Методы доочистки стоков для использования в замкнутом цикле

Замкнутый цикл водоснабжения — не редкость на предприятиях. Технология позволяет значительно сэкономить не только на водоснабжении и водоотведении, но и на штрафах, неизбежных при сбросе стоков с превышением нормативов по загрязняющим веществам в канализацию.

Фото: unsplash.com

Как очищают воду на предприятиях с замкнутым циклом

Системы водоочистки всегда проектируются индивидуально. Даже на двух предприятиях одной отрасли, производящих один и тот же продукт. Из-за разницы в проектах не всегда возможно внедрение системы последовательного использования воды, когда отработанные воды одного этапа производства могут использоваться на следующем этапе без очистки или с минимальной доочисткой. Замкнутый цикл может распространяться на все предприятие, а может — только на отдельные цеха.

• Первая стадия очистки сточных вод – фильтрация крупных загрязнений. На этом этапе могут применяться отстаивание, флотация, позволяющая убрать пленку ПАВ, и другие методы.
• Следующей стадией замкнутого цикла может быть биологическая очистка. Ограничения накладывает потребность в больших площадях для обустройства ирригационных прудов и необходимость поддерживать оптимальные условия для биоты активного ила. Если применение методов биологической очистки нецелесообразно, переходят сразу к доочистке.
• Доочистка — финальная стадия подготовки отработанной воды к повторному использованию и требованиям технологического процесса. Во время доочистки можно снизить временную жесткость, изменить в нужную сторону рН, насытить воду кислородом или наоборот, убрать его.

Доочистка: как убрать все лишнее

• Испарение, или продувка воды горячим паром позволяет извлечь из стоков значительную часть нежелательных веществ. Для этого требуется высокая температура самих стоков, большой объем водяного пара и горячий щелочной поглотительный раствор. Процесс легко автоматизировать, но он не до конца очищает стоки.
• Экстракция — стоки смешивают с гидрофобным растворителем. Загрязнители переходят в растворитель, затем слои растворителя и воды разделяют механически. Метод достаточно дорогостоящий, что ограничивает его применение.
• Метод полупроницаемых мембран использует технологию обратного осмоса и позволяет задерживать молекулы массой от 100 дальтон, а очищенную воду пропускать. Высокая стоимость расходных материалов компенсируется отсутствием необходимости вводить в воду дополнительные реагенты и снижением энергозатрат.
• Адсорбция, т.е. улавливание молекул на сорбенты, — метод, который может применяться и в предварительной очистке, и в доочистке стоков. Процесс адсорбции может протекать как на физическом уровне (вещества-загрязнители физически притягиваются к поверхности адсорбента), так и на уровне химической реакции между адсорбентом и загрязнителем).
• Озонирование (активное окисление) позволяет удалять из стоков многие соединения, в том числе не разлагаемые биологическими способами. Метод хорошо работает в щелочной среде, но требует удаления озона перед запуском очищенной воды в новый цикл, поскольку чрезмерное окисление в большинстве случаев повредит оборудованию. В процессе окисления могут образовываться токсичные соединения.
• Каталитическое окисление — комбинированная технология глубокой доочистки сточных вод, в которой озон используется в сочетании с катализаторами для более эффективного окисления загрязнений. Катализаторы повышают скорость реакции и позволяют уменьшить количество озона, необходимое для достижения желаемых результатов.

На предприятиях применяется множество методов доочистки стоков, мы перечислили наиболее распространенные. Выбор метода (а чаще – комбинации методов) очистки зависит от конкретной задачи, степени загрязненности сточных вод, требуемого результата и возможностей предприятия. Убедиться, что после доочистки вода получает необходимое качество, помогут эксперты аккредитованной лаборатории «Веста».