Den grundläggande metoden för avloppsrening är att använda olika tekniska metoder för att separera, avlägsna och återvinna föroreningar i avloppsvatten och avloppsvatten, eller omvandla dem till ofarliga ämnen för att rena vattnet.
Det finns många sätt att behandla avloppsvatten, vilka generellt kan delas in i fyra kategorier, nämligen biologisk behandling, fysisk behandling, kemisk behandling och naturlig behandling.
1. Biologisk behandling
Genom mikroorganismers metabolism omvandlas organiska föroreningar i form av lösningar, kolloider och fina suspensioner i avloppsvatten till stabila och ofarliga ämnen. Beroende på de olika mikroorganismerna kan biologisk behandling delas in i två typer: aerob biologisk behandling och anaerob biologisk behandling.
Den aeroba biologiska behandlingsmetoden används ofta vid biologisk behandling av avloppsvatten. Beroende på de olika processmetoderna delas den aeroba biologiska behandlingsmetoden in i två typer: aktivslammetod och biofilmmetoden. Aktivslamprocessen i sig är en behandlingsenhet med en mängd olika driftslägen. Behandlingsutrustningen för biofilmmetoden inkluderar biofilter, biologiska rotationsbord, biologisk kontaktoxidationstank och biologisk fluidiserad bädd, etc. Den biologiska oxidationsdammmetoden kallas också naturlig biologisk behandlingsmetod. Anaerob biologisk behandling, även känd som biologisk reduktionsbehandling, används huvudsakligen för att behandla högkoncentrerat organiskt avloppsvatten och slam.
2. Fysisk behandling
Metoderna för att separera och återvinna olösliga suspenderade föroreningar (inklusive oljefilm och oljedroppar) i avloppsvatten genom fysisk verkan kan delas in i gravitationsseparationsmetod, centrifugalseparationsmetod och siktretentionsmetod. Behandlingsenheterna som tillhör gravitationsseparationsmetoden inkluderar sedimentation, flytning (luftflotation) etc., och motsvarande behandlingsutrustning är sandkammare, sedimenteringstank, fettavskiljare, luftflotationstank och dess hjälpanordningar, etc.; centrifugalseparation i sig är en typ av behandlingsenhet, de processanordningar som används inkluderar centrifug och hydrocyklon, etc.; siktretentionsmetoden har två processenheter: gallersiktretention och filtrering. Den förra använder galler och siktar, medan den senare använder sandfilter och mikroporösa filter, etc. Behandlingsmetoden baserad på principen om värmeväxling är också en fysisk behandlingsmetod, och dess behandlingsenheter inkluderar indunstning och kristallisation.
3. Kemisk behandling
En avloppsreningsmetod som separerar och avlägsnar upplösta och kolloidala föroreningar i avloppsvatten eller omvandlar dem till ofarliga ämnen genom kemiska reaktioner och massöverföring. I den kemiska behandlingsmetoden är de processenheter som baseras på doseringsprocesser: koagulering, neutralisering, redox, etc.; medan processenheter som baseras på massöverföring är: extraktion, avdrivning, adsorption, jonbyte, elektrodialys och omvänd osmos, etc. De två senare processenheterna kallas gemensamt för membranseparationsteknik. Bland dem har behandlingsenheten som använder massöverföring både kemisk verkan och relaterad fysisk verkan, så den kan också separeras från den kemiska behandlingsmetoden och bli en annan typ av behandlingsmetod, kallad fysikalisk-kemisk metod.
bild
Vanlig avloppsreningsprocess
1. Avfettning av avloppsvatten
Föroreningsindikatorer som oljehalt, CODcr och BOD5 i avfettningsavloppet är mycket höga. Behandlingsmetoder inkluderar syraextraktion, centrifugering eller lösningsmedelsextraktion. Syraextraktionsmetoden används ofta, där H2SO4 tillsätts för att justera pH-värdet till 3-4 för demulgering, ångkokning och omrörning med salt, och efter att ha fått stå vid 45-60 t i 2-4 timmar, flyter oljan gradvis upp och bildar ett fettlager. Återvinningen av fett kan nå 96 %, och borttagningen av CODcr är mer än 92 %. Generellt sett är masskoncentrationen av olja i vatteninloppet 8-10 g/L, och masskoncentrationen av olja i vattenutloppet är mindre än 0,1 g/L. Den återvunna oljan bearbetas vidare och omvandlas till blandade fettsyror som kan användas för att tillverka tvål.
2. Avloppsvatten från kalkning och hårborttagning
Avloppsvatten från kalkning och hårborttagning innehåller protein, kalk, natriumsulfid, suspenderade ämnen, 28 % av totalt CODcr, 92 % av totalt S2- och 75 % av totalt SS. Reningsmetoder inkluderar försurning, kemisk utfällning och oxidation.
Försurningsmetoden används ofta i produktionen. Under negativt tryck tillsätts H2SO4 för att justera pH-värdet till 4-4,5, genereras H2S-gas, absorberas med NaOH-lösning och genereras sulfuriserad alkali för återanvändning. Det lösliga proteinet som utfälls i avloppsvattnet filtreras, tvättas och torkas och blir en produkt. Sulfidreduktionshastigheten kan nå mer än 90 %, och CODcr och SS minskas med 85 % respektive 95 %. Kostnaden är låg, produktionsoperationen är enkel, lätt att kontrollera och produktionscykeln förkortas.
3. Avloppsvatten från kromgarvning
Den huvudsakliga föroreningen i avloppsvatten från kromgarvning är tungmetallen Cr3+, masskoncentrationen är cirka 3-4 g/L, och pH-värdet är svagt surt. Behandlingsmetoder inkluderar alkalisk utfällning och direkt återvinning. 90 % av hushållsgarverier använder alkalisk utfällningsmetod, där kalk, natriumhydroxid, magnesiumoxid etc. tillsätts till kromspillvätskan, reagerar och dehydreras för att erhålla kromhaltigt slam, som kan återanvändas i garvningsprocessen efter att ha lösts upp i svavelsyra.
Under reaktionen är pH-värdet 8,2–8,5 och utfällningen är bäst vid 40 °C. Alkaliutfällningsmedlet är magnesiumoxid, kromåtervinningsgraden är 99 % och masskoncentrationen av krom i utflödet är mindre än 1 mg/L. Denna metod är dock lämplig för storskaliga garverier, och föroreningar som löslig olja och protein i det återvunna kromslammet kommer att påverka garvningseffekten.
4. Omfattande avloppsvatten
4.1. Förbehandlingssystem: Det omfattar huvudsakligen behandlingsanläggningar som galler, regleringstank, sedimentationstank och luftflotationstank. Koncentrationen av organiskt material och suspenderade ämnen i garveriavloppsvatten är hög. Förbehandlingssystemet används för att justera vattenvolym och vattenkvalitet; avlägsna rostfritt stål och suspenderade ämnen; minska en del av föroreningsbelastningen och skapa goda förutsättningar för efterföljande biologisk behandling.
4.2. Biologiskt reningssystem: ρ(CODcr) för garveriavloppsvatten är generellt 3000–4000 mg/L, ρ(BOD5) är 1000–2000 mg/L, vilket tillhör högkoncentrerat organiskt avloppsvatten, m(BOD5)/m(CODcr)-värdet är 0,3–0,6, vilket är lämpligt för biologisk rening. För närvarande används oxidationsdiken, SBR och biologisk kontaktoxidation i större utsträckning i Kina, medan jetluftning, batchbiofilmreaktor (SBBR), fluidiserad bädd och uppåtriktad anaerob slambädd (UASB).
Publiceringstid: 17 januari 2023
