Դաբաղման կեղտաջրերի մաքրման ընդհանուր մեթոդներ

Կեղտաջրերի մաքրման հիմնական մեթոդը տարբեր տեխնիկական միջոցների կիրառումն է՝ կոյուղու և կեղտաջրերի մեջ պարունակվող աղտոտիչները առանձնացնելու, հեռացնելու և վերամշակելու, կամ դրանք անվնաս նյութերի վերածելու համար՝ ջուրը մաքրելու համար։

Կեղտաջրերի մաքրման բազմաթիվ եղանակներ կան, որոնք ընդհանուր առմամբ կարելի է դասակարգել չորս կատեգորիայի՝ կենսաբանական մաքրում, ֆիզիկական մաքրում, քիմիական մաքրում և բնական մաքրում:

1. Կենսաբանական մշակում

Միկրոօրգանիզմների նյութափոխանակության միջոցով կեղտաջրերում լուծույթների, կոլոիդների և մանր սուսպենզիաների տեսքով օրգանական աղտոտիչները վերածվում են կայուն և անվնաս նյութերի: Տարբեր միկրոօրգանիզմների կախվածությամբ, կենսաբանական մաքրումը կարելի է բաժանել երկու տեսակի՝ աէրոբ կենսաբանական մաքրում և անաէրոբ կենսաբանական մաքրում:

Կեղտաջրերի կենսաբանական մաքրման մեջ լայնորեն կիրառվում է աէրոբ կենսաբանական մաքրման մեթոդը: Տարբեր գործընթացային մեթոդների համաձայն, աէրոբ կենսաբանական մաքրման մեթոդը բաժանվում է երկու տեսակի՝ ակտիվացված տիղմի մեթոդ և բիոթաղանթի մեթոդ: Ակտիվացված տիղմի գործընթացն ինքնին մաքրման միավոր է, որն ունի աշխատանքային ռեժիմների բազմազանություն: Կենսաթաղանթի մեթոդի մաքրման սարքավորումները ներառում են բիոֆիլտր, կենսաբանական պտտվող սկավառակ, կենսաբանական կոնտակտային օքսիդացման բաք և կենսաբանական հեղուկացված շերտ և այլն: Կենսաբանական օքսիդացման լճակի մեթոդը կոչվում է նաև բնական կենսաբանական մաքրման մեթոդ: Անաէրոբ կենսաբանական մաքրումը, որը հայտնի է նաև որպես կենսաբանական վերականգնման մշակում, հիմնականում օգտագործվում է բարձր կոնցենտրացիայի օրգանական կեղտաջրերի և տիղմի մաքրման համար:

2. Ֆիզիկական բուժում

Կեղտաջրերում անլուծելի կախված աղտոտիչների (ներառյալ յուղային թաղանթը և յուղի կաթիլները) ֆիզիկական ազդեցությամբ առանձնացման և վերականգնման մեթոդները կարելի է բաժանել գրավիտացիոն առանձնացման մեթոդի, կենտրոնախույս առանձնացման մեթոդի և մաղի պահպանման մեթոդի: Գրավիտացիոն առանձնացման մեթոդին պատկանող մաքրման միավորներն են նստեցումը, լողացողը (օդային լողացում) և այլն, իսկ համապատասխան մաքրման սարքավորումներն են՝ ավազի խցիկը, նստեցման բաք, ճարպի որսորդ, օդային լողացման բաք և դրա օժանդակ սարքերը և այլն: Կենտրոնախույս առանձնացումն ինքնին մաքրման միավորի տեսակ է, օգտագործվող մշակման սարքերն են՝ ցենտրիֆուգը և հիդրոցիկլոնը և այլն: Ցանցի պահպանման մեթոդն ունի երկու մշակման միավոր՝ ցանցային ցանցային պահպանում և ֆիլտրացիա: Առաջինն օգտագործում է ցանցեր և ցանցեր, իսկ երկրորդը՝ ավազային ֆիլտրեր և միկրոծակոտկեն ֆիլտրեր և այլն: Ջերմափոխանակման սկզբունքի վրա հիմնված մաքրման մեթոդը նույնպես ֆիզիկական մաքրման մեթոդ է, իսկ դրա մաքրման միավորներն են՝ գոլորշիացումը և բյուրեղացումը:

3. Քիմիական մշակում

Կեղտաջրերի մաքրման մեթոդ, որը առանձնացնում և հեռացնում է կեղտաջրերի մեջ լուծված և կոլոիդային աղտոտիչները կամ դրանք վերածում է անվնաս նյութերի՝ քիմիական ռեակցիաների և զանգվածի փոխանցման միջոցով: Քիմիական մաքրման մեթոդում դեղաչափման քիմիական ռեակցիայի վրա հիմնված մշակման միավորներն են՝ կոագուլյացիա, չեզոքացում, օքսիդա-վերականգնում և այլն, մինչդեռ զանգվածի փոխանցման վրա հիմնված մշակման միավորներն են՝ արդյունահանում, շերտազատում, շերտազատում, ադսորբցիա, իոնափոխանակություն, էլեկտրոդիալիզ և հակադարձ օսմոս և այլն: Վերջին երկու մշակման միավորները միասին կոչվում են թաղանթային բաժանման տեխնոլոգիա: Դրանց թվում զանգվածի փոխանցում օգտագործող մշակման միավորն ունի ինչպես քիմիական ազդեցություն, այնպես էլ դրան առնչվող ֆիզիկական ազդեցություն, ուստի այն կարող է նաև առանձնացվել քիմիական մաքրման մեթոդից և դառնալ մաքրման մեկ այլ տեսակ, որը կոչվում է ֆիզիկաքիմիական մեթոդ:

նկար

Կոյուղու մաքրման ընդհանուր գործընթաց

1. Կեղտաջրերի ճարպազերծում

Ճարպազերծող թափոնային հեղուկում աղտոտվածության ցուցանիշները, ինչպիսիք են յուղի պարունակությունը, CODcr-ը և BOD5-ը, շատ բարձր են: Մշակման մեթոդները ներառում են թթվային արդյունահանում, ցենտրիֆուգացում կամ լուծիչով արդյունահանում: Լայնորեն կիրառվում է թթվային արդյունահանման մեթոդը, որի դեպքում ավելացվում է H2SO4՝ pH-ի արժեքը 3-4-ի հասցնելու համար՝ դեմուլսացման համար, գոլորշու մեջ է մշակվում և խառնվում աղով, և 45-60 տ ջերմաստիճանում 2-4 ժամ թողնելուց հետո յուղը աստիճանաբար լողում է վերև՝ առաջացնելով ճարպային շերտ: Ճարպի վերականգնումը կարող է հասնել 96%-ի, իսկ CODcr-ի հեռացումը՝ ավելի քան 92%: Ընդհանուր առմամբ, ջրի մուտքում յուղի զանգվածային կոնցենտրացիան 8-10 գ/լ է, իսկ ջրի ելքում յուղի զանգվածային կոնցենտրացիան՝ 0.1 գ/լ-ից պակաս: Վերականգնված յուղը հետագայում մշակվում և վերածվում է խառը ճարպաթթուների, որոնք կարող են օգտագործվել օճառ պատրաստելու համար:

2. Կրաքարի և մազահեռացման կեղտաջրեր

Կրապատման և մազահեռացման կեղտաջրերը պարունակում են սպիտակուց, կիր, նատրիումի սուլֆիդ, կախված պինդ նյութեր, ընդհանուր CODcr-ի 28%-ը, ընդհանուր S2-ի 92%-ը և ընդհանուր SS-ի 75%-ը: Մաքրման մեթոդները ներառում են թթվայնացում, քիմիական նստեցում և օքսիդացում:

Արտադրության մեջ հաճախ օգտագործվում է թթվայնացման մեթոդը: Բացասական ճնշման պայմաններում ավելացվում է H2SO4՝ pH-ի արժեքը 4-4.5-ի հասցնելու համար, առաջանում է H2S գազ, կլանվում է NaOH լուծույթով և առաջանում է ծծմբավորված ալկալի՝ վերօգտագործման համար: Կեղտաջրերում նստվածք տվող լուծվող սպիտակուցը զտվում, լվացվում և չորանում է, դառնում է արտադրանք: Սուլֆիդի հեռացման արագությունը կարող է հասնել ավելի քան 90%-ի, իսկ CODcr-ը և SS-ը նվազում են համապատասխանաբար 85%-ով և 95%-ով: Դրա արժեքը ցածր է, արտադրական գործողությունը պարզ է, հեշտ է կառավարելի, իսկ արտադրական ցիկլը կրճատվում է:

3. Քրոմի դաբաղման կեղտաջրեր

Քրոմի դաբաղման կեղտաջրերի հիմնական աղտոտիչը ծանր մետաղ Cr3+-ն է, որի զանգվածային կոնցենտրացիան մոտ 3-4 գ/լ է, իսկ pH-ը թույլ թթվային է: Մաքրման մեթոդները ներառում են ալկալային նստեցում և ուղղակի վերամշակում: Կենցաղային դաբաղման գործարանների 90%-ը կիրառում է ալկալային նստեցման մեթոդը՝ քրոմի թափոն հեղուկին ավելացնելով կիր, նատրիումի հիդրօքսիդ, մագնեզիումի օքսիդ և այլն, ռեակցիայի մեջ մտնելով և ջրազրկելով՝ ստանալով քրոմ պարունակող տիղմ, որը կարող է վերօգտագործվել դաբաղման գործընթացում՝ ծծմբական թթվում լուծվելուց հետո:

Ռեակցիայի ընթացքում pH-ի արժեքը 8.2-8.5 է, իսկ նստվածքը լավագույնս առաջանում է 40°C ջերմաստիճանում: Ալկալիական նստվածքագոյացնող նյութը մագնեզիումի օքսիդն է, քրոմի վերականգնման արագությունը՝ 99%, իսկ քրոմի զանգվածային կոնցենտրացիան արտահոսքում 1 մգ/լ-ից պակաս է: Այնուամենայնիվ, այս մեթոդը հարմար է խոշորածավալ դաբաղման գործարանների համար, և վերամշակված քրոմի ցեխի մեջ լուծվող յուղի և սպիտակուցի նման խառնուրդները կազդեն դաբաղման էֆեկտի վրա:

4. Համալիր կեղտաջրեր

4.1. Նախնական մաքրման համակարգ. Այն հիմնականում ներառում է մաքրման կայաններ, ինչպիսիք են ճաղավանդակը, կարգավորիչ բաքը, նստվածքի բաքը և օդային լողացման բաքը: Դաբաղարանի կեղտաջրերում օրգանական նյութերի և կախված պինդ նյութերի կոնցենտրացիան բարձր է: Նախնական մաքրման համակարգը օգտագործվում է ջրի ծավալը և որակը կարգավորելու, պինդ խառնուրդները և կախված պինդ նյութերը հեռացնելու, աղտոտման բեռի մի մասը նվազեցնելու և հետագա կենսաբանական մաքրման համար լավ պայմաններ ստեղծելու համար:

4.2. Կենսաբանական մաքրման համակարգ. Դաբաղյան գործարանի կեղտաջրերի ρ(CODcr)-ը սովորաբար կազմում է 3000-4000 մգ/լ, ρ(BOD5)-ը՝ 1000-2000 մգ/լ, որը պատկանում է բարձր կոնցենտրացիայի օրգանական կեղտաջրերի շարքին, m(BOD5)/m(CODcr) արժեքը կազմում է 0.3-0.6, որը հարմար է կենսաբանական մաքրման համար: Ներկայումս Չինաստանում ավելի լայնորեն կիրառվում են օքսիդացման առվակը, SBR-ը և կենսաբանական կոնտակտային օքսիդացումը, մինչդեռ ռեակտիվ աերացիան, խմբաքանակային կենսաթաղանթային ռեակտորը (SBBR), հեղուկացված շերտը և վերև հոսքով անաէրոբ տիղմի շերտը (UASB):