Термические методы очистки сточных вод.

К термическим методам прибегают при очистке промышленных сточных вод, содержащих главным образом высокотоксичные органические компоненты, обезвреживание которых другими методами невозможно или экономически неоправданно. При этом различают следующие виды термического обезвреживания сточных вод: термоокислительное и жидкофазное окисление.

Термоокислительный метод. Сущность термоокислительного («огневого») метода (рис. 3.20) заключается в том, что сточная вода, вводимая в распыленном состоянии в высокотемпературные (900…1000°С) продукты горения топлива, испаряется, а органические компоненты сгорают, образуя продукты полного окисления. При этом минеральные примеси образуют расплавленные или твердые частицы, которые либо уносятся дымовыми газами, либо выводятся из камеры сгорания.

Рис. 3.20 Вариант схемы огневого метода очистки сточных вод:

1 – сборник исходных сточных вод; 2, 7 – насосы; 3 – печь; 4 – воздуходувка; 5 – скруббер; 6 – сборник воды; 8 – дымосос; 9 – дымовая труба

Обычно для обезвреживания сточных вод методом сжигания применяют специальные печи: камерные, шахтные, циклонные или с псевдоожиженным слоем. Высокий расход топлива ограничивает применение огневого метода и делает его целесообразным лишь в отдельных случаях, например, в случае высокотоксичных и трудноразрушаемых органических компонентов и относительно небольших объемов сточных вод.

Метод жидкофазного окисления. Сущность метода жидкофазного окисления, или метода «мокрого» сжигания, состоит в окислении органических компонентов сточных вод кислородом воздуха при относительно невысоких температурах (до 350°С) и давлениях, обеспечивающих нахождение воды в жидкой фазе. В зависимости от температуры и времени контакта окисление органических примесей сточных вод происходит полностью или частично. Преимуществом метода являются значительно меньшие затраты тепла, так как отсутствует необходимость в испарении воды.

Глубокая очистка сточных вод.

Глубокая очистка (доочистка) сточных вод применяется для удаления содержащихся в биологически очищенных сточных водах частиц активного ила, биопленки, остаточных загрязнений органического происхождения, ПАВ, биогенных элементов (азот и фосфор), бактериальных загрязнений, которые вредно влияют на водоемы, вызывая их эвтрофикацию и затрудняя повторное использование сточных вод в системах оборотного водоснабжения. Необходимая степень глубокой очистки обусловливается техническим регламентом производства или повышенными требованиями к санитарному состоянию водоемов.

Глубокая очистка сточных вод предусматривает: уменьшение концентрации взвешенных веществ в очищенных сточных водах; снижение БПК, содержания биогенных элементов; обеззараживание сточных вод; насыщение очищенных сточных вод кислородом при спуске их в водоемы рыбохозяйственного значения.

Для глубокой очистки от взвешенных и растворенных веществ применяют фильтры различных конструкций с загрузкой из песка, гравийного щебня, антрацита, пластмассовых гранул. При начальных концентрациях взвешенных веществ и БПК 15…20 мг/л эффективность очистки по взвешенным веществам составляет 0,75…0,9, а по БПК – 0,5…0,6. Для глубокой очистки от биологически окисляемых загрязнений применяют биологические пруды, обеспечивающие снижение концентрации БПК до 3…5 мг/л. Биологически неокисляемые загрязнения могут удаляться из сточных вод с помощью сорбционных и ионообменных установок.

Обеззараживание очищенных сточных вод.

Обеззараживание (дезинфекция) очищенных сточных вод проводится для уничтожения содержащихся в них болезнетворных бактерий, вирусов и микроорганизмов; эффект обеззараживания должен составлять практически 100%. Поэтому после полной очистки в сточные воды вводят соединения хлора или другие сильные окислители (например, озон), обеспечивающие защиту водоемов от попадания в них возбудителей заболеваний.

Для здоровья людей, для животных и растений наиболее опасны различные радиоактивные отходы, которые образуются главным образом на атомных электростанциях при обработке ядерного топлива. Обработка сточных вод, содержащих радиоактивные загрязнения, зависит от уровня их радиоактивности и солесодержания. Воды с низким солесодержанием обрабатываются ионообменными и намывными фильтрами. При высоком солесодержании применяют методы электродиализа, выпаривания, обратного осмоса, а остаточные загрязнения снимаются на ионообменных установках. Все сточные воды с радиоактивностью выше допустимой, сливают в специальные подземные резервуары или закачивают в глубокие подземные бессточные бассейны.

Отходы от выпарных установок и отработавшие ионообменные смолы после соответствующей обработки, т.е. получения специальных «блоков», захораниваются в контролируемых местах.

Вопросы для самоконтроля по теме №3.

1. Дайте определение гидросфере и охарактеризуйте ее структуру.

2. Что такое глобальный водообмен? Каково влияние на него антропогенной деятельности?

3. Перечислите составляющие материковых вод. Почему в настоящее время так остро стоит проблема их охраны?

4. Укажите основные загрязняющие вещество, поступающие в гидросферу, и их источники.

5. Перечислите основные направления в решении проблемы нехватки пресной воды.

6. Укажите особенности использования пресных вод и перечислите основные показатели их качества.

7. Охарактеризуйте методы и средства, обеспечивающие качество питьевой воды.

8. Почему хлорирование питьевой воды является опасным для потребителей? Какие альтернативные хлорированию методы обеззараживания воды Вы знаете?

9. Какие методы и способы очистки сточных вод предприятий используются в настоящее время?

10. Какова роль бессточных производств в решении проблемы охраны водоемов?

11. Какие основные устройства применяют при механической очистке сточных вод?

12. Какие процессы используют при химической и физико-химической очистке сточных вод?

13. Какие сооружения входят в систему искусственной биологической очистки?