Содержание статьи (кликни для быстрого перехода в нужный раздел):
Очистка сточных в наше время является важной задачей - миллиарды людей, живущих на планете, и промышленные отрасли ежедневно производят неимоверное количество отходов, которыми уже пресыщена поверхность земного шара.
Основные методы очистки бытовых и промышленных стоков от маслопродуктов
Современное производство при всех его плюсах имеет существенный минус - отходов много, они состоят из разноплановых компонентов, большинство из которых оказывает губительное влияние на природу. И каждый вид отходов требует специфических методов утилизации и переработки. Одна из проблем - очистка любых сточных (бытовых и промышленных) вод и водоемов от всевозможных маслопродуктов. Эти самые маслопродукты могут иметь естественное происхождение, но наибольшую угрозу представляют искусственно созданные. С ними матушка-природа не умеет справляться. В качестве примера можно привести банальную масляную краску. Масла приводят к загрязнению почвы, водоемов и грунтовых вод, что негативно сказывается на экосистеме. Помимо этого, неочищенные стоки, содержащие критическое количество масла на поверхности, способствуют пожарам. Поэтому правильно организованная утилизация крайне необходима для защиты окружающей среды и обеспечения безопасности всего живого.
Прежде чем утилизировать отходы, их надо отделить от воды. Для этого существуют 3 основных метода.
Физический метод
Очистка технических сточных (бытовых и промышленных) вод и водоемов от химии и масел базируется на отделении масел и других нефтепродуктов от воды с помощью физических процессов:
- При флотации воздух или газ пропускают через сточную воду, создавая воздушные пузырьки, которые прилипают к масляным капелькам и поднимают их на поверхность.
- Сорбция основана на использовании специальных сорбентов, например, активированный уголь, который притягивает масляные загрязнения, образуя флокулы (попросту говоря, это рыхлые комочки слипшихся мелких частиц).
- Вода и масла имеют разную плотность. Центрифугирование работает на создании силы тяжести при большой скорости вращения, которая отделяет масла и другие нефтепродукты от воды из-за их разной плотности.
- Фильтрация применяется для удаления масел и других загрязнений с помощью фильтров, которые задерживают масляные частицы. Наилучший результат в случае механического очищения дает комбинация всех приемов.
Биологический метод
Использует микроорганизмы для разложения органических веществ в воде, включая масла. Этот метод эффективен для удаления большого количества органических загрязнений, но требует определенных условий для работы. Например, необходимы определенные температуры и наличие питательных веществ для поддержания жизнедеятельности бактерий. Требует времени и условий для их роста, поэтому он может оказаться менее эффективным при необходимости быстрого решения проблемы.
Химический метод
Включает использование химических реагентов или добавок, которые помогают разлагать или коагулировать масла и жиры, чтобы их можно было легко удалить из воды. Часто используются коагулянты - химические вещества, которые помогают сгруппировать масляные и жировые частицы в более крупные комки, что делает их более легкими для удаления из сточной воды. Распространенные коагулянты включают алюминий сульфат, железный хлорид и полиэлектролиты. Могут использоваться окислители. Они вступают в реакцию с масляными и жировыми веществами, превращая их в более легко удаляемые соединения. Примеры используемых окислителей - перманганаты, перекись водорода и озон. Химический метод обычно применяется в сочетании с флотацией и сепарацией. Комбинированный подход позволяет эффективно удалять жирные загрязнения. Выбор метода зависит от конкретных условий и требований к качеству результата. В настоящее время используются и новые подходы, основанные на инновационных технологиях.
Передовые технологии в очистке
Инновационные подходы включают использование мембранных технологий, применение адсорбции и ионного обмена, а также интеграцию физико-химических и биологических методов. Мембранные процессы, такие как ультрафильтрация и обратный осмос, позволяют эффективно отделять масляные включения от воды. Они работают на основе принципа пропускания воды через полупроницаемую мембрану, которая задерживает жирные и другие загрязнения. Адсорбенты - активированный уголь, силикагель и цеолиты - обладают способностью поглощать маслопродукты и другую органику. Ионный обмен использует смолы для замены ионов масла на ионы воды. Совмещение физико-химических и биологических методов позволяет достичь высокой эффективности очистки сточных вод от масел. Физико-химические методы, такие как коагуляция и флотация, помогают удалить большую часть масел, а биологические завершают процесс очистки, разлагая оставшуюся органику. Эти передовые технологии позволяют достичь высокого уровня очистки, снижая негативное воздействие на экосистему.
Особенности очистки от специфических загрязнителей
Искусственные масла, попадающие в стоки, как правило, содержат синтетические загрязнители. Очистка технических сточных и промышленных вод , содержащих химию (хромосодержащих веществ, от свинца, марганца, бария, бензола, ртути, ацетона, брома, акрилонитрила, сероуглерода, пропилена, красителей) требует применения сложных приемов. Методы перечислены в таблице:
| Вещества | Методы |
|---|---|
| Барий, бензол, ртуть | Химическая флокуляция/седиментация; адсорбция; обработка активным илом. |
| Хромосодержащие | Окисление и осаждение; ионообменная; обратный осмос; электрофлотация и электродиализ. |
| Акрилонитрил | Активированный уголь; биологическая очистка; окисление; обратный осмос; фотокаталитическое окисление. |
| Сероуглерод | Химическое окисление; активный иловый осадок; фильтрация; адсорбция активированным углем; ультрафильтрация. |
| Пропилен | Физико-химическая; биологическая; разделение методом дистилляции; адсорбция активированным углем; мембранная фильтрация; паровая конденсация. |
| Марганец | Физико-химическая; фильтрация; ионообменная; обратный осмос; электрохимическая. |
| Ацетон | Абсорбция; разложение; биологическая; дистилляция. |
| Свинец | Оксидация; ионообменный процесс; реципитация; фиторемедиация; обратный осмос. |
Выбор конкретного подхода зависит от концентрации веществ, требований по очистке, местных нормативов и доступности специализированных установок. Для выбора наиболее эффективного подхода проводится анализ стоков и тестирование метода.
Контроль и мониторинг
Контроль и мониторинг очистки важны для эффективной и безопасной обработки. Проводится регулярный анализ состава стоков. Анализ может проводиться в лаборатории и на месте с использованием переносных аналитических приборов. Показатели качества очистки технических и сточных обрабатываемых вод:
- Общее содержание веществ
- Содержание органики
- Содержание минеральных веществ
- Биохимическая потребности в кислороде (БПК)
- Химическое потребление кислорода (ХПК)
- Содержание тяжелых металлов
- Содержание азота, аммония, нитратов и нитритов
Регулярная оценка эффективности системы очистки позволяет определить, насколько хорошо она удаляет загрязнители. Измеряется их уровень до и после обработки, дается оценка производительности оборудования и ведется контроль соблюдения нормативов. Проверка выброса стоков и их соответствие нормативным требованиям - критический аспект. Регулярное измерение и анализ помогают убедиться, что результат отвечает допустимым пределам загрязнения и не наносит вред окружающей среде. Все данные обязательно фиксируются в документации. Процедуры контроля и мониторинга очистки сточных вод должны быть включены в общие планы управления экологической безопасностью и выполняться регулярно, согласно требованиям законодательства и нормативных документов.
