Очистка сточных вод предприятия

5.3 Фильтрование

Сущность метода фильтрования заключается в пропуске жидкости, содержащей мелкодиспергированные примеси, через фильтрующий материал, проницаемый для жидкости и не проницаемой для твердых частиц. Кроме тонкодиспергированных веществ на фильтрационных установках извлекают масла, нефтепродукты, смолы и др. Процесс идет под действием гидростатического давления столба жидкости над фильтрующей перегородкой, повышенного давления до перегородки или вакуума после перегородки, т.е. движущей силой фильтрования является разность давлений до и после фильтрующей перегородки. При этом процесс сопровождается значительными затратами энергии. Фильтрование в большинстве случаев является последним этапом осветления воды и производится после ее предварительного отстаивания в отстойниках, осветлителях или других сооружениях.

При доочистке поверхностного стока от нефтепродуктов и других техногенных загрязняющих веществ сорбцией перед угольными фильтрами следует предусматривать двухступенчатое фильтрование с целью снижения концентрации взвешенных веществ до 2 мг/дм³. Для удобства эксплуатации на каждой ступени очистки необходимо предусматривать установку не менее двух рабочих фильтров. Первая ступень загружается более крупной фракцией (песок от 2мм до 5 мм), вторая - мелкой (песок от 0,8 мм до 2 мм).

В качестве тяжелых загрузок фильтров могут быть использованы: кварцевый песок, гранитная крошка, гидроантрацит, керамзит, горелая порода. В качестве легких материалов могут применяться: крошка полиуретана, полистирол. Особое внимание при фильтровании через зернистые загрузки должно быть уделено процессам их промывки.

Направление фильтрования в фильтрах с зернистой загрузкой - сверху вниз. Скорость фильтрования от 5 м/ч до 10 м/ч. При должном обосновании скорость может быть увеличена.

Для водовоздушной промывки зернистых загрузок фильтров рекомендуется принимать интенсивность подачи воды от 10 л/см² до 12 л/см², воздуха - 20 л/(см²), продолжительность - от 6 мин. до 7 мин. При водовоздушной промывке вода и воздух подаются попеременно. Одновременная их подача исключается, так как приводит к выносу загрузки. Процесс промывки фильтров рекомендуется автоматизировать.

Требуемая интенсивность подачи промывной воды определяется эффективностью восстановления загрузки и уточняется экспериментально. Промывная вода направляется в аккумулирующий резервуар.

Для предупреждения кольматации зернистых загрузок фильтров следует периодически применять интенсивные методы их восстановления: гидроперегрузку загрузки внутри фильтра или в другой полый корпус; гидроперегрузку через гидроциклон; использование ультразвука и кавитации.

Для фильтрования могут быть использованы картриджные и патронные фильтры. Продолжительность использования нерегенерируемого материала от 3 месяцев до 4 месяцев [2, с. 217-271].

5.4 Реагентная очистка

Применение реагентов рекомендуется при необходимости выделения из поверхностных сточных вод взвешенных частиц гидравлической крупностью менее 0,2 мм/с.

Для очистки рекомендуется использовать сильноосновные катионные флокулянты с молекулярной массой 9•10⁶ и более, с содержанием ионогенных групп не менее 70 %. При очистке воды, содержащей растворенные вещества, осаждаемые ионами трехвалентных металлов (например, фосфаты), рекомендуется использовать соли алюминия или железа совместно со слабокатионными, слабоанионными, неионными высокомолекулярными флокулянтами. Окончательный выбор флокулянта для каждого конкретного случая осуществляется экспериментально.

Органические катионные флокулянты рекомендуется использовать дозами от 0,25 мг/дм³ до 1 мг/дм³. При использовании минерального коагулянта в сочетании с флокулянтом рекомендуемые дозы коагулянта в пересчете на оксид составят от 10 мг/дм³ до 25 мг/дм³, флокулянта - от 0,25 мг/дм³ до 0,5 мг/дм³ . Оптимальные дозы должны уточняться в каждом конкретном случае пробным коагулированием.

При использовании органических флокулянтов в камере хлопьеобразования рекомендуется соблюдать следующие гидродинамические условия: средний градиент скорости при смешении от 300 с^-1 до 500 с^-1; продолжительность смешения от 2 мин. до 3 мин; средний градиент скорости перемешивания при хлопьеобразовании 50-100 с^-1; продолжительность хлопьеобразования от 5 мин. до 10 мин.

При дальнейшем осветлении сточных вод отстаиванием расчетную гидравлическую крупность сфлокулированных взвесей в поверхностном стоке, обработанном флокулянтами, рекомендуется принимать в пределах от 0,5 мм /с до 0,6 мм/с.

При применении реагентной обработки в процессах фильтрования рекомендуется использовать органические сильноосновные катионные коагулянты с молекулярной массой до 1•10⁶ и 100% содержания катионных групп. Окончательный выбор органического коагулянта для конкретного случая должен производиться экспериментально.

5.5 Биологическая очистка

Биологическую очистку (или доочистку) целесообразно применять для удаления из поверхностного стока растворенных органических соединений, суммарно характеризуемых показателями ХПК и БПК, а также для снижения содержания СПАВ и других специфических загрязняющих компонентов техногенного происхождения (фенолов, формальдегида, этиленгликоля и т. д.), соединений азота (аммонийного, нитратного) и фосфора.

В технологической схеме очистных сооружений поверхностного стока стадия биологической очистки применяется после механической обработки. Содержание взвешенных веществ при этом не должно превышать от 25 мг/дм³ до 50 мг/дм³, нефтепродуктов 5 мг/дм³, других специфических загрязнений - в концентрациях, не превышающих максимально допустимые для биологической очистки.

В зависимости от вида и концентрации загрязняющих компонентов биологическая очистка (или доочистка) поверхностных сточных вод может осуществляться в естественных условиях на почвенных фильтрах, в биологических прудах, на биологических плато, гидроботанических площадках, а также в специальных сооружениях с микрофлорой, закрепленной на различных подвижных или стационарных носителях (активных или инертных).

В случае присутствия в поверхностных сточных водах трудноокисляемых органических загрязнений (СПАВ, нефтепродукты и др.) в качестве загрузочного материала рекомендуется использовать активированный уголь (гранулированный фракцией от 1мм до 3 мм или порошкообразный). Сочетание биологических и сорбционных процессов в одном сооружении обеспечивает качество очищенных сточных вод, удовлетворяющее требованиям на сброс в водоемы рыбохозяйственного назначения. Объединение указанных процессов при их синергическом взаимодействии позволяет максимально использовать достоинства каждого.

5.6 Ионный обмен

Доочистка поверхностных сточных вод от соединений тяжелых металлов и аммонийного азота может осуществляться ионным обменом с использованием природных минеральных (клиноптилолит для извлечения ионов аммония) или синтетических ионообменных материалов в режиме натрий-катионирования.

На ионообменную установку должны подаваться стоки после предварительной механической очистки и фильтрования с содержанием взвешенных веществ не более 5 мг/дм³, ХПК должна быть не более 8 мг/дм³, общая жесткость не более 4 мг-экв/дм³ .

Рекомендуемая скорость фильтрования воды через катиониты для напорных фильтров при нормальном режиме эксплуатации от 12 м/ч до 15 м/ч. Допускается ее кратковременное увеличение от 50% до 60 % по сравнению с указанной при выключении фильтров на регенерацию или ремонт. Расчет и проектирование ионообменных установок для доочистки поверхностного стока следует проводить в соответствии со СНиП 2.04.03 и СНиП 2.04.02.

5.7 Адсорбция

Глубокая доочистка поверхностных сточных вод с территорий предприятий первой и второй групп от нефтепродуктов и других органических веществ достигается на сорбционных фильтрах с плотным слоем загрузки гранулированного активированного угля крупностью от 0,8мм до 5 мм. Глубокой доочистке должны подвергаться дождевые, талые и поливомоечные воды после механической и реагентной очистки и фильтрования через фильтры с нейтральной зернистой загрузкой. Проектирование и расчет сорбционных установок надлежит выполнять в соответствии со СНиП 2.04.03.

Содержание взвешенных веществ в сточных водах, поступающих на адсорберы, не должно превышать 2 мг/дм³, нефтепродуктов - 2 мг/дм³. При выключении одного адсорбера скорость фильтрования на остальных не должна увеличиваться более чем на 20 %.

Выгрузку активированного угля из адсорбера следует производить насосом, гидроэлеватором, эрлифтом или шнеком при относительном расширении загрузки от 20% до 25 %, создаваемом восходящим потоком воды со скоростью от 40 м/ч до 45 м/ч.

5.8 Окислительная деструкция

Для удаления из поверхностных сточных вод специфических примесей: фенолов, формальдегида, СПАВ и других органических веществ может применяться озонирование. Озонированию должны подвергаться сточные воды после предварительной механической и реагентной обработки.

Проектирование и расчет озонаторных установок производятся исходя из состава обрабатываемой воды, удельного расхода озона на единицу окисляемых веществ (от 1,5 мг/мг до 5 мг/мг фенола, формальдегида, СПАВ) и его содержания в озоно-воздушной смеси генераторов озона от 15 мг/дм³ до 25 мг/дм³, а также на основании технологических испытаний для каждого конкретного случая.

Размещено на Allbest.ru