2. מאפיינים כלליים של שפכים

1.2. הרכב ותכונות של שפכים

מְזוֹהָם
שפכים תעשייתיים (כמו
בדרך כלל מעבד מים) מכילים
זיהומים שונים וניתנים להפרדה
בהקשר זה, לשלוש קבוצות:

• מְזוֹהָם
  בעיקר זיהומים מינרלים
  (מפעלים מתכות,
  הנדסה, כרייה
  תעשיות; בתי חרושת
  דשנים מינרליים, חומצות,
  חומרי בניין וכו')

• מְזוֹהָם
  בעיקר זיהומים אורגניים
  (מפעלים של מזון, עיסת נייר,
  תעשייה מיקרוביולוגית;
  מפעלי פלסטיק,
  גומי וכו');

• מְזוֹהָם
  זיהומים מינרלים ואורגניים
  (חברות נפט,
  זיקוק שמן, תרופות
  תעשיות; בתי חרושת
  מזון משומר, סוכר, מוצרים אורגניים
  סינתזה, נייר, ויטמינים וכו')

תלוי ב
ריכוזי מזהמים
מיכל שפכים תעשייתי
נוכח ב-4 קבוצות: 1 - 500; 500 - 5000; 5000
- 30000; ויותר מ-30000 מ"ג לליטר.

לפי תואר
אגרסיביות הם:

• מעט אגרסיבי
  (מעט חומצי עם pH=6.06.5
  ובסיסי חלש עם pH=89);

• אגרסיבי ביותר
  (חומצי חזק עם pH9);

• לא אגרסיבי
  (עם pH=6.5
  8,0).

יתר על כך,
פסולת תעשייתית מזוהמת
מים מסווגים לפי התוכן
רעיל ומסוכן מבחינה אפידמיולוגית
היחס בין חומרים וזיהומים; לפי זמינות
פסולת ייצור מרוכזת,
לא נתון לשחרור למי השפכים
נֶטוֹ; על התכונות הפיזיקליות של מזהמים
הזיהומים האורגניים שלהם.

הרכב ומאפיינים
שפכים תעשייתיים נקבעים
תנאים ספציפיים להיווצרותם.
אפילו במפעלים עם אותו הדבר
תהליכים טכנולוגיים אלו
המפרט ישתנה. חוץ מזה
בנוסף, המצבים יהיו שונים
סילוק שפכים וצריכת מים ספציפית
ליחידת תפוקה.

משמעות בסיסית
בהיווצרות הרכב הייצור
שפכים יש צורה של מיחזור
חומרי גלם, כמו גם תהליכים טכנולוגיים,
מוצרי ביניים המיוצרים
מוצרים, הרכב ותכונות של טרי
מים וכו'.

כאשר מפתחים
תוכניות ביוב, כמו גם בהערכה
שימוש חוזר בהזדמנויות
מים או בעת יצירת מערכות מחזוריות
אספקת מים, אתה צריך לדעת
הרכב ואופן סילוק מי שפכים.
בשביל זה, יש צורך לנתח
אינדיקטורים ומשטרים פיזיקליים וכימיים
קבלות של סוגים שונים של פסולת
מים שנוצרו בארגון
תעשיות בודדות ובתי מלאכה, וב
מקרים מסוימים - בנפרד
תהליכים והתקנים טכנולוגיים.
בשפכים יש לקבוע את הדברים הבאים:

תוֹכֶן
רכיבים ספציפיים לכך
הפקה;

• כללי
  כמות החומר האורגני
  מתבטא במונחים של BOD_מלא(BOD₅)
  ו-COD;

• פָּעִיל
  תגובה (pH);

• תוֹאַר
  מינרליזציה;

• זמינות
  אלמנטים ביוגנים.

תלוי ב
פרטים של ייצור וטכנולוגיה
ניתוח תהליכים של הרכב ותכונות
ניתן להפיק מי שפכים על ידי
חד פעמי שעתי, משמרת ממוצעת ו
ממוצע דגימות פרופורציונליות יומיות.
כדאי גם לערוך תרשימים
תנודות בריכוזי מזהמים
משמרת שעות, ימים, ימים בשבוע. נחוץ
להגדיר אפשרויות כמו
קינטיקה של שקיעה ושטח של מכני
זיהומים ונפחם; הִזדַמְנוּת
קרישה של זיהומים וכו'. במטרה
קביעת המתאים ביותר
ומערכות כדאיות כלכלית
טכנולוגיות שפכים וטיפול
מי שפכים במפעל זה.

משמעותי
השפעה על איכות והרכב הייצור
תכונות רינדור מי שפכים
מערכות אספקת מים. יותר
מים משמשים במחזורי מחזור
או שוב (באותו מפעל
או על השכנה), ככל שהמוחלט קטן יותר
כמות השפכים וכמה שיותר
תכולת המזהמים שלהם.

מתחם

המרכיבים המוצקים של משקעים בתחתית הם חומרים אורגניים, אשר תופסים 60-80% מהנפח הכולל. המרכיבים העיקריים הם רכיבי שומן, יסודות חלבון ופחמימות. הם תופסים 80-85 אחוז מהנפח הכולל של החומר האורגני. שאר הנפח הוא רכיבי ליגנין-חומוס.

הסוגים העיקריים של משקעים:

• עם הרכב מינרלים;
• עם רכיבים אורגניים;
• מעורב.

המשקעים הרטובים בתחתית תאי הטיפול מכילים חומרים שימושיים כמו חנקן, אשלגן וזרחן. למרות שרכיבים אלה יכולים לשמש כדשנים, הם נספגים בצורה גרועה למדי בצמחים.

משקעים גולמיים נרקבים מהר מאוד ויכולים להיות לא בטוחים מבחינת תברואה, מכיוון שהם מכילים וירוסים, פטריות, חיידקים וביצי הלמינת. אם חומרים כאלה יישארו זמן רב במיכלי השיקוע ובחדרי מתקן הטיהור, הם יגרמו במהירות לריקבון של המשקעים עם שחרור גזים. כתוצאה מכך, בוצת ביוב עלולה לצוף אל פני השטח בבור ולשבש תהליכי שיקוע. לכן סילוק בוצת הביוב חייב להתבצע בזמן, כלומר, ניקוים מהתא, התייבשות וחיטוי.

ניתן לחלק בוצה משפכים תעשייתיים וביתיים למספר סוגים בהתאם לשיטת הטיפול בה נעשה שימוש:

• משקעים משקעים;
• משקעי חול ממלכודות חול;
• פסולת כבדה ממיכלי שיקוע ראשוניים (בוצה רטובה);
• משקעי תחתית ממיכלי שיקוע עם חומרי פקקים וחומרי קרישה;
• בוצה פעילה מתאי טיפול ביולוגי באירוטנקים;
• סרט ביולוגי ממסננים ביולוגיים;
• בוצה פעילה, המכילה פקקים וחומרי קרישה;
• תערובת של בוצה פעילה ורכיבים כבדים של שפכים.

הרכב ומאפיינים של שפכי ספינה

מי שפכים (WW) הנוצרים על ספינות מחולקים באופן קונבנציונלי ל כלכלי וצואה ומשק בית.

שפכים ביתיים וצואה כוללים:

• - פתחי ניקוז ושקעים אחרים מכל סוגי השירותים, משתנות, אסלות, וכן שקעים הממוקמים בשירותים משותפים;
• - ניקוזים מכיורים, אמבטיות, מקלחות ומשטחים הממוקמים בחצרים רפואיים;
• - נגר מחצרים שבהם מוחזקים בעלי חיים;
• - שפכים אחרים, אם הם מעורבים עם הקולחים המפורטים לעיל.

שפכים ביתיים כוללים: ניקוזים מכיור שטיפה, מקלחות, אמבטיות, מנקזים של מתקני מגורים וסניטריים, מכיור וציוד למטבח וממתקני הסעדה אחרים. אם הבית וה-WW אינם מעורבים עם מים ביתיים וצואה, אז איסוף ועיבוד שלהם לפי הדרישות של אמנת MARPOL-73/78 אינם מסופקים.

מבחינת הרכב, WW צואה ביתית מורכבת מ-58% אורגניים ו-42% חומרים מינרליים (מתוכם 20% הם חומרים בלתי מסיסים בצורה של חלקיקים מרחפים), המכילים את חמשת המזהמים העיקריים הבאים:

• - מספר רב של חיידקים, טפילים ואולי וירוסים המדביקים בעלי חיים ואנשים ימיים;
• - רכיבים אורגניים ותלויים מומסים עם דרישת חמצן ביוכימית בינונית גבוהה;
• - חלקיקים מוצקים (אורגניים ואי-אורגניים), שוקעים לקרקעית וסופגים חמצן במהלך הפירוק הביוכימי שלהם;
• - חלקיקים צפים (אורגניים ואי-אורגניים) הצפים על פני המים ומהווים בעיה רצינית מבחינת השימושיות של בריכות נופש ימיות;
• - ריכוזים גבוהים של חומרים מזינים (בעיקר תרכובות זרחן וחנקן).

במקרים של זיהום מופרז או קבוע של הסביבה המימית עם SW, כמות החמצן המומסת בה פוחתת, מה שמביא בתורו לשיבוש בתהליך הטיהור העצמי הטבעי וכתוצאה מכך לשינוי בכללותו. אופי אקולוגי של אזור המים. ריכוז נמוך של חמצן מומס וריכוז גבוה של חומרים אורגניים יוצרים תנאים לא נוחים לקיומם של דגים, שמתים או עוזבים את האזור המזוהם.

עד כה, לא נקבע קריטריון שיוכר על ידי כל המדינות כאוניברסלי, המספק את הערכת הזיהום של WW שנפלט מאוניות במונחים של השפעותיהם המזיקות על הסביבה הימית. בתנאים אלה, במדינות שונות, מידת הזיהום הבטוחה מוגבלת על ידי ערכים שונים של האינדיקטורים העיקריים, אשר משתנים בטווח רחב.

המדדים העיקריים הבאים משמשים בדרך כלל לקביעת מידת זיהום WW:

BOD₅- דרישת חמצן ביוכימית למשך 5 ימים. זוהי כמות החמצן (מ"ג/ליטר) הדרושה לפירוק ביוכימי אירובי של חומרים אורגניים הכלולים במים למשך 5 ימים בטמפרטורה של 20 מעלות צלזיוס ללא גישה לאוויר ואור. דרישת החמצן הביוכימית אינה מביאה בחשבון חומרים אורגניים עמידים שאינם מושפעים מהתהליך הביוכימי, וחלק מהחומרים המשמשים לגידול חיידקים;

בַּקָלָה - דרישת חמצן כימית. זוהי כמות החמצן (מ"ג / ליטר) הנדרשת לחמצון כימי מלא של חומרים אורגניים ומינרלים הכלולים במים תחת פעולתם של חומרי חמצון;

TVV- מוצקים מרחפים. זוהי כמות המוצקים הצפים או המרחפים (מ"ג/ליטר);

אם אינדקס- זהו מספר החיידקים מקבוצת Escherichia coli ("קולי") ליחידת נפח לכל 1 ליטר מים או 1 ק"ג של מצע (אינדיקטור כמותי לזיהום מים הוא לא יותר מ-3 ל-1 ליטר). נוכחותם של חיידקים אלו היא אינדיקציה לאפשרות להימצאותם של מיקרואורגניזמים גורמי מחלות (פתוגניים).

התרגול מראה שחיידקים פתוגניים שורדים הרבה יותר זמן בטמפרטורות נמוכות של מי ים מאשר במים חמים. אבל בכל מקרה, החיידקים והנגיפים הללו שורדים בסביבה המימית לאורך זמן, מספיק להעברה ישירה של זיהום לבני אדם, כניסה לגוף של בעלי חיים ימיים ופגיעה בתפקודיהם החיוניים.

1.1.סיווג שפכים

שפכים מים מ
מפעלים תעשייתיים, תלוי
מתנאי החינוך, תתחלק
לשלוש קבוצות עיקריות:

—
הפקה
מי שפכים.
הנוכחות שלהם קשורה ישירות
שחרור או מתן מוצר
תפעול ציוד טכנולוגי.
את המים האלה, בתורו, יש לחלק
לטכני וטכנולוגי.

פסולת טכנית
מים הם תוצאה של השימוש
מים כדי להבטיח פעולה תקינה
ציוד טכנולוגי (לדוגמה,
הִתקָרְרוּת).

טֶכנוֹלוֹגִי
מי שפכים
נוצר כתוצאה מהשימוש
מים בתהליכים טכנולוגיים
(לדוגמה: הידרוטרנספורט, פתרונות
ריאגנטים וכו')

—
בית
מי שפכים.
נוצר כתוצאה משימוש
מים למטרות ביתיות (כלומר מים מ
מתקנים סניטריים, מקלחות וכו')

—
אטמוספרי
ביוב (עילי).
הם תוצאה של משקעים
(גשם ונמס). הקבוצה הזו צריכה
לשאת מים המשמשים להשקיה
מדשאות, חניות, כמו גם לשטיפה
מבנים וכו'.

לפי תואר
זיהום ביוב יכול להיות
שתי קטגוריות:

—
מְזוֹהָם,
הָהֵן. שהזרמתם לגוף מים או
רשת הביוב של הישוב
ללא טיפול מקדים אסור;

—
לא מזוהם
(נקי בתנאי),
הָהֵן. שהזרמתם לגוף מים או
רשת הביוב של הישוב,
בתנאים אלה, מותר ללא
עיבוד מקדים.

תלוי ב
יעד, מים במערכות ייצור
אספקת המים מחולקת ל-4 קטגוריות:

אני
קטגוריה - מים משמשים
קירור נוזל ועיבוי
מוצרים גזים במחלפי חום
מכשירים ללא מגע איתם
המוצר, כמו גם המים המשמשים
לקירור תהליך
צִיוּד; המים מתחממים, אבל
כמעט לא מזוהם (זיהום
כימיקלים במים כאלה
נצפה כתוצאה מתאונות או
תקלות של מחליפי חום
וציוד טכנולוגי);

II
קטגוריה - מים משמשים כ
מדיום הסופג מגוון בלתי מסיסים
זיהומים (מכניים) ומומסים;
לא מתחמם, אבל מתלכלך
זיהומים מכניים ומומסים
(לדוגמה: עיבוד מינרלים,
הידרוטרנספורט);

III
קטגוריה - משתמשים גם במים,
כמו מים II
קטגוריות; תוך כדי זיהום ו
מתחמם (לדוגמה: לכידה ו
ניקוי גז בסורברים, כיבוי
קולה וכו')

IV
קטגוריה - מים משמשים כ
ממס מגיב או מיצוי
(לדוגמה: במהלך העשרה בציפה
משאבי טבע) וכו'.

עיבוד משקעים

הטיפול בבוצת שפכים ממפעלים ושפכים ביתיים מתחיל בשלב עיבוי או דחיסה. בשלב זה מוסרת לחות חופשית. שלב זה הכרחי עבור כל תוכניות הטיהור הטכנולוגיות. במהלך העיבוי מוסרים כ-60 אחוז מהמים הפנויים. כתוצאה מכך, נפח הפיקדונות מצטמצם ביותר מפי 2. השיטות הבאות משמשות לאיטום:

• רֶטֶט;
• צֶנטרִיפוּגָלִי;
• כוח משיכה;
• הַנפָּקָה;
• סִנוּן;
• שיטות משולבות.

טכניקת הכבידה מתאימה לדחיסה של משקעים מעוכלים ובוצה פעילה. זוהי טכניקה פשוטה וחסכונית למדי. כדי ליישם את השיטה, נעשה שימוש במיכלי שיקוע רדיאליים ואנכיים. משך ההליך תלוי במאפייני המשקעים והוא 5-24 שעות, להאצת התהליך נעשה שימוש בקרישה באמצעות כלוריד ברזל, חימום ל-90 מעלות, דחיסה עם סוגים אחרים של משקעים או ערבוב.

טכניקת הציפה מבוססת על העובדה שחלקיקי בוצה פעילים יכולים להידבק לבועות אוויר ולצוף אל פני השטח. מהירות התהליך גבוהה יותר מאשר בעת שימוש בכוח הכבידה. קל לשלוט בתהליך על ידי הגדלת או הקטנה של אספקת האוויר. הנפוץ ביותר הוא הנפת לחץ.

ייצוב משמש לפירוק תרכובות אורגניות מורכבות למים, מתאן ופחמן דו חמצני. תהליך זה מתרחש בתנאים אנאירוביים ואירוביים:

1. תנאים אנאירוביים נוצרים בבורות ספיגה, מבהירים, במיכלי שיקוע דו קומתיים ומעכלים מיוחדים. יחד עם זאת, בורות ספיגה ובורות שיקוע מתאימים לכמויות קטנות של שפכים, כלומר לשימוש פרטי. עבור כמויות גדולות של שפכים, משתמשים במעכלים.
2. ייצוב אירובי מתבצע במיכלי אוורור. הוא מבוסס על אוורור רציף של הבוצה. טכניקה זו פשוטה יותר מאשר עיכול אנאירובי. הוא מאופיין בפשטות, ללא פליטת גזים נפיצים, יציבות ועלות נמוכה. לאחר פירוק רכיבים אורגניים מתכלים, שאר החומרים מאבדים את יכולתם להירקב, כלומר המשקעים מתייצבים.

על מנת לשפר את ההתייבשות המכנית, יש להכין משקעים. לשם כך, נעשה שימוש במיזוג אוויר. במקרה זה, הצורה והמבנה של קשר המים משתנים.

בשיטת הריאגנטים משמשים מלחי סיד, אלומיניום וברזל כחומרי קרישה. יחד עם חומרי קרישה, נעשה שימוש גם בחומרי גלם. טכניקה ללא ריאגנטים מרמזת:

• טיפול בחום;
• הקפאה והפשרה;
• חשיפה לקרינה;
• קרישה חשמלית.

בדרך כלל, הסרת מים של משקעים מתבצעת בערוגות בוצה או בשיטות מכניות. כריות סחף הן אזורי טריטוריה עם חומות עפר לאורך הקצוות. כאן תהליך ההתייבשות איטי מאוד, אך הטכניקה די פשוטה ואינה דורשת עלויות תפעול גבוהות.

שיטות מכניות של התייבשות מתבצעות באמצעות:

• מסנני ואקום;
• מכבשי סינון;
• צנטריפוגות;
• מסנני רטט.

משמש גם טיפול תרמי של משקעים, המורכב בייבוש שלהם. לשם כך, גזי פליטה, קיטור או אוויר חם משמשים. מייבשים בעיצובים שונים מעורבים בטכניקה.

הכיוון המבטיח ביותר בסילוק משקעים הוא פירוליזה. זהו תהליך עיבוד חומרים המכילים פחמן על ידי חימום ללא חמצן בטמפרטורות גבוהות. לאחר פירוליזה נוצרת אבקה שניתן להשתמש בה בתעשייה, להיפטר ממנה כדלק או להפקת זרחן וחנקן. הזפת הראשונית שנוצרת במהלך פירוליזה, לאחר זיקוק חלקי, מאפשרת להשיג חומצות קרבוקסיליות, פרפין, פנולים, בסיסים אורגניים ואבק קוק.