28 būtiski notekūdeņu attīrīšanas fakti profesionāļiem un inženieriem

Laikmetā, kad pieaug ūdens trūkums un stingri vides noteikumi, Notekūdeņu attīrīšana vairs nav tikai inženiertehniska problēma - tā ir būtiska ilgtspējīgas un atbilstošas darbības sasniegšanas sastāvdaļa. No pašvaldību sistēmām līdz rūpnieciskajām iekārtām, izpratne par notekūdeņu pamatiem var palīdzēt samazināt izmaksas, uzlabot sistēmas veiktspēju un nodrošināt vides aizsardzību.

Šajā rakstā apkopots 28 būtiski fakti par notekūdeņu attīrīšanu kas jāzina katram objekta vadītājam, procesu inženierim vai ilgtspējas amatpersonai. Neatkarīgi no tā, vai izmantojat pilna mēroga attīrīšanas sistēmu vai vienkārši apgūstat pamatus, šie ieskati palīdzēs jums caur galvenajiem jēdzieniem, metodēm un tehnoloģijām, kas veicina efektīvu ūdens atkalizmantošanu un piesārņojuma kontroli.

Izpratne par notekūdeņu veidiem un avotiem

Notekūdeņi ir jebkurš ūdens, ko nelabvēlīgi ietekmējusi cilvēku lietošana. Tas parasti satur fizikālus, ķīmiskus un bioloģiskus piesārņotājus, padarot to nepiemērotu tiešai novadīšanai vidē bez apstrādes. Atkarībā no avota notekūdeņi var ievērojami atšķirties pēc to sastāva un attīrīšanas prasībām.

1. Rūpnieciskie notekūdeņi

Rūpnieciskie notekūdeņi rodas ražošanas, apstrādes vai tīrīšanas operāciju laikā rūpnīcās. Tas bieži satur augstu ķīmisko vielu, smago metālu, eļļu un procesa atlieku koncentrāciju. Rūpnieciskajiem notekūdeņiem parasti ir nepieciešamas pielāgotas attīrīšanas sistēmas, lai noņemtu kaitīgos piesārņotājus pirms izplūdes vai atkārtotas izmantošanas.

2. Sadzīves (sadzīves notekūdeņi)

Pazīstams arī kā Notekūdeņu, sadzīves notekūdeņi ietver ūdeni no mājsaimniecībām, birojiem un komerciālām ēkām. Šajā kategorijā ietilpst virtuves atkritumi, veļas mazgātava, vannas istabas ūdens un cilvēku atkritumi. Lai gan tas ir salīdzinoši atšķaidīts, salīdzinot ar rūpnieciskajiem notekūdeņiem, tas satur organiskas vielas, slāpekli, fosforu un patogēnus mikroorganismus, kas jāapstrādā pirms atgriešanas dabā.

3. Lauksaimniecības notece

Lauksaimniecības notekūdeņi rodas no apūdeņošanas atgriešanās plūsmām, lopkopības darbībām un apaugļoto zemju nosusināšanas. Tas var saturēt pesticīdus, herbicīdus, dzīvnieku atkritumus un nogulsnes. Lai gan tas ir mazāk toksisks nekā rūpnieciskās izplūdes, tas veicina barības vielu piesārņojumu un var izraisīt eitrofikāciju, ja to nepareizi pārvalda.

Trīs galvenās notekūdeņu attīrīšanas metodes

Efektīvs Notekūdeņu attīrīšana balstās uz zinātnisku metožu kombināciju, lai noņemtu piesārņotājus un aizsargātu vidi. Šīs metodes ir plaši iedalītas trīs veidos: fizikālās, bioloģiskās un ķīmiskās. Katram ir savs tehnoloģiju, pielietojumu un priekšrocību kopums atkarībā no iesaistīto piesārņotāju veida.

1. Fiziskās ārstēšanas metodes

Fizikālā apstrāde ietver cietvielu un suspendēto vielu mehānisku noņemšanu, nemainot to ķīmisko sastāvu. Parastie procesi ietver skrīningu, sedimentāciju, filtrēšanu un flotāciju. Šie soļi bieži ir pirmais posms jebkurā attīrīšanas sistēmā, kas paredzēta, lai samazinātu slodzi uz pakārtotiem procesiem.

2. Bioloģiskās apstrādes metodes

Bioloģiskās metodes izmanto mikroorganismus, lai noārdītu organisko vielu notekūdeņos. To bieži panāk ar aerobo vai anaerobo gremošanu. Bioloģiskā apstrāde ir ideāli piemērota bioloģiski noārdāmo piesārņotāju, piemēram, tauku, eļļu, olbaltumvielu un ogļhidrātu noņemšanai. Populārās bioloģiskās sistēmas ietver aktīvās dūņas, sekvencēšanas partijas reaktorus (SBR) un membrānas bioreaktorus (MBR).

3. Ķīmiskās apstrādes metodes

Ķīmiskā apstrāde ietver vielu pievienošanu, kas reaģē ar piesārņotājiem, lai neitralizētu vai pārvērstu tās noņemamās formās. Tas ietver koagulāciju, flokulāciju, nogulsnēšanu un oksidāciju. Tas ir īpaši efektīvs smago metālu, fosfātu un patogēnu noņemšanai, un mūsdienu augos to bieži izmanto kā pulēšanas vai dezinfekcijas posmu.

Notekūdeņu attīrīšanas sistēmas galvenās sastāvdaļas

Efektīva notekūdeņu attīrīšanas iekārta ir kas vairāk nekā tikai filtrēšanas sistēma. Tā ir specializētu komponentu kombinācija, kas darbojas kopā, lai soli pa solim atdalītu, neitralizētu un noņemtu piesārņotājus. Zemāk ir vairākas būtiskas vienības, kas parasti atrodamas mūsdienu ārstēšanas iestādēs.

1. Skrīninga vienības (režģi)

Pirmā aizsardzība jebkurā ārstēšanas sistēmā, ekrāni vai režģi Noņemiet lielas cietas vielas un peldošus atkritumus no ienākošajiem notekūdeņiem. Tie novērš bojājumus un aizsērēšanu pakārtotajās iekārtās. Objekti parasti izmanto rupjus sietus, kam seko smalki ekrāni, lai nodrošinātu maksimālu aizsardzību.

2. Izlīdzināšanas tvertne

Un izlīdzināšanas tvertne palīdz regulēt attīrīšanas procesā nonākušo notekūdeņu plūsmu un koncentrāciju. Tas absorbē pēkšņas ūdens tilpuma, temperatūras un pH svārstības, nodrošinot konsekventu ievadi bioloģiskajiem vai ķīmiskajiem posmiem. Tas uzlabo ārstēšanas efektivitāti un aizsargā jutīgas vienības no trieciena slodzēm.

3. Izšķīdušā gaisa flotācija (DAF)

DAF sistēmas ir modernas fiziskās atdalīšanas vienības, kas notekūdeņos injicē smalkus gaisa burbuļus, izraisot suspendēto cieto vielu un eļļu peldēšanu uz virsmas. Pēc tam tos noslēpj kā dūņas. DAF ir īpaši noderīgs rūpniecisko notekūdeņu attīrīšanā ar augstu tauku vai eļļas saturu, piemēram, pārtikas pārstrādes vai naftas ķīmijas rūpniecībā.

4. Sekundārā sedimentācijas tvertne (skaidrinātājs)

Pazīstams arī kā sekundārais dzidrinātājs, šī vienība ļauj aerācijas stadijā veidotajiem bioloģiskajiem plāksnēm nokļūt no attīrītā ūdens. Pēc tam dzidrināto ūdeni izvada vai pulē tālāk, bet nosēdušās dūņas vai nu recirkulē, vai atdala. Tas ir kritisks posms aktīvo dūņu un A2/O sistēmās.

Bioloģiskā notekūdeņu attīrīšana: aktīvās dūņas un progresīvi procesi

Bioloģiskā apstrāde izmanto mikroorganismus, lai noārdītu un stabilizētu organisko piesārņotājus. Tā ir viena no visplašāk izmantotajām un videi draudzīgajām pieejām gan komunālo, gan rūpniecisko notekūdeņu attīrīšanā. Starp tiem ir aktīvo dūņu process ir daudzu mūsdienu bioloģisko sistēmu pamats.

1. Aktīvo dūņu process

Šī sistēma sastāv no aerācijas tvertnes, kur notekūdeņi skābekli saturotos apstākļos sajauc ar mikrobiālām dūņām, kam seko sedimentācijas tvertne, lai atdalītu biomasu. Process ir ļoti efektīvs organisko vielu noņemšanā un ir pielāgojams dažādiem slodzes apstākļiem.

2. AB process (adsorbcija-bioloģiskā noārdīšanās)

Es domāju, ka tas ir A-B process Bioloģisko apstrādi sadala divos posmos: sākotnējā adsorbcijas tvertnē organisko vielu uztveršanai, kam seko parastā aerobā tvertne bioloģiskai noārdīšanai. Šis divpakāpju dizains palīdz uzlabot dūņu nogulsnēšanos un samazina skābekļa pieprasījumu vēlākos posmos.

3. Partijas reaktora sekvencēšanas (SBR)

Es domāju, ka tas ir SBR sistēma darbojas laika ciklos vienā tvertnē, secīgi apstrādājot izlīdzināšanu, aerāciju, nostādināšanu un izlādi. Tas padara to piemērotu mazākām iekārtām, sezonālām darbībām vai teritorijām ar mainīgu ieplūdes apjomu.

4. A2/O process (anaerobs–anoksisks–oksnisks)

Paredzēts Barības vielu noņemšana, A2/O process Ir trīs bioloģiskās zonas, lai efektīvi noņemtu slāpekli un fosforu. To plaši izmanto komunālajās rūpnīcās, kas cenšas ievērot stingrus izplūdes noteikumus.

5. Oksidācijas grāvis

Un oksidācijas grāvis ir modificēts aktīvo dūņu process, izmantojot nepārtrauktu cilpas kanālu, kur cirkulē notekūdeņi un tiek aerēti ar virsmas rotoriem vai difuzoriem. Šī metode, kas pazīstama ar savu darbības stabilitāti un zemu apkopi, ir ideāli piemērota mazpilsētām un decentralizētām apstrādes iekārtām.

Ķīmiskā attīrīšana notekūdeņos: skaidrota koagulācija un flokulācija

Mūsdienu Notekūdeņu attīrīšana, ķīmiskie procesi bieži tiek izmantoti, lai noņemtu smalkas suspendētas cietās vielas, smagos metālus, fosforu un organiskos savienojumus, kurus nevar efektīvi apstrādāt tikai ar fizikālām vai bioloģiskām metodēm. Visbiežāk sastopamie ķīmiskās apstrādes posmi ir Koagulācijas un flokulācija.

1. Koagulācija: daļiņu lādiņu neitralizēšana

Koagulācija ietver pozitīvi uzlādētu ķīmisko vielu (koagulantu) pievienošanu, piemēram, alumīnija sulfāts vai dzelzs hlorīds neitralizēt koloidālo daļiņu negatīvos virsmas lādiņus. Tas destabilizē daļiņas, ļaujot tām sanākt kopā un veidot mikroflokus.

2. Flokulācija: lielāku daļiņu veidošana

Flockulācija ir ūdens maigas sajaukšanas process pēc koagulācijas, lai veicinātu lielāku, redzamu plūsnu veidošanos. Tie tiek izveidoti, izmantojot augstas molekulmasas polimērus, piemēram, poliakrilamīds (PAM), kas darbojas kā tilti starp daļiņām.

3. Ķīmiskās dozēšanas sistēmas

Precīzs un automatizēts ķīmiskā dozēšana ir būtiska, lai nodrošinātu optimālu reakcijas efektivitāti un novērstu ķīmisko pārdozēšanu. Dozēšanas sistēmas parasti ir integrētas ar reāllaika sensoriem, kas uzrauga duļķainību, pH un plūsmas ātrumu, lai dinamiski pielāgotu reaģenta injekciju.

4. Izplatītās ķīmiskās vielas, ko izmanto notekūdeņu attīrīšanā

Tipiskas izmantotās ķīmiskās vielas ir:

• Skābes: Sērskābe, sālsskābe (pH regulēšanai)
• Sārmainie līdzekļi: Kaļķi, nātrija hidroksīds
• Koagulanti: Dzelzs hlorīds, alumīnija sulfāts
• Flokulanti: Anjonu/katjonu polimēri (piem., PAM)
• Oksidētājiem: ūdeņraža peroksīds, nātrija hipohlorīts
• Putu attīrīšanas līdzekļi un metāla helatori: Speciāliem lietojumiem

STARK ir mūsu integrētā ķīmiskie dozēšanas šķīdumi ir izstrādāti, lai atbalstītu gan precizitāti, gan izturību, nodrošinot stabilu ūdens kvalitāti dažādos ietekmēs apstākļos. Neatkarīgi no tā, vai dozējat polimēru dūņu sabiezēšanai vai regulējat pH metāla noņemšanai, mūsu sistēmas ir optimizētas veiktspējai un drošībai.

Mikrobu līdzsvara uzturēšana bioloģiskajā notekūdeņu attīrīšanā

Bioloģiskās attīrīšanas sistēmu efektivitāte lielā mērā ir atkarīga no mikrobu populāciju aktivitātes. Lai nodrošinātu optimālu noārdīšanos un barības vielu noņemšanu, operatoriem ir jākontrolē vairāki galvenie vides un ķīmiskie parametri ideālos diapazonos.

1. Dūņu tilpuma indekss (SVI)

Dūņu tilpuma indekss (SVI) ir mērījums, kas parāda, cik labi aktivētās dūņas nosēžas skaidrinātājā. To aprēķina, dalot 30 minūtēs nosēdušo dūņu tilpumu (ml) ar sauso cieto vielu masu (gramos). Veselīgs SVI parasti svārstās no 50 līdz 300 ml / g. Vērtības ārpus šī diapazona var liecināt par šķiedru augšanu, sliktu plūstu veidošanos vai dūņu izpildījumu.

2. Temperatūra

Lielākā daļa notekūdeņu attīrīšanas mikrobu plaukst starp 16 °C un 30 °C. Bioloģiskā aktivitāte ievērojami palēninās zem 10 °C un var tikt inhibēta virs 40 °C. Katram 10 °C pieaugumam optimālajā diapazonā mikrobu vielmaiņa un līdz ar to arī COD noņemšana palielinās par aptuveni 10%.

3. pH diapazons

Mikrobu vielmaiņa ir ļoti jutīga pret pH. Aerobās sistēmās ideāls pH svārstās no 6,5 līdz 8,5. Anaerobās gremošanas gadījumā stingrāks 6,7 līdz 7,4 ir vēlams. Novirzes var kavēt fermentatīvo aktivitāti vai izraisīt nevēlamu organismu (piemēram, pavedienu sēnīšu ar zemu pH) izplatīšanos.

4. Barības vielu līdzsvars (BOD: N: P attiecība)

Lai uzturētu veselīgu biomasas augšanu, notekūdeņos jāsatur pietiekami daudz barības vielu. Ideāla bioloģiski noārdāmo organisko vielu (BSP) attiecība pret slāpekli (N) un fosforu (P) ir aptuveni 100:5:1. Nelīdzsvarotas attiecības var izraisīt sliktu ārstēšanas efektivitāti, putu veidošanos vai barības vielu deficīta stresu mikrobu populācijās.

STARK šobrīd attīstās viedie monitoringa risinājumi kas nepārtraukti analizē šos parametrus reāllaikā, nodrošinot prognozējošu kontroli un samazinot operacionālo risku. Kad mikrobu stabilitāte ir svarīga, uz datiem balstīta lēmumu pieņemšana kļūst par operatora labāko sabiedroto.

Būtiskās ķīmiskās vielas, ko izmanto notekūdeņu attīrīšanā

Lai gan fizikālās un bioloģiskās sistēmas veic lielāko daļu piesārņojošo vielu noņemšanas, ķīmiskajiem līdzekļiem ir izšķiroša nozīme ūdens kvalitātes precizēšanā, atbilstības mērķu sasniegšanā un konkrētu apstrādes problēmu risināšanā. Izpratne par to, kas apstrādes ķimikālijas piemērot un kad ir būtiski, lai uzturētu efektīvu un ekonomisku darbību.

1. pH regulēšanas ķimikālijas

Skābes (piem., sērskābe, sālsskābe) un sārmaini (piemēram, kaļķi, nātrija hidroksīds) tiek izmantoti, lai pielāgotu ietekmētāju un procesu plūsmu pH, lai optimizētu mikrobu aktivitāti vai ķīmiskās reakcijas.

2. Koagulanti un flokulanti

Kā jau iepriekš minēts, koagulanti (piemēram, alumīnija sulfāts vai dzelzs hlorīds) destabilizē suspendētās daļiņas, bet flokulanti (polimēri, piemēram, PAM) tos apkopo, lai atvieglotu noņemšanu. Šis solis bieži ir būtisks pirms sedimentācijas vai filtrēšanas.

3. Barības vielu noņemšanas līdzekļi

Specializēti reaģenti, piemēram, fosfora noņemšanas līdzekļi un amonjaka noņemšanas ķimikālijas palīdzēt notekūdeņu iekārtām ievērot stingrus notekūdeņu ierobežojumus. Daudzās valstīs tie arvien vairāk ir nepieciešami saskaņā ar barības vielu samazināšanas politiku.

4. Metāla attīrītāji un deflokkulanti

Smago metālu nogulsnes un helātu līdzekļi Saistiet un noņemiet toksiskus jonus, piemēram, svinu, varu vai cinku. Tie ir īpaši svarīgi galvanizācijai, kalnrūpniecībai un elektronikas notekūdeņiem.

5. Speciālās ķimikālijas

Dažādi speciālās piedevas Kalpo nišas lomas:

• Putu attīrīšanas līdzekļi nomākt lieko putu aerācijas laikā
• Anti-skalanti aizsargā RO membrānas no piesārņojumiem
• Demulgatori palīdzēt izjaukt eļļas-ūdens emulsijas
• Krāsu noņemšanas līdzekļi mērķa krāsvielas un tanīni

Uzņēmumā STARK mūsu pēc pasūtījuma formulēti ķīmiskie risinājumi ir izstrādāti, domājot par konkrētu lietojumprogrammu. Neatkarīgi no tā, vai jūs nodarbojaties ar krāsu noņemšanu tekstila notekūdeņos vai amonjaka samazināšanu pārtikas pārstrādes rūpnīcā, mūsu dozēšanas sistēmas un reaģenti ir izstrādāti, lai nodrošinātu izmērāmus rezultātus ar minimālu ietekmi uz vidi.

No ieskata līdz darbībai: izveidojiet gudrāku notekūdeņu attīrīšanas sistēmu

Apgūt pamatus Notekūdeņu attīrīšana ir pirmais solis ceļā uz sistēmu izstrādi un operētājsistēmām, kas ir ne tikai atbilstošas, bet arī rentablas un videi draudzīgas. No skrīninga un sedimentācijas līdz ķīmisko vielu dozēšanai un mikrobu kontrolei, katrai sastāvdaļai ir būtiska loma ilgtermiņa efektivitātes un stabilitātes nodrošināšanā.

Neatkarīgi no tā, vai esat stacijas operators, vides inženieris vai objektu plānotājs, ir ļoti svarīgi sekot līdzi procesu tehnoloģijām un veiktspējas parametriem. Šie 28 būtiski fakti par notekūdeņu attīrīšanu kalpo kā praktiska atsauce un pamats pastāvīgai sistēmas uzlabošanai.

Uzņēmumā STARK mēs specializējamies pielāgoti notekūdeņu risinājumi pielāgots rūpniecisko, pašvaldību un specializēto lietojumu prasībām. Mūsu inženieru un procesu ekspertu komanda ir šeit, lai palīdzētu jums:

• Novecojušu vai nepietiekamu veiktspēju sistēmu atjaunināšana
• Izvēlieties pareizās ķīmiskās vielas un dozēšanas stratēģijas
• Ieviesiet viedu uzraudzību un automatizāciju ilgtermiņa panākumiem

Ja plānojat jaunu projektu vai vēlaties uzlabot esošo infrastruktūru, Sazinieties ar mūsu komandu lai sāktu veidot risinājumu, kas darbojas jūsu darbībai, budžetam un videi.