Cinci metode majore de tratare fizică în tratarea apelor uzate

Apa este sursa vieții, dar odată cu accelerarea industrializării, problemele de poluare a apei devin din ce în ce mai grave. Tratarea apelor uzate a devenit o măsură cheie pentru protejarea mediului și menținerea echilibrului ecologic.

Tratarea apelor uzate este procesul de purificare a apelor uzate pentru a îndeplini standardele de evacuare sau a reutiliza cerințele de calitate a apei. Tehnologiile moderne de tratare a apelor uzate sunt împărțite în principal în trei categorii: epurare fizică, tratare chimică și epurare biologică.

Printre acestea, metodele de tratare fizică sunt adesea prima alegere sau etapa de pretratare în tratarea apelor uzate datorită echipamentului lor simplu, funcționării convenabile și rentabilității ridicate-. Astăzi, vom trece în revistă mai multe metode fizice comune în tratarea apelor uzate în detaliu.

Separarea gravitațională este cea mai simplă și utilizată metodă de tratament fizic. Principiul său de bază este de a utiliza diferența de densitate dintre particulele în suspensie și apă.

1. Metoda de sedimentare (Lucurile mai grele se scufundă)

Când densitatea solidelor în suspensie este mai mare decât cea a apei, acestea se scufundă în fund sub acțiunea gravitației. Acesta este un mijloc eficient de îndepărtare a nisipului, a sedimentelor chimice și a nămolului din apă. Pe baza concentrației de solide în suspensie, sedimentarea poate fi clasificată în patru forme:

Sedimentare liberă: Particulele se depun independent, fără a interfera unele cu altele. Folosit în mod obișnuit în camerele de nisip pentru a îndepărta nisipul.

Sedimentarea prin coagulare: Particulele se ciocnesc și se aglomerează în timpul tasării, crescând în dimensiune și accelerând sedimentarea. Adesea se realizează prin adăugarea de floculanti, cum ar fi pentru îndepărtarea pământului fin.

Sedimentare superficială (sedimentare aglomerată): concentrația mare de solide în suspensie face ca particulele să se depună în grupuri, formând o interfață distinctă. Folosit în mod obișnuit în tratarea apei cu-turbiditate ridicată.

Sedimentarea prin compresie: Concentrație extrem de mare de particule în partea de jos; apa este stoarsă prin gravitație din straturile superioare. Apare în principal la fundul rezervoarelor de sedimentare.

2. Flotație și flotare cu aer (particulele mai ușoare plutesc în partea de sus)

Când densitatea solidelor în suspensie este mai mică decât cea a apei (de exemplu, ulei, benzen), acestea vor pluti la suprafață, formând gunoi. Flotarea cu aer reduce și mai mult densitatea solidelor în suspensie, permițând bulelor de aer să adere la acestea, eliminând astfel eficient particulele de ulei mai mari de 60 μm și solidele cu densitate - joasă din apele uzate.

Când un obiect se rotește cu viteză mare, generează forță centrifugă. Separarea centrifugă utilizează acest principiu, folosind centrifuge sau hidrocicloane pentru a separa substanțe de mase diferite prin utilizarea diferitelor forțe centrifuge pe care le experimentează.

Principiu: Particulele mai mari sunt aruncate la periferie, în timp ce particulele mai mici rămân în interior, colectate separat prin diferite prize.

Avantaje: Viteză rapidă de separare, efect bun, utilizat în mod obișnuit pentru tratarea apelor uzate uleioase și a apelor uzate din metale grele.

Filtrarea este o metodă eficientă de îndepărtare a solidelor în suspensie, în special a particulelor minuscule din suspensii cu-concentrație scăzută. Apa uzată curge prin medii poroase, unde impuritățile sunt prinse. Pe baza mass-media, acesta poate fi împărțit în patru categorii:

1. Filtrarea ecranului

Media: bare de ecran sau ecran de filtrare.

Funcție: Interceptează solidele mari în suspensie, cum ar fi buruienile, cârpele, pulpa etc., servind drept prima linie de apărare în tratarea apelor uzate.

2. Filtrare microporoasă

Medii: pânză filtrantă, discuri filtrante, tuburi filtrante sinterizate etc.

Funcție: Îndepărtează particulele fine, utilizate în mod obișnuit în filtrarea de precizie.

3. Filtrarea cu membrană (reprezentant-de înaltă tehnologie)

Suport media: membrană semi-permeabilă special concepută.

Funcție: Îndepărtează selectiv bacteriile, virușii, materia organică și substanțele dizolvate din apă sub presiune sau câmp electric. Tehnologiile cheie includ osmoza inversă, ultrafiltrarea și electrodializa, ceea ce o face o tehnologie de bază pentru tratament avansat.

4. Filtrare în pat adânc

Medii: medii de filtrare granulare, cum ar fi nisip de cuarț și antracit.

Funcție: Apa curge prin mediul de filtrare cu pat adânc, unde solidele în suspensie sunt prinse în pori. Folosit în mod obișnuit pentru tratarea avansată după tratamentul biologic, asigurându-se că efluentul îndeplinește standardele de reutilizare.

Cristalizarea prin evaporare este utilizată în principal pentru apele uzate cu conținut ridicat de-sare sau organice, realizând separarea și recuperarea substanțelor prin schimbarea fazei fizice.

1. Principiul evaporării: utilizând diferența de puncte de fierbere dintre componentele dintr-o soluție amestecată, încălzirea face ca substanțele cu punct de fierbere mai scăzut--să evaporeze și să scape, care sunt apoi condensate și recuperate. Tehnologiile moderne precum MVR (Mechanical Vapor Recompression) reduc semnificativ consumul de energie prin reciclarea aburului secundar.

2. Principiul cristalizării

Folosind proprietatea că solubilitatea se modifică cu temperatura, apa este îndepărtată prin evaporare sau răcire, determinând soluția să atingă o stare suprasaturată, ducând la precipitarea cristalelor. Acest lucru nu numai că tratează apele uzate, dar permite și recuperarea resurselor de săruri anorganice sau materie organică.

Metoda de adsorbție utilizează suprafața specifică mare și activitatea de suprafață a materialelor poroase, cum ar fi cărbunele activ, zeolitul și pământul de diatomee, pentru a adsorbi materia organică dizolvată, culoarea, mirosul și unii ioni de metale grele în apă. Poluanții sunt fixați ferm în porii adsorbantului, realizând purificarea apei în profunzime.

Această tehnologie este potrivită în special pentru tratarea poluanților cu-concentrație scăzută, dar recalcitranți, cum ar fi fenolii, reziduurile de pesticide și coloranții, și este utilizată în mod obișnuit pentru tratarea în profunzime a apelor uzate industriale sau pentru purificarea apei potabile la punctul{1}}-de utilizare. Materialele saturate pot fi refolosite prin regenerare termică sau chimică, reducând efectiv costurile de operare.

În timp ce metodele de epurare fizică se bazează pe principii simple, ele reprezintă o piatră de temelie indispensabilă a sistemelor de tratare a apelor uzate. De la sedimentarea gravitațională fundamentală până la separarea-membrană de ultimă oră și cristalizarea prin evaporare, tehnologiile fizice joacă un rol crucial în diferite scenarii de tratare a apei datorită eficienței ridicate, economiei și ecologice. Fie că este vorba de pretratarea apelor uzate urbane sau de purificarea în profunzime și recuperarea resurselor apelor uzate industriale, metodele fizice oferă soluții fiabile și durabile.

Odată cu progresele în domeniul științei materialelor și al tehnologiilor de{0}}economisire a energiei, metodele de tratare fizică sunt în permanență îmbunătățite-inovații, cum ar fi noile materiale cu membrane antifouling, sisteme MVR cu energie redusă-și echipamente de centrifugă cu control inteligent, care conduc la îmbunătățiri atât în ​​ceea ce privește eficiența tratamentului, cât și economia. Metodele fizice vor juca, fără îndoială, un rol din ce în ce mai important în diverse scenarii.