Назначение блока
Физико-химическая очистка сточных вод используется для удаления различных загрязнителей, включая органические и неорганические вещества, и может применяться в различных областях, таких как:
– фармацевтика и косметика: очистка сточных вод от остатков активных веществ и растворителей.
– пищевая промышленность: очистка сточных вод от остатков органических веществ, жирных кислот, крахмалов и других органических загрязнителей, которые образуются в процессе переработки пищи.
Опционально возможно дополнительное оснащение блока ФХО осветлительными и сорбционными фильтрами для удаления различных солей и растворенных загрязнителей в зависимости от состава сточных вод.
Приём сточных вод осуществляется с помощью входного патрубка. Перед началом очистки, сточная вода проходит через расходомер, установленный для контроля объема сточных вод.
В сточные воды добавляются химические реагенты коагулянт, флокулянт. Опционально для нормализации уровня pH, может производиться подщелачивание или наоборот подкисление сточных вод. Реагент приготавливается из сухих порошков в станциях приготовления реагента. Дозирование осуществляется с помощью специальных дозирующих насосов.
2.1 Флокулятор
Сточные воды с помощью насосного оборудования поступают во флокулятор, куда дозируются требуемые реагенты. Во флокуляторе происходит смешивание сточной воды с реагентами, таким образом проходя через флокулятор осуществляется процесс флокуляции – образование крупных хлопьев из мелких частиц.
Из флокулятора смесь под остаточным давлением поступает во флотатор, где с помощью выделения растворенного воздуха создаются пузырьки, которые прикрепляются к хлопьям загрязнителей и поднимают их на поверхность воды в виде флотошлама. Помимо флотошлама, также образуется донный осадок, который откачивается насосом в специальную емкость.
Флотошлам собранный скребковым механизмом флотационной установки и донный осадок, откачиваемый из флотатора, попадают в емкость шлама, откуда винтовыми насосами качаются на обезвоживание.
С целью автоматизации работы оборудования предусматривается шкаф управления, который также обеспечивает защиту оборудования от перегрузок. Опционально предусматривается система диспетчеризации для удаленного контроля работы оператором и система оповещения для информирования оператора.
Очищенная вода выводится из блока через выходной патрубок и может быть использована на дальнейшую очистку или сброс (при соблюдении экологических норм и предельно-допустимых концентраций).
Оборудование может размещаться как в технологическом павильоне в виде готового блок-контейнера заводской готовности, так и размещение оборудования в помещении Заказчика.
В зависимости от условий размещения и требований к очистке сточных вод состав и компоновка сооружений могут меняться.
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ ПРОМЫШЛЕННЫХ И ПОВЕРХНОСТНЫХ СТОКОВ
В современных реалиях ужесточения природоохранного законодательства, физико-химическая очистка является обязательным этапом подготовки воды перед сбросом в городскую канализацию или водоемы рыбохозяйственного назначения. Установки физико-химической очистки представляют собой компактные, зачастую блочно-модульные конструкции, выполненные из коррозионностойких материалов. Данное оборудование предназначено для удаления из воды тонкодисперсных взвесей, эмульгированных нефтепродуктов, ионов тяжелых металлов, соединений фосфора и других растворенных загрязнений, которые не поддаются биологическому разложению. Эффективность очистки на данном этапе достигает 98-99%, что позволяет возвращать очищенную воду в оборотные циклы водоснабжения предприятия или использовать для технического водоснабжения. Процессы реагентной обработки протекают в герметичных условиях, исключающих попадание химических паров в рабочую зону, а автоматизированная система дозирования гарантирует точное соблюдение технологических параметров в зависимости от колебаний состава исходной воды.
Технологическая схема блока физико-химической очистки состоит из следующих узлов:
Узел усреднения и первичной коррекции pH (нейтрализации). Представляет собой резервуар с барботажной системой, оборудованный датчиками уровня и pH-метрами. Служит для выравнивания колебаний расхода и состава стоков, а также для предварительного доведения уровня pH до значений, оптимальных для процесса коагуляции.
Блок реагентной обработки. Включает в себя комплект дозировочных насосов и емкостей для приготовления растворов коагулянтов (на основе алюминия или железа), флокулянтов (высокомолекулярные полимеры) и щелочных агентов. Благодаря частотному регулированию насосов достигается высокая точность подачи реагентов в зависимости от расхода воды.
Узел напорной флотации. Ключевой элемент схемы, представляющий собой герметичный аппарат, в котором происходит насыщение воды воздухом под давлением с последующей декомпрессией. Выделяющиеся микропузырьки воздуха флотируют (выносят на поверхность) хлопья скоагулированных загрязнений и эмульгированные нефтепродукты. Конструкция флотатора исключает турбулентность и обеспечивает эффективное разделение фаз.
Блок тонкослойного отстаивания (при необходимости). Используется как дополнительная ступень гравитационного отделения взвешенных веществ после флотации, оборудован модулями из полимерных материалов, увеличивающими площадь отстаивания.
Фильтровальный блок доочистки. Состоит из механических напорных фильтров, загруженных кварцевым песком, гидроантрацитом или сорбентами (активированный уголь). Предназначен для финишного удаления остаточной взвеси и органических соединений, обеспечивая прозрачность воды, соответствующую нормативам.
Узел обеззараживания и нейтрализации осадка. Очищенная вода проходит обработку ультрафиолетом или гипохлоритом натрия для подавления бактериальной флоры. Выделенный в процессе флотации и отстаивания шлам (осадок) обезвоживается на фильтр-прессах или мешковых осушителях до состояния кека, пригодного для вывоза на полигоны утилизации.
Благодаря применению напорной флотации обеспечивается высокая скорость разделения фаз и компактность установок. При такой конструкции физико-химической станции содержание нефтепродуктов снижается до 0,05 мг/л, а концентрация взвешенных веществ — до 3-5 мг/л. Для создания мелкодисперсной газовой фазы мы применяем игольчатые клапаны и сатураторы специальной конструкции, которые исключают забивание системы и просты в обслуживании.
Установки физико-химической очистки производительностью от 10 до 500 м³/сутки представляют собой полный комплекс оборудования для обработки промливневых и производственных стоков. После прохождения полного цикла очистки вода может быть направлена на системы оборотного водоснабжения предприятия для питания градирен, мойки оборудования или полива территории.
Качество очищенной воды соответствует требованиям для сброса в канализационные сети города (по нормативам на прием сточных вод) или для систем оборотного водоснабжения промышленных предприятий.
Наибольший эффект удаления фосфатов и тяжелых металлов достигается при использовании комплексных коагулянтов на основе алюминия и железа, вводимых непосредственно в статический смеситель перед флотатором. Коррекция pH на финишном этапе позволяет обеспечить некоррозионные свойства очищенной воды. При повышенных концентрациях специфических загрязнителей (например, фенолов или нефтепродуктов в растворенной форме) блок дооснащается сорбционными фильтрами с активированным углем, что позволяет снизить содержание этих веществ на 95-99%.
После дополнительной сорбционной очистки вода обеззараживается УФ-излучением (или раствором гипохлорита натрия) и направляется на повторное использование в технических нуждах или сбрасывается в ливневую канализацию. Обезвоженный осадок (кеки), содержащий извлеченные металлы и нефтепродукты, не является активным илом и не требует биологической стабилизации. С экологической точки зрения данный метод позволяет изолировать загрязнения на компактной площади и предотвращает их попадание в грунтовые воды.
Обработка обезвоженного осадка и утилизация отходов.
Для интенсификации процесса флотации и отстаивания мы предлагаем использовать комбинированную конструкцию флотатора со встроенными камерами хлопьеобразования. Создание таких комбинированных сооружений базируется на идее объединения преимуществ гидродинамического режима (высокая турбулентность в камере смешения для эффективного контакта с реагентом) и ламинарного режима в зоне сепарации (для гарантированного осаждения или всплытия частиц). Эти установки являются идеальными реакторами для очистки стоков автохозяйств, нефтебаз и гальванических производств: сточная вода сначала смешивается с коагулянтом в трубном коагуляторе, затем проходит стадию флокуляции в механической камере, после чего равномерно распределяется по рабочей зоне напорного флотатора. Конструкция этих сооружений исключает проскок неочищенной воды за счет гидравлического затвора и обеспечивает высокое качество очистки вне зависимости от колебаний входных концентраций. Общая организация процесса, реализованная в системе «реагентная обработка – флотация – сорбция», позволяет вести очистку в автоматическом режиме, предназначенном для глубокого извлечения поллютантов.
