Плюсы и минусы методов очистки сточных вод: коагуляция и дезинфекция

Facebook
Twitter
LinkedIn
Эл. адрес
методы очистки сточных вод

Каждый этап процесса очистки сточных вод важен для достижения желаемых результатов очистки. Тем не менее, первичное и третичное лечение имеют решающее значение для общего процесса. В процессе первичной обработки твердые вещества уменьшаются в значительной степени. Без этого шага последующее лечение будет менее эффективным. При третичном лечении вредные микробиологические вещества оказываются убитыми или неактивными, поэтому они не вызывают болезни у тех организмов, которые сталкиваются с ними.

Этими методами очистки сточных вод являются коагуляция и дезинфекция соответственно. Каждый из этих процессов имеет несколько способов, которыми они могут быть выполнены, химическими или нехимическими методами. Каждый из этих методов очистки сточных вод имеет свои преимущества и недостатки.

коагуляция

Сточные воды содержат различные уровни общего содержания растворенных твердых веществ (TDS) и общего количества взвешенных твердых частиц (TSS). Скрининг по курсу и зернистость камер уменьшат TSS, но за ним должен последовать процесс удаления более очищенных твердых частиц. Седиментация и фильтрация - это методы, которые использовались в прошлом, но эти методы не могут удалить многие мельчайшие частицы.

Коагуляция стала популярным методом снижения как TSS, так и в некоторых случаях TDS сточных вод. Этот процесс включает дестабилизацию заряженных частиц в растворе. Из-за их одинаковых электрических зарядов частицы отталкивают друг друга и препятствуют их быстрому оседанию. Чтобы дестабилизировать этот электрический заряд, к раствору должен быть применен противоположный заряд, позволяющий агрегировать коллоиды и другие минералы.

В настоящее время существует два хорошо известных метода коагуляции:

Химическая коагуляция

Химическая коагуляция является хорошо известным методом коагуляции частиц. Этот процесс требует добавления ряда химических добавок для достижения желаемого дестабилизированного состояния. Квасцы, хлорид железа, сульфат железа, сульфат железа и известь являются одними из добавок, используемых для нейтрализации заряженных частиц. Другие добавки включают полимеры, которые действуют в качестве помощи для агрегации твердых веществ.

Плюсы

Основное соображение, лежащее в основе использования химической коагуляции, заключается в том, что она ускоряет время, необходимое для того, чтобы твердые частицы оседали самостоятельно. Следовательно, сокращается общее время задержания процесса очистки сточных вод.

Химическая коагуляция также может способствовать оседанию более мелких коллоидных частиц и минеральных загрязнений. Эти частицы обычно могут не осесть во время процесса седиментации и будут проходить через последующую систему фильтрации.

Минусы

По своей сути химическая коагуляция является аддитивным процессом. Хотя это может уменьшить количество твердых веществ в растворе, для достижения этого все же требуется добавление химических веществ. Добавление этих веществ может быть довольно сложным и требует тщательного тестирования в банке. Дозировки должны быть достаточно точными, чтобы правильно обработать приток оптимально. Дозировка может потребовать непрерывной корректировки в зависимости от изменяющегося состава источника сточных вод.

Добавление химических веществ также приводит к образованию большого объема осадка, который необходимо будет обработать и утилизировать после последующей обработки. Этот ил также опасен из-за природы добавляемых компонентов. Объем и токсичность осадка могут привести к увеличению затрат на утилизацию, поскольку их трудно обезвоживать.

Электрохимическая коагуляция

Совсем недавно электрохимическая коагуляция вышла на сцену при очистке сточных вод в более оптимизированной форме. После корректировки pH, если это необходимо, этот процесс включает подачу определенной мощности на ряд металлических сред. Аноды и катоды могут быть либо из одного материала, либо отличаться друг от друга. Этот материал оптимизирован в зависимости от состава поступающей воды. Алюминий и железо - два таких материала, которые можно использовать в этом процессе. Электроды выделяют заряженные ионы в раствор во время окисления, что приводит к дестабилизации частиц в растворе.

Плюсы

Электрокоагуляция - это прямой процесс. У него мало движущихся частей, поэтому его можно контролировать дистанционно с уменьшенным контролем и обслуживанием. Процесс также обычно может быть отрегулирован для приспособления к различным количествам частиц без особых усилий, если требуется.

Процесс EC также способен нацеливаться на несколько загрязняющих веществ, используя одну систему, а в некоторых случаях - один проход обработки. Отсутствие типичного химического добавления приводит к образованию меньших объемов шлама, которые обычно неопасны, легко обезвоживаются и менее дороги в обработке и утилизации.

Минусы

Система EC может потребовать добавления кислот или оснований для регулирования pH, поэтому она не полностью свободна от добавок. Кроме того, из-за характера процесса электроды являются жертвенными и со временем подвергаются коррозии, что требует замены. Он может использовать процесс CIP для очистки пластины, который будет использовать кислоту в своем цикле очистки. Характер процесса также требует электрической энергии. Хотя это может не потребовать много времени за один раз, в некоторых местах в мире мощность может быть более дорогой, что может увеличить эксплуатационные расходы.

Дезинфекция

В процессе третичной очистки сточных вод сточные воды могут содержать бактерии, вирусы, плесень, кисты или другие патогенные микроорганизмы, которые другие процессы очистки не могут удалить. Прежде чем очищенная вода может быть сброшена в любой водоем, микробиологические загрязнители должны быть инактивированы или уничтожены. Существует несколько методов обеззараживания сточных вод, но чаще всего используются два типа: хлор и ультрафиолетовый свет.

Дезинфекция хлором

Большинство знакомо с использованием соединения хлора для шоковой обработки плавательных бассейнов. Хлор является токсичным веществом для биологических организмов и убивает их путем окисления. Он проникает в поверхность патогенных микроорганизмов и, попав внутрь, начинает взаимодействовать с внутриклеточными ферментами и белками, делая их нефункциональными. Микроорганизм либо умрет, либо не сможет размножаться.

Плюсы

Хлор относительно недорог и легко доступен. Кроме того, поскольку он является таким мощным окислителем, он может быть весьма эффективным при превращении большого количества вредных микроорганизмов в инертные с подходящим временем реакции.

Минусы

Хлор является достаточно летучим и может привести к побочным продуктам дезинфекции (ДАД), которые могут быть вредными для людей, животных и водных организмов. Это требует осторожного обращения, чтобы быть отправленным, сохраненным и использованным безопасно. Дезинфекция хлором не влияет на вирусы, Giardia lamblia и cryptosporidium.

УФ дезинфекция

В последнее время системы дезинфекции ультрафиолетовым светом широко используются во многих областях благодаря своим возможностям нехимической дезинфекции. На определенных длинах волн ультрафиолетовый свет может разрушить ДНК патогена, разрушая его молекулярные связи. Нормальная клеточная функция становится невозможной в этом состоянии, оставляя микробиологический организм, кисты и вирусы практически инертными.

Плюсы

Ультрафиолетовая дезинфекция - это полностью физический процесс, поэтому нет опасных химических веществ, с которыми можно обращаться Не существует вредных остаточных побочных продуктов, которые могут образовываться в очищенной воде. Он очень эффективен против большинства вирусов, бактерий, спор и кист и требует более короткого времени контакта, чем другие методы третичной очистки сточных вод. Кроме того, он обладает компактными размерами для дезинфекции.

Минусы

Из-за использования света для дезактивации раствора, высокие концентрации общих взвешенных веществ (TSS) могут сделать его неэффективным. Это не проблема, если предыдущий процесс лечения эффективен при удалении TSS. Низкие дозы ультрафиолета могут быть неэффективны против некоторых вирусов, спор и кист, поэтому для них потребуется более длительное время контакта или более высокая интенсивность воздействия. Существует также возможность для фотореактивации микроорганизмов, в результате чего организмы восстанавливаются после обработки, если доза ультрафиолета недостаточно велика.

Сводная таблица плюсов и минусов

 

коагуляция

Дезинфекция

   

Поставщик

электрохимический

Хлор

UV

Плюсы

  • Меньшее время осадков

  • Удаление мелких частиц

  • Простой процесс и дизайн

  • Легко регулируемая

  • Низкое производство ила, неопасно

  • Целевые множественные загрязнители

  • Легко доступны

  • Недорогой

  • Мощный окислитель

  • Без вредных остаточных эффектов

  • нет химических веществ для обработки

  • эффективен против большинства вирусов, спор и кист,

  • требует мало места

  • более короткое время контакта

Минусы

  • Аддитивный процесс

  • Комплексное дозирование

  • Большой объем опасного ила

  • Некоторая корректировка pH

  • Жертвенные электроды

  • Использование электричества может быть дорогим

  • Вкус и запах

  • Может создавать БД

  • летучий

  • Не удается удалить все патогены (например, вирусы, кисты)

  • Неэффективен, если TSS слишком высок

  • Низкие дозы могут быть неэффективными против некоторых вирусов, спор и кист,

  • Возможна фотореактивация

Основываясь на данной информации, Genesis Water Technologies, Inc. видит большой потенциал в использовании устойчивых процессов нехимической очистки воды. Мы гордимся тем, что проектируем, конструируем и поставляем наши специализированные системы электрохимической очистки GWT и системы УФ-дезинфекции в подходящих очистных линиях для муниципальных и промышленных систем очистки воды и сточных вод.

Если вы хотите узнать больше об этих вариантах очистки и о том, как они могут помочь вашим организациям в целях очистки воды или сточных вод, пожалуйста, свяжитесь с нами. Вы можете связаться с нами по 1-877-267-3699 или отправить нам письмо на customersupport@genesiswatertech.com для бесплатной первоначальной консультации, чтобы обсудить вашу заявку.