Până în prezent, au fost dezvoltate un număr suficient de metode pentru prelucrarea deșeurilor. Metodele de curățare (decontaminare, decontaminare) a deșeurilor au fost utilizate mult timp.
1. Cu ajutorul unor soluții inteligente, nămolul precipitat este îndepărtat din tancurile de decantare și depozitat în depozite speciale sau depozite de gunoi.
2. Curățarea cu ajutorul câmpurilor de irigație, adică drenajul apelor uzate în câmpurile special pregătite, în cazul în care se scurg prin sol nisipos, sunt filtrate și clarificate.
3. Tratarea chimică a apelor reziduale cu diferite tipuri de clarificatoare (calcar, săruri de fier și aluminiu).
4. După descoperirea posibilității unei utilizări eficiente a reziduurilor biologice ("vii"), a început dezvoltarea tehnologiilor moderne bazate pe returnarea nămolului biologic către o nouă porțiune de apă reziduală, mai degrabă decât eliminarea completă a acesteia din proces.
5. Aplicarea metodelor fizico-chimice de purificare a apelor reziduale industriale provenind de la substanțe detașabile specifice:
5.1. Neutralizarea componentelor periculoase.
5.2. Flocularea și precipitarea lor.
5.3. Inmultire a apei menajere.
5.4. Curățarea mecanică (raclete) și distilarea.
5.5. Adsorbție, schimb de ioni, extracție.
5.6. Osmoza inversă și ultrafiltrarea.
5.7. Îndepărtarea amoniacului:
a) metode biologice (nitrificare);
b) metode fizico-chimice (purificare, schimb de ioni, osmoză inversă, distilare cu abur).
5.8. Tratarea oxidativă a apelor uzate: a) ardere;
b) cu oxidare umedă:
- H2O2 / Fe2 + (reactivul Fenton);
- O3 (ozonare).
Principalele direcții de prelucrare a nămolurilor de epurare, a sedimentelor de fund și a solurilor contaminate sunt:
1. Tratamentul biologic al tratamentului de precipitare și oxidare:
1.1. Sedimentarea sedimentelor în rezervoarele de metan.
1.2. Stabilizarea aerobă a precipitațiilor.
2. Deshidratarea, uscarea și îngroșarea precipitațiilor; utilizarea reactivilor chimici și a materialelor suplimentare de umplere în acest tip de tratament:
2.1. Deshidratarea, uscarea și condensarea precipitațiilor.
2.2. Utilizarea reactivilor chimici.
2.3. Utilizarea materialelor suplimentare de umplere.
3. Metode speciale de tratare a precipitațiilor:
3.1. Tratamentul termic al precipitațiilor.
3.2. Congelarea precipitațiilor.
3.3. Piroliza precipitațiilor.
Schemele tehnologice de tratare a apei uzate asigură accelerarea descompunerii compușilor organici stabili sub influența microorganismelor. Deoarece piscine în aer liber cu nămol biologic (de asemenea, o sursă de mirosuri neplăcute) ocupă suprafețe mari, este adesea înlocuită cu structurile verticale de tip turn (scădere dramatică a amprentei, posibilitatea de a izola de mirosuri, utilizează în mod eficient de oxigen). Sistemul închis asigură o temperatură de funcționare mai ridicată, ceea ce crește rata de reacție. Tratarea apelor uzate biologice este posibilă numai după ce au fost diluate la o anumită concentrație (toxicitate). Pe baza studiilor de model a arătat că un număr de compuși organici și compuși ai metalelor grele toxice nu pot fi descompuse prin metode biologice de tratare a apelor reziduale, adică, se acumulează în silozuri biologice.
Metodele fizico-chimice de purificare a apelor reziduale industriale din substanțe specifice sunt mai scumpe și mai eficiente decât metodele de curățare comunală.
Metodele de îndepărtare a nămolului pot fi așezate în halde, tratamentul termic (ardere, piroliză), pătrunderea în soluri agricole (după dezinfecția silicei) sau nefolosirea acestuia.
Pentru a îngroșa și a compacta materia suspendată în efluent, așezarea este cea mai simplă metodă.
O variantă a schemei de purificare a apelor reziduale industriale (tratamentul fizico-chimic preliminar la locul economic și tratamentul biologic în instalațiile de tratare).
Pentru a accelera procesele de precipitare, se utilizează floculanți cu greutate moleculară mare. Particulele coloidale ale suspensiei precipitatului au o încărcare negativă, adică forțele de repulsie electrostatică împiedică coagularea (coagularea, solidificarea, separarea soluției coloidale în două faze). Ca un exemplu de floculant cu grad ridicat de moleculare, poliacriidamida (PAA) este cea mai folosită, care este capabilă să mărească rata de depunere cu 20-40 de ori.
Într-o serie de cazuri, este recomandabil să se utilizeze tratamentul magnetic sau electric al suspensiei pentru a se concentra într-o soluție de suspensii solide pentru a îmbunătăți eficacitatea acțiunii clarifianților.
Ozonizarea poate fi o metodă eficientă de post-tratare a apei. Metoda permite influențarea eficientă a unui număr mare de poluanți de origine naturală și artificială cu dezinfectarea simultană a apei.
Proprietățile ozonului includ:- reactivitate ridicată;
- reduce greutatea moleculară a substanțelor organice complexe și crește biodegradabilitatea acestora;
- îndepărtează compușii organici care au un miros și un gust;
- îmbunătățește culoarea apei;
- oxidizează detergenții, pesticidele, fenolii;
- oxidizează fier, mangan, metale grele, cianuri, sulfuri;
- distruge bacteriile, virușii, sporii de microorganisme, chisturi.
O variantă a schemei tehnologice de epurare a canalizării municipale
Obținerea ozonului poate fi asigurată la locul introducerii tehnologiei ozonului, ceea ce facilitează în mod semnificativ eliberarea oxidanților tradiționali (clorul și derivații săi). În țările europene, Statele Unite, Japonia, această metodă este utilizată pe scară largă (în Elveția există 24 de instalații de ozonator la un milion de locuitori, iar în Rusia doar 0,02).
Ozonarea este un proces de absorbție însoțit de o reacție chimică în faza lichidă (chemisorbție). Eficiența procesului este determinată de valoarea contactului suprafeței specifice între faze și valoarea coeficientului de transfer de masă, ceea ce face ca folosesc contactoare de mare intensitate, asigură crearea unui mare și reînnoirea continuă a suprafeței interfază.
Pentru amestecarea ozonului cu apa, el promite sa foloseasca fenomenul de cavitatie (formarea de goluri intr-un fluid in miscare) ca cea mai economica si eficienta metoda de amestecare utilizand ozon 95-99%. Se creează un vid profund în zona de cavitație, iar aici este furnizat un amestec de ozon și aer datorită auto-absorbției. Deoarece, în același timp, o parte din lichid trece în starea de vapori, suprafața de contact a fazelor cu cavitație crește cu un factor de mii, deoarece amestecul are loc la nivelul gazului cu gaz. Aeratoarele cu cavitație sunt simple în proiectare, compacte, nu necesită camere profunde de contact.
Un exemplu este studiul distrugerii fenolilor de ozon. Transformarea fenolului în procesul de ozonizare are loc în secvența:
Fenoli -> fenoli poliatomici -> chinone -> substanțe humice -> acizi carbolici -> oxalați sau carbonați de calciu.
Produsele oxidării profunde a fenolilor cu ozon sunt nontoxice și non-cumulative. Cât de bine procesul este conversia fenoli în ozonare depinde de concentrația inițială a fenoli și ozon, pH-ul mediului de reacție, prezența impurităților. În procesul de descompunere a fenolului prin descompunerea ozonului are loc în primul rând, atunci când cheltuielile inelul benzenic de 3 moli de ozon per 1 mol de fenol. Apoi, oxidarea directă începe cu formarea de glioxalic, acetic, oxalic și maleic, acid la o cheltuială la 5 moli de oxigen (de ozon formate în timpul descompunerii) per 1 mol de fenol. O diagramă simplificată a fluxului de proces este prezentată în figură.
Canalizarea din pompă este furnizată din bazin spre mixerul de cavitație, unde este amestecat cu amestecul ozon-oxigen provenit de la ozonizor. Apoi, fluxul în două faze prin bobină, care asigură interacțiunea ozonului cu canalizare, intră în degazar. Se separă fazele de lichid și gaze. După aceasta, se trece bacul și filtrul biofilter.
Schema tehnologică de post-tratare a apelor reziduale prin ozonare
Studii privind post-tratare a apelor reziduale contaminate cu produse petroliere, ozonizare a arătat că conținutul de ulei (40 mg / l), fenoli și alți compuși din apele reziduale au scăzut de ulei la 4 mg / l.
Sunt considerabile dezvoltarea tehnologiilor pentru uzinele de tratare folosind tehnologia laser.
Cea mai obișnuită modalitate de a elimina în siguranță deșeurile este depozitarea lor în locuri speciale (depozite, depozite de deșeuri, depozite de deșeuri). Toți ocupă zone mari, sunt surse de praf, miros și zgomot, în timp ce se pot distinge trei tipuri de astfel de depozite:- haldele de resturi de construcție și de lire sterline;
- haldele (depozitarea) gunoiului menajer;
- depozitarea deșeurilor industriale (speciale):
Datorită proceselor și reacțiilor în desfășurare în haldele cu componente organice ale deșeurilor menajere se formează gaze (metan, dioxid de carbon, azot, hidrogen sulfurat). Compoziția gazului depinde de timpul de depozitare și de faza de fermentare. În depozitarea deșeurilor industriale, procesele microbiologice nu sunt observate de obicei datorită unei concentrații semnificative de substanțe toxice (microorganismele sunt pur și simplu distruse). Seifurile pot forma gaze toxice sau explozive, care necesită măsuri de siguranță corespunzătoare. În cazul în care depozitul nu este prevăzut cu protecție împotriva precipitațiilor, inundațiilor, apei subterane și apoi a substanțelor stocate, în primul rând produsele de fermentare și dezintegrare sunt spălate. Pericolul poluării apelor subterane este mare.
Dar, de preferat este să ardă (termoliza) de deșeuri (în regiunile dezvoltate ale Europei Occidentale arși la 50% din totalul deșeurilor), ceea ce reduce semnificativ cantitatea de deșeuri distruge materialul combustibil și compusul organic (zgură și cenușă mai mică de 10% din volumul inițial de deșeuri și în greutate - nu mai mult de 30%). Chiar și incinerarea deșeurilor într-un mod special echipat pentru cuptoarele care nu poate fi exclusă intrarea în sistemul de operare de substanțe nocive, inclusiv nou formate. incinerarea deșeurilor alimentare (zgură, cenușă zburătoare, gazele de ardere) conțin substanțe anorganice și organice și, prin urmare, necesită o procesare suplimentară pentru a elimina pericolul pentru sistemul de operare.
Gazele de ardere de la cuptoarele de incinerare a deșeurilor conțin praf speciale și substanțe gazoase nocive, tipul și cantitatea de care gazele de eșapament netratate depinde de compoziția deșeurilor incinerate, proiectarea cuptor, condițiile de funcționare a întregului complex de ardere. Aparate pentru purificarea fumului (electrofiltre, filtre textile, instalații de spălare) trebuie să elimine în mod eficient substanțele nocive, care este asociată cu dificultăți considerabile.