Piecas galvenās fizikālās attīrīšanas metodes notekūdeņu attīrīšanā

Ūdens ir dzīvības avots, taču līdz ar industrializācijas paātrināšanos ūdens piesārņojuma problēmas kļūst arvien nopietnākas. Notekūdeņu attīrīšana ir kļuvusi par galveno pasākumu vides aizsardzībā un ekoloģiskā līdzsvara saglabāšanā.

Notekūdeņu attīrīšana ir notekūdeņu attīrīšanas process, lai nodrošinātu atbilstību novadīšanas standartiem vai atkārtotas ūdens kvalitātes prasībām. Mūsdienu notekūdeņu attīrīšanas tehnoloģijas galvenokārt iedala trīs kategorijās: fizikālā attīrīšana, ķīmiskā attīrīšana un bioloģiskā attīrīšana.

Tostarp fizikālās attīrīšanas metodes bieži vien ir pirmā izvēle vai pirmapstrādes solis notekūdeņu attīrīšanā to vienkāršā aprīkojuma, ērtās darbības un augstās izmaksu{0}}efektivitātes dēļ. Šodien mēs detalizēti apskatīsim vairākas izplatītas fizikālās metodes notekūdeņu attīrīšanā.

Gravitācijas atdalīšana ir visvienkāršākā un plaši izmantotā fizikālās apstrādes metode. Tās pamatprincips ir izmantot blīvuma starpību starp suspendētajām daļiņām un ūdeni.

1. Sedimentācijas metode (smagākas lietas izlietne)

Ja suspendēto vielu blīvums ir lielāks par ūdens blīvumu, gravitācijas ietekmē tās nogrimst apakšā. Tas ir efektīvs līdzeklis smilšu, ķīmisko nogulumu un dūņu noņemšanai no ūdens. Pamatojoties uz suspendēto cieto vielu koncentrāciju, sedimentāciju var iedalīt četrās formās:

Brīva sedimentācija: daļiņas nogulsnējas neatkarīgi, netraucējot viena otrai. Parasti izmanto smilšu kamerās, lai noņemtu smiltis.

Koagulācijas sedimentācija: nogulsnēšanās laikā daļiņas saduras un aglomerējas, palielinoties izmēram un paātrinot sedimentāciju. Bieži tiek panākts, pievienojot flokulantus, piemēram, smalkas augsnes noņemšanai.

Sekla sedimentācija (pārpildīta sedimentācija): augsta suspendēto cieto vielu koncentrācija izraisa daļiņu nogulsnēšanos kopās, veidojot atšķirīgu saskarni. Parasti izmanto augsta-duļķainuma ūdens attīrīšanai.

Kompresijas sedimentācija: Īpaši augsta daļiņu koncentrācija apakšā; ūdens gravitācijas ietekmē tiek izspiests no augšējiem slāņiem. Galvenokārt rodas sedimentācijas tvertņu apakšā.

2. Flotācija un gaisa flotācija (vieglākas daļiņas peld uz augšu)

Ja suspendēto cieto vielu blīvums ir mazāks nekā ūdens (piemēram, eļļas, benzola) blīvums, tās uzpeldēs uz virsmas, veidojot putas. Gaisa flotācija vēl vairāk samazina suspendēto cieto vielu blīvumu, ļaujot tiem pielipt gaisa burbuļiem, tādējādi no notekūdeņiem efektīvi noņemot eļļas daļiņas, kas lielākas par 60 μm, un zema blīvuma cietās vielas.

Kad objekts griežas lielā ātrumā, tas rada centrbēdzes spēku. Centrbēdzes separācija izmanto šo principu, izmantojot centrifūgas vai hidrociklonus, lai atdalītu dažādas masas vielas, izmantojot dažādus centrbēdzes spēkus, ko tās izjūt.

Princips: Lielākas daļiņas tiek izmestas uz perifēriju, bet mazākas daļiņas paliek iekšā, tiek savāktas atsevišķi caur dažādām izplūdes atverēm.

Priekšrocības: ātrs atdalīšanas ātrums, labs efekts, ko parasti izmanto eļļainu notekūdeņu un smago metālu notekūdeņu attīrīšanai.

Filtrēšana ir efektīva metode, lai noņemtu suspendētās cietās vielas, jo īpaši sīkas daļiņas zemas -koncentrācijas suspensijā. Notekūdeņi plūst caur porainu vidi, kur tiek notverti piemaisījumi. Pamatojoties uz plašsaziņas līdzekļiem, to var iedalīt četrās kategorijās:

1. Ekrāna filtrēšana

Multivide: ekrāna joslas vai filtra ekrāns.

Funkcija: pārtver lielas suspendētās vielas, piemēram, nezāles, lupatas, mīkstumu utt., kalpojot par pirmo aizsardzības līniju notekūdeņu attīrīšanā.

2. Mikroporu filtrēšana

Materiāls: filtra audums, filtru diski, saķepinātas filtru caurules utt.

Funkcija: Noņem smalkās daļiņas, ko parasti izmanto precīzai filtrēšanai.

3. Membrānas filtrēšana (augsto-tehnoloģiju pārstāvis)

Materiāls: īpaši izstrādāta daļēji{0}}caurlaidīga membrāna.

Funkcija: selektīvi noņem baktērijas, vīrusus, organiskās vielas un izšķīdušās vielas no ūdens zem spiediena vai elektriskā lauka. Galvenās tehnoloģijas ietver reverso osmozi, ultrafiltrāciju un elektrodialīzi, padarot to par pamattehnoloģiju progresīvai ārstēšanai.

4. Dziļās gultas filtrēšana

Materiāls: granulēti filtru materiāli, piemēram, kvarca smiltis un antracīts.

Funkcija: Ūdens plūst cauri dziļās slāņa filtra videi, kur suspendētās daļiņas tiek iesprostoti porās. Parasti izmanto uzlabotai attīrīšanai pēc bioloģiskās attīrīšanas, nodrošinot notekūdeņu atbilstību atkārtotas izmantošanas standartiem.

Iztvaikošanas kristalizāciju galvenokārt izmanto augsta -sāļa vai organiskiem notekūdeņiem, panākot vielu atdalīšanu un reģenerāciju fizikālās fāzes maiņas rezultātā.

1. Iztvaikošanas princips: izmantojot jaukta šķīduma sastāvdaļu viršanas punktu atšķirību, karsēšana izraisa zemākas -viršanas- temperatūras vielu iztvaikošanu un izkļūšanu, kas pēc tam tiek kondensētas un reģenerētas. Mūsdienu tehnoloģijas, piemēram, MVR (Mechanical Vapor Recompression), ievērojami samazina enerģijas patēriņu, pārstrādājot otrreizējo tvaiku.

2. Kristalizācijas princips

Izmantojot īpašību, ka šķīdība mainās atkarībā no temperatūras, ūdens tiek noņemts, iztvaicējot vai atdzesējot, izraisot šķīduma pārsātinājuma stāvokli, izraisot kristāla nogulsnēšanos. Tas ne tikai attīra notekūdeņus, bet arī ļauj atgūt neorganisko sāļu vai organisko vielu resursus.

Adsorbcijas metode izmanto porainu materiālu, piemēram, aktivētās ogles, ceolīta un diatomīta zemes lielo īpatnējo virsmu un virsmas aktivitāti, lai adsorbētu ūdenī izšķīdušās organiskās vielas, krāsu, smaku un dažus smago metālu jonus. Piesārņojošās vielas ir stingri nostiprinātas adsorbenta porās, panākot dziļu ūdens attīrīšanu.

Šī tehnoloģija ir īpaši piemērota zemas-koncentrācijas, bet nepastāvīgu piesārņotāju, piemēram, fenolu, pesticīdu atlikumu un krāsvielu, attīrīšanai, un to parasti izmanto rūpniecisko notekūdeņu dziļai attīrīšanai vai dzeramā ūdens attīrīšanai-lietošanas vietās. Piesātinātos materiālus var izmantot atkārtoti, izmantojot termisko vai ķīmisko reģenerāciju, tādējādi efektīvi samazinot ekspluatācijas izmaksas.

Lai gan fizikālās attīrīšanas metodes balstās uz vienkāršiem principiem, tās ir neaizstājams notekūdeņu attīrīšanas sistēmu stūrakmens. No fundamentālās gravitācijas sedimentācijas līdz visprogresīvākajai-membrānu atdalīšanai un iztvaikošanas kristalizācijai, fizikālajām tehnoloģijām ir izšķiroša nozīme dažādos ūdens attīrīšanas scenārijos, jo tās ir ļoti efektīvas, ekonomiskas un videi draudzīgas. Neatkarīgi no tā, vai tā ir komunālo notekūdeņu pirmapstrāde vai rūpniecisko notekūdeņu dziļa attīrīšana un resursu atgūšana, fizikālās metodes nodrošina uzticamus un ilgtspējīgus risinājumus.

Līdz ar materiālu zinātnes un{0}enerģijas taupīšanas tehnoloģiju sasniegumiem fizikālās apstrādes metodes tiek pastāvīgi pilnveidotas-jauni jauninājumi, piemēram, jauni pretapaugšanas membrānu materiāli, zemas-enerģijas MVR sistēmas un inteliģentas vadības centrifūgu iekārtas, kas uzlabo gan apstrādes efektivitāti, gan ekonomiju. Fiziskajām metodēm neapšaubāmi būs arvien lielāka loma dažādos scenārijos.