Процесс очистки сточной воды коагуляцией

Основные группы

Чтобы процесс флокуляции прошел максимально эффективно, необходимо различать несколько основных групп действующих веществ. Все флокулянты делят по типу их заряда, что и определяет сферу их применения.

  1. Анионный тип или положительно заряженный. Данная группа состоит из полимета акрилата натрия, чистого полиакрилата и других активных органических соединений.

    Такие флокулянты притягивают противоположные по заряду загрязнения, формируя прочные водородные связи. Применяются для устранения фосфорных соединений, для ускорения процесса осаждения и нейтрализации неорганических веществ.

  2. Катионные флокулянты. Применяются для удаления положительно заряженных остатков органического происхождения. Это происходит за счет образования прочных молекулярных цепочек между анионами загрязняющих частиц и катионами полимера. Применяется для очистки вод промышленного назначения.
  3. Неионогенные флокулянты. Являются нейтрально заряженными, поэтому их действие основано на формировании водородных связей. Водород, который входит в состав молекулы полимера, взаимодействует с атомами азота, кислорода или другими органическими составляющими, образуя плотное соединение.

    К длинному полимеру приклеиваются частицы коллоидного раствора. Нейтральные флокулянты имеют меньшую активность по сравнению с катионными и анионными, поэтому применяется для очистки слабозагрязненных вод.

Выбор того или иного флокулянта зависит от химического состава воды, который определяется путем лабораторного исследования.

Виды коагулянтов для очистки воды

Существует несколько разновидностей коагулянтов. Перечислять все эти вещества и их формулы мы сейчас не будем, так как на это может уйти огромное количество времени. Однако несколько самых популярных групп назвать все-таки стоит.

Коагулянты бывают:

  • Органическими;
  • Неорганическими.

Если же говорить о составах, что чаще всего применяются в быту и промышленности, то они друг от друга мало чем отличаются.

В большинстве случаев пользуются коагулянтами на основе алюминия или железа. Железо применяется для грубой очистки сточных вод и отходов промышленных предприятий. Оно доступно, эффективно и выполняет свою работу качественно.

Самыми популярными из железных составов считаются:

  • Сульфат железа;
  • Хлорное железо.

Неочищенный сульфат алюминия для промышленного применения

Первый образец используется для очистки сточных вод из канализации, а вторым хорошо выводится запах сероводорода и крупные частицы загрязнений.

Из алюминиевых коагулянтов отметить стоит:

  • Сульфат алюминия;
  • Гидроксохлорид алюминия;
  • Гидроксохлоросульфат алюминия (ГСХА)

Первая разновидность встречается чаще всего и используется для очистки питьевой воды. Второй и трети коагулянт больше применим для работы со сточными водами, природными отложениями и т.д.

Условия для протекания процесса

Максимальная эффективность очистки сточных вод достигается путем комплексного подхода решения проблемы. Поэтому при обустройстве автономных очистных сооружений коагуляцию применяют в комплексе с механической и биологической очисткой.

Для этого возводят конструкции, состоящие из вертикальных отстойников, разделенных перегородками. Благодаря этому стоки проходят многоступенчатую очистку. Сначала они отстаиваются, затем очищаются путем переработки бактериями, после чего поступают в камеру, где вступают в процесс коагуляции и на завершающем этапе фильтруются.

Коагулянт может располагаться в отдельном пластиковом контейнере, подвешенном в чаше унитаза, благодаря чему при каждом смыве частички реагента попадают вместе со стоками в систему

Установку специализированного оборудования, расчет примерной дозы расходных материалов и первоначальный контроль на всех этапах за процессом очистки стоков лучше поручить профессионалам.

Схема коагуляции включает три основных этапа:

  1. Внесение коагулянта в загрязненную жидкость.
  2. Создание условий для максимального взаимодействия действующего реагента с примесями.
  3. Отстаивание с последующей фильтрацией осевших частиц.

Необходимым условием протекания коагуляции является равенство частиц с противоположным зарядом

Поэтому, чтобы обеспечить достижение желаемого результата, получив наибольшее снижение мутности стоков, так важно соблюдать концентрацию используемого реагента

При использовании коагулянтов для очистки сточных вод следует учитывать, что эти вещества работают только при плюсовой температуре.

Рабочий диапазон реагентов варьируется в пределах от 10 до 40°С, и в случае превышения температуры выше этого показателя реакция начинает протекать намного медленнее

Поэтому так важно обеспечивать стабильность прогрева обрабатываемой воды. Для ускорения процесса коагулирования в состав воды можно добавлять вещества, способные образовывать коллоидные дисперсионные системы – флокулянты

Для этой цели чаще всего используют: крахмал, полиакриламид, активированный силикат. Они будут адсорбироваться на хлопьях коагулянта, превращая их в более прочные и крупные агрегаты

Для ускорения процесса коагулирования в состав воды можно добавлять вещества, способные образовывать коллоидные дисперсионные системы – флокулянты. Для этой цели чаще всего используют: крахмал, полиакриламид, активированный силикат. Они будут адсорбироваться на хлопьях коагулянта, превращая их в более прочные и крупные агрегаты.

Флокулянт вводят в зону контактной среды спустя 1-3 минуты с момента ввода коагулянта. К этому времени процессы образования микрохлопьев и следующая за ними сорбция осаждающих веществ завершаются.

Количество осадка, выпадающего в контактных резервуарах, зависит от типа используемого реагента и степени предварительной очистки подлежащих обработке стоков. В среднем после механической очистки объем осадка из расчета на одного человека в сутки составляет порядка 0,08 литра, после прохождения биофильтров – 0,05 л, а после обработки в аэротенке – 0,03 литра. Его необходимо лишь вовремя удалять по мере наполняемости резервуара.

Флотационная очистка сточных вод. Процессы. Реагенты. Установки.

Лекция была проведена специально для студентов УрФУ в рамках реализации социального проекта «Академия чистой воды «Энвиро-Хеми ГмбХ». Лектор — Екатерина Грачёва – инженер-химик, кандидат химических наук. Прошла стажировку в Германии, владеет передовым опытом работы по подбору реагентов по составу и количеству. Флотационная очистка. Чаще всего используется напорная флотация, где происходит разделение загрязняющих веществ, т.е. взвеси, которую мы можем видеть глазом, осадок, неэмульгированные жиры, т.е. всё, что мы можем отделить от воды за счет либо отстаивания, либо флотации и самой воды без взвешенных частичек.

То, что находится в растворенном виде, на флотации не убирается. На флотационной установке есть специальный агрегат, который называется сатуратор. Он позволяет формировать микропузырьки определенного размера. Причем размер пузырьков очень важен, потому что если размер пузырьков будет намного больше, чем требуется, размер оптимальный – 30 – 60 µm, если даже размер пузырьков будет 1 мм, то этого будет достаточно, чтобы на флотационной установке происходило активное бурление, что приведет к тому, что наша «шапка», которую мы с таким трудом собирали на флотации за счет использования различных реагентов, она будет разбиваться, и тот осадок, который поднялся вверх, может уйти обратно в объем воды. Таким образом, у нас будет очищенная вода с примесями, со взвешенными частицами, а это нежелательно.

Иначе флотационная установка не до конца выполняет свои функции, и тут нужно понимать, по каким причинам. Одной из причин может быть размер пузырьков. В учебниках их называют «микропузырчатое молоко», потому что по факту по первой картинке видно, что в стакан будто налито молоко. Если будет практика, мы с Вами наглядно все посмотрим, как это выглядит. У нас есть специальное устройство, которое позволяет делать такую воду с микропузырьками, для того, чтобы посмотреть, пойдет у нас флотация или нет. Такми образом, в процессе флотации все эти мелкие пузырьки поднимаются на поверхность воды и формируют «шапку». Конечно, эти пузырьки лопаются, но они тянут за собой микрохлопья, образованные нашими реагентами, и, тем самым, на поверхности флотационной установки остается флотошлам – шлам, который содержит взвесь, который состоит из коллоидных частиц и гидроксидного осадка, который мы образовали.

Таким образом, напорная флотация существует за счет пузырьков. Каким образом эти пузырьки образуются в сатураторе – посмотрим далее. Конструкция флотационной установки. Красным кружком обведен многофазный насос. Он позволяет отбирать часть очищенной воды и отправлять ее в сатуратор. Чаще всего для создания пузырьков воздуха во флотационной установке используют не какую-то дополнительную воду, а очищенную воду, потому что дополнительная вода – это определенные расходы. Также, как и у нас дома, на предприятиях стоят счетчики на воду, поэтому лишнее потребление воды также сказывается на бюджете. Для того, чтобы сократить эксплуатационные затраты, используют очищенную воду. Если правильно подобраны реагенты, если правильно идет очистка, то очищенная вода чистая, и ее спокойно можно использовать в процессе флотации.

Многофазный насос, сама установка, нагнетательная емкость и система распределительных клапанов. Как раз клапаны позволяют создавать в начале флотационной установки смесь: сточная вода и вода, которая содержит пузырьки воздуха. По поводу нагнетательной емкости. Каким образом работают сатураторы, как образуются маленькие пузырьки воздуха – это момент хороший. В сточную очищенную воду, которую мы многофазным насосом отобрали, под большим давлением поступает воздух. Он растворяется за счет того, что давление высокое, он в ней растворяется, и затем вода по распределительным клапанам поступает во флотационную установку. За счет разряжения растворенный воздух хочет обратно выйти из этого состояния, и просто образуются пузырьки воздуха, которые выглядят вот таким образом.

Конечно, когда флотационная установка наполнена сточной водой, там вот эту «молочную» воду, которая наполнена пузырьками, ее достаточно сложно разглядеть, но если пена поднимается на флотационной установке, значит очистка идет. И на самой крыше, наверху флотационной установки есть скребковый механизм, который позволяет соскребать флотационную «шапку» или флотопену в специальный отсек или бункер, который затем поступает в специальный усреднитель биошлама и затем на обезвоживание или в специальную емкость, смотря сколько шлама образуется.

https://vk.com/video_ext.php

Кто делает лучшие коагулянты: производство и распространение

Производители коагулянтов составляют солидный список, их число выросло в последнее время и составляет более 15 по стране. Для сравнения: на всей территории бывшего Советского Союза пребывало только 12 производств. Современная Россия обеспечивает свои нужды в коагулянтах на 95% за счет внутреннего производства.

В РФ выпускают неорганические препараты. Так произошло по причине экономических реалий времени возведения заводов и определенной конфигурации сырьевой базы, характерной для нашей страны. Исторически сложилось так, что первое место занимает приготовление коагулянтов на основе алюминия, а именно – оксихлорида и сульфата алюминия, а также алюмината натрия.

Рассмотрим их отличия:

Как следует из таблицы, алюминат натрия дает самую высокую концентрацию оксида алюминия, это значит, что данный раствор покажет самую высокую активность в процессе очистки воды от взвеси. При этом плотность примесей также самая большая, а это значит, что после обработки в воде могут оставаться лишние компоненты. Следуя аналогичной логике, мы придем к выводу, что наиболее приемлемым вариантом будет оксихлорид алюминия (другие названия: хлоргидроксид алюминия, ОХА, полиалюминия гидрохлорид), который демонстрирует оптимальное соотношение содержания алюминия и примесей.

Далее мы рассмотрим и сравним пять лучших производителей коагулянтов в России:

Виды

Классификация вод, которые принято называть сточными, производится согласно принятым в соответствующих ГОСТах нормам, разделяющим их на:

бытовые, то есть стоки водоотведения из квартиры и дома. Эти виды отходов представляют серьезную опасность, поскольку содержат в своем составе органику, являющуюся питательной средой для различных бактерий патогенного типа. Поэтому хозяйственно-бытовые стоки, содержащие  органические отходы, подлежат обязательной дезинфекции;

Откуда происходят стоки бытового типа

  • производственные, их сбрасывают заводы или другие объекты, где промышленные технологии требуют использование воды;
  • природные (дождевые), к их образованию имеют отношение атмосферные осадки. Данный вид вод также относится к сточному типу, утилизация осадков выполняется через ливневые канализации. При этом допускается их непосредственный сброс в водоемы.

Дождевые стоки

Разница между очищением и обеззараживанием

При очистке удаляются механические и химические примеси.

Важно. Цель обеззараживания – удалить живые микроорганизмы, которые причиняют человеку вред.

К вредным микроорганизмам относятся патогенные и условно-патогенные бактерии, их споры, вирусы, грибки, гельминты и их яйца

К вредным микроорганизмам относятся патогенные и условно-патогенные бактерии, их споры, вирусы, грибки, гельминты и их яйца.

Методы обеззараживания:

  1. Химические: обработка воды озоном, диоксидом хлора, гипохлоритом натрия, полимерными антисептиками. Эти вещества убивают патогенов или делают их неспособными к размножению;
  2. Физические: обработка воды ультрафиолетовыми лучами, ультразвуком;
  3. Комплексные: комбинирование химических и физических методов.

Рекомендации по выбору средств

К выбору коагулянта для очистки стоков необходимо подходить очень внимательно. Ведь, хоть вещество и не несет опасности здоровью человека, но по своему действию имеет довольно узкую специализацию. Подбирая коагулянт для очистки стоков, можно воспользоваться и справочными пособиями, но перед приобретением расходного материала все же стоит проконсультироваться с профессионалами, специализирующимися в сфере водоочистки.

Чтобы уберечь себя от разочарований в случае низкой эффективности применения коагулянта, рекомендуем предварительно сдать воду на анализ. Лабораторные исследования дадут представления о составе и помогут определиться с наиболее подходящим видом обработки.

Зная состав загрязненной воды, намного проще будет подобрать оптимальный вариант коагулянта, который поможет быстро решить проблему

Коагулянты – довольно специфические субстанции. В одних случаях они способны отторгать элементы воде, в других, напротив, усиливать свое действие. К примеру, применение действующего вещества, созданного на основе сульфата алюминия и железа, способно казать тройной эффект: очистить содержимое, а также обезжелезить его и существенно умягчить.

При использовании любого вида коагулянта главное – придерживаться рекомендованной производителем дозировки. Слишком малая порция действующего вещества спровоцирует реакцию, но она будет протекать не так интенсивно, как необходимо для должной очистки. Осадок будет выпадать медленно, а жидкость не очистится от вредных примесей.

Кроме того при нарушении дозировки хлопья начинают осаждаться неравномерно. В связи с этим в воде образуется много микрохлопьев, которые за счет малых размеров не улавливаются фильтрами.

Действующие реагенты на рынке представлены в виде гранул, фракций и кусков, а также небольших бесформенных пластинок

Чтобы упростить задачу расчета необходимого объема действующего вещества производители выпускают коагулянты в упаковках, оборудованных дозаторами, не забывая приложить к ним подробную инструкцию по применению.

Разновидности флотации.

Процесс очистки заключается в образовании в воде воздушных диспергированных пузырьков. Чтобы метод работал, следует добиться формирования пузырей необходимого размера. Каким образом этого можно добиться.

1.Выделить из раствора пузырьки воздуха.

Применяя раствор для выделения пузырьков, применяют флотацию вакуумного либо напорного типа.

При напорной флотации нагнетают воздух, далее резко понижают давление в сети, этим создают выделение пузырьков в воду.

При вакуумной флотации вода проходит сквозь аэрационную камеру, там она впитывает воздух. Далее устремляется в дизаэратор, чтобы удалить нерастворенные частицы воздуха. Третий этап – это проход во флотационную камеру, здесь снижают давление воды, чем образуют множество пузырьков.

Данный метод применяют для удаления примеси мелкодисперсного характера.

2.Пропустить сквозь пористый материал воздух.

Способ для получения пузырьков считается самым простым по законам физики. Перед тем, как пустить воздух в стоки, он проходит через пластины, имеющие щели. Размер пузырьков зависит от диаметра пор.

3.С помощью электролизной флотации.

Для образования пузырьков в воду кладут два электрода, пропускающих ток. В процессе электролиза вода распадается на кислород с водородом. Электроды изготавливают из алюминия либо железа. Металлы способны выделять коагулянты, связывающие взвеси, образуя из них частицы в форме хлопьев. Пузырьки и хлопья соединяются друг с другом и устремляются на поверхность, формируя пену.

3.С помощью механического диспергирования.

В основе трех методов образования пузырьков лежит вихревой процесс, сопровождающийся перемешиванием.

Условия для протекания процесса

Максимальная эффективность очистки сточных вод достигается путем комплексного подхода решения проблемы. Поэтому при обустройстве автономных очистных сооружений коагуляцию применяют в комплексе с механической и биологической очисткой.

Для этого возводят конструкции, состоящие из вертикальных отстойников, разделенных перегородками. Благодаря этому стоки проходят многоступенчатую очистку. Сначала они отстаиваются, затем очищаются путем переработки бактериями, после чего поступают в камеру, где вступают в процесс коагуляции и на завершающем этапе фильтруются.


Коагулянт может располагаться в отдельном пластиковом контейнере, подвешенном в чаше унитаза, благодаря чему при каждом смыве частички реагента попадают вместе со стоками в систему

Схема коагуляции включает три основных этапа:

  1. Внесение коагулянта в загрязненную жидкость.
  2. Создание условий для максимального взаимодействия действующего реагента с примесями.
  3. Отстаивание с последующей фильтрацией осевших частиц.

Необходимым условием протекания коагуляции является равенство частиц с противоположным зарядом

Поэтому, чтобы обеспечить достижение желаемого результата, получив наибольшее снижение мутности стоков, так важно соблюдать концентрацию используемого реагента

При использовании коагулянтов для очистки сточных вод следует учитывать, что эти вещества работают только при плюсовой температуре.


Рабочий диапазон реагентов варьируется в пределах от 10 до 40°С, и в случае превышения температуры выше этого показателя реакция начинает протекать намного медленнее

Поэтому так важно обеспечивать стабильность прогрева обрабатываемой воды. Для ускорения процесса коагулирования в состав воды можно добавлять вещества, способные образовывать коллоидные дисперсионные системы – флокулянты

Для этой цели чаще всего используют: крахмал, полиакриламид, активированный силикат. Они будут адсорбироваться на хлопьях коагулянта, превращая их в более прочные и крупные агрегаты

Для ускорения процесса коагулирования в состав воды можно добавлять вещества, способные образовывать коллоидные дисперсионные системы – флокулянты. Для этой цели чаще всего используют: крахмал, полиакриламид, активированный силикат. Они будут адсорбироваться на хлопьях коагулянта, превращая их в более прочные и крупные агрегаты.

Флокулянт вводят в зону контактной среды спустя 1-3 минуты с момента ввода коагулянта. К этому времени процессы образования микрохлопьев и следующая за ними сорбция осаждающих веществ завершаются.

В среднем после механической очистки объем осадка из расчета на одного человека в сутки составляет порядка 0,08 литра, после прохождения биофильтров – 0,05 л, а после обработки в аэротенке – 0,03 литра. Его необходимо лишь вовремя удалять по мере наполняемости резервуара.

Как помогают различные методы обезжелезивания воды

Железо как твердый металл не растворяется в воде. Оно окисляется, ржавеет, а ржавчина, в качестве нерастворимого осадка, оседает на дне. Наличие двухвалентного железа, которое чаще всего растворяется, неощутимо, оно никак не влияет на внешний вид воды, которая по-прежнему остается прозрачной и бесцветной.

Избыток железа, попадающий с питьем в человеческий организм, опасен для здоровья. Процесс его окисления можно наблюдать в отстоявшейся воде, когда оно выпадает в осадок. Это значит, что двухвалентное железо стало трехвалентным.

Помните, что, попав в ваш организм, двухвалентное железо начнет окисляться, нарушая при этом нормальную работу большого количества органов. Суть обезжелезивания заключается в том, чтобы искусственно окислить и превратить двухвалентное железо в твердую взвесь, затем удалить его из воды, тем самым обезопасив воду.

Читайте материал по теме: Можно ли пить воду из-под крана

Сточные воды пищевых производств. Молокозаводы и мясоперерабатывающие предприятия

Продолжаем раскрывать тему технологий очистки сточных вод. Эта лекция будет посвящена очистке сточных вод молокозаводов и мясокомбинатов. Здесь в описании затронем только тему очистки сточных вод мясокомбинатов. Технологическая схема очистки сточных вод мясоперерабатывающих предприятий очень близка к технологии очистки сточных вод молочных заводов.

Сточная вода мясокомбината отличается составом воды: гораздо большее количество жиров, значительно больше взвешенных веществ, более высокие концентрации по азоту. Мясокомбинаты формально делятся на две группы:

1. те, которые имеют процесс «убой» (свиньи, крупного рогатого скота или птицы)

2. и те, которые занимаются мясопереработкой, когда необходима обвалка, разделка, переработка после убоя с производством конечного продукта: стейки, мясо, колбасные изделия, пельмени и т.д.

Есть предприятия, которые комбинируют оба эти процесса, начиная от убоя и заканчивая мясопереработкой. Еще одно отличие от молокозаводов: здесь вода не белая, а красная ввиду присутствия большого количества крови. Излишне говорить о необходимости производить очистку сточных вод мясокомбинатов. Технологическая схема мясокомбината представлена следующим образом (очень близка к той, которую Вы видели ранее в наших лекциях по очистке сточных вод, но есть, тем не менее ряд особенностей).

В первую очередь сточные воды разделены на ряд потоков – линий: красную, желтую и зеленую. Красные – это сточные воды, содержащие кровь, т.е. это различные процессы на предприятии от убоя до переработки. Желтые – это хозяйственно-бытовые сточные воды. Зеленые связаны с местами предубойного нахождения скота. Эти помещения также проходят мойку. Эти сточные воды также содержат большое количество азота. Большое количество органики, огромное количество взвеси. По-другому они называются навозосодержащие сточные воды. Туда же поступают сточные воды после мойки автотранспорта, который перевозит животных на предприятие. Если красные и желтые потоки иногда объединяют, то зеленый поток проходит предварительную механическую очистку, потому что в нем экстремально много взвешенных веществ, мусора, грязи. Соответственно оборудование там более устойчиво к этим загрязнителям.

Механическая ступень очистки, обычно используется барабанная или шнековая решетка, они предусматривают конструкцию, предназначенную для поступления большого количества данных загрязнений. После этого сточные воды объединяются в одном усреднителе, перемешиваются и подаются на флотационную ступень очистки, предварительно проходя химическую подготовку.

Химическая подготовка требуется, в первую очередь, для того, чтобы убрать кровь из воды. Мы добавляем коагулянт, происходит отделение кровяной части от воды. Добавляя флокулянт, происходит укрупнение и наиболее эффективное удаление на флотации. Аэробная очистка после этого выполнена как классический аэротенк, но разделена на определенные этапы, которые чередуются: денитрификация – нитрификация – денитрификация – нитрификация, т.е. аэротенк с/без доступа кислорода. Это сделано потому, что убрать или снизить азот в одну стадию крайне сложно, и требуется разделять его на определенные каскадные этапы очистки.

Так как в этих стоках содержится большое количество азотных соединений, а требования по качеству очистки по ним достаточно высокие. Поэтому с точки зрения эффективности, чтобы не размещать аэробный реактор довольно большого объема, в нем выделяются каскадные этапы, где вода проходя через каждый из них, очищается до определенных необходимых требований. Следующий этап, как уже описано на примере молокозаводов, — удаление фосфатов. Это песчаная фильтрация, если необходимо, угольная адсорбция и дезинфекция. То есть в принципе здесь собран комплекс технологических решений для строительства очистных сооружений для мясокомбинатов. По сути мы представили готовое решение для проектирования и строительства очистных сооружений для мясокомбинатов.

https://vk.com/video_ext.php

Сооружения для механической очистки

Отстойники

Отстойники применяются в двух вариантах очистки – в качестве предварительного этапа (частичная очистка) или как основная процедура.

Первый используется, если конечный результат требует максимального удаления всех категорий примесей за счет фильтров, биологических или химических систем. Второго способа достаточно, если удаление только механических включений полностью отвечает установленным требованиям к санитарному состоянию очищенной воды.

Отстойники различаются режимами работы:

  1. Проточные – сооружения, в которых примеси удаляются при постоянном движении воды. Это устройства непрерывного действия.
  2. Контактные – сооружения периодического действия. При этом режиме водный раствор время от времени остается в покое. На этой стадии примеси осаждаются, частично очищенная жидкость направляется на дальнейшую обработку, а в отстойник подается следующая порция.

Кроме того, отстойники характеризуются общими конструкционными признаками. Остановимся на этом моменте подробнее.

Горизонтальные

Эти емкости часто имеют прямоугольное сечение, разделены на несколько отсеков, оснащены водораспределительными и водосборными аппаратами, а также (в некоторых случаях) приспособлениями для удаления осадка.

Стоки поступают из подводящего трубопровода. Нерастворимые частицы осаждаются на протоке. Чтобы осадок удалялся самотеком, дно делают с небольшим уклоном.

В высокопроизводительных отстойниках могут устанавливаться скребки или насосы, но подобное оборудование требует гидравлического/электрического привода, что приводит к дополнительным затратам на электроэнергию.

Вертикальные

Резервуары круглого или прямоугольного сечения оснащаются камерой осаждения осадка, стоком для отвода жидкости, устройством для задерживания всплывающих загрязнений.

Примеси осаждаются при движении воды от центра резервуара к стенкам. Чтобы увеличить эффективность, нижнюю часть делают под наклоном – конусом или пирамидой.

Производительность средняя, основное применение – для мехочистки хозбытовых стоков. Эффективность очистки – около 50 %.

Радиальные

Это разновидность горизонтальных отстойников. Поток СВ движется горизонтально, в направлении от центра сооружения к периферии.

Сооружения отличает высокая производительность, позволяющая применять их для удаления нерастворимых примесей при больших расходах производственных стоков.

На выбор наиболее эффективной конструкции влияют:

  • требуемая производительность;
  • технологии удаления осадка;
  • рельеф земельного участка;
  • состав грунтов;
  • уровень подземных вод.

Отстойники – элемент практически всех очистных сооружений. Технологию механической очистки в отстойниках отличает простота конструкции и возможность реализации без электроэнергии.

Оба фактора значительно снижают затраты на очистку СВ – как капитальные, так и эксплуатационные.

Осветлители

Сооружения, выделяющие механические включения с помощью плавучих фильтров, (осветлители) тоже считают отстойниками. Для ускорения осаждения частиц могут использоваться коагулянты или флокулянты – реагенты, способствующие их укрупнению.

Эффективность очистки достигает 70-80%. Часто осветлители эксплуатируются целым блоком из нескольких сооружений.

Суть процесса коагуляции

Химия процесса коагуляции затрагивает широкое поле научных знаний, понимание которых потребует определенного уровня специальной подготовки. Мы опустим околонаучные подробности и постараемся донести самую суть.


Как действуют коагулянты 1


Как действуют коагулянты 2


Как действуют коагулянты 3

Итак, у нас есть определенный объем воды, загрязненный коллоидными частицами. Частицы эти настолько мелкие, что их пропускает песчаный фильтр. Более того, их размеры так малы, что они не могут осесть на дно: броуновское движение молекул заставляет эти частицы постоянно пребывать во взвешенном состоянии.

Эти частицы не только не оседают и не фильтруются, они также отказываются слипаться в более крупные образования. Это вызвано тем, что они имеют одинаковый заряд и отталкиваются в результате действия сил электростатического взаимодействия.

Здесь мы подходим к сути процесса коагуляции: после введения специального реагента свойства частиц меняются, они теряют свой заряд, а взвесь начинает слипаться в более крупные комки. В результате устранения эффекта электростатического отталкивания частицы сближаются достаточно для того, чтобы начали действие силы притяжения.

Сближению также препятствует пространственный объем молекул или атомных групп, которые, находясь в непосредственной близости от реагирующих атомов в молекуле, могут не давать этим атомам сойтись и прореагировать. Данный эффект нивелируется добавлением солей и изменением кислотности среды.

В итоге, коагулянты не меняют химический состав примесей или воды. Основная характеристика, на которую направлено их воздействие – это размеры частиц. После добавления, скажем, хлорного железа, отдельные корпускулы теряют заряд и начинают слипаться в хлопья, которые затем можно собрать или отфильтровать.

Недостатки метода


По сути частицы коагулирующей фазы, сформированной под действием коагулянтов, являются одновременно и центром хлопьеобразования и утяжелителем

Осадительный метод с применением реагентов не лишен недостатков. К числу таковых стоит отнести:

  • необходимость строгого соблюдения дозировки;
  • образование большого объема вторичных отходов, которые нуждаются в дополнительной фильтрации;
  • трудоемкость налаживания процесса собственными силами.

В промышленных масштабах процессы коагуляции задействуются повсеместно, они поставлены на поток. Для налаживания системы в домашних условиях придется приобретать специальные установки, стоимость которых довольно высока.

Большинство хозяев решают этот вопрос путем применения отдельных коагулянтов бытового типа, которые продаются в небольших по объему емкостях.


Действующие вещества просто добавляют в жидкость, а затем отфильтровывают выпавший на дне осадок; но этот процесс довольно трудоемок и потому на его реализацию затрачивается много времени

В ряде случаев коагуляция может осуществляться непосредственно в механической фильтрационной системе. Для этого реагент вводят в участок трубопровода с подлежащей обработке жидкостью перед местом подачи ее на фильтр. И в этом случае в фильтрационную систему поступают уже инородные частицы, «преобразованные» в хлопья.

Достоинства и недостатки

Коагуляция воды — это метод ее очистки, основанный на «принуждении» загрязнений выпадать в осадок. Чтобы добиться такого эффекта, необходимо спровоцировать:

  • свертывание;
  • слипание;
  • образование сгустков из всех вредных и опасных веществ.

Частицы укрупняются до того момента, пока появившиеся хлопья не начинают оседать. Подобное решение позволяет справиться даже с микроскопическими частичками, которые даже многоуровневая система фильтрования «не берет» или «берет» с большим трудом. Эффективность коагуляции весьма велика. При этом подобный метод не влечет сколько-то значительных расходов. Он применим практически в любых условиях и ситуациях.

Самые плотные и устойчивые загрязнения уничтожаются таким методом. Однако у него есть и заметные слабости:

  • дозировка вводимых веществ должна быть рассчитана очень точно;
  • появляется большая масса дополнительных отходов, и нужна еще одна вспомогательная фильтрация;
  • выполнить коагуляцию воды самостоятельно (без помощи технологов и других специалистов) практически невозможно.
Поделитесь в социальных сетях:FacebookXВКонтакте
Напишите комментарий