Oczyszczalnia Ścieków Przemysłowych: Reaktor i Różne Metody Oczyszczania
- Szczegóły
Ścieki, wytwarzane w procesach technologicznych wielu rodzajów przemysłu oraz w gospodarstwach domowych, powinny być poddawane oczyszczaniu w oczyszczalniach, aby zapewnić odpowiednią klasę czystości wody zrzucanej do odbiorników.
Rodzaje Oczyszczalni Ścieków
Oczyszczanie ścieków w przemyśle zwykle obejmuje następujące etapy:
- Oczyszczanie wstępne (mechaniczne): Jest to pierwszy stopień oczyszczania, obowiązkowy w każdej oczyszczalni. Ma na celu oddzielenie od ścieków zanieczyszczeń o większych gabarytach oraz zawiesiny. Zastosowanie znajdują tutaj sita i kraty, dzięki którym zatrzymywane są większe zanieczyszczenia, natomiast zawiesina wyodrębniana jest przy wykorzystaniu piaskowników i osadników. Podczas tego etapu usuwane są również tłuszcze.
- Oczyszczanie biologiczne: W etapie tym następuje mineralizacja substancji organicznych, usuwanie substancji biogennych oraz usunięcie mikroorganizmów chorobotwórczych. Najpowszechniej stosowaną metodą okazuje się być metoda osadu czynnego.
- Oczyszczanie chemiczne: Swoje działanie opierają o proces neutralizacji szkodliwych zanieczyszczeń bądź ich wytrącanie. Stosuje się tutaj takie procesy jak: koagulacja, sorpcja, ekstrakcja, odgazowanie, wymrażanie, dezynfekcja, redukcja chromu.
Oczyszczalnie Mechaniczne
Oczyszczalnie mechaniczne to rodzaj oczyszczalni, w których proces oczyszczania opiera się głównie na metodach mechanicznych. Głównym celem tych oczyszczalni jest usunięcie substancji stałych, takich jak piasek i odpady organiczne, z przepływających ścieków.
Oczyszczalnie Biologiczne
Oczyszczalnie biologiczne wykorzystują procesy biologiczne do oczyszczania ścieków. Głównym celem tych oczyszczalni jest rozkładanie zanieczyszczeń organicznych przez mikroorganizmy, takie jak bakterie i grzyby. Biologiczne oczyszczanie opiera się na procesach biochemicznych, w których mikroorganizmy rozkładają związki organiczne na prostsze substancje.
Oczyszczalnie Chemiczne
Oczyszczalnie chemiczne wykorzystują procesy chemiczne do usuwania zanieczyszczeń z przepływających ścieków. Te oczyszczalnie są zwykle stosowane w przypadku, gdy inne metody oczyszczania nie są wystarczająco skuteczne.
Przeczytaj także: Przydomowe oczyszczalnie ścieków Zawiercie
Metody Biologicznego Oczyszczania Ścieków
Biologiczne oczyszczanie ścieków wykorzystuje mikroorganizmy do rozkładu zanieczyszczeń organicznych i niektórych nieorganicznych zawartych w ściekach. Proces ten jest efektywny, ekologiczny i szeroko stosowany w różnych gałęziach przemysłu.
Głównie rodzaje systemów biologicznego oczyszczania ścieków:
- Osad czynny: Zawiesina mikroorganizmów w zbiornikach napowietrzanych, gdzie bakterie tlenowe rozkładają związki organiczne.
- Złoże zawieszone (MBBR): Mikroorganizmy rozwijają się na nośnikach, tworząc biofilm, który oczyszcza ścieki.
- Reaktory beztlenowe: Stosowane do ścieków o wysokim stężeniu substancji organicznych, gdzie procesy beztlenowe powodują przekształcanie zanieczyszczeń ze ścieków w biogaz.
Warunki Procesu Biologicznego Oczyszczania
Skuteczność biologicznego oczyszczania zależy od kilku czynników:
- Tlen: W procesach tlenowych konieczne jest napowietrzanie.
- Temperatura: Optymalna dla większości procesów to 20-35°C. Poniżej 6 st. C aktywność złoża zanika.
- pH: Zazwyczaj w zakresie 6,5-8,5.
- Skład ścieków: Ścieki mogą zawierać substancje toksyczne, które wymagają wstępnego dostosowania.
- Czas retencji: Określa, jak długo ścieki pozostają w reaktorze.
Przykłady Technologii Oczyszczania Ścieków
- UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket): Reaktor beztlenowy stosowany w przemyśle spożywczym do oczyszczania ścieków o wysokim ładunku organicznym.
- SBR (Sequencing Batch Reactor): System sekwencyjny, elastyczny dla zmiennych składów ścieków. Metoda SBR sprowadza się do biologicznego oczyszczania ścieków osadem czynnym w procesie „porcjowym”. W układzie SBR na ogół nie występują osadniki wstępne, a nigdy - osadniki wtórne. Mogą występować selektory beztlenowe i tlenowe.
- MBR (Membrane Bioreactor): Kombinacja osadu czynnego z filtracją membranową, zapewniająca wysoką jakość oczyszczonej wody. Reaktory membranowe, zwane również membranami MBR, łączą biologiczne oczyszczanie z filtracją membranową, zapewniając skuteczne usuwanie zanieczyszczeń i odzysk wody najwyższej jakości.
- MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor): Reaktor ze złożem zawieszonym na którym rozwija się błona biologiczna, która oczyszcza ścieki.
Elementy Oczyszczalni Ścieków
W skład oczyszczalni wchodzą różne elementy, takie jak:
- Sita mechaniczne
- Komory osadu
- Reaktory biologiczne
- Filtry
- Stacje pomiarowe
- Systemy monitoringu i sterowania
- Systemy odzysku energii i ciepła
- Systemy odzysku wody i składników odżywczych
- Systemy wentylacyjne i redukcji zapachów
- Technologie cyfrowe (SCADA)
- Systemy odzysku osadów
Parametry Kontrolne w Oczyszczalni
Podczas pracy oczyszczalni ścieków monitoruje się różne parametry, takie jak:
Przeczytaj także: Oczyszczalnia oksydacyjna: zasady działania
- Odczytywanie stanu mierników zużycia energii elektrycznej
- Odczytywanie stanu przepływomierzy w reaktorach
- Wykonywanie analiz na zawartość azotynów, azotanów i fosforanów
Tabela Przykładowego Składu Ścieków
Skład ścieków różni się w zależności od źródła pochodzenia. Poniżej przedstawiono przykładowy skład ścieków z mycia rurociągów do transportu mleka:
Z tresci tabeli wynika, że skład serwatki zależy m. in.
Tabela 2a Przykładowy skład ścieków z mycia rurociągów do transportu mleka.
Oczyszczanie Ścieków Metodami Fizykochemicznymi
W przypadku ścieków zawierających chemiczne związki organiczne, metale ciężkie itp., stosuje się metody fizykochemiczne i chemiczne, takie jak neutralizacja, ekstrakcja, sorpcja, elektroliza i destylacja. Koagulacja jest jednym z procesów chemicznych, gdzie dodanie koagulantów powoduje, że z zolu wytrąca się osad w postaci zwartego koagulatu.
Adsorpcja
Pochłanianie zanieczyszczeń na powierzchni sorbenta, np. węgla aktywowanego, nazywamy adsorpcją. Jest to typowy proces pomiędzy fazą ciekłą i stałą doprowadzony do stanu równowagi.
Przeczytaj także: Jak ustawić napowietrzanie?
tags: #oczyszczalnia #ścieków #przemysłowych #reaktor #4 #rodzaje
