2. Opće karakteristike otpadnih voda

1.2. Sastav i svojstva otpadnih voda

zagađeno
industrijske otpadne vode (npr
obično procesna voda) sadrže
razne nečistoće i mogu se odvojiti
S tim u vezi, u tri grupe:

• zagađeno
  pretežno mineralne nečistoće
  (metalurška poduzeća,
  inženjering, rudarstvo
  industrije; proizvodni pogoni
  mineralna gnojiva, kiseline,
  građevinski materijal itd.)

• zagađeno
  pretežno organske nečistoće
  (poduzeća za proizvodnju hrane, celuloze i papira,
  mikrobiološka industrija;
  tvornice plastike,
  guma itd.);

• zagađeno
  mineralne i organske nečistoće
  (naftne kompanije,
  prerada nafte, farmaceutska
  industrije; proizvodni pogoni
  konzervirana hrana, šećer, organski proizvodi
  sinteza, papir, vitamini itd.)

Ovisno o
koncentracije onečišćujućih tvari
industrijska otpadna voda može
prisutni u 4 skupine: 1 - 500; 500 - 5000; 5000
- 30000; i više od 30000 mg/l.

Po stupnju
agresivnost su:

• blago agresivan
  (blago kisela s pH=6,06,5
  i slabo alkalna s pH=89);

• vrlo agresivan
  (jako kiselo s pH9);

• neagresivan
  (s pH=6,5
  8,0).

Štoviše,
kontaminirani industrijski otpad
voda se razvrstava prema sadržaju
otrovan i opasan u epidemiološkom
omjer tvari i nečistoća; po dostupnosti
koncentrirani proizvodni otpad,
ne podliježe ispuštanju u otpadne vode
neto; na fizička svojstva zagađivača
njihove organske nečistoće.

Sastav i svojstva
određuju se industrijske otpadne vode
specifični uvjeti za njihovo formiranje.
Čak i u poduzećima s istim
ovih tehnoloških procesa
specifikacije će se razlikovati. osim
Osim toga, načini će se razlikovati
zbrinjavanje otpadnih voda i specifična potrošnja vode
po jedinici proizvodnje.

Osnovno značenje
u formiranju sastava proizvodnje
otpadna voda ima oblik koji se može reciklirati
sirovine, kao i tehnološke procese,
proizvedeni intermedijarni proizvodi
proizvodi, sastav i svojstva svježih
voda itd.

Prilikom razvoja
kanalizacijskih shema, kao i u procjeni
mogućnosti ponovnog korištenja
vode ili kod stvaranja cirkulacijskih sustava
vodoopskrba, morate znati
sastav i način zbrinjavanja otpadnih voda.
Za to je potrebno analizirati
fizikalno-kemijski pokazatelji i režimi
primici raznih vrsta otpada
vode koje nastaju u poduzeću
pojedine industrije i radionice, te u
neki slučajevi - na odvojenim
tehnoloških procesa i uređaja.
U otpadnim vodama treba odrediti sljedeće:

sadržaj
komponente specifične za to
proizvodnja;

• Općenito
  količina organske tvari
  izraženo u BPK_puna(BOD₅)
  i COD;

• aktivan
  reakcija (pH);

• stupanj
  mineralizacija;

• Dostupnost
  biogeni elementi.

Ovisno o
specifičnosti proizvodnje i tehnološke
procesi analiza sastava i svojstava
otpadne vode mogu se proizvoditi
jednokratno po satu, prosječna smjena i
prosječni dnevni proporcionalni uzorci.
Također biste trebali sastaviti grafikone
fluktuacije u koncentracijama onečišćenja
sati smjena, dani, dani u tjednu. Neophodan
postaviti opcije poput
kinetika taloženja i izranja mehaničkih
nečistoće i njihov volumen; prilika
koagulacija nečistoća itd. s ciljem
određivanje najprikladnijeg
i ekonomski održivi sustavi
otpadne vode i tehnologije obrade
otpadnih voda u ovom poduzeću.

Značajan
utjecaj na kvalitetu i sastav proizvodnje
značajke rendera otpadnih voda
vodoopskrbni sustavi. Više
voda se koristi u cirkulacijskim ciklusima
ili opet (u istom poduzeću
ili na susjednom), manji je apsolut
količina otpadnih voda i to veća
njihov sadržaj zagađivača.

Spoj

Čvrste komponente sedimenata na dnu su organske tvari, koje zauzimaju 60-80% ukupnog volumena. Glavne komponente su komponente masti, proteinski elementi i ugljikohidrati. Zauzimaju 80-85 posto ukupnog volumena organske tvari. Ostatak volumena čine lignin-humusne komponente.

Glavne vrste sedimentnih naslaga:

• s mineralnim sastavom;
• s organskim komponentama;
• mješoviti.

Vlažni sedimenti na dnu komora za obradu sadrže korisne tvari kao što su dušik, kalij i fosfor. Iako ove komponente mogu poslužiti kao gnojiva, biljke ih prilično slabo apsorbiraju.

Sirove naslage vrlo brzo trunu i mogu biti nesigurne u sanitarnom smislu, jer sadrže viruse, gljivice, bakterije i jajašca helminta. Ako se takve tvari dulje zadržavaju u taložnicima i komorama uređaja za pročišćavanje, brzo će uzrokovati propadanje sedimenata s oslobađanjem plinova. Kao rezultat toga, kanalizacijski mulj može isplivati ​​na površinu u sumpu i poremetiti procese sedimentacije. Zato se mora pravovremeno provoditi uklanjanje kanalizacijskog mulja, odnosno njihovo čišćenje iz komore, dehidracija i dezinfekcija.

Mulj iz industrijskih i kućnih otpadnih voda može se podijeliti u nekoliko vrsta ovisno o korištenoj metodi pročišćavanja:

• sedimentne naslage iz rešetki;
• naslage pijeska iz pješčanika;
• teški otpad iz primarnih taložnika (mokri mulj);
• donji sedimenti iz taložnika s flokulantima i koagulansima;
• aktivni mulj iz komora za biološki tretman u aerotankovima;
• biološki film iz biofiltera;
• aktivni mulj, koji sadrži flokulanse i koagulanse;
• mješavina aktivnog mulja i teških komponenti otpadnih voda.

Sastav i svojstva brodskih otpadnih voda

Otpadne vode (WW) nastale na brodovima konvencionalno se dijele na gospodarski i fekalni i kućanski.

Brodske kućne i fekalne otpadne vode uključuju:

• - odvode i druge ispuste iz svih vrsta zahoda, pisoara, WC školjki, kao i slivnika koji se nalaze u zajedničkim zahodima;
• - odvode iz umivaonika, kade, tuševa i lopatica koji se nalaze u zdravstvenim prostorijama;
• - otjecanje iz prostorija u kojima se drže životinje;
• — ostale otpadne vode, ako su pomiješane s gore navedenim otpadnim vodama.

Kućna otpadna voda uključuje: odvode iz umivaonika, tuševa, kada, slivnika stambenih i sanitarnih čvorova, iz sudopera i kuhinjske opreme i drugih ugostiteljskih objekata. Ako kućanske i otpadne vode nisu pomiješane s domaćim i fekalnim vodama, tada nije predviđeno njihovo prikupljanje i prerada prema zahtjevima konvencije MARPOL-73/78.

Što se tiče sastava, fekalni WW u domaćinstvu sastoji se od 58% organskih i 42% mineralnih tvari (od kojih su 20% netopivih tvari u obliku suspendiranih čestica), koje sadrže sljedećih pet glavnih zagađivača:

• - veliki broj bakterija, parazita, a moguće i virusa koji inficiraju morske životinje i ljude;
• — otopljene organske i suspendirane komponente sa srednje visokom biokemijskom potražnjom za kisikom;
• - čvrste čestice (organske i anorganske) koje se talože na dno i apsorbiraju kisik tijekom biokemijske razgradnje;
• — plutajuće čestice (organske i anorganske) koje plutaju na površini vode i predstavljaju ozbiljan problem u pogledu iskoristivosti morskih rekreacijskih bazena;
• - visoke koncentracije hranjivih tvari (uglavnom spojeva fosfora i dušika).

U slučaju prekomjernog ili trajnog onečišćenja vodenog okoliša SW-om, količina kisika otopljenog u njemu opada, što zauzvrat dovodi do poremećaja u procesu prirodnog samopročišćavanja i, kao posljedice, do promjene cjelokupnog ekološki karakter vodnog područja. Niska koncentracija otopljenog kisika i visoka koncentracija organske tvari stvaraju nepovoljne uvjete za postojanje riba koje uginu ili napuštaju kontaminirano područje.

Do sada nije utvrđen kriterij koji bi sve države priznale kao univerzalan, a koji zadovoljava procjenu onečišćenja otpadnih voda iz brodova s ​​obzirom na njihov štetni učinak na morski okoliš. U tim uvjetima, u različitim zemljama, siguran stupanj onečišćenja ograničen je različitim vrijednostima glavnih pokazatelja, koji variraju u širokom rasponu.

Za određivanje stupnja onečišćenja WW-a obično se koriste sljedeći glavni pokazatelji:

BOD₅- biokemijska potreba za kisikom tijekom 5 dana. To je količina kisika (mg/l) koja je potrebna za aerobnu biokemijsku razgradnju organskih tvari sadržanih u vodi tijekom 5 dana na temperaturi od 20°C bez pristupa zraka i svjetlosti. Biokemijska potražnja za kisikom ne uzima u obzir postojane organske tvari na koje biokemijski proces ne utječe, te dio tvari koje se koriste za rast bakterija;

BAKALAR — kemijske potrebe za kisikom. To je količina kisika (mg/l) koja je potrebna za potpunu kemijsku oksidaciju organskih i mineralnih tvari sadržanih u vodi pod djelovanjem oksidacijskih sredstava;

TVV- suspendirane krutine. Ovo je količina plutajućih ili suspendiranih krutina (mg/l);

Ako indeks- ovo je broj bakterija skupine Escherichia coli ("coli") po jedinici volumena po 1 litri vode ili 1 kg supstrata (kvantitativni pokazatelj onečišćenja vode nije veći od 3 u 1 litri). Prisutnost ovih bakterija pokazatelj je mogućnosti prisutnosti bolesti (patogenih) mikroorganizama.

Praksa pokazuje da patogene bakterije opstaju puno dulje na niskim temperaturama morske vode nego u toplim vodama. No, u svakom slučaju, te bakterije i virusi opstaju u vodenom okolišu dugo vremena, dovoljno za izravan prijenos infekcije na čovjeka, ulazak u tijelo morskih životinja i oštećenje njihovih vitalnih funkcija.

1.1.Klasifikacija otpadnih voda

Otpadne vode iz
industrijska poduzeća, ovisno
od uvjeta obrazovanja, podrazd
u tri glavne skupine:

—
Proizvodnja
otpadne vode.
Njihova prisutnost izravno je povezana s
puštanje ili dostavljanje proizvoda
rad tehnološke opreme.
Te vode, pak, treba podijeliti
za tehničko-tehnološke.

Tehnički otpad
vode su posljedica korištenja
vode kako bi se osigurao normalan rad
tehnološka oprema (npr.
hlađenje).

tehnološke
otpadne vode
nastala kao rezultat upotrebe
vode u tehnološkim procesima
(na primjer: hidrotransport, rješenja
reagensi itd.)

—
kućanstvo
otpadne vode.
Nastaje kao rezultat korištenja
voda za kućanske potrebe (tj. voda iz
sanitarni čvorovi, tuševi itd.)

—
atmosferski
(površinska) kanalizacija.
rezultat su oborina
(kiša i otapanje). Ova grupa bi trebala
nositi vodu koja se koristi za navodnjavanje
travnjaka, prilaza, kao i za pranje
zgrade itd.

Po stupnju
onečišćenje kanalizacijom može biti
dvije kategorije:

—
zagađeno,
oni. čije ispuštanje u vodno tijelo ili
kanalizacijska mreža naselja
bez prethodne obrade je zabranjeno;

—
nezagađena
(uvjetno čisto),
oni. čije ispuštanje u vodno tijelo ili
kanalizaciona mreža naselja,
pod ovim uvjetima, dopušteno bez
prethodna obrada.

Ovisno o
odredište, voda u proizvodnim sustavima
Zalihe vode podijeljene su u 4 kategorije:

ja
kategorija - voda se koristi za
hlađenje tekućinom i kondenzacija
plinoviti proizvodi u izmjenjivačima topline
uređaja bez kontakta sa
proizvod, kao i upotrijebljenu vodu
za procesno hlađenje
oprema; voda postaje vruća, ali
praktički nije zagađen (zagađenje
kemikalije u takvoj vodi
promatrana kao posljedica nesreća ili
neispravnosti izmjenjivača topline
i tehnološka oprema);

II
kategorija - voda se koristi kao
medij koji upija razne netopive
(mehaničke) i otopljene nečistoće;
ne zagrijava, ali se prlja
mehaničke i otopljene nečistoće
(na primjer: prerada minerala,
hidrotransport);

III
kategorija - također se koristi voda,
poput vode II
kategorije; dok zagađuje i
zagrijava (na primjer: zarobljavanje i
čišćenje plina u peračima, gašenje
koksa itd.)

IV
kategorija - voda se koristi kao
reagens otapalo ili ekstratant
(na primjer: tijekom obogaćivanja flotacijom
prirodni resursi) itd.

Obrada sedimenta

Obrada otpadnog mulja iz poduzeća i otpadnih voda iz kućanstava započinje fazom zgušnjavanja ili zbijanja. U ovoj fazi uklanja se slobodna vlaga. Ova faza je neophodna za sve tehnološke sheme pročišćavanja. Tijekom zgušnjavanja uklanja se oko 60 posto slobodne vode. Kao rezultat toga, volumen depozita se smanjuje za više od 2 puta. Za brtvljenje se koriste sljedeće metode:

• vibracija;
• centrifugalni;
• gravitacija;
• flotacija;
• filtracija;
• kombinirane metode.

Gravitacijska tehnika prikladna je za zbijanje probavljenih sedimenata i aktivnog mulja. Ovo je prilično jednostavna i ekonomična tehnika. Za provedbu metode koriste se radijalni i vertikalni taložnici. Vrijeme postupka ovisi o karakteristikama naslaga i iznosi 5-24 sata.Za ubrzanje procesa koristi se koagulacija pomoću željeznog klorida, zagrijavanje na 90 stupnjeva, zbijanje s drugim vrstama naslaga ili miješanje.

Tehnika flotacije temelji se na činjenici da se čestice aktivnog mulja mogu zalijepiti za mjehuriće zraka i isplivati ​​na površinu. Brzina procesa je veća nego kada se koristi gravitacija. Proces je lako kontrolirati povećanjem ili smanjenjem dovoda zraka. Najčešće se koristi tlačna flotacija.

Stabilizacija se koristi za razgradnju složenih organskih spojeva na vodu, metan i ugljični dioksid. Ovaj proces se odvija u anaerobnim i aerobnim uvjetima:

1. Anaerobni uvjeti stvaraju se u septičkim jamama, taložnicima, taložnicima na dva nivoa i posebnim digestorima. Istodobno, septičke jame i talože prikladne su za male količine otpadnih voda, odnosno za privatnu upotrebu. Za velike količine otpadnih voda koriste se digestori.
2. Aerobna stabilizacija odvija se u aeracionim spremnicima. Temelji se na kontinuiranoj aeraciji mulja. Ova tehnika je jednostavnija od anaerobne probave. Karakterizira ga jednostavnost, bez emisije eksplozivnih plinova, stabilnost i niska cijena. Nakon razgradnje biorazgradivih organskih komponenti, ostatak tvari gubi sposobnost truljenja, odnosno sediment se stabilizira.

Kako bi se poboljšalo mehaničko odvodnjavanje potrebno je pripremiti sedimente. Za to se koristi klima uređaj. U tom se slučaju mijenja oblik i struktura vodne veze.

U metodi reagensa kao koagulansi koriste se soli vapna, aluminija i željeza. Uz koagulanse koriste se i flokulanti. Tehnika bez reagensa podrazumijeva:

• toplinska obrada;
• smrzavanje i odmrzavanje;
• izloženost zračenju;
• elektrokoagulacija.

Obično se odvodnjavanje sedimenata provodi u ležištima mulja ili mehaničkim metodama. Muljni jastučići su područja teritorija sa zemljanim bedemima uz rubove. Ovdje je proces dehidracije vrlo spor, ali tehnika je prilično jednostavna i ne zahtijeva velike operativne troškove.

Mehaničke metode dehidracije provode se pomoću:

• vakuumski filteri;
• filter preše;
• centrifuge;
• filtri za vibracije.

Također se koristi toplinska obrada oborina, koja se sastoji u njihovom sušenju. Za to se koriste dimni plinovi, para ili vrući zrak. U tehnici su uključene sušilice različitih izvedbi.

Najperspektivniji smjer u zbrinjavanju sedimentnih naslaga je piroliza. To je proces prerade tvari koje sadrže ugljik zagrijavanjem bez kisika na visokim temperaturama. Nakon pirolize nastaje prah koji se može koristiti u industriji, zbrinuti kao gorivo ili koristiti za proizvodnju fosfora i dušika. Primarni katran koji nastaje tijekom pirolize, nakon frakcijske destilacije, omogućuje dobivanje karboksilnih kiselina, parafina, fenola, organskih baza i koksne prašine.