Загрязнение окружающей среды является глобальной проблемой для человечества и требует максимально быстрого и комплексного решения. Одной из составляющих такого решения является очистка промышленных сточных вод.

Одна из важнейших составляющих – это борьба за чистоту водных ресурсов планеты, которые загрязняются тяжелыми металлами, кислотами, щелочами и другими отходами промышленного производства.

Существующие технологии очистки сточных вод далеко не всегда отличаются высокой надежностью и эффективностью, что заставляет заниматься разработкой аппаратов и технологий нового поколения, способных устранить перечисленные недостатки. Одним из них является аппарат вихревого слоя АВС-100 (150) торговой марки GlobeCore. Данное оборудование в своей работе использует энергию вращающихся электромагнитных полей высокой напряженности. В качестве рабочей зоны выступает труба, в которую помещаются ферромагнитные частицы.

Попадая в пространство действия вращающегося электромагнитного поля, такие частицы становятся диполями. При появлении внешнего переменного магнитного поля частицы начинают движение по сложным траекториям, что обусловлено соударением друг с другом, со стенками трубы и материалом.

Очистка промышленных сточных вод с помощью АВС: основные преимущества

В рабочей камере АВС при создании определенных условий могут протекать следующие процессы:

• обеззараживание воды;
• восстановление различных соединений;
• частичное разложение воды;
• окисление;
• осаждение металлов из раствора в виде гидроокиси;
• частичное разложение органических соединений со сложной и многоатомной структурой.

Быстрое движение иголок и возникающая при этом кавитация в жидкости позволяют существенно ускорить протекание физико-химических реакций (в сотни и даже тысячи раз) с параллельным увеличением производительности очистки промышленных сточных вод.

Практические исследования показывают, что в случае применения АВС растворение многих компонентов в воде длиться намного меньше времени, чем в реакторах с мешалкой и подогревом. При этом потребляется меньше энергии и экономится полезная площадь (сокращаются габариты необходимого оборудования).

Очистка промышленных сточных вод с применением АВС включает в себя стадии предварительной фильтрации, очистки и обеззараживания на АВС, нормирования химического состава осветленной части воды и утилизации шлама.

Среди прочих преимуществ применения АВС в процессах очистки сточных вод стоит выделить:

• возможность работы со стоками практически любого состава;
• легкость встраивания в существующие технологические линии;
• управление и контроль работы аппарата путем изменения конструктивных, технических и технологических параметров.

В зависимости от достигнутой степени очистки вода может направляться или на городские очистные сооружения, или в открытые водоемы.

Очистка промышленных сточных вод от соединений фосфора

Бытовые сточные воды и сточные воды многих отраслей промышленности, сельского хозяйства характеризуются повышенным содержанием аммония и фосфора. Недостаточное удаление этих веществ из сточных вод является причиной загрязнения подземных и поверхностных вод, приводит к эвтрофикации природных водоемов. Биогенные элементы провоцируют развитие цианобактерий (сине-зеленых водорослей).

Чрезмерная активность водорослей ухудшает работу водозаборных сооружений и рыбный промысел, уменьшает гидравлические параметры потока (скорости береговых течений), цветение водоемов также приводит к уменьшению растворенного кислорода, ухудшение условий для развития растительного и животного мира и нарушения нормального функционирования природных экосистем.

Высокий уровень содержания фосфатов в хозяйственно-бытовых сточных водах является проблемой последнего десятилетия в течение которого наблюдается рост содержания фосфатов с 6-8 мг/дм3 до 20-25 мг/дм3, и именно такой высокий показатель был достигнут в настоящее время. Основным источником попадания фосфатов в канализацию, согласно данным статистики, является бытовой сектор и различные отрасли промышленности, в которых широко применяется множество видов синтетических моющих средств.

Проблема удаления соединений фосфора из сточных вод не имеет оптимального решения в настоящее время и требует дополнительных исследований. Биологическая очистка сточных вод не позволяют достичь необходимой степени очистки от соединений фосфора, а физико-химические методы, показывая довольно хорошие результаты по степени очистки, требуют значительных затрат и дополнительно создают проблему необходимости обработки осадков, образующихся при реагентной обработке.

Биологические методы очистки

В основе биологического метода удаления соединений фосфора из сточных вод лежит жизнедеятельность микроорганизмов активного ила. Как известно, фосфор в определенных количествах необходим как для образования структуры клеток живых организмов, так и как средство для переноса энергии, которая расходуется на накопление в клетке запасных веществ. Метод глубокого удаления биогенных элементов из сточных вод базируется на традиционной биологической очистке с сочетанием анаэробных и аэробных процессов.

В основе биологического метода удаления соединений фосфора лежит способность некоторых видов бактерий запасать в большем количестве растворимые ортофосфаты в клетках в форме нерастворимого полифосфата. В аэробной зоне в клетках происходит окисление ранее запасенных органических веществ, и выделенная энергия используется бактериями для поглощения ортофосфата из водной среды, превращая его в полифосфат для повторения цикла и роста клетки. Однако, наличие нерастворимых форм соединений фосфора может привести к снижению уровня очистки, так как нерастворимые соединения, находящиеся в виде твердой фазы, не могут усваиваться микроорганизмами, а потому необходима предварительная фильтрация или отстаивание стоков перед биологической очисткой.

При высоком содержании соединений фосфора не всегда удается его удалять биологическими методами. В этом случае используют реагентные методы. Выбор реагента зависит от его доступности и стоимости в регионе, где очищают стоки. Место его введения для каждого конкретного случая устанавливается индивидуально на основе предыдущих лабораторных исследований с последующей проверкой полученных результатов в промышленных условиях.