der Wasseraufbereitungsanlage desinfiziert die Chlorung das Abwasser gleichzeitig mit der chemischen Reinigung.

Für die Reinigung von Abwässern aus Erdölprodukten, Phenolen, Tensiden, aromatischen Kohlenwasserstoffen, Cyaniden und anderen Substanzen gilt der Einsatz von Ozon als vielversprechend. Ozonisierung von Abwasser ermöglicht es Ihnen, gleichzeitig Geschmack und Gerüche zu beseitigen, Wasser zu desinfizieren und zu entfärben. Reines Ozon ist hochexplosiv und extrem giftig, daher wird Ozon als Ozon-Luft-Gemisch dem Abwasser zugeführt. Um Abgase von Ozonrückständen zu reinigen, werden Adsorptions-, Katalyse- oder thermische Zerstörungsmethoden verwendet.

Mit der Rückgewinnung werden Quecksilber, Chrom, Arsenverbindungen aus dem Abwasser entfernt, für die Eisensulfit, Natriumhydrosulfit, Hydrazin, Schwefelwasserstoff oder Aluminiumpulver in das Wasser eingebracht werden.

Physikalisch-chemische Reinigungsmethoden

Der Prozess der Vergrößerung von kleinen Partikeln (1-100 Mikron) mit ihrer anschließenden Entfernung durch Schwerkraft wird Koagulation genannt. Wenn das spezifische Gewicht dieser Teilchen niedriger ist als das spezifische Gewicht von Wasser (emulgierte Teilchen von Öl, Fett usw.), dann wird das Verfahren Ausflockung genannt. In Analogie zu einem Sedimentationstank und Ölfalle bei der Entfernung von Koagulatoren und Flockungsmitteln

Verunreinigungen treten jeweils aus dem unteren oder oberen Teil der Vorrichtung auf. Während der Koagulation werden Koagulantien (Salze von Aluminium, Eisen oder Mischungen davon) zu dem Wasser gegeben, die Flocken von Metallhydroxiden bilden, die durch Schwerkraft Partikel ausfällen. Flockungsmittel sind Stärke, Dextrin, Ether, Siliciumdioxid.

Flotation wird verwendet, um Partikel zu entfernen, die schlecht abgesetzt sind, sowie um gelöste Stoffe zu entfernen, einschließlich oberflächenaktiver Substanzen, Ölraffination, Kunstfaserherstellung und Zellstoff- und Papierherstellung.

Die Vorteile des Flotationsverfahrens sind die Kontinuität des Prozesses, niedrige Kosten, einfache Instrumentierung, Selektivität, ein hoher Reinigungsgrad (95 - 98%), die Möglichkeit der Rückgewinnung von eingefangenen Substanzen. Der Nachteil der Flotation ist die Verwendung von Schadstoffen (zB Phenolen) im Prozess.

Das Wesen des Flotation ist wie folgt. Abwasser ist mit Gas gesättigt, meist mit Luft. Aufsteigende Luftblasen haften mit in Wasser dispergierten festen Teilchen zusammen, und eine Schaumschicht erscheint auf der Wasseroberfläche mit einer höheren Konzentration von Teilchen als in dem ursprünglichen Abwasser. Die Größe der zu entfernenden Partikel beträgt 0,2-1,5 mm. Kiefernöl, Kreosol und Phenole werden als Treibmittel zugesetzt. Dann wird die Schaumschicht von der Vorrichtung entfernt, und das Abwasser tritt in die nächste Verarbeitungsstufe ein.

Die Adsorption wird für die Abwasserbehandlung in Systemen mit geschlossenem Wasserverbrauch und für die Nachbehandlung von Abwässern aus organischen Stoffen, einschließlich solchen, die nicht biologisch abbaubar sind, verwendet.

Adsorption ist die Adhäsion von Partikeln in einem gereinigten Medium an feste Stoffe - Sorbentien. Aktivkohle, synthetische Sorptionsmittel, einige Produktionsabfälle (Asche, Schlacken, Sägemehl) werden als Sorptionsmittel verwendet. Das Verfahren findet in Adsorptionsanlagen statt, wenn das Adsorptionsmittel mit Wasser gerührt wird, wenn es durch ein Adsorptionsmittelbett oder in einer Wirbelschicht filtriert wird. Die Teilchengröße des Adsorbens beträgt 0,1 mm. Ein ernsthaftes Problem ist die nachfolgende Reinigung (Regeneration) des Sorptionsmittels. Diese Methode hat mehrere Vorteile, darunter einen hohen Reinigungsgrad (80-95%), die Möglichkeit, toxische Substanzen in geringen Konzentrationen einzufangen, die Reinigung von Abwässern, die mehrere Schadstoffe enthalten, sowie deren Rückgewinnung (Wiederverwendung).

Ionenaustauschreinigungsverfahren werden verwendet, um Metalle (Kupfer, Nickel, Blei usw.) aus Abwasser, Phosphorverbindungen, Arsen, Cyanidverbindungen, radioaktiven Substanzen zu extrahieren. Die Methode ermöglicht die Entsorgung wertvoller Substanzen. Ionenaustausch wird häufig in den Prozessen der Entsalzung und Wasserbehandlung für den Energiebedarf verwendet.

Der Ionenaustausch ist der Prozess der Wechselwirkung einer Lösung mit einer festen Phase, die in der Lage ist, die darin enthaltenen Ionen gegen Ionen auszutauschen,

in Lösung vorhanden. Festkörper, die Ionen austauschen, werden Ionenaustauscher genannt. Ionen, die positive Ionen aus Lösungen absorbieren, werden Kationenaustauscher genannt, und negative Ionen werden Anionenaustauscher genannt. Ionite können natürliche Substanzen oder künstlich gewonnene Substanzen sein. Anorganische natürliche Ionenaustauscher umfassen Zeolithe, Tonmaterialien, Feldspate, Glimmer usw. Anorganische synthetische Ionenaustauscher - Kieselgele, Hydroxide von Aluminium, Chrom, Zirkonium. Organische natürliche Ionenaustauscher sind Huminsäuren von Böden, Sulfougli. Organische künstliche Ionenaustauscher - Ionenaustauschharze mit einer entwickelten Oberfläche - sind von größter praktischer Bedeutung. Die Regeneration des Adsorbens und der Ionenaustauscher erfolgt durch chemische Methoden. Die Vorteile des Verfahrens sind die Fähigkeit, wertvolle Substanzen aus der Umweltverschmutzung zurückzugewinnen, ein hoher Reinigungsgrad, die Entfernung hochtoxischer Substanzen, einschließlich hochrekotoxischer Substanzen. Dieses Verfahren ist teuer, erfordert eine klare Organisation des Prozesses und löst das Problem der Regeneration von Ionenaustauschern.

Die Extraktion wird bei einer relativ hohen Konzentration von schädlichen Substanzen (Phenole, Öle, organische Säuren, Metallionen) verwendet; Die Konzentration sollte mindestens 3-4 g / l betragen. Bei niedrigeren Konzentrationen ist es wirtschaftlicher, Adsorption zu verwenden. Der Extraktionsprozess besteht aus drei Stufen: intensive Mischung des Abwassers mit dem Extraktionsmittel (organisches Lösungsmittel), die Trennung von reinem Wasser und Verschmutzung, die Regeneration von Umweltverschmutzung. Diese Methode wird verwendet, wenn die Kosten der zu entfernenden Stoffe (z. B. Edelmetalle) die Kosten des Verfahrens kompensieren.

Desorption, Desodorierung und Entgasung sind die Verfahren der Abwasserbehandlung von flüchtigen Verunreinigungen (Schwefelwasserstoff, Ammoniak, Kohlendioxid), die durch Spülen von Wasser mit Luft oder einem Inertgas durchgeführt werden. Desodorierung reinigt Wasser von Mercaptanen, Aminen, Aldehyden; Durch Entgasen werden ätzende Substanzen aus dem Wasser entfernt.

Umkehrosmose - einseitige Diffusion des Lösungsmittels durch eine semipermeable Membran, die die Lösung vom reinen Lösungsmittel oder einer Lösung geringerer Konzentration trennt, während die Lösungsmittelmoleküle durch die Membran geleitet werden und die gelösten Stoffe zurückgehalten werden. Bei der Umkehrosmose bleiben Partikel erhalten, deren Größe die Größe der Lösungsmittelmoleküle (0,0001 - 0,001 μm) nicht überschreitet, während der Ultrafiltration sind die Größen der zurückgehaltenen Partikel 0,001 - 0,02 μm. Der notwendige Druck zur Durchführung des Umkehrosmoseverfahrens beträgt 6 - 10 MPa, der Ultrafiltrationsvorgang - 0,1 - 0,5 MPa. Da diese Methode auf molekularer Ebene durchgeführt wird, erfordert sie erhebliche Kosten, bietet aber eine Tiefenreinigung hochtoxischer Substanzen.

Elektrochemische Verfahren umfassen anodische Oxidation und kathodische Reduktion, Elektrokoagulation, Elektroflotation und Elektrodialyse. Diese Vorgänge finden an den Elektroden bei

Gleichstrom fließt durch Wasser. Elektrochemische Verfahren führen die Reinigung von Abwässern durch, extrahieren Cyanide, Rodanide, Amine, Alkohole, Sulfide, Mercaptane und auch Schwermetalle ohne den Einsatz chemischer Reagenzien. Der Nachteil der Methode ist eine hohe Energieintensität.

Vorrichtungen, in denen die Prozesse der elektrochemischen Exposition gegenüber wässrigen Lösungen durchgeführt werden, werden als Elektrolyseure bezeichnet. In dem Elektrolyseur tritt Wasser in den Tank mit Elektroden ein, die mit einer Stromquelle verbunden sind. Unter der Einwirkung eines elektrischen Feldes bewegen sich die positiv geladenen Ionen auf die negative Elektrode - die Kathode zu, und die negativ geladenen Ionen bewegen sich auf die positive Anode zu. Im nahen Kathodenraum finden Reduktionsprozesse und im nahen Anodenraum Oxidationsprozesse statt.

Während der Elektrolyse des zu behandelnden Wassers werden gasförmige Produkte auf den Elektroden freigesetzt - Wasserstoff und Sauerstoff. Aufgrund von Gasblasen schreitet der Prozess der Elektroflotation fort. Die Verwendung von löslichen Stahl- oder Aluminiumanoden (oder die vorläufige Zugabe von Reagenzien zu Abwasser) ermöglicht die Durchführung des Elektrokoagulationsverfahrens.

Abwasserbehandlung durch biologische Methode

Biochemische Methoden werden zur Reinigung von Abwasser aus gelösten organischen und einigen anorganischen (Ammoniak, Schwefelwasserstoff, etc.) Substanzen verwendet. Die Reinigungsmethode basiert auf der Fähigkeit von Mikroorganismen, Schadstoffe für ihre Ernährung zu verwenden.

Für den Prozess der Abwasserbehandlung mit zwei Arten von Mikroorganismen:

- aerob, für die Aufrechterhaltung der lebenswichtigen Tätigkeit, die den Sauerstoff und die Temperatur nicht niedriger als 6 ° С (die optimalen Temperaturen sind 2040 ° С) fordert;

- Anaerob, für dessen Lebensdauer Sauerstoff nicht benötigt wird.

Anaerobe Mikroorganismen reinigen Abwässer mit einer hohen Schadstoffkonzentration (mehr als 5 g / l) oder neutralisieren Klärschlamm.

Die Abwässer, die zur biochemischen Behandlung geschickt werden, sind durch BSB- und CSB-Werte gekennzeichnet.

BSB - biologischer Sauerstoffbedarf oder die Menge an Sauerstoff, die bei den biochemischen Oxidationsprozessen des organischen Sauerstoffs verwendet wird

für einen bestimmten Zeitraum (2, 5, 8, 10, 20 Tage) [mgO 2 / dm 3].

COD - chemischer Sauerstoffbedarf oder Sauerstoffmenge, die der verbrauchten Menge an Oxidationsmittel entspricht

erforderlich für die Oxidation aller im Abwasser enthaltenen Reduktionsmittel [mgO 2 / dm 3].

Beispiele für die Bezeichnung: BSB 8 - biologischer Sauerstoffbedarf für 8 Tage; BSB-Boden - vollständiger biologischer Sauerstoffbedarf vor Beginn der Nitrifikationsprozesse. Die biologische Behandlung erhält Abwasser mit einem BSB-Boden / COD-Verhältnis von mindestens 0,5.

Bei der aeroben Behandlung werden Mikroorganismen in Belebtschlamm oder Biofilm gefunden. Belebtschlamm besteht aus festem unbelebtem Substrat und lebenden Organismen - Bakterien, Schimmelpilzen, Hefen, Insektenlarven, Algen usw. Biofilm wird auf der festen Oberfläche von Biofiltern gebildet und besteht aus Bakterien, Pilzen, Protozoahefe, Rädertierchen, Würmern. Es ist eine Schleimhautverschmutzung von mehr als 1 mm Dicke. Die Anzahl der Mikroorganismen im Biofilm ist geringer als im Belebtschlamm.

Bei anaeroben Methoden zur Neutralisierung mit Belebtschlamm mit anaeroben Bakterien, die den Prozess der Fermentation verursachen. Für die Abwasserbehandlung wird Methangärung verwendet.

Die Prozesse der biochemischen Reinigung werden in natürlichen Bedingungen (Filtrationsfelder, biologische Teiche) oder künstliche Strukturen (Belüftungstanks, Biofilter) durchgeführt.

Filtrationsfelder sind künstlich in Abschnitte unterteilte Landparzellen, in denen das Abwasser gleichmäßig durch die Poren des Bodens gefiltert wird. Das gefilterte Wasser wird in Entwässerungsrohren und Gräben gesammelt und fließt in Reservoirs. Ein biologischer Film aus aeroben Mikroorganismen, der in der Lage ist, organisches Material zu verarbeiten, wird auf der Bodenoberfläche gebildet. Sauerstoff kann bis zu einer Tiefe von 30 cm in den Boden eindringen; durch die lebenswichtige Aktivität anaerober Mikroorganismen kommt es zu einer tieferen Zerstörung organischer Substanz.

Biologische Teiche sind speziell geschaffene Stauseen mit einer Tiefe von 1-3 m, in denen die natürlichen biochemischen Prozesse der Selbstreinigung von Wasser unter aeroben und anaeroben Bedingungen stattfinden. Teiche werden sowohl für die biologische Primärbehandlung als auch für die Nachbehandlung von Abwasser nach Biofiltern und Belebungsbecken errichtet. Wasser ist durch natürliche atmosphärische Belüftung und Photosynthese mit Sauerstoff gesättigt, aber künstliche Belüftung kann auch verwendet werden.

Biofilter sind Strukturen, in denen Bedingungen für die Intensivierung natürlicher biochemischer Zersetzungsprozesse organischer Substanzen geschaffen werden. Dies sind Tanks mit Filtermedien, Entwässerung und einer Wasserverteilungseinrichtung. Das Abwasser wird von Zeit zu Zeit mittels Verteilern auf der Ladefläche verteilt, gefiltert und in einen Nachklärbecken abgelassen. Ein Biofilm verschiedener Mikroorganismen reift allmählich auf der Oberfläche des Filters, die die gleiche Funktion wie in den Filtrationsfeldern, d.h. organische Substanz mineralisieren. Toter Biofilm wird mit Wasser abgewaschen und im Nachklärbecken zurückgehalten.

Aerotanks sind Tanks, die nach mechanischer Reinigung Abwasser aufnehmen, Belebtschlamm und kontinuierlich Luft liefern. Flocken aus Belebtschlamm stellen die Biozönose aerober Mikroorganismen und Mineralisatoren (Bakterien, Protozoen, Würmer etc.) dar. Für das normale Funktionieren von Mikroorganismen erfordert konstante Belüftung von Wasser. Aus dem Aerotank gelangt das Abwasser in einer Mischung mit Belebtschlamm in die Nachklärbecken, wo sich Schlamm ablagert. Der Großteil davon wird in den Belebungsbehälter zurückgeführt und Wasser wird in die Kontaktbehälter zur Chlorierung - Dekontamination - geleitet.

Moderne Verfahren der biologischen Behandlung umfassen primäre Sedimentationsbecken, in denen die vorläufige Abtrennung suspendierter Feststoffe stattfindet, die eigentliche biologische Reinigung mit Mikroorganismen (Aerotanks, Biofilter) und Nachklärbecken, bei denen die Abtrennung von Mikroorganismen (Belebtschlamm) aus gereinigtem Wasser erfolgt. Gereinigtes Wasser aus sekundären Sedimentationsbehältern wird zu einem natürlichen Reservoir geleitet, überschüssiger Schlamm, der in dem Belüftungstank gebildet wird, gelangt zu Schlammbetten und der Restschlamm wird zu dem Behandlungssystem zurückgeführt.

Zur anaeroben Reinigung von Schlamm, der sich nach Klärung von Abwasser bildet, wird ein spezieller Apparat - Methantank - verwendet. Die Fermentation wird bei Temperaturen von 30 - 55 ° C durchgeführt. Bei der Vergärung von Abwässern oder Schlämmen entsteht Biogas, für das im oberen Teil der Apparatur Gaskappen installiert sind. Biogas enthält 60 - 65% Methan und 30 - 35% Kohlendioxid, so dass es als Brennstoff genutzt werden kann. Das nach der Verdauung ausgeschiedene Sediment ist neutralisiert und nicht biologisch abbaubar.

Die Desinfektion von Abwasser, das die Stufe der biologischen Behandlung durchlaufen hat, sowie solche, die es nicht passiert haben, werden mit gasförmigem Chlor, Chlorbleiche und Natriumhypochlorit durchgeführt. Mit dieser Methode (Chlorierung) werden pathogene Bakterien, Viren, Krankheitserreger zerstört. In Abwasserbehandlungssystemen ist die biologische Methode die letzte und nach ihrer Anwendung kann Abwasser in der zirkulierenden Wasserversorgung verwendet oder in Oberflächenwasserkörper eingeleitet werden. Die Ozonung hat keinen Einfluss auf die qualitative Zusammensetzung gelöster Mineralien im Abwasser. Die Anzahl der Bakterien nach der Ozonierung nimmt durchschnittlich um 99,9% ab. Sporenbildende Bakterien sind resistenter gegen Ozon als vegetative. Die Wirkung der Desinfektion mit ultravioletten Strahlen beruht auf ihrer Wirkung auf Proteinkolloide und Enzyme des mikrobiellen Zellprotoplasmas. Das durch ultraviolette Strahlung aufbereitete Wasser muss eine ausreichende Transparenz aufweisen, da die Intensität des Eindringens ultravioletter Strahlen in verschmutztes Wasser abnimmt. Ebenso wichtig bei der Behandlung von Wasser mit bakteriziden Lampen ist die Beständigkeit von Bakterien gegen Strahlung.

VERFAHREN ZUR DURCHFÜHRUNG DER LABORARBEIT

1. Listen Sie die wichtigsten Methoden der Abwasserbehandlung auf.

2. Verteilen Sie die aufgeführten Reinigungsgeräte auf die entsprechenden Reinigungsmethoden:

Aerotanks, Bioteiche, Biofilter, Fettabscheider, Ölabscheider, Neutralisatoren, Ölabscheider, Oxidationsanlagen mit aktivem Chlor, Ozon; Klärgruben, Sandfallen, Filtrationsfelder, Gitter, Siebe, Flotatoren.

Reinigungsausrüstung, die wann verwendet wird

Abwasserbehandlungsmethoden können unterteilt werden in

Die Vielfalt der Stoffe, die in die Lagerstätten gelangen, beruht darauf, dass sie das Abwasser von drei Unternehmenskategorien mit anorganischem, organischem und mikrobiologischem Profil mischen. Daher wird die Verwendung einer Methode in jedem Fall durch die Art der Verschmutzung, die Schädlichkeit von Verunreinigungen und die Notwendigkeit für den Reinigungsgrad bestimmt / 5 /.

Abwasserbehandlungsmethoden können in mechanische, chemische, physikalisch-chemische und biologische Verfahren unterteilt werden. In der modernen Praxis sind die beiden Methoden am häufigsten: mechanisch und biologisch.

Mechanische Behandlung von industriellem Abwasser.

Die mechanische Abwasserbehandlung dient der Gewinnung ungelöster mineralischer und organischer Verunreinigungen aus dem Abwasser.

Der Zweck der mechanischen Behandlung besteht darin, industrielles Abwasser, falls erforderlich, für eine biologische, physikalisch-chemische oder andere Methode der fortgeschritteneren Behandlung vorzubereiten. Die mechanische Reinigung in modernen Kläranlagen besteht aus Filtern durch Gitter, Sandsammeln, Absetzen und Filtern. Die Arten und Größen dieser Anlagen hängen hauptsächlich von der Zusammensetzung, den Eigenschaften und dem Verbrauch von Industrieabwässern sowie von den Methoden ihrer Weiterverarbeitung ab / 4 /.

In der Regel ist die mechanische Reinigung eine Vorstufe, seltener die letzte Stufe für die Behandlung von Industrieabwasser. Es gewährleistet die Freisetzung von Stoffen aus diesen Gewässern bis zu 90-95% und eine Verringerung der organischen Schadstoffe (in Bezug auf BSB gefüllt.) Bis zu 20-25%.

Die hohe Wirkung der Abwasserbehandlung wird durch verschiedene Methoden der Intensivierung des Gravitations-Screenings - Vorbelüftung, Biokoagulation, Klärung in einer Schwebeschicht (Klärbecken - Klärbecken), sowie durch Hydrozyklone / 4.9 / erreicht.

Der Prozess der vollständigeren Klärung des Abwassers wird durch Filtrieren - Wasser durch eine Schicht aus verschiedenen körnigen Materialien (Quarzsand, Granitsplitt, Anthrazit und Blähton, gebrannte Steine, Eisenschlacke und andere Materialien) oder durch Siebtrommelfilter und Mikrofilter, durch Hochleistungsdruckfilter und Filter mit schwimmender Ladung aus Polyurethanschaum oder Polystyrolschaum. Der Vorteil dieser Verfahren liegt in der Möglichkeit, sie ohne Zugabe von chemischen Reagenzien zu verwenden / 3.5 /.

Die Wahl der Methode der Abwasserbehandlung aus suspendierten Partikeln erfolgt unter Berücksichtigung der Kinetik des Prozesses. Die Größe der Schwebeteilchen, die in industriellen Abwässern enthalten sind, kann innerhalb sehr weiter Grenzen variieren (mögliche Teilchendurchmesser liegen im Bereich von 5 · 10-9 bis 5 · 10-4 m), für Teilchen bis zu 10 um ist die Nachsatzgeschwindigkeit weniger als 10-2 cm / s Wenn die Teilchen groß genug sind (mit einem Durchmesser von mehr als 30-50 Mikron), können sie gemäß dem Stokes-Gesetz leicht durch Absetzen (in hoher Konzentration) oder Filtern, beispielsweise durch Mikrofilter (in geringer Konzentration) / 6 /, unterschieden werden. Kolloidale Partikel (0,1-1 & mgr; m im Durchmesser) können durch Filtration entfernt werden, aber wegen der begrenzten Kapazität der Filterschicht ist eine geeignetere Methode für Konzentrationen von suspendierten Partikeln von mehr als 50 mg / l orthokinetische Koagulation, gefolgt von Ausfällung oder Klärung in der suspendierten Schicht.

Die Verbesserung der technologischen Effizienz von mechanischen Reinigungsanlagen ist sehr wichtig bei der Schaffung von geschlossenen Systemen der Wasserwirtschaft von Industrieunternehmen. Diese Anforderung wird durch verschiedene Ausführungen vieler Regaltanks, Siebfilter, Filter mit neuen Arten von körnigen und synthetischen Lasten, Hydrozyklonen (druck-, drucklos, mehrstufig) erfüllt. Die Nutzung dieser Anlagen wird die Kapitalkosten um das 3-5-fache und die Betriebskosten um 20-40% reduzieren, den erforderlichen Bauraum um das 3- bis 7-fache gegenüber dem Einsatz konventioneller Siedler reduzieren / 7,8 /.

Um einen zuverlässigen Betrieb von mechanischen Abfallbehandlungsanlagen für Industrieabwässer zu gewährleisten, wird generell empfohlen, mindestens zwei Arbeitseinheiten des hauptsächlichen technologischen Zwecks zu verwenden - Gitterroste, Sandfallen, Mittelwerte, Sümpfe oder Filter. Bei der Auswahl der maximalen Anzahl von Strukturen ist geplant, sie in einheitliche Gruppen zu unterteilen, die aus Einheiten mit den größten Dimensionen bestehen / 10 /.

Die Erhöhung der Wirkung der mechanischen Abwasserbehandlung, insbesondere der Betrieb von Anlagen zur Vorklärung, verringert das Volumen der Anlagen für nachfolgende Behandlungsprozesse und verringert dadurch die Baukosten und die Kosten für den Betrieb teurer und komplexer physikalischer und chemischer Behandlungsanlagen sowie die Schlammbehandlung. / 4,10 /.

Die Abwässer, die von den großen schwimmenden Verschmutzungen der Netze befreit sind, werden in die Sandfänge geleitet, deren Aufgabe es ist, das Abwasser von schweren Verunreinigungen mineralischen Ursprungs mit einer Korngröße von 0,25-1 mm zu befreien. Wenn die Menge des gereinigten Abwassers mehr als 100 m3 / Tag beträgt, sind unbedingt Sandfallen installiert / 5,6 /.

Das Prinzip der Sandfalle ist gravitativ, d.h. Mineralpartikel, deren spezifisches Gewicht größer ist als das spezifische Gewicht von Wasser (1,6 g / cm3), hauptsächlich Sand, fallen auf den Boden. Die Entfernung von Sand aus dem Abwasser ist obligatorisch, da die abrasiven Eigenschaften von Sand zur Zerstörung von Mechanismen und Betonstrukturen führen. Darüber hinaus kann sich Sand in Kanälen, Belebungsbecken, Metathenen ansammeln und das Arbeitsvolumen von Anlagen reduzieren.

In Richtung der Wasserbewegung werden Sandfallen in horizontale, vertikale und spiralförmige Wasserbewegung unterteilt. Letztere sind: tangential und belüftet. Es wurde festgestellt, dass bei horizontaler Bewegung des Wassers in der Sandfalle die Geschwindigkeit von 0,3-0,15 m / s für konventionelle Sandfallen und von 0,08-0,12 für belüftete Sandfänge betragen sollte. Bei einer Geschwindigkeit von mehr als dem maximal zulässigen Sand, der keine Zeit hat, sich im Sandfänger mit einer Geschwindigkeit unterhalb des Minimums anzusiedeln, setzen sich organische Verunreinigungen in dem Sandfänger ab, was zu einer übermäßigen Entfernung von Nährstoffen aus dem Abwasser und einer Verschlechterung der Qualität des zu entfernenden Sandes führt, was für dessen weitere Verwendung oder Entsorgung wichtig ist..

Eine der intensiven Methoden zur reagenzienfreien Extraktion von ungelösten Verunreinigungen aus Industrieabwässern ist die Zentrifugalsedimentation in Zentrifugen. Diese Geräte werden in verschiedenen Industrien zur Trennung von heterogenen Systemen, die aus zwei oder mehr Phasen bestehen, weitverbreitet eingesetzt.

Zu den Hauptvorteilen der Niederschlagszentrifugen vor den Absetzbecken gehören: Kompaktheit der Anlagen, höherer Klärungseffekt des Abwassers: die Möglichkeit, Schlamm mit niedrigerer Feuchtigkeit zu erhalten.

Zentrifugen können chargenweise oder kontinuierlich sein; horizontal, vertikal oder schräg; unterscheiden sich in der Lage der Welle im Raum; durch das Entladen vom Rotor; versiegelte oder unversiegelte Version. Je nach Version werden 50-90% der Festphase in den Zentrifugen verzögert.

Das Absetzen ist der einfachste Weg, grobe ungelöste Verunreinigungen aus dem Abwasser zu entfernen, die sich unter der Wirkung der Schwerkraft am Boden des Absetzbeckens absetzen oder an die Oberfläche treiben. Je nach dem Zweck der Klärgruben im technologischen Schema der Kläranlage sind sie in primäre und sekundäre unterteilt. Primäre sind Klärgruben, die Teil von mechanischen Reinigungseinrichtungen sind, sie enthalten viel kleinere Suspensionen als Sandfallen "sekundäre" - Faulgruben, die als Teil von biologischen Kläranlagen angeordnet sind, um aktiven Schlamm von biologisch gereinigtem Abwasser zu trennen / 11,12 /.

In der Bewegungsrichtung des Hauptwasserflusses in den Absetzbecken sind sie in zwei Haupttypen unterteilt: horizontal und vertikal.

Der horizontale Absetzbehälter ist ein rechteckiger Stahlbetonbehälter, der aus mehreren Abteilen besteht. Sie werden mit der Leistung des Komplexes über 15 Tausend m3 / Tag verwendet. Mit einer guten Leistung halten sie bis zu 60% der suspendierten Feststoffe.

Der vertikale Sumpf ist ein zylindrischer Stahlbetonbehälter mit einem konischen oder pyramidenförmigen Boden. Sie sind einfacher in der Konstruktion und im Betrieb als die horizontalen und werden weithin als primäre und sekundäre Klärvorrichtungen verwendet. Allerdings ist der Aufhellungseffekt in ihnen 25-30% niedriger als in der Horizontalen und 10-15% niedriger als der Radialstrahl. Bei zufriedenstellendem Betrieb der vertikalen Abscheider werden nicht mehr als 40% der suspendierten Feststoffe entfernt.

Der Radialsumpf ist ein zylindrischer Stahlbetonbehälter mit großem Durchmesser (von 16 bis 60 m) mit einer Tiefe von 0,1 bis 0,15 Durchmesser. Sie werden mit der Leistung von Kläranlagen mehr als 20 Tausend m3 / Tag verwendet. Sie bieten eine 50% Entfernung von Schwebstoffen und haben nicht die Nachteile von horizontalen und vertikalen Klärbecken.

Die Filtration dient dazu, feindisperse feste oder flüssige Stoffe aus Abwässern zu extrahieren, die durch Absetzen schwer zu entfernen sind. Die Trennung der Phasen erfolgt unter Verwendung poröser Trennwände, die die Flüssigkeit durchdringen und die dispergierte Phase unter der Wirkung des hydrostatischen Drucks der Flüssigkeitssäule, erhöhten Drucks auf die Trennwand und Vakuum nach der Trennung verzögern. Die Wahl der Trennwände hängt von den Eigenschaften von Abwasser, Temperatur, Filtrationsdruck und Filterdesign ab / 12 /.

In jüngster Zeit nehmen Niederdruck-Membranverfahren einen immer größeren Platz in der Wasserreinigungstechnologie ein: Mikrofiltration, Ultrafiltration, Nanofiltration.

Der Mikrofiltrationsprozess besteht darin, das Abwasser durch eine Gitterschicht mit Öffnungen von 40 bis 70 Mikron zu filtern. Trommelnetze haben eine Zellengröße von 0,3 x 0,3 bis 0,5 x 0,5 mm, Mikrofilter dienen zur Reinigung von Abwässern aus festen und faserigen Materialien.

Unter den Membranverfahren entwickelt sich die Ultrafiltration am schnellsten und wird eingeführt - 74% aller Membranverfahren. Die Ultrafiltrationstechnologie wird weltweit zur Reinigung von Wasser aus verschiedenen Oberflächenwasserquellen verwendet / 13 /. Abhängig von der Zusammensetzung des Wassers wird die Ultrafiltrationstechnologie in reiner Form oder in Kombination mit anderen Methoden verwendet.