Технологічні особливості очищення стічних вод в окислювальних реакторах «AQUA-OR» виробництва групи компаній
“AQUA”

 

     Водоканал приймає надлишкові скиди стічних вод з міських підприємств, а також штормових стоків і внаслідок збільшення їх обсягу не справляється з їх обробкою. Скидання стічних вод, що перевищують норми гранично допустимих концентрацій (ГДК) підприємствами та організаціями на застарілу каналізаційну мережу міста, призводить до того, що біологічні очисні споруди не справляються з очищенням великої кількості хімічних речовин і мінеральні речовини в стічних водах.

     Стічні води підприємств комунального господарства та харчової промисловості класифікуються як висококонцентровані і мають нестабільні показники якості та кількості. Такі стоки є складними мультидисперсними системами і містять різні види забруднення: жир, молоко, кров, шматочки тканин тварин, солі, мінеральні нерозчинні домішки, миючі засоби тощо. і т.д.

     Крім того, небезпека забруднення води обумовлена ​​тим, що в деяких випадках на підприємствах міста є децентралізовані каналізаційні системи, а також недосконалі технології виробництва та системи очищення стічних вод.

     Допуск до біологічних очисних споруд стічних вод з високим вмістом зважених органічних речовин може призвести до порушення кисневого режиму на очисних спорудах, а також до зміни концентрацій іонів водню, що супроводжуються значним підкисленням середовища. . Це може також викликати зміни видів мікрофлори, збільшити індекс мулу та призвести до видалення активного мулу з очисних споруд. Крім того, вхід стічних вод цієї категорії підприємств міської каналізаційної мережі, де протягом тривалого часу вони залишаться в анаеробних умовах, призводить до їх закислення в результаті бродіння і РН нижче 5, що призводить до корозії колекторів. Жири, які містять стічні води, мають негативний вплив на систему каналізації (замулювання трубопроводів, порушення режиму роботи очисних споруд). Очищення таких стоків пов’язане зі значним споживанням розчиненого кисню і, як наслідок, існує необхідність подачі великого обсягу повітря для аерації. Значний вміст азоту і фосфорсодержащих органічних речовин призводить до того, що вони не можуть окислюватися під час перебування стічних вод в очисних спорудах, а погано очищені стічні води надходять у водойми, що призводить до евтрофікації та впливу на флору і фауна водойми.

     Аналіз обсягу споживання води на технологічні потреби за якісними і кількісними характеристиками стічних вод підприємств різних профілів і показників показав сезонну і добову мінливість цих характеристик, високий ступінь забруднення стоків по відношенню до легкоокислювальних органічних речовин. сполук і токсичних речовин.

     Методи та технології, що використовуються сьогодні для очищення стічних вод з високою концентрацією, недосконалі, в деяких випадках вони не забезпечують необхідного ступеня очищення та утилізації всіх побічних продуктів, що утворилися в цьому процесі. Використовувані рішення не завжди економічно життєздатні, енергоефективні, і часто, вирішуючи одну проблему, вони перетворюють її в іншу, ще більш складну.

     Враховуючи те, що на більшості підприємств міського типу місцеві очисні споруди відсутні або працюють неефективно, питання організації ефективного місцевого прибирання стає дуже актуальним.

     Сучасні рішення проблеми очищення промислових і комунальних відходів повинні відповідати критеріям необхідної якості очищення стічних вод, а також забезпечувати високу інтенсивність процесу нейтралізації, надійну роботу з залповими скидами, легкість обслуговування, компактність очисних споруд заощаджуючи ресурси та енергію, мінімальні вторинні відходи.

     Аналіз методів очищення стічних вод харчової промисловості показав, що найбільш перспективними технологіями очищення стічних вод є фізико-хімічні та комбіновані методи.

     З фізико-хімічних методів очищення стічних вод найбільш ефективним для підприємств і міських очисних споруд є використання окисних реакторів, які дозволяють забезпечити високий ступінь очищення від нерозчинених домішок, зважених речовин, жирів і поверхнево-активних речовин, що містяться у високих концентраціях і характерні для підприємств цієї галузі.

     Щоб інтенсифікувати швидкість вилучення частинок внаслідок їх розширення, доцільно використовувати коагуляцію і контрольоване окислення в окисних реакторах. Тип і доза реагентів вибираються на основі результатів попередньої експериментальної роботи, що дозволяє підвищити ефективність і швидкість очищення стічних вод на 15-20%. Перевагою цього методу є висока ступінь очищення і безперервність процесу. У свою чергу, простота і компактність установок дозволяє значно скоротити будівельно-монтажні роботи

     Біологічна обробка призводить до руйнування білків, жирів, вуглеводів, поверхнево-активних речовин, винної кислоти та інших сполук бактеріями, які є як іммобілізованими, так і вільним плаванням в аеробних умовах; однак повинні бути створені оптимальні умови для розвитку мікробних культур. У цьому напрямку найбільш перспективними є аеротенки, які працюють з високими дозами активного мулу і чистого кисню. Особливістю методів аеробного очищення є забезпечення біоценозу води киснем для окислення, що міститься у забрудненні води виробництвом вуглекислого газу, мінеральних сполук і біомаси.

     Завдяки новітнім розробкам і технології подачі окислювача в аеробні реактори створюються зони та зони, які є бідними для кисню і збагачені киснем. Завдяки цьому реакції окислення потоку одночасно необхідні для виділення і накопичення мікрофлори, утворення поліфосфатів, розкладання нітратів (з поверненням активного мулу) і процесів окислення, що дозволяють знизити ХПК і БПК. До переваг аеробного методу можна віднести:

– здатність працювати з низькими концентраціями ГПК забруднення;

– БПК у стічних водах;

– зменшення вмісту азоту та фосфору;

– Можливість використання декількох етапів очищення для досягнення необхідних значень TLV;

– відносно невеликі інвестиційні витрати.

     Незважаючи на всі позитивні якості цього методу, аеробна біологічна обробка має ряд істотних недоліків, пов’язаних з високими витратами на аерацію і утилізацію надлишкового шламу. Крім екстремальної економічної неефективності цього методу, змінна структура стічних вод і висока концентрація забруднень (понад 2000 мг / л ХПК) часто призводить до перевантажень аеробних біологічних очисних споруд, в результаті чого забруднення вільним входом у навколишнє середовище.

     Економічно ефективним і екологічно прийнятним рішенням існуючої проблеми може бути комбінована анаеробно-аеробна технологія обробки концентрованих стічних вод.

     Найбільш ефективним є використання анаеробно-аеробних методів очищення стічних вод, оскільки при використанні тільки стадії анаеробної очистки неможливо досягти суворих стандартів, як при вивантаженні очищених стічних вод до міських очисних споруд, так і до поверхневих водних об’єктів. В цьому випадку в якості першого біологічного етапу використовують анаеробний спосіб очищення, а в якості додаткової обробки використовують одну або дві стадії аеробного очищення.

     Особливістю анаеробних методів очищення є отримання в якості кінцевих продуктів при розкладанні органічних вуглеводневих сполук метану і вуглекислого газу. При використанні цих методів аерація води киснем не потрібна і утворюється невелика кількість надлишкового шламу.

     Перевагами комбінованої технології порівняно з традиційною аеробною обробкою є:

– високий ступінь очищення стічних вод з високими концентраціями органічних забруднювачів COD> 2000 мг / л;

– невелике збільшення надлишку біомаси в 5-10 разів менше, ніж при аеробній обробці (біомаса стабільна, не гниє при зберіганні);

– стійкість до тривалих перерв у потоці стічних вод;

низькі експлуатаційні витрати.
Таким чином, екологічні проблеми очищення стічних вод промисловості та міських очисних споруд можуть бути вирішені шляхом застосування фізико-хімічних (окислювальних реакторів) і біологічних методів. Проте складне і енергоефективне рішення даної задачі вимагає поєднання фізико-хімічних (окислювальних реакторів, обробка з реагентами) і біологічного (окислення мікрофлори в анаеробних і аеробних умовах) методів. Така комбінація усуває недоліки біологічних методів і дає можливість вирішити поставлену проблему найбільш ефективно.

     Виходячи з вищевикладеного, ми пропонуємо розглянути комбінований спосіб очищення стічних вод, розроблений нами.

     Для стабільної та безперебійної експлуатації очисних споруд необхідно передбачити будівництво усереднювачів. Осреднители призначені для регулювання кількості стічних вод, що надходять в очисні споруди. Вхід очисних споруд промислових і комунальних стічних вод з постійною витратою і середньою концентрацією забруднень, збільшує ефект як механічної, так і подальшої фізичної, хімічної та біологічної очистки стічних вод. В результаті виключення пікових витрат стічних вод, що надходять на очищення, можна підвищити ступінь очищення стічних вод (за винятком перерегулювання), істотно зберегти електроенергію при експлуатації очисних споруд і підвищити надійність їх роботи. Освіжувачі оснащені системою реактивних аераторів, що працюють від живильних насосів. Це дозволяє змішувати стічні води без додаткових пристроїв, насичувати її киснем, що дає можливість прискорити процес окислення речовин у стічних водах, видалити запах (100%) і заощадити енергію. Для економії матеріальних ресурсів і часу будівництва пропонуємо використовувати існуючі

     Адаптивні властивості мікроорганізмів ще не обмежені, і тому ряд органічних речовин (відходів) не поглинаються мікроорганізмами. У техніці очищення стічних вод велика кількість речовин класифікується як біологічно неокисляемое, але це не завжди означає, що в принципі неможливе мікробіологічне окислення. Набагато частіше біологічне окислення є, в принципі, можливим, але воно відбувається при таких незначних швидкостях і вимагає такої тривалої адаптації, що окислення не спостерігається практично в умовах експлуатації біореакторів (аеротенків). Це ще раз доводить, що перед біологічною очисткою стічних вод необхідно застосовувати фізико-хімічні методи очищення (реактори окислення). Ці методи використовуються для видалення дрібнодисперсних суспендованих частинок (твердих і рідких), розчинних газів, мінералів і органічних речовин із стічних вод.

     Використання фізико-хімічних методів очищення стічних вод у порівнянні з біохімічними має ряд переваг:

можливість видалення з стічних вод токсичних, біохімічно неокисляющихся органічних забруднювачів;
досягнення більш глибокого і стабільного ступеня очищення;
менші структури;
менша чутливість до змін навантаження;
можливість повної автоматизації;
більш глибоке знання кінетики деяких процесів, а також питання моделювання, математичного опису та оптимізації, що важливо для правильного вибору та розрахунку обладнання;
методи не пов’язані з контролем активності живих організмів;
можливість рекуперації різних речовин.
Вибір конкретного способу очищення (або декількох методів) проводиться з урахуванням санітарних і технологічних вимог до очищених стічних вод для їх подальшого використання, а також з урахуванням кількості стічних вод і концентрації забруднюючих речовин в них, наявності необхідні матеріально-енергетичні ресурси та ефективність процесу.

     Фізико-хімічні методи відіграють значну роль у очищенні промислових і комунальних стічних вод. Для підвищення ступеня очищення їх використовують у поєднанні з механічними, хімічними та біологічними методами.

     Останніми роками розширилася сфера застосування фізико-хімічних методів очищення, збільшилася їх частка серед інших методів очищення. Одним з видів фізико-хімічної очистки є використання окисних реакторів, які призначені для очищення стічних вод від масел, жирів, нафтопродуктів, смол, поверхнево-активних речовин, гідроксидів, органічних речовин, полімерів, волокнистих матеріалів, твердих часток, зменшення викидів ХПК і БПК , а також розділення мулових сумішей. Для підвищення ступеня очищення реактори окислення працюють з введенням коагулянтів і флокулянтів (реагентів).

     Розроблені нами реактори окислення мають високий ступінь очищення стічних вод і низьке енергоспоживання; вони займають невеликі виробничі площі. Використання реакторів окислення дає можливість видаляти токсичні, біохімічно неокислювані органічні забруднювачі з стічних вод. Вони дозволяють більш глибокі досягнення і стабільний ступінь очищення. Окислювальні реактори прості і надійні в експлуатації.

     Використання реакторів окислення дозволяє очищати стічні води з концентрацією зважених речовин до 4-5 г / л. Окислювальні реактори виготовляються від 5 до 200 кубічних метрів на годину в грунтовій версії. Вони працюють при зміні параметрів, час перебування в напірному резервуарі становить 14 хвилин, а в камері окислення 20 – 30 хвилин. Значення параметрів залежать від концентрації і властивостей забруднюючих речовин. Використання реакторів окислення дозволяє очищати стічні води з високим вмістом ПАР будь-якого типу і структури.

     Це дозволяє видалити навантаження з очисних споруд, зменшити зайняті місця, зменшити експлуатаційні та експлуатаційні витрати. Дві стадії очищення виключають можливість перевищення забруднення у випадку залпового розряду або стрибка концентрації забруднюючих речовин, що забезпечує стабільність очищення на виході, після фільтрації тиску на фільтрах з плаваючим навантаженням промивання та дезінфекція, очищена вода може бути повторно використана для технічних потреб обладнання підприємств міста, автомийки, для потреб котельні, зрошення сільськогосподарських культур та рослин). Ступінь очищення стічних вод на нашому обладнанні дозволяє скидати його в рибні резервуари другої категорії.