Pet glavnih metoda fizičke obrade u pročišćavanju otpadnih voda

Voda je izvor života, ali s ubrzanjem industrijalizacije problemi onečišćenja vode postaju sve ozbiljniji. Pročišćavanje otpadnih voda postalo je ključna mjera za zaštitu okoliša i održavanje ekološke ravnoteže.

Pročišćavanje otpadnih voda je proces pročišćavanja otpadnih voda kako bi se zadovoljili standardi ispuštanja ili zahtjevi kvalitete vode za ponovno korištenje. Suvremene tehnologije pročišćavanja otpadnih voda uglavnom se dijele u tri kategorije: fizička obrada, kemijska obrada i biološka obrada.

Među njima, metode fizikalne obrade često su prvi izbor ili korak predpročišćavanja u pročišćavanju otpadnih voda zbog njihove jednostavne opreme, praktičnog rada i visoke-isplativosti. Danas ćemo detaljno razmotriti nekoliko uobičajenih fizikalnih metoda u pročišćavanju otpadnih voda.

Gravitacijska separacija najosnovnija je i široko korištena fizikalna metoda liječenja. Njegov temeljni princip je korištenje razlike u gustoći između suspendiranih čestica i vode.

1. Metoda taloženja (teže stvari tonu)

Kada je gustoća suspendiranih krutih tvari veća od gustoće vode, one tonu na dno pod djelovanjem gravitacije. Ovo je učinkovito sredstvo za uklanjanje pijeska, kemijskih taloga i mulja iz vode. Na temelju koncentracije suspendiranih krutih tvari, sedimentacija se može klasificirati u četiri oblika:

Slobodna sedimentacija: čestice se talože neovisno bez ometanja jedna druge. Obično se koristi u komorama za pijesak za uklanjanje pijeska.

Koagulacijsko taloženje: čestice se sudaraju i aglomeriraju tijekom taloženja, povećavajući se u veličini i ubrzavajući sedimentaciju. Često se postiže dodavanjem flokulanata, primjerice za uklanjanje sitne zemlje.

Plitka sedimentacija (nagomilana sedimentacija): Visoka koncentracija suspendiranih krutih tvari uzrokuje taloženje čestica u klasterima, tvoreći različitu površinu. Obično se koristi u obradi-vode visoke zamućenosti.

Kompresijska sedimentacija: Ekstremno visoka koncentracija čestica na dnu; voda se gravitacijom istiskuje iz gornjih slojeva. Prvenstveno se javlja na dnu taložnika.

2. Plutanje i plutanje zrakom (lakše čestice lebde na vrhu)

Kada je gustoća suspendiranih krutih tvari manja od gustoće vode (npr. ulja, benzena), one će isplivati ​​na površinu, stvarajući talog. Flotacija zrakom dodatno smanjuje gustoću suspendiranih krutih tvari dopuštajući mjehurićima zraka da se zalijepe za njih, čime se učinkovito uklanjaju čestice ulja veće od 60 μm i krutine niske-gustoće iz otpadne vode.

Kada se objekt okreće velikom brzinom, stvara centrifugalnu silu. Centrifugalna separacija koristi ovo načelo, koristeći centrifuge ili hidrociklone za odvajanje tvari različitih masa korištenjem različitih centrifugalnih sila koje su izložene.

Princip: Veće čestice se bacaju na periferiju, dok manje čestice ostaju unutra, skupljajući se odvojeno kroz različite izlaze.

Prednosti: Velika brzina odvajanja, dobar učinak, obično se koristi za obradu zauljenih otpadnih voda i otpadnih voda teških metala.

Filtriranje je učinkovita metoda za uklanjanje suspendiranih krutih tvari, posebno sitnih čestica u suspenzijama niske-koncentracije. Otpadna voda teče kroz porozni medij, gdje se zadržavaju nečistoće. Na temelju medija može se podijeliti u četiri kategorije:

1. Filtriranje zaslona

Mediji: trake zaslona ili zaslon filtra.

Funkcija: Presretanje velikih suspendiranih krutih tvari, kao što su korov, krpe, celuloza itd., služeći kao prva linija obrane u pročišćavanju otpadnih voda.

2. Mikroporozna filtracija

Mediji: Filtarska tkanina, filterski diskovi, sinterirane filterske cijevi itd.

Funkcija: Uklanja fine čestice, koje se obično koriste u preciznoj filtraciji.

3. Membranska filtracija (predstavnik za-visoku tehnologiju)

Mediji: posebno dizajnirana polu{0}}propusna membrana.

Funkcija: Selektivno uklanja bakterije, viruse, organske tvari i otopljene tvari iz vode pod pritiskom ili električnim poljem. Ključne tehnologije uključuju reverznu osmozu, ultrafiltraciju i elektrodijalizu, što ih čini temeljnom tehnologijom za napredno liječenje.

4. Duboka filtracija

Mediji: Granulatni filterski mediji kao što su kvarcni pijesak i antracit.

Funkcija: Voda teče kroz filtarski medij dubokog sloja, gdje su suspendirane krutine zarobljene u porama. Obično se koristi za naprednu obradu nakon biološke obrade, osiguravajući da otpadna voda zadovoljava standarde ponovne upotrebe.

Kristalizacija isparavanjem primarno se koristi za -otpadne vode s visokim sadržajem soli ili organske tvari, čime se postiže odvajanje tvari i obnavljanje putem fizičke promjene faze.

1. Načelo isparavanja: Koristeći razliku u točkama ključanja među komponentama u miješanoj otopini, zagrijavanje uzrokuje isparavanje i ispuštanje tvari s nižom-vrelištem-točke, koje se zatim kondenziraju i obnavljaju. Suvremene tehnologije kao što je MVR (Mechanical Vapor Recompression) značajno smanjuju potrošnju energije recikliranjem sekundarne pare.

2. Načelo kristalizacije

Koristeći svojstvo da se topljivost mijenja s temperaturom, voda se uklanja isparavanjem ili hlađenjem, uzrokujući da otopina postigne prezasićeno stanje, što rezultira taloženjem kristala. Ovo ne samo da pročišćava otpadnu vodu, već također omogućuje oporabu resursa anorganskih soli ili organske tvari.

Metoda adsorpcije koristi veliku specifičnu površinu i površinsku aktivnost poroznih materijala kao što su aktivni ugljen, zeolit ​​i dijatomejska zemlja za adsorpciju otopljene organske tvari, boje, mirisa i nekih iona teških metala u vodi. Zagađivači su čvrsto fiksirani u porama adsorbenta, čime se postiže duboko pročišćavanje vode.

Ova je tehnologija posebno prikladna za pročišćavanje niskih-koncentracija, ali otpornih zagađivača, kao što su fenoli, ostaci pesticida i bojila, i obično se koristi za dubinsko pročišćavanje industrijske otpadne vode ili-{2}}pročišćavanje pitke vode. Zasićeni materijali mogu se ponovno upotrijebiti toplinskom ili kemijskom regeneracijom, čime se učinkovito smanjuju operativni troškovi.

Dok se metode fizičke obrade temelje na jednostavnim načelima, one su neizostavan kamen temeljac sustava za pročišćavanje otpadnih voda. Od osnovne gravitacijske sedimentacije do-suvremene membranske separacije i kristalizacije isparavanjem, fizičke tehnologije igraju ključnu ulogu u različitim scenarijima obrade vode zbog svoje visoke učinkovitosti, ekonomičnosti i prihvatljivosti za okoliš. Bilo da se radi o prethodnoj obradi urbane otpadne vode ili dubokom pročišćavanju i oporabi resursa industrijske otpadne vode, fizikalne metode pružaju pouzdana i održiva rješenja.

S napretkom u znanosti o materijalima i tehnologijama-štede energije, metode fizičkog tretmana neprestano se nadograđuju-inovacije kao što su novi materijali za membrane protiv obraštanja, nisko{2}}energetski MVR sustavi i oprema za inteligentnu kontrolu centrifuge neprestano se pojavljuju, potičući poboljšanja u učinkovitosti i ekonomičnosti tretmana. Fizičke metode će nedvojbeno igrati sve važniju ulogu u raznim scenarijima.