Tratarea apelor uzate industriale si menajere

Amplasarea istorică a complexelor de producție în

zonele rezidenţiale nu sunt optime. Sistemele de alimentare cu apă și canalizare din astfel de aglomerări sunt comune și pentru rezidențiale și

zona industriala. Pe mari intreprinderi De regulă, există propriul sistem de management al apei cu un ciclu tehnologic complet de la captarea apei până la purificarea, neutralizarea și eliminarea fazei solide.

Principalele elemente ale sistemului de gospodărire a apei al unei așezări și interacțiunea acestuia cu mediul natural din jur sunt prezentate în Fig. 37.

Structurile de captare a apei preiau apă naturală dintr-o sursă de apă de suprafață. Stația de pompare a primului ascensor prin conducte sub presiune

îl furnizează staţiilor de epurare a apelor uzate. Aici apa este purificată până la calitatea de băut și din rezervoare stație de pompare al doilea lift este alimentat localitate, de regulă, având o rețea de alimentare cu apă inelară.

Orez. 37. Principalele elemente ale gospodăririi apei a unei aşezări şi a acestora

relația cu mediul natural:

1 - structuri de captare a apei; 2 - stație de pompare a primului lift; 3 -

statii de tratare a apelor uzate; 4 - rezervoare; 5 - stația de pompare a celui de-al doilea ascensor; 6 - reteaua de alimentare cu apa; 7 - retea de canalizare; 8 - statie de pompare a apelor uzate

statie; 9 - curatare mecanica; 10 -- tratament biologic; 11 - dezinfectarea apei; 12 - iazuri biologice; 13 - evacuarea apei purificate; 14

Rețea de ploaie, fântâni arteziene; 15 - instalații de tratament; 16 -

întreprindere industrială; 17 - ciclurile apei; 18 - răcitoare Apa este folosită pentru băut, nevoi casnice, udarea străzilor și

plantări, la întreprinderile industriale locale.

Apa uzată (ape uzate) este transportată în afara orașului printr-o rețea de canalizare închisă și furnizată la stația principală de pompare a apelor uzate

la stațiile de epurare ale orașului.

Aici apele uzate sunt supuse epurării mecanice și biologice,

sunt dezinfectate și furnizate în iazurile biologice, unde sunt purificate în condiții naturale. După iazuri, calitatea apei diferă ușor de cea a unui rezervor natural; aceasta poate fi deversată într-un râu, lac etc.

Apele atmosferice, care sunt drenate de rețeaua pluvială, sunt epurate din solidele în suspensie și produse petroliere în instalații și sunt, de asemenea, evacuate în iazuri biologice sau direct într-un rezervor de apă (rezervor).

Orașul poate fi alimentat și cu apă potabilă din surse subterane -

fântâni arteziene.

O întreprindere industrială consumă apă potabilă și de procesare.

Apa de proces este folosită cel mai adesea în ciclurile de circulație a apei. Pentru răcire, apa este refolosită după ce temperatura a scăzut la

răcitoare.

Apele uzate provenite de la întreprinderile industriale care conțin contaminanți specifici, precum și apa de ploaie și de topire din amplasamentele industriale pot fi evacuate în

sistem de drenaj al unei zone populate și sunt supuse epurării biologice împreună cu apele uzate municipale după trecerea prin instalațiile locale de epurare.

Sisteme de alimentare cu apă întreprinderile industriale in functie de apa

iar procesele tehnologice pot fi în flux direct, repetate

alimentarea cu apă (secvențială) și reciclare. Depinzând de

scopuri tehnologice, apa din sistemul de alimentare cu apă de reciclare poate

fi supus unor prelucrari diferite.

În sistemele de alimentare cu apă de reciclare, pierderi ireversibile de apă

(producție, evaporare, intemperii, stropire, nămol, debit de purjare) sunt compensate de cantitate suplimentară, adică de umplere, de cantitate proaspătă

apa de la sursa.

Schemele de bilanț pentru consumul de apă, materii prime și poluare servesc ca una dintre materiile prime la întocmirea pașapoartelor de mediu ale unei întreprinderi pentru

GOST 17.0.04-90 în secțiunea privind caracteristicile consumului de apă, eliminarea apei și tratarea apei, precum și pașapoarte pentru gestionarea apei în zonele populate.

Schemele comune de alimentare cu apă și canalizare pentru întreprinderile industriale și zonele populate sunt dezvoltate în timpul proiectării pe baza unei comparații tehnico-economice a opțiunilor în scopul unei soluții integrate

problemele de apă ale unui district, oraș sau regiune.

Sistem de management al apei, inclusiv stații de pompare, conducte,

instalatiile de epurare, construite si exploatate chiar si in cea mai exemplara forma, fiind esential protectia mediului, creeaza o anumita incarcare antropica asupra mediului si consuma resurse. Acestea includ următorii factori: consumul de energie, reactivi chimici și materiale, în special metale, eliberarea de gaze și deșeuri solide, evacuarea apelor uzate tratate, poluarea termică a mediului.

Evaluând semnificația de mediu a întregului sistem de gospodărire a apei, remarcăm că

că sistemul de canalizare este un receptor de cantități uriașe de poluare,

însoțirea vieții umane în viața de zi cu zi și la locul de muncă. Oricare

Oricât de perfect este sistemul de tratare a apelor uzate, sedimentele rămân încă, gazele sunt eliberate în atmosferă, energia este consumată pentru purificarea apei și sunt introduse din

rotația agricolă a terenului în rezervoare de stocare, paturi de nămol, biobazine etc. Natura are o perioadă foarte dificilă cu deversarea micro-impurităților dăunătoare în sistemul de canalizare

Soleil metale grele, produse petroliere, surfactanți,

xenobiotice.

Ciclul tehnogenic al circulației antropice a materiei și energiei, inclusiv pentru sistemele de gospodărire a apei, poate fi minimizat cu rațional,

utilizarea ecologică a resurselor naturale.

Utilizarea apei este uz uman corp de apa V

sociale, economice și activitati casnice. Complex de management al apei

este o colecție de diferite sectoare ale economiei naționale,

împărțirea resurselor unui bazin de apă. Cerințe de bază pentru utilizarea apei:

* furnizarea rațională a apei către consumatori în volum suficient și de calitate corespunzătoare;

* conservare conditii naturaleși garanții pentru protecția apei împotriva poluării, colmatării și epuizării;

* asigurând cele mai mari efectul de mediu și economic;

* garanția unei funcționări simple și fiabile. Utilizarea rațională și protecția apei depind de eficiență controlat de guvern. Management construit

conform principiului bazinului, afectând interesele teritoriilor, regiunilor, orașelor și districtelor. Contabilitatea și planificarea utilizării apei este un sistem, ale cărui verigi principale sunt cadastrul de stat al apei,

scheme de bilanț al apei pentru utilizarea integrată și protecția apei.

In nucleu utilizare rațională resursele de apă rezidă din punct de vedere tehnic

justificarea economică a dezvoltării complexului teritorial de producție, care se întocmește în scopul:

* creând sănătos mediu confortabil locuirea locuitorilor;

* crearea unei structuri eficiente pentru producerea principalelor tipuri de produse;

* protectia mediului;

* utilizarea integrată a resurselor de apă. Evenimente pentru

utilizarea raţională a apei sunt prezentate într-o formă sistematică pe

Într-o economie de piață, când valoarea devine reală și

semnificativ, va fi mai profitabil din punct de vedere economic pentru o întreprindere (orice alt proprietar) să conducă gestionarea apei cu un consum minim de apă dulce și deversare de ape uzate.

cu aprovizionare maximă repetată (reciclare) cu apă și utilizarea resurselor secundare, adică de-a lungul căii de ecologizare a apei

Tratarea apei și ecologia eliminării apei.

Ecologia eliminării apei este o parte integrantă a ecologiei apei

ferme. Acesta examinează impactul asupra mediului natural și relația dintre deșeurile lichide activitate umana cu dezvoltarea sarcinii,

standarde de utilizare și metode de prevenire a degradării mediului de viață de către aceste deșeuri.

Sub deșeuri lichide ale activității umane în acest caz

mediu, inclusiv cele atmosferice.

Creând condiții confortabile de viață, asigurând nevoile socio-culturale și industriale ale oamenilor, apa de la robinet suferă modificări calitative, transformându-se după utilizare în deșeuri lichide - ape uzate. Clasificarea apelor uzate se bazează pe originea (geneza): precipitații menajere, industriale, atmosferice etc.

Originea și compoziția apelor uzate industriale este determinată de natură

producție și alimentare cu apă.

Studiu pe termen lung al influenței diverșilor compuși chimici asupra florei și

fauna a determinat concentraţiile maxime admise pentru diferite rezervoare

indicator de nocivitate.

OMS recomandă utilizarea scalei Corte-Dubinin pentru a evalua toxicitatea poluanților. Primul loc în ceea ce privește gradul de impact negativ asupra

Corpul uman este ocupat de metale grele (135 de puncte), al doilea de pesticide (130 de puncte), apoi de nitrați (65 de puncte).

Ecologizarea este un proces constant, gradual și consistent

implementarea sistemelor tehnologice, manageriale, organizaționale și de altă natură

soluții pentru îmbunătățirea eficienței utilizării naturale

resurse şi condiţii cu îmbunătăţirea sau cel puţin menţinerea calităţii naturale

mediu inconjurator. Ecologizare generală - o abordare și conștientizare obiectivă, mai sistematică

rolul naturii în viața umană, o nouă etapă a culturii.

În ceea ce privește tehnologia, ecologizarea tehnologiei înseamnă a realiza

măsuri de prevenire și reducere a expunerii Procese de producție la mediul natural. Unul dintre principalii din complexul de astfel de evenimente

este dezvoltarea unor tehnologii și lanțuri tehnologice fără deșeuri sau cu conținut scăzut de deșeuri care au un minim de emisii nocive la ieșire.

Tehnologia cu deșeuri reduse este o etapă intermediară a creației

fără deșeuri. Elementele lor constitutive sunt:

* prelucrarea complexă a materiilor prime folosind toate componentele sale;

* reducerea sau eliminarea completă a poluării mediu inconjurator produse intermediare, deșeuri de producție;

Crearea sistemelor cu ciclu de producție închis.

Implementarea acestor activități este o perspectivă pe termen lung legată de economie, ecologie, psihologie și politică. Mai mult perioadă lungă de timp voi

se generează deșeuri care trebuie procesate, neutralizate și eliminate.

Primul pas în această direcție este crearea unor sisteme de alimentare cu apă repetate și reciclabile. La crearea sistemelor circulante și închise

alimentarea cu apă este necesar să se ia în considerare principalul proces tehnologic și

tratarea apelor uzate în ansamblu.

Trebuie remarcat faptul că procesul de ecologizare va fi asociat cu o creștere a costului măsurilor de protecție a hidro- și a atmosferei. Cu toate acestea, aceste costuri nu afectează venitul național. Ele sunt compensate prin prevenite sau

daune lichidate cauzate de emisii. Consecințele emisiilor vor fi

costuri crescute pentru prepararea apei pentru băut, industrial și

alimentare cu apă pentru agricultură; reducerea productivității pescuitului, silviculturii, animalelor și culturilor; costuri crescute de recuperare

starea naturală a lacurilor de acumulare, pentru îngrijirea medicală a populației etc.

În condiții de creștere a încărcăturii antropice, nu mai este suficient să se considere stațiile de epurare a apelor uzate doar ca o instalație de protecție a apei. in afara de asta

Aceasta ar trebui să țină cont de impactul acestora asupra mediului cu deșeurile solide (eliminare, îngropare, achiziție de terenuri, poluare prin infiltrare a apelor subterane, eliberare de gaze, patogenitate), emisii de gaze (hidrogen sulfurat).

Și etc.), componente ale apei uzate epurate.

Ecologizarea proceselor de tratare a apelor uzate este facilitată de introducerea

următoarele soluții și măsuri tehnice:

Curățare mecanică- ameliorarea regimurilor hidrodinamice

instalațiile de decontare existente; utilizarea instalațiilor cu plasă în locul rezervoarelor de decantare; pretratarea apelor uzate înainte de limpezire

coagulanți; extinderea utilizării proceselor tehnologice de purificare a apei care utilizează forțe centrifuge pentru separarea suspensiilor și emulsiilor, în locul celor gravitaționale; îmbunătățirea celor existente și dezvoltarea altora noi

instalatii de filtrare.

Curățare chimică- utilizarea unor coagulanti mai activi;

îmbunătățirea caracteristicilor hidrodinamice și de transfer de masă, asigurând completitudinea hidrolizei, amestecării și reacției; reutilizarea zgurii și a sedimentelor de la tratarea chimică a apei; izolarea şi eliminarea în principal sau

producerea secundară a produselor de reacție; organizarea unui sistem rațional

drenarea apelor uzate industriale, asigurând epurarea reciprocă a acestora

dupa combinarea la statiile locale de epurare.

Fizico-chimic purificare - extinderea și îmbunătățirea proceselor de hiper-, ultrafiltrare, extracție, adsorbție, schimb ionic, permițând izolarea produselor și reîntoarcerea în producția principală, iar apa purificată, după ajustarea compoziției la valori standard, pentru a fi utilizată în circulație. alimentare cu apă;dezvoltarea și crearea de noi tipuri selective de adsorbanți din

ape uzate pentru reciclare, utilizarea pe scară largă a lichidelor și

deșeuri industriale solide în procese tehnologice; dezvoltare

procese eficiente energetic scăzut-intensive, care includ

utilizarea energiei electrice obținute din bioliză în purificarea apei, precum și galvanocoagularea; dezvoltarea unei rețele de servicii mobile

abonati pentru regenerarea sorbantilor, separarea electrochimica a metalelor grele pe catozii instalatiilor speciale, ceea ce va permite refacerea produselor la tehnologie, regenerarea sorbentilor si a acestora.

revenirea la ciclul de purificare a apei; dezvoltarea de metode pentru efecte fizice și chimice preliminare asupra apei tratate; tratament fizic (magnetizare, ultrasunete, de înaltă frecvență), care duce la o schimbare

caracteristici fizice și chimice și, în consecință, într-o măsură mai profundă

eliberarea de poluanți din ape.

Tratament biologic- aplicarea metodei anaerobe preliminare

epurare a apelor uzate; utilizarea de purtători artificiali de biomasă;

utilizarea pe scară largă a metodelor de biosorbție; reglarea raportului dintre grupurile de microorganisme; utilizarea vegetației acvatice superioare (Eichornia aquaticus sau

zambile de apa, pistia, calamus etc.) ca fitoreactor independent pentru tratarea apelor uzate din complexele agricole pentru a produce biomasa si

utilizarea acestuia pentru hrana animalelor sau în producerea de biogaz; utilizarea unei comunități algobacteriene simbiotice (alge + bacterii) în tratarea și post-tratarea apelor uzate cu iluminare artificială în perioada întunecată a zilei

intensitate 120 lux/m. Produs de bacterii. oxidarea substanțelor organice, dioxidul de carbon este absorbit de alge și eliberat ca rezultat

În timpul fotosintezei, oxigenul este folosit de microorganisme ca acceptor de electroni în metabolism. În acest caz, se realizează tratarea în adâncime a apelor uzate și nu sunt necesare suflante sau compresoare pentru biooxidanți.

ÎN în prezent cea mai mare complexitate tehnologică şi de mediu

nu este tratarea apelor uzate, ci problema procesării și eliminării

fază solidă.

Cantitatea de fază solidă formată la stațiile de epurare a apelor uzate depinde de geneza compoziției inițiale și de consumul apelor uzate, de metoda de purificare a acestora și de cantitatea de

în medie 0,01-3% din volum. Umiditatea în fază solidă variază de la 85 (întreprinderi din industria construcțiilor) la 99,8% (nămol activat).

Sarcinile principale de tratare a nămolului și a nămolului de epurare sunt deshidratarea,

dezinfecție și eliminare.

ÎN În funcție de conținutul de cenușă, acestea pot fi de trei tipuri:

* predominant minerală (conținut de cenușă mai mare de 70%);

* predominant organic (conținut de cenușă mai mic de 30%);

* amestecat (conținut de cenușă 30-70%).

În prezent, există experiență industrială de returnare a nămolurilor de tratare a apelor uzate din sticlă, întreprinderi optic-mecanice, metalurgice, fabrici pentru producția de produse pentru construcții, la producția principală.

niste producție chimică, precum și ca aditivi în producția auxiliară - fabrici de prelucrare a cărnii; lactate ( grăsimi tehnice, lanolină, înlocuitori de grăsimi); instalații de hidroliză ( concentrate de proteine-vitamine);

fabrici de celuloză, carton și hârtie (producție de fibre de lemn

plăci, carton, celuloză).

Eliminarea nămolului- aceasta este o problemă complexă multivariată, principala

a cărui problemă este prevenirea poluării secundare a mediului

medii cu metale grele. Cea mai obișnuită modalitate de eliminare a nămolului de tratare a apelor uzate este depozitarea acestuia în gropile de gunoi

deșeuri industriale (nămolurile sunt tratate cu ciment, bitum, sticlă sau lianți polimerici). Există experiență în reciclarea nămolului de metale grele

producerea ceramicii de constructii, caramizi, tigla. Abordările moderne de mediu pentru formarea unui sistem de eliminare a apelor uzate pentru producția galvanică iau în considerare obiectivele de reciclare.

La tratarea apelor uzate, inclusiv a apelor uzate galvanice, este necesar să se mărească costurile unice pentru separarea completă a fluxurilor, care în cele din urmă

va crește compatibilitatea cu mediul a tehnologiei. In tarile cu economie de piata Abordări similare au fost implementate acum 12-15 ani.

Luând în considerare experiența existentă a mai multor țări, ar trebui să ne așteptăm în viitor

apariţia instalaţiilor de tratare cu captarea şi neutralizarea aerosolilor din

biooxidanți de aerare, precum și amplasarea instalațiilor de tratare în

lucrari subterane.

Pașaportul ecologic al întreprinderii de gospodărire a apei.

ÎN rețeaua orașului sistemele de canalizare evacuează ape uzate menajere și industriale. Dacă nu există restricții privind admisia apelor uzate menajere în rețea, atunci în ceea ce privește apele uzate industriale există restricții care vizează

protecția conductelor și structurilor de canalizare împotriva coroziunii, colmației,

formarea de gaze explozive, precum și posibila întrerupere a proceselor

tratarea biologică a apelor uzate și, în consecință, poluarea apei

elemente toxice.

Baza emiterii autorizațiilor pentru deversarea apelor uzate industriale în

sistemul de canalizare al unei zone populate pentru întreprinderile care operează este un pașaport de management al apei, care reprezintă una dintre secțiunile pașaportului de mediu al întreprinderii.

Pașaportul de gospodărire a apei este elaborat de întreprindere în forma stabilită și înaintat spre aprobare departamentului de alimentare cu apă și canalizare, unde precizează locațiile deversărilor în sistemul de canalizare a deșeurilor menajere.

apele zonelor populate; standardele de deversare și compoziția apelor uzate evacuate înainte și

instalatii de post-tratare la punctele de desfacere pentru cantitati medii si maxime

poluanti.

O autorizație pentru evacuarea apelor uzate industriale poate fi

anulat în cazul modificării condițiilor de canalizare în zonele populate sau nerespectării de către o întreprindere industrială a condițiilor, inclusiv debitul apei și

masa de poluare. Calculul concentrațiilor admisibile de poluanți în apele uzate ține cont de gradul lor de epurare la stația de aerare.

Concentrațiile maxime admise de poluanți în apele uzate industriale și gradul de degradare biologică a acestora la instalațiile de epurare biologică ale unei zone populate sunt adoptate conform documentelor de reglementare.

3.3. Biotehnologii moderne pentru protecția mediului Biotehnologii modul în care domeniile științei și practicii sunt limită

zona dintre biologie și tehnologie a ramurilor activității umane. Ele reprezintă un ansamblu de metode și tehnici de obținere utile

produse umane, fenomene și efecte cu ajutorul microorganismelor.

În legătură cu protecția mediului natural uman, biotehnologia

poate fi considerată ca dezvoltarea și crearea de procese tehnologice bazate pe deșeurile obiectelor biologice, culturilor microbiene, comunităților, metaboliților acestora și medicamentelor, prin includerea acestora în ciclurile naturale de substanțe, elemente, energie și informații. Metodele și tehnicile biotehnologiei sunt dezvoltări fundamentale și aplicate în microbiologie, biochimie, biofizică, inginerie celulară și genetică și combinarea lor.

Istoria biotehnologiei datează de mii de ani (producția de panificație,

vinificație, producție de brânzeturi etc.). Cu toate acestea, în fiecare an apar noi aplicații

domenii ale biotehnologiei, care au în comun creația artificială

condiții pentru procese evolutive, biogeochimice de pe Pământ sub formă de bioreactoare caracteristice, realizate la viteze mari, rămânând

compatibile în produsele lor cu mediul natural. Legătura fundamentală dintre biogeotehnologie și geomicrobiologie și

biotehnologia este prezentată în Fig. 39.

Timp de secole, omenirea a extras metale din minereuri care sunt bogate și relativ simple ca compoziție chimică. Pe măsură ce rezervele de astfel de minereuri s-au epuizat, au început să fie folosite minereuri polimetalice și mai sărace.

Metodele tradiționale de exploatare a metalelor au poluat mediul natural înconjurător.

mediu cu deșeuri, zgură (nu se folosesc util mai mult de 2% din materii prime). în care

A fost extras un singur element, iar elementele însoțitoare s-au acumulat în haldele.

Metoda hidrometalurgică este mai avansată și mai puțin antropică,

Apa, în procesul de utilizare umană, își schimbă proprietățile naturale și devine foarte des periculoasă pentru consum (din punct de vedere sanitar). De aceea, în orice moment, în așezările umane, organizarea eliminării apelor uzate a avut o importanță deosebită. Această problemă este valabilă și astăzi.
Mulțumită realizărilor tehnologii moderne, în această etapă, evacuarea apei și tratarea apelor uzate municipale sunt organizate suficient nivel inalt. Sisteme moderne epurarea apelor uzate îndeplinește calitativ funcția de protejare a mediului de deșeurile umane. Dar, din păcate, în unele orase miciși sate nu există deloc un sistem central de canalizare, iar această situație amintește vag de Europa medievală, cu gălețile ei de slop turnate direct pe străzi. Prin urmare, problema epurării și eliminării apelor uzate devine privată. Instalarea sistemelor de canalizare autonome în casele de țară este acum obișnuită. Mai mult, diferența dintre aceste sisteme și canalele tradiționale este că nu acumulează apele uzate, ci o filtrează și o purifică.
Există trei tipuri de epurare a apelor uzate care sunt utilizate în sistemele de canalizare autonome: mecanică, chimică și biologică.

Tratarea mecanică și chimică a apelor uzate

Metoda mecanică presupune purificarea apelor uzate din substanțele nedizolvate suspendate în ea cu ajutorul unor dispozitive speciale: capcane de nisip, site, grătare, rezervoare de decantare. Cu toate acestea, aceste dispozitive nu pot purifica apa de contaminanții organici dizolvați în ea. Prin urmare, cel mai adesea, purificarea mecanică a apei este o etapă preliminară a procesului, urmată de un efect biologic complex.
Metoda chimică presupune utilizarea diverșilor reactivi care convertesc impuritățile conținute în apă dintr-o stare dizolvată într-o stare nedizolvată. După aceasta, substanțele se așează pe fund și sunt îndepărtate pe măsură ce se acumulează. Dar reactivii chimici sunt scumpi și, de asemenea, este important să se mențină doze precise. Această metodă este folosită cel mai adesea pentru tratarea apelor uzate industriale.
Și cel mai important: niciuna dintre aceste metode nu rezolvă problema principală - reciclarea deșeurilor conținute în apele uzate. Prin urmare, în prezent, metoda biologică (cu participarea bacteriilor) de tratare a apelor uzate este considerată cea mai eficientă.

Tratarea biologică a apelor uzate din poluanți organici

Cantitatea uriașă de substanțe organice conținute în apele uzate oferă un teren propice pentru proliferarea microorganismelor (bacteriilor) care au capacitatea de a absorbi aceste substanțe. Această metodă de tratare a apelor uzate menajere și industriale se bazează pe această proprietate a bacteriilor. În timpul procesului de respirație al bacteriilor, toată materia organică este oxidată și descompusă în componente relativ inofensive. Datorită acestui fapt, apa nu putrezește, devine transparentă, iar nivelul de contaminare bacteriană este redus. Mineralizarea substanțelor organice este realizată de două tipuri de bacterii: aerobe și anaerobe. Procesul de respirație al bacteriilor aerobe are loc cu participarea oxigenului liber dizolvat în apă, în timp ce bacteriile anaerobe se descurcă fără el.
Mineralizarea fără acces la aer (anaerobă) se realizează în recipiente din beton armat (baze de decantare cu două niveluri, fose septice, digestoare). Procesul presupune fermentarea compușilor organici cu ajutorul bacteriilor, care produc metan. Principalul dezavantaj al acestui tip de curățare este eliberarea de metan și, în consecință, formarea de mirosuri neplăcute, ceea ce nu este foarte sigur din punct de vedere sanitar.

Principiul de funcționare al curățării aerobe

Majoritatea stațiilor de epurare moderne folosesc un principiu de funcționare bazat pe utilizarea proceselor aerobe. Mineralizarea cu ajutorul bacteriilor aerobe are loc în câmpurile de filtrare și irigare, în rezervoare biologice, precum și în recipiente speciale - rezervoare de aerare. Aerotancurile și biofiltrele sunt considerate cele mai convenabile pentru construcția de sisteme de canalizare autonome. În aceste sisteme, activitatea vitală a microorganismelor este activată artificial, care purifică apele uzate din materia organică.
Un rezervor de aerare este un rezervor în care are loc procesul de aerare (alimentare intensivă cu aer). În timpul funcționării sistemului de curățare, în rezervorul de aerare se creează nămol activ, format din particule suspendate în apă cu bacterii care se înmulțesc pe ele. Nămolul activat îmbunătățește procesele de tratare și oxidare a apelor uzate prin absorbția bacteriilor și a materiei organice. Toți microbii prezenți în lichid, incl. și patogeni, sunt absorbite de nămolul activat și devin neviabile sau devin agenții acestuia. Rezervorul de aerare are o suprafață destul de mare a stratului de filtru și oferă, de asemenea, o putere mare de oxidare datorită prezenței unui dispozitiv de alimentare cu aer. Toate aceste proprietăți împreună fac din rezervorul de aerare cea mai eficientă structură pentru tratarea biologică a apelor uzate menajere și menajere, care a fost utilizată pe scară largă la stațiile de epurare mari de multă vreme. Din păcate, utilizarea unui rezervor de aerare într-o casă de țară nu pare convenabilă. Au fost făcute numeroase încercări de a produce mici rezervoare de aerare pentru cabane și case de țară, dar acest lucru a dus la creșterea costului echipamentelor de tratare sau la scăderea calității curățeniei.
Un biofiltru este un rezervor cu fund dublu care conține material filtrant grosier: zgură, pietriș, argilă expandată etc. Când apa uzată trece prin materialul filtrant, formează o peliculă biologică de colonii de microorganisme pe suprafața sa. Aceste microorganisme distrug substanțele organice nocive prezente în apele uzate.

Tratarea apelor uzate este o varietate de procese pentru îndepărtarea contaminanților conținuti în apele uzate industriale și menajere. Activitățile de tratare au loc de obicei în stații și sisteme de epurare fixe sau mobile.

Curățarea are loc de obicei în mai multe etape tehnologice diferite și de obicei include curățare mecanică obligatorie (uneori în mai multe etape), biologică și dezinfecție.

Pentru a îmbunătăți calitatea epurării și a parametrilor apei, înainte de dezinfecție poate fi utilizată o etapă fizico-chimică, care include mai multe tehnologii diferite (de exemplu, electroflotația).

Etapa mecanică este concepută pentru a reține impuritățile insolubile. Contaminanții mari sunt reținuți de grătare și site. Deșeurile de pe site sunt fie zdrobite și trimise pentru prelucrare în comun cu nămolurile din instalațiile de tratare, fie transportate la locații pentru prelucrarea deșeurilor menajere și industriale solide. Apa uzată trece apoi prin capcane de nisip și capcane de grăsimi. Primele rețin nisipul, sticla spartă etc., cele din urmă îndepărtează substanțele hidrofobe de la suprafața apei (prin flotație). Nisipul din capcanele de nisip poate fi folosit în lucrările de drumuri.Epurarea mecanică a apei îndepărtează până la 60-70% din contaminanții minerali, reducând consumul biologic de oxigen cu 20-30%.

Epurarea preliminară a apelor uzate care intră în stațiile de epurare se efectuează în vederea pregătirii acesteia pentru epurare biologică. În stadiul mecanic, impuritățile insolubile sunt reținute.

Instalatii pentru tratarea mecanica a apelor uzate:

§ gratare (sau UVC - dispozitiv de filtrare cu autocuratare) si site;

§ capcane de nisip;

§ decantare primare;

§ elemente membranare;

§ bazine septice.

Pentru a reține contaminanții mari de origine organică și minerală se folosesc grătare, iar pentru separarea mai completă a impurităților grosiere se folosesc site. Lățimea maximă a fantelor grilajului este de 16 mm. Deșeurile de pe site sunt fie zdrobite și trimise pentru prelucrare în comun cu nămolurile din instalațiile de tratare, fie transportate la locații pentru prelucrarea deșeurilor menajere și industriale solide.

Apoi apele uzate trec prin capcane de nisip, unde particulele mici (nisip, zgură, sticlă spartă etc.) se depun sub influența gravitației, și capcane de grăsimi, în care substanțele hidrofobe sunt îndepărtate de la suprafața apei prin flotație. Nisipul din capcanele de nisip este de obicei depozitat sau utilizat în lucrările rutiere.

ÎN În ultima vreme tehnologia membranei devine într-un mod promițătorîn tratarea apelor uzate. Tratarea apelor uzate folosind tehnologia avansată cu membrană este utilizată în combinație cu metode tradiționale pentru purificarea mai profundă a apelor uzate și revenirea acesteia la ciclu de producție.

Apa uzată purificată în acest mod este transferată în bazinele de decantare primare pentru a separa solidele în suspensie. Reducerea BOD este de 20-40%.

Ca urmare a curățării mecanice, până la 60-70% din contaminanții minerali sunt îndepărtați, iar BOD5 este redusă cu 30%. În plus, etapa mecanică de epurare este importantă pentru crearea unei mișcări uniforme a apelor uzate (medie) și evită fluctuațiile volumului apei uzate în stadiul biologic.

Această metodă de tratare a apelor uzate permite o purificare de până la 75%, dar deoarece sunt eliberate numai impurități insolubile, metoda mecanică nu îndepărtează compușii organici dizolvați în apă.

Această metodă este una dintre cele mai primitive, prin urmare, cerințele din ce în ce mai complexe pentru puritatea apei necesare dezvoltare ulterioară tehnologii de curățare.

Etapa de epurare biologică presupune reducerea componentei organice a apelor uzate folosind microorganisme aerobe sau anaerobe.

Din punct de vedere tehnic, există mai multe opțiuni de tratament biologic. În prezent, cele mai comune sunt nămolul activ (tancuri de aerare), biofiltrele și digestoarele (fermentația anaerobă).

În rezervoarele de decantare primară, materia organică în suspensie se depune în această etapă. În etapa următoare, nămolul activ este eliminat.

Epurarea biologică presupune degradarea componentei organice a apelor uzate de către microorganisme (bacterii și protozoare).

În această etapă, apele uzate sunt mineralizate, azotul organic și fosforul sunt îndepărtați, scopul principal este o reducere a BOD5.

Rezervoarele primare de decantare, unde apa intră în această etapă, sunt proiectate pentru a depune materia organică în suspensie. Acestea sunt rezervoare din beton armat cu o adâncime de cinci metri și un diametru de 40 și 54 de metri. Drenurile sunt furnizate către centrele lor de dedesubt, sedimentele sunt colectate într-o groapă centrală de raclete care rulează de-a lungul întregului plan al fundului, iar un plutitor special de deasupra conduce toți contaminanții mai ușori decât apa în buncăr.

Tot în tratarea biologică, după decantoarele primare, există o a doua linie de decantoare radiale. Aceștia sunt niște nămol. Sunt concepute pentru a îndepărta nămolul activ de pe fundul rezervoarelor secundare de decantare ale stațiilor de tratare a apelor uzate industriale și menajere.

Majoritatea experților numesc această metodă cel mai mult mod eficient purificarea apei. Particularitatea sa constă în utilizarea bacteriilor speciale care afectează mineralizarea contaminanților. Sub influența acestor bacterii, toți contaminanții se descompun în componente individuale care sunt complet inofensive pentru sănătatea umană.

Această metodă este o protecție fiabilă împotriva degradarii apei, care în același timp este cât mai sigură din punct de vedere al mediului.

Există mai multe tipuri de dispozitive biologice concepute pentru curățarea corpurilor de apă. Acestea includ biofiltre, iazuri biologice și rezervoare de aerare.

· Biofiltrele funcționează după cum urmează: apa uzată este trecută printr-un strat de material grosier acoperit cu o peliculă subțire de bacterii. Acest film este sursa proceselor de oxidare biologică.

· Iazurile biologice folosesc toate organismele vii care trăiesc în rezervor pentru a purifica apa.

· Tancurile aero sunt rezervoare de mari dimensiuni realizate din beton armat. Bacteriile și animalele microscopice se dezvoltă activ în rezervoarele de aerare, unde se creează un mediu adecvat pentru acestea: materie organică din apele uzate și excesul de oxigen care intră în rezervorul de aerare. Aceste bacterii, pe măsură ce se dezvoltă, secretă enzime care pot mineraliza contaminanții organici. Nămolul, format din bacterii, se depune rapid și este separat de apa purificată.

Inainte de a utiliza metoda biologica, se recomanda deseori sa se foloseasca curatare mecanica si apoi chimica pentru a indeparta microbii si bacteriile patogeni.

Adesea, în aceste scopuri, apa este purificată cu clor lichid sau înălbitor. Se pot folosi și alte tehnici de dezinfecție, precum ozonarea, ultrasunetele etc.

Metoda de epurare biologică este cea mai comună la tratarea apelor uzate municipale. În plus, este adesea folosit pentru eliminarea deșeurilor din rafinarea petrolului și industria celulozei și hârtiei, deoarece este cea mai eficientă în acest domeniu și pentru acest tip de poluare.

În timpul purificării fizico-chimice, se pot folosi diferite metode chimice pentru a îmbunătăți parametrii, de exemplu, sedimentarea suplimentară a fosforului cu săruri de Fe și Al, clorurarea, ozonarea, precum și metodele fizico-chimice precum electroflotația.

Această metodă constă în utilizarea combinată a ultrasunetelor și a ozonului. Această metodă vă permite să îndepărtați din apă impuritățile anorganice fin dispersate și dizolvate și să distrugeți substanțele organice și slab oxidate.

Cea mai comună versiune a acestei metode este electroliza. Scopul electrolizei este de a descompune materia organică din apele uzate. De asemenea, vă permite să extrageți substanțe anorganice din apă - diverse metale, acizi etc. Această metodă de curățare este cea mai eficientă la întreprinderile din cupru și plumb și în industria vopselelor și lacurilor. Curățarea prin electroliză se efectuează cu dispozitive speciale - electrolizoare.

În plus, există și alte metode de curățare fizică și chimică - coagulare, oxidare, extracție, sorbție etc. Fiecare metodă specifică necesită un studiu atent al situației și o anumită alegere în favoarea celei mai eficiente, dar în același timp cele mai metodă de curățare inofensivă.

Această metodă de curățare este deosebit de atractivă pentru că are proprietăți dezinfectante. Astfel de proprietăți sunt explicate caracteristici de proiectare sistem de curățare care utilizează ozon și ultrasunete.

Esența metodei chimice este utilizarea diverșilor reactivi care intră în reacții chimice cu poluanții și îi transformă în sedimente insolubile.

Datorită epurării chimice, cantitatea de impurități insolubile din apă este redusă cu 95%, dar impuritățile solubile - cu doar 25%.

Un dezavantaj semnificativ al acestei metode este costul ridicat al reactivilor chimici, ceea ce o face inaccesibilă pentru o gamă largă de oameni. Prin urmare, metoda chimică este folosită cel mai adesea de către antreprenorii a căror activitate este legată de producție sau fabrici mariși organizații care provoacă daune mari mediului și, prin urmare, își asumă responsabilitatea pentru siguranța acestuia. Această metodă este folosită cel mai adesea în industrie și producție.

Metodele chimice de tratare a apelor uzate se bazează pe utilizarea reacțiilor chimice. Ca rezultat, contaminanții sunt transformați în compuși care sunt mai siguri pentru consumator sau sunt ușor eliberați sub formă de precipitare. Un grup special de metode chimice include clorurarea și ozonarea apelor uzate care conțin impurități organice, precum și cianuri și alte substanțe mirositoare neorganice. Clorarea și ozonarea sunt utilizate cel mai adesea pentru purificarea și neutralizarea apei potabile la stațiile de alimentare cu apă din oraș.

1. depunere

2. oxidare-reducere

În timpul curățării termice, uleiurile uzate lichide și alte substanțe inflamabile sunt arse în cuptoare și arzătoare.

1. concentrarea focului

2. neutralizarea incendiului

Dezinfectarea apelor uzate

Pentru dezinfectia finala a apelor uzate destinate deversarii pe teren sau intr-un rezervor se folosesc instalatii de iradiere cu ultraviolete.

Pentru dezinfectarea apelor uzate tratate biologic, împreună cu iradierea ultravioletă, care este de obicei folosită în stațiile de epurare a apelor uzate din orașele mari, se folosește și tratarea cu clor timp de 30 de minute.

Clorul a fost folosit de mult timp ca principal dezinfectant în aproape toate orașele de tratare a apelor uzate din Rusia. Deoarece clorul este destul de toxic și periculos, stațiile de epurare din multe orașe rusești iau în considerare deja în mod activ alți reactivi pentru dezinfecția apelor uzate, cum ar fi hipocloritul, desavidul și ozonarea.

Metoda combinata.

Esenta metoda combinata Tratarea apelor uzate constă în utilizarea simultană a două sau mai multe metode de tratare pentru a obține cel mai bun rezultat.

Alegerea metodelor de curățare și ordinea utilizării acestora depinde de caracteristicile specifice ale rezervorului și de gradul de poluare a apei.

De regulă, curățarea mecanică este utilizată mai întâi pentru a elimina cea mai mare parte a contaminanților anorganici insolubili.

A doua etapă este tratamentul biologic.

Metode de curățare fizico-chimică, cum ar fi ultrasunetele, ozonarea și electroliza sunt utilizate ca dezinfecție ulterioară.

tratarea apelor uzate

: industriale și casnice.

Protecția lacurilor de acumulare împotriva poluării cu apele uzate din întreprinderile industriale și deșeurile menajere este o parte integrantă a protejării mediului de efectele nocive ale activității umane asupra naturii.Poluarea care pătrunde în rezervoare cu ape uzate din întreprinderile industriale și din zonele populate este principalul contravenient al normelor ecologice. puritatea mediului acvatic. Pentru a proteja împotriva acestor poluanți, epurarea preliminară a apelor uzate este utilizată la întreprinderi și în zonele populate, înainte de a le deversa în sistemul de râuri și lacuri de acumulare.

Apele uzate pot fi trei tipuri– industriale, casnice și atmosferice. Apele uzate industriale se formează atunci când apa este utilizată în procesele tehnologice, în timpul răcirii unităților (temperatura apei uzate crește), în depozitele de materii prime și combustibili, în încăperile cazanelor etc.

Apele uzate menajere sunt generate în zonele populate și conțin atât poluanți solizi, cât și organici.

Apele uzate atmosferice se formează din precipitațiile atmosferice și conțin contaminanți transportați de apa din aer și atunci când zăpada se topește.

Cantitatea de apă uzată de la întreprinderile industriale depinde de cantitatea de apă uzată tratată, care este returnată procesului după epurare și este reglementată prin reciclarea sistemelor de tratare a apei. Astăzi, la rafinăriile metalurgice și de petrol, 90-95% din apele uzate după epurare sunt returnate în ciclul de producție și doar 5-10% sunt evacuate în corpurile de apă, ținând cont de limitele maxime admise de concentrație în acestea. Totuși, aceste procente trebuie reduse semnificativ și pentru că Volumul de apă consumat în producția modernă crește semnificativ.

Conținutul de poluanți din apele uzate depinde de procesele tehnologice la care acestea participă, iar concentrația de poluanți depinde de industrie, materie primă, modul de proces și consumul de apă pe unitatea de producție. Apele uzate provenite de la întreprinderile industriale conțin poluanți minerali și organici în diferite combinații, iar denivelările în timpul intrării lor în epurare (emisii în vrac) complică semnificativ funcționarea instalațiilor de tratare.

Creșterea cantității de apă uzată furnizată pentru reutilizare (apă reciclată) și reducerea consumului specific de apă pe unitatea de producție sunt cele mai semnificative modalități de reducere a deversării apelor uzate. Îndepărtarea deșeurilor valoroase din apele uzate pentru a le returna în proces ajută, de asemenea, la reducerea concentrației de poluanți în apele uzate.

Pentru a reduce costul sistemelor de tratare și pentru a crește eficiența funcționării la întreprinderile industriale, este adesea utilizată o combinație de ape uzate din diferite procese tehnologice ale unei singure întreprinderi. Cu toate acestea, acest lucru nu este întotdeauna posibil și este necesară eliminarea apelor uzate din diferite procese tehnologice ca canale separate. Eliminarea separată a apelor uzate este uneori asociată cu diferite concentrații de substanțe care trebuie eliminate în diferite etape ale procesului.

După ce apele uzate tratate pătrund în rezervoare, calitatea apei din acestea se schimbă puțin, iar apa rămâne inofensivă, dar numai până la o barieră de mediu acceptabilă, după care proprietățile acesteia încep să se schimbe din cauza intensificării proceselor chimice, fizico-chimice și biochimice. Uneori, aceste procese duc la precipitarea, transformarea și descompunerea substanțelor nocive, ceea ce îmbunătățește calitatea apei din rezervoare. Aceste procese se numesc auto-purificare. Dacă apa din rezervoare este diluată apă curată, apoi în combinație cu autopurificarea, capacitatea de neutralizare a rezervorului crește semnificativ.

Procesele de tratare a apelor uzate sunt împărțite în:

1. Tratarea mecanică a apelor uzate.

2. Tratarea fizico-chimică a apelor uzate.

3. Tratarea biologică a apelor uzate.

După cum puteți vedea, tratarea apelor uzate industriale este de o importanță deosebită pentru mediu, astfel încât instalațiile de epurare trebuie îmbunătățite în mod constant. Procesul de curățare se încheie cu tratarea nămolului.

Amplasarea istorică a ansamblurilor industriale în zone rezidențiale nu este optimă. Sistemele de alimentare cu apă și canalizare din astfel de aglomerări sunt, de asemenea, comune pentru zonele rezidențiale și industriale. Întreprinderile mari, de regulă, au propriul sistem de gestionare a apei, cu un ciclu tehnologic complet de la captarea apei până la purificarea acesteia, neutralizarea și eliminarea fazei solide.

Elementele principale ale sistemului de gospodărire a apei al unei așezări și interacțiunea acestuia cu mediul înconjurător sunt prezentate în Fig. 21. Structurile de captare a apei preiau apă naturală dintr-o sursă de apă de suprafață. Stația de pompare este prima care se ridică prin conducte sub presiune și o livrează la unitățile de tratare. Aici apa este epurata la calitatea de baut si din rezervoare de catre statia de pompare a celui de-al doilea creştere se alimentează într-o zonă populată, care are de obicei o rețea de alimentare cu apă. Apa este folosită pentru nevoile alimentare și casnice, pentru udarea străzilor și plantațiilor și pentru întreprinderile industriale locale.

Apa uzată (ape uzate) este transportată în afara orașului printr-o rețea închisă și furnizată la instalațiile orașului de către stația principală de pompare a apelor uzate.

Aici, apele uzate sunt supuse epurării mecanice și biologice, sunt dezinfectate și furnizate în iazuri biologice, unde sunt epurate în condițiile naturale ale iazurilor; calitatea apei diferă ușor de cea a unui rezervor natural, poate într-un râu, lac, etc.

Cantitatea de fază solidă formată la stațiile de epurare a apelor uzate depinde de geneza compoziției inițiale și de consumul apelor uzate, de metoda de tratare a acestora și în medie 0,01 - 3% din volum. Umiditatea în fază solidă variază de la 85 (întreprinderi din industria construcțiilor) la 99,8% (nămol activat).

Sarcinile principale ale procesării nămolului și nămolului de epurare sunt deshidratarea, dezinfecția și eliminarea.

În funcție de conținutul de cenușă, acestea pot fi de trei tipuri;

În principal minerale (conținut de cenușă peste 70%),

În mare parte organic (conținut de cenușă mai mic de 30)

Mixt (conținut de cenușă 30 - 70%),

În prezent, există experiență industrială în returnarea nămolurilor de epurare a apelor uzate din sticlă, întreprinderi optic-mecanice, metalurgice, fabrici de producție de produse pentru construcții, unele fabrici chimice, precum și ca aditivi la industriile auxiliare - uzine de prelucrare a cărnii; produse lactate (grăsimi tehnice, lanolină, înlocuitori de grăsimi); plante de hidroliză (concentrate de proteine ​​și vitamine); pastă de carton și fabrică de hârtie (producție de plăci fibroase, carton, celuloză).

Eliminarea nămolului este o problemă complexă, multivariată, a cărei problemă principală este prevenirea poluării secundare a mediului cu metale. Cea mai comună metodă de eliminare a nămolurilor de tratare a apelor uzate este în depozitele de deșeuri industriale (nămolul este tratat cu ciment, bitum, sticlă sau lianți). Există experiență în reciclarea nămolului metalic în producția de cărămizi și plăci de construcție. Formarea ecologică modernă a sistemelor galvanice de ape uzate ține cont de obiectivele civilizației.