Penki pagrindiniai nuotekų valymo fizinio valymo metodai

Vanduo yra gyvybės šaltinis, tačiau spartėjant industrializacijai vandens taršos problemos tampa vis rimtesnės. Nuotekų valymas tapo pagrindine aplinkos apsaugos ir ekologinės pusiausvyros palaikymo priemone.

Nuotekų valymas – tai nuotekų valymo procesas, siekiant atitikti išleidimo standartus arba pakartotinio vandens kokybės reikalavimus. Šiuolaikinės nuotekų valymo technologijos daugiausia skirstomos į tris kategorijas: fizinį, cheminį ir biologinį.

Be to, fiziniai valymo metodai dažnai yra pirmasis pasirinkimas arba išankstinis nuotekų valymo etapas dėl jų paprastos įrangos, patogaus veikimo ir didelio ekonomiškumo{0}}. Šiandien mes išsamiai apžvelgsime kelis įprastus fizinius nuotekų valymo metodus.

Gravitacinis atskyrimas yra pagrindinis ir plačiausiai naudojamas fizinio apdorojimo metodas. Jo pagrindinis principas yra panaudoti tankių skirtumą tarp suspenduotų dalelių ir vandens.

1. Sedimentacijos metodas (sunkesni daiktai nuskendo)

Kai skendinčių kietųjų dalelių tankis yra didesnis nei vandens, veikiamos gravitacijos jos grimzta į dugną. Tai efektyvi priemonė smėliui, cheminėms nuosėdoms ir dumblui pašalinti iš vandens. Atsižvelgiant į suspenduotų kietųjų dalelių koncentraciją, sedimentaciją galima suskirstyti į keturias formas:

Laisva sedimentacija: dalelės nusėda savarankiškai, netrukdydamos viena kitai. Dažniausiai naudojamas smėlio kamerose smėliui pašalinti.

Krešėjimo sedimentacija: dalelės susiduria ir aglomeruojasi nusėdimo metu, didėja jų dydis ir pagreitėja sedimentacija. Dažnai pasiekiama pridedant flokuliatorių, pavyzdžiui, smulkiam dirvožemiui pašalinti.

Sekli sedimentacija (perpildyta sedimentacija): Didelė suspenduotų kietųjų dalelių koncentracija sukelia daleles nusėda į grupes ir sudaro aiškią sąsają. Dažniausiai naudojamas didelio-drumstumo vandens valymui.

Kompresinis sedimentacija: itin didelė dalelių koncentracija apačioje; vanduo gravitacijos būdu išspaudžiamas iš viršutinių sluoksnių. Dažniausiai susidaro sedimentacijos rezervuarų dugne.

2. Flotacija ir oro flotacija (lengvesnės dalelės plūduriuoja į viršų)

Kai skendinčių kietųjų dalelių tankis yra mažesnis nei vandens (pvz., naftos, benzeno), jos išplauks į paviršių ir sudarys nuosėdas. Oro flotacija dar labiau sumažina skendinčių kietųjų dalelių tankį, leisdama prie jų prilipti oro burbuliukams, todėl iš nuotekų efektyviai pašalinamos didesnės nei 60 μm naftos dalelės ir mažo -tankio kietosios medžiagos.

Kai objektas sukasi dideliu greičiu, jis sukuria išcentrinę jėgą. Išcentriniam atskyrimui naudojamas šis principas, naudojant centrifugas arba hidrociklonus, kad būtų atskirtos skirtingos masės medžiagos, naudojant skirtingas jų patiriamas išcentrines jėgas.

Principas: Didesnės dalelės išmetamos į periferiją, o mažesnės dalelės lieka viduje, surenkamos atskirai per skirtingas išleidimo angas.

Privalumai: Greitas atskyrimo greitis, geras efektas, dažniausiai naudojamas riebioms nuotekoms ir sunkiųjų metalų nuotekoms valyti.

Filtravimas yra veiksmingas būdas pašalinti suspenduotas kietąsias medžiagas, ypač mažas daleles iš mažos{0}}koncentracijos suspensijos. Nuotekos teka per porėtą terpę, kur sulaikomos priemaišos. Remiantis žiniasklaida, ją galima suskirstyti į keturias kategorijas:

1. Ekrano filtravimas

Medija: ekrano juostos arba filtro ekranas.

Funkcija: Sulaiko dideles skendinčias medžiagas, tokias kaip piktžolės, skudurai, minkštimas ir kt., tarnauja kaip pirmoji gynybos linija valant nuotekas.

2. Mikroporinis filtravimas

Medija: filtravimo audinys, filtrų diskai, sukepinti filtrų vamzdeliai ir kt.

Funkcija: pašalina smulkias daleles, dažniausiai naudojamas preciziniam filtravimui.

3. Membraninis filtravimas (aukštųjų-technologijų atstovas)

Medija: specialiai sukurta pusiau{0}}laidi membrana.

Funkcija: Selektyviai pašalina bakterijas, virusus, organines medžiagas ir ištirpusias medžiagas iš vandens veikiant slėgiui arba elektriniam laukui. Pagrindinės technologijos apima atvirkštinį osmosą, ultrafiltravimą ir elektrodializę, todėl tai yra pagrindinė pažangaus gydymo technologija.

4. Giluminio sluoksnio filtravimas

Terpė: granuliuotos filtravimo medžiagos, tokios kaip kvarcinis smėlis ir antracitas.

Funkcija: Vanduo teka per giluminio sluoksnio filtravimo terpę, kurios porose sulaikomos suspenduotos kietosios medžiagos. Paprastai naudojamas pažangiam valymui po biologinio valymo, užtikrinant, kad nuotekos atitiktų pakartotinio naudojimo standartus.

Garinimo kristalizacija pirmiausia naudojama didelės-druskos arba organinėms nuotekoms, kad medžiaga būtų atskirta ir regeneruojama keičiantis fizinei fazei.

1. Garinimo principas: naudojant mišraus tirpalo komponentų virimo temperatūros skirtumus, kaitinant išgaruoja ir išgaruoja žemesnės virimo temperatūros medžiagos, kurios vėliau kondensuojamos ir regeneruojamos. Šiuolaikinės technologijos, tokios kaip MVR (mechaninė garų rekompresija), žymiai sumažina energijos sąnaudas perdirbant antrinį garą.

2. Kristalizacijos principas

Naudojant savybę, kad tirpumas kinta kintant temperatūrai, vanduo pašalinamas išgaruojant arba aušinant, todėl tirpalas pasiekia persotintą būseną, o tai lemia kristalų nusodinimą. Taip ne tik valomos nuotekos, bet ir išgaunamos neorganinės druskos ar organinės medžiagos.

Adsorbcijos metodas naudoja didelį poringų medžiagų, tokių kaip aktyvintoji anglis, ceolitas ir diatomitas, specifinį paviršiaus plotą ir paviršiaus aktyvumą, kad adsorbuotų vandenyje ištirpusias organines medžiagas, spalvą, kvapą ir kai kuriuos sunkiųjų metalų jonus. Teršalai tvirtai įsitvirtina adsorbento porose, todėl vanduo išvalomas giliai.

Ši technologija ypač tinka mažos-koncentracijos, bet nepatvarių teršalų, pvz., fenolių, pesticidų likučių ir dažiklių, valymui ir dažniausiai naudojama giluminiam pramoninių nuotekų valymui arba geriamojo vandens valymui-. Sočiosios medžiagos gali būti pakartotinai naudojamos termiškai arba cheminiu būdu regeneruojant, efektyviai sumažinant eksploatavimo išlaidas.

Nors fiziniai valymo metodai yra pagrįsti paprastais principais, jie yra nepakeičiamas nuotekų valymo sistemų kertinis akmuo. Nuo pagrindinės gravitacinės sedimentacijos iki pažangiausių membranų atskyrimo-ir garinimo kristalizacijos – fizinės technologijos vaidina lemiamą vaidmenį įvairiuose vandens valymo scenarijuose dėl didelio efektyvumo, ekonomiškumo ir ekologiškumo. Nesvarbu, ar tai būtų išankstinis miesto nuotekų valymas, ar giluminis pramoninių nuotekų valymas ir išteklių atgavimas, fiziniai metodai yra patikimi ir tvarūs sprendimai.

Tobulėjant medžiagų mokslui ir{0}} energiją taupančioms technologijoms, fizinio apdorojimo metodai nuolat atnaujinami-, tokios naujovės, kaip naujos membranos nuo apaugimo, mažos-energijos MVR sistemos ir pažangi valdymo centrifugų įranga, skatinantys apdorojimo efektyvumą ir ekonomiškumą. Fiziniai metodai neabejotinai vaidins vis svarbesnį vaidmenį įvairiuose scenarijuose.