Vzhledem k tomu, že objem spotřeby vody neustále roste a zdroje podzemní vody jsou omezené, je nedostatek vody kompenzován vodními útvary povrchovými.
Kvalita pitné vody musí splňovat vysoké standardní požadavky. A normální a stabilní provoz přístrojů a zařízení závisí na kvalitě vody používané pro průmyslové účely. Proto musí být tato voda dobře vyčištěná a splňovat normy.
Ale ve většině případů je kvalita vody nízká a problém čištění vody je dnes velmi důležitý.
Zkvalitnění čištění odpadních vod, které se následně plánují využít k pitným a hospodářským účelům, je možné zlepšit použitím speciálních metod jejich čištění. Za tímto účelem jsou budovány komplexy úpraven, které jsou následně sdruženy do úpraven vod.
Pozornost by ale měla být věnována problému čištění nejen vody, která pak bude použita k jídlu. Veškeré odpadní vody jsou po projití určitými stupni čištění vypouštěny do vodních útvarů nebo na terén. A pokud obsahují škodlivé nečistoty a jejich koncentrace je vyšší než přípustné hodnoty, je to pro životní prostředí vážná rána. Všechna opatření na ochranu nádrží, řek a přírody obecně proto začínají zkvalitňováním čištění odpadních vod. Speciální zařízení, která slouží k čištění odpadních vod, kromě své hlavní funkce umožňují i odsávání užitečných nečistot z odpadních vod, které lze v budoucnu využít možná i v jiných průmyslových odvětvích.
Stupeň čištění odpadních vod upravují legislativní zákony, a to „Pravidla ochrany povrchových vod před znečištěním odpadními vodami“ a „Základy vodní legislativy Ruské federace“.
Všechny komplexy čistíren lze rozdělit na vodovod a kanalizaci. Každý typ lze dále rozdělit na poddruhy, lišící se strukturními znaky, složením a také technologickými procesy čištění.
Obsah
- Úpravny vody
- Čistírny odpadních vod
- Proč je nutné mechanické čištění?
- Metody mechanického čištění
- Napínání
- usazování
- Filtrace
- Mechanická čisticí zařízení
- Mříže
- lapače písku
- Odpovězte na 5 otázek a získejte TCP
- Septické nádrže
- Kalové podložky
- Lapače tuku a odlučovače oleje
- Hydrocyklony
- Filtry se zatížením
- Běžně používané možnosti filtrování:
- Další způsoby čištění odpadních vod
- Biologické metody
- Fyzikálně-chemické metody
- Odpovězte na 3 otázky a získejte bezplatnou konzultaci s procesním inženýrem pro čistírny odpadních vod
Úpravny vody
Použité způsoby čištění vody, a tedy i složení samotných úpraven, jsou dány kvalitou zdrojové vody a požadavky na vodu, kterou je potřeba získat na výstupu.
Technologie čištění zahrnuje procesy čeření, bělení a dezinfekce. To se děje prostřednictvím procesů sedimentace, koagulace, filtrace a úpravy chlórem. Pokud není voda zpočátku velmi znečištěná, pak se některé technologické procesy vynechávají.
Nejběžnějšími metodami čiření a odbarvování odpadních vod v úpravnách vody jsou koagulace, filtrace a sedimentace. Voda se často usazuje v horizontálních usazovacích nádržích a filtruje se pomocí různých médií nebo kontaktních čističů.
Praxe výstavby úpraven vody u nás ukázala, že nejpoužívanější jsou zařízení, která jsou konstruována tak, že jako hlavní čistící prvky působí horizontální usazovací nádrže a rychlé filtry.
Jednotné požadavky na čištěnou pitnou vodu předurčují téměř totožné složení a strukturu konstrukcí. Uveďme příklad. Všechny úpravny vody (bez ohledu na jejich výkon, výkon, typ a další vlastnosti) obsahují bez výjimky tyto komponenty:
– reagenční zařízení s směšovačem;
– flokulační komory;
– horizontální (méně často vertikální) usazovací komory a čiřiče;
– mechanické filtry;
– nádoby na čištěnou vodu;
– čerpací stanice;
– pomocná, administrativní a domácí zařízení.
Čistírny odpadních vod
Čistírny odpadních vod mají stejně jako systémy úpravy vody složitou inženýrskou strukturu. V těchto zařízeních prochází odpadní voda stupněm mechanického, biochemického (také nazývaného biologické) a chemického čištění.
Mechanické čištění odpadních vod umožňuje oddělovat nerozpuštěné látky, ale i hrubé nečistoty, pasírováním, filtrováním a usazováním. V některých úpravnách je mechanické čištění konečnou fází procesu. Často je to ale pouze přípravná fáze pro biochemické čištění.
Mechanická součást komplexu čištění odpadních vod se skládá z následujících prvků:
– mřížky, které zadržují velké nečistoty minerálního a organického původu;
– lapače písku, které umožňují oddělit těžké mechanické nečistoty (obvykle písek);
– usazovací nádrže pro separaci suspendovaných částic (často organického původu);
– chlorační zařízení s kontaktními nádržemi, kde se dezinfikuje vyčištěná odpadní voda pod vlivem chlóru.
Taková odpadní voda po dezinfekci může být vypouštěna do nádrže.
Na rozdíl od mechanického čištění se u chemického čištění instalují před usazovací nádrže mixéry a reagenční jednotky. Po průchodu roštem a lapačem písku se tedy odpadní voda dostává do míchačky, kde se do ní přidává speciální koagulační činidlo. A pak je směs odeslána do usazovací nádrže k vyjasnění. Za usazovací nádrží je voda vypouštěna buď do vodojemu, nebo do navazujícího stupně čištění, kde dochází k dodatečnému čiření a následně je vypouštěna do vodojemu.
Biochemický způsob čištění odpadních vod se často provádí v následujících objektech: filtrační pole, provzdušňovací nádrže nebo biofiltry.
Ve filtračních polích se odpadní voda po průchodu stupněm čištění v sítech a lapačích písku dostává do usazovacích nádrží za účelem čiření a odčervování. Poté následují do zavlažovacích nebo filtračních polí, po kterých jsou vypouštěny do nádrže.
Při čištění v biofiltrech prochází odpadní voda fázemi mechanického čištění a následně nuceným provzdušňováním. Dále odpadní voda obsahující kyslík vstupuje do struktur biofiltru a poté je odváděna do sekundární usazovací nádrže, kde jsou ukládány suspendované látky odstraněné z biofiltru a přebytečný aktivovaný kal. Poté je vyčištěná odpadní voda dezinfikována a vypouštěna do nádrže.
Čištění odpadních vod v provzdušňovacích nádržích prochází těmito fázemi: rošty, lapače písku, nucené provzdušňování, usazování. Poté předčištěná odpadní voda vstupuje do provzdušňovací nádrže a poté do sekundárních usazovacích nádrží. Tento způsob čištění končí stejně jako předchozí – dezinfekčním postupem, po kterém je možné odpadní vodu vypustit do jímky.
Jakékoli čistící zařízení je vícestupňový komplex technologických procesů, v jehož každém stupni se odstraňují určité druhy kontaminantů. U většiny čistíren odpadních vod je prvním stupněm mechanické čištění odpadních vod.
Proč je nutné mechanické čištění?
Proces mechanického čištění odpadních vod zahrnuje vliv gravitační nebo odstředivé síly na nečistoty a neznamená použití chemických činidel nebo fyzikálních účinků (pole, záření, činidla atd.) na odpadní vody.
V této fázi se odstraňuje nejen písek, struska, kamínky, suspenze, ale do určité míry se snižují i hydrofobní látky (oleje, tuky), hladiny CHSK a BSK.
Význam mechanického čištění je těžké přeceňovat a spočívá v odstranění velkých nečistot, které mohou poškodit armatury a zařízení. Eliminuje ucpávání a zanášení potrubí, snižuje zatížení ve fázi biologického čištění a fyzikálního a chemického dočištění.
Metody mechanického čištění
Primární mechanické čištění odpadních vod odstraňuje z kapaliny velké částice (až 95 %) a jemné suspendované látky (až 70 %). Používá se v čistírnách, průmyslových podnicích, samostatných kanalizacích soukromých domů. Existují tři hlavní způsoby mechanického čištění – pasírování, usazování, filtrace.
Napínání
Jedná se o nejjednodušší způsob čištění odpadů. Kapalina protéká rošty a síty, které jsou instalovány před jímkou. Jsou zde zachyceny velké inkluze a suspendované částice.
Postup čištění je následující:
- Odpadní voda prochází síťkou, která zachycuje velké nečistoty a vláknité prvky
- Dále voda teče do síta, které zachycuje drobné škodliviny
Často jsou na výstupu navíc instalovány mikrofiltry, které mají za úkol zachytit nerozpuštěné mikroskopické látky.
usazování
Tato technika umožňuje odstranit suspendované pevné látky a plovoucí nečistoty z odpadních vod. Podstatou metody je využití gravitačních a odstředivých sil. V tomto případě se těžké částice usazují na dně a lehké částice plavou na povrchu odtoku.
Kapalina v takových instalacích se pohybuje pomalu, což umožňuje částicím usazovat se na dně bez překážek. Pro zlepšení procesu se přidávají speciální činidla – koagulanty a flokulanty. To umožňuje zvětšit drobné nečistoty, které intenzivněji klesají ke dnu.
Filtrace
Podstatou metody je průchod kontaminované kapaliny porézním materiálem s malými nečistotami. Jako filtry se používají písek, štěrk, drť, síťovina, bavlna nebo polypropylenové materiály.
Pro hlubší čištění se používají membrány s reverzní osmózou. Takovými zařízeními prochází pouze čistá voda.
Mechanická čisticí zařízení
Mechanický způsob čištění odpadních vod zahrnuje řadu speciálních zařízení. Je nutné odstranit anorganické nečistoty jako písek, částice zeminy, sklo a další prvky.
Zdůrazněme následující zařízení, která se podílejí na mechanickém čištění odpadních vod:
- mřížky s mechanickými zařízeními
- lapače písku
- usazovací nádrže
- lapače tuku
- hydrocyklony
- pytlové filtry
Mříže
Pro odstranění velkého plovoucího odpadu prochází odpadní voda síty. Kvalita čištění závisí na faktorech, jako je šířka štěrbin, tvar tyčí, materiálové provedení, způsob podávání (tlak nebo gravitace) a tak dále.
.jpg)
Při vysokých průtocích a silně kontaminovaných odpadních vodách se široce používají síta s mechanickým čisticím a vypouštěcím zařízením. Tato zařízení zkracují dobu čištění a údržby a eliminují prostoje závodu kvůli čištění.
Samostatně bych chtěl poznamenat, že šířka štěrbin není přímo úměrná kvalitě filtrované odpadní vody, protože časem se na mřížce shromažďuje filtrační vrstva, která zlepšuje kvalitu čištění tím, že na jejím povrchu zadržuje nečistoty, které jsou menší než vzdálenost mezi tyčemi.
lapače písku
Lapače písku jsou zařízení pro mechanické čištění odpadních vod, které odstraňuje těžké, pevné nečistoty minerálního a organického původu, jako je písek, štěrk, střepy skla, úlomky kostí, struska, částice betonu atd. Tento typ zařízení umožňuje odstranit částice o velikosti 0,1-1,0 mm. Tyto nečistoty způsobují ucpávání potrubí, tvorbu usazenin v primárních usazovacích nádržích a abrazivní destrukci zařízení a přístrojů. Potřeba použití lapačů písku na všech čistírnách s kapacitou nad 100 m 3 /den je zakotvena v SNiP 2.04.03-85.
Hlavním ukazatelem provozu lapače písku je rychlost proudění. Optimální rychlost je v rozmezí 15-30 cm/sec. Pokud se sníží, oddělí se příliš malé zlomky, což může způsobit problémy.
Jakýkoli lapač písku se skládá ze dvou částí: pracovní a sedimentární.
Prvním protéká kapalina, druhým se shromažďuje sediment, který je periodicky odstraňován hydraulickým výtahem (u velmi velkých objemů) nebo čerpadlem. Pokud je lapač písku kvalitní, odstraní se až 75 % minerálních nečistot.
Lapače písku jsou klasifikovány podle směru pohybu tekutiny:
- vertikálně
- horizontální (odtoky se pohybují rovně nebo v kruhu)
- tangenciální
Podle nasycení kyslíkem se rozlišují provzdušňované a neprovzdušňované.
Konstrukce lapačů písku se volí v závislosti na množství odpadních vod a koncentraci kontaminantů. Nejčastěji se používají horizontální lapače písku. Jedná se o vanu skládající se z jedné nebo několika částí o šířce 0,8 až 8 ma hloubce do 1,2 m.
Při čištění odpadních vod se používají dva hlavní typy lapačů písku:
Odpovězte na 5 otázek a získejte TCP
Odpovězte na 5 otázek a získejte technické specifikace čistíren odpadních vod a garantovanou slevu
Vertikální lapač písku – je válcový přístroj s kónickým dnem. Princip činnosti je založen na působení gravitačních sil, pod jejichž vlivem se v kuželovém dně usazují těžké částice nečistot, které jsou odváděny spodní armaturou a voda stoupá vzhůru a je směrována k následnému čištění.
Popsané verze lapačů písku vyrábí naše organizace a osvědčily se jako dobré. Materiálové provedení lapáků písku je sklolaminát nebo nerez, což zajišťuje životnost zařízení více než 20 let.
Septické nádrže
K separaci v usazovacích nádržích dochází v důsledku rozdílu v hustotách kontaminantů a vody v gravitačním poli. K provádění usazovacích procesů se používají horizontální nádrže kruhového nebo obdélníkového průřezu s odvodem sedimentu na dně.
Tato pracovní technologie je prověřená časem. Hlavní nevýhodou technologie usazování je nutnost dlouhodobého pobytu odpadních vod v usazovacích nádržích, což s sebou nese zvýšení objemu zařízení a investičních nákladů při výstavbě.
Kalové podložky
Jejich účelem je sušení vysoce zvlhčeného kalu z usazovacích nádrží a vyhnívacích nádrží. Oblast kalu se suší, dokud vlhkost odpadu nedosáhne 75 %. Zároveň se několikanásobně sníží objem odpadu. Odkaliště je pozemek obklopený řádky. Sediment se nalévá do oploceného areálu po vrstvách. Časem se část kapaliny odpaří, část pronikne do země. Vysušený kal je přesměrován ke zpracování a kalová voda jde do úpraven.
Pokud sedimentární materiál zůstává v nádrži po dlouhou dobu, pak v průběhu času začíná proces rozpadu. Dodatečné zpracování mu pomůže předejít, výsledkem je bezpečná suchá hmota, druhotné suroviny.
Základní metody nakládání s usazeninami:
- kvašení
- stisknutí
- stabilizace
- teplota, účinky činidel
Lapače tuku a odlučovače oleje
V případě velkého množství znečištění ve formě tuků a ropných produktů je nutné je v první fázi (před rošty) odstranit. To je způsobeno schopností tuků při poklesu teploty vytvářet polotuhé aglomeráty, které jsou náchylné ke slepování a mohou růst na roštech, stěnách potrubí a jiných vyčnívajících částech přístrojů a zařízení.
Tato vlastnost znečištění vyžaduje instalaci lapačů tuku v těsné blízkosti místa jejich vzniku, aby se minimalizoval pokles teploty a zkrátila se délka výstupního potrubí.
Princip činnosti lapačů tuku je založen na schopnosti tukových nečistot plavat na hladině vody a vytvářet na hladině film. K jejich odstranění se používají zařízení obdélníkového průřezu se systémem přístřešků a přepadů, které zabraňují pronikání filmu s odpadní vodou. K odstranění vzniklé tukové vrstvy z povrchu se používá škrabkový systém poháněný řetězovým hnacím mechanismem.
Hydrocyklony
Samostatnou oblastí mechanického čištění jsou hydrocyklony. Jedná se o mechanická zařízení, kde je proud přiváděný do těla zařízení díky tangenciálně směrovanému vstupu a malému průměru stočen do nálevky a působením odstředivé síly dochází k separaci vody a mechanických nečistot. Na rozdíl od tangenciálních lapačů písku mají hydrocyklony vysoké rychlosti pohybu tekutiny a vykazují vysokou účinnost a separační schopnost. Pro provoz hydrocyklonů je nutný tlak kapaliny na vstupu 3 až 5 atm, což může vyžadovat dodatečnou instalaci čerpacího zařízení.
Hydrocyklony našly široké uplatnění v silně znečištěných odpadních vodách, jako jsou: vrtné výplachy, stavební a mycí vody, dešťové drenáže z otevřených ploch atd.
Filtry se zatížením
Odpadní voda předčištěná v předchozích fázích je přiváděna do jemných mechanických filtrů. Mohou to být zásypové filtry různého provedení s použitím té či oné zátěže (písek, pálené kameny atd.), síťovina, kartuše, sáčky, vlákna a další. V poslední době se rozšířila membránová ultrafiltrace, která umožňuje snížit obsah nerozpuštěných látek téměř na nulu.
Jak vidíme, existuje široká škála zařízení a metod mechanického čištění, které se liší jak složitostí, tak cenou. Zveme vás, kontaktujte nás, v NPO Agrostroyservis, abychom vybrali ty nejvhodnější přímo pro váš případ.
Filtrace je oddělení kapaliny od nerozpuštěných látek jejím průchodem přes porézní přepážky, vrstvy sypkých materiálů, tkaniny, patrony nebo jiné filtrační prvky.
Průmysl používá obrovské množství filtrů různých provedení a úprav.
Běžně používané možnosti filtrování:
- mesh filtry – filtr, ve kterém odpadní voda prochází kovovými nebo polymerovými sítěmi. Používá se k odstranění velkých suspendovaných částic až do velikosti 500 mikronů
- filtry s granulovaným plněním jsou nádobou, do které se sype zrnitý materiál (písek, štěrk, křemen, uhlí, cialit) a při průchodu přes něj se zadržují různé nečistoty. V závislosti na materiálech náplní použitých ve filtrech lze odstranit i specifické nečistoty (tvrdost, chloridy, kovy).
- multikartušové filtry – nádoba s nainstalovanými kazetami, pomocí kterých dochází k filtraci. Póry v kartuších umožňují filtraci až do 5 mikronů
- kapsové filtry – skládají se z rámu se zavěšeným filtračním sáčkem. Tyto filtry se používají ve fázích odvodňování kalu
Další způsoby čištění odpadních vod
Pokud mechanické způsoby čištění neuvedou odpadní vodu do požadované kvality čištění, používají se další metody čištění odpadních vod.
Biologické metody
V této fázi se odstraní dusík, fosfor a sodík. Biologické metody čištění jsou založeny na schopnosti mikroorganismů rozkládat organické inkluze na jednoduché složky. Akumulace biocenózy mikroorganismů se nazývá aktivovaný kal.
Fyzikálně-chemické metody
Těmito metodami lze z odpadních vod odstranit jak rozpuštěné látky, tak nerozpustné nečistoty. Metody jsou zvláště důležité, když je potřeba vysoce kvalitní voda, například pro její sekundární použití. Mezi fyzikálně chemické metody patří extrakce, flotace, elektrolýza a neutralizace.
Přečtěte si více o stávajících metodách čištění v našem článku.
Analyzovali jsme hlavní metody mechanického čištění, nejčastěji používané při projektování a výstavbě čistíren. Každý odtok vyžaduje individuální přístup a vlastní konstrukční řešení. Každá technologie má vlastnosti, které je třeba vzít v úvahu při výběru způsobu čištění. Během své práce NPO Agrostroyservice realizoval více než 70 projektů od návrhu až po uvedení do provozu.
Zveme vás, abyste nás kontaktovali, abychom vybrali nejracionálnější řešení speciálně pro váš případ. Individuální přístup ve spojení s bohatými zkušenostmi a profesionálním personálem nám umožňuje řešit problémy jakékoliv složitosti. Zavolejte na číslo 8-800-222-45-62, 8-8313-34-75-40, napište na acs@acs-nnov.ru
Odpovězte na 3 otázky a získejte bezplatnou konzultaci s procesním inženýrem pro čistírny odpadních vod
Náš procesní inženýr zodpoví všechny vaše dotazy, uvede příklady z oboru a také shromáždí počáteční data pro výběr zařízení a vydání technických specifikací
