Использование мембранных технологий для очистки сточных вод

Справочная информация:

    Мембранная очистка сточных вод промышленных предприятий

            По причине огромного разнообразия промышленных объектов и индивидуаль­ного состава каждого объекта типовых решений систем очистки сточных вод не существует. Однако общее требование к этой проблеме следующее - максимальная локали­зация установок водоочистки на местах образования стоков для возврата очищенной воды и ценных компонентов в повторное использование. Главное преимущество мембранных процессов очистки стоков перед любой другой технологией - безреагентность, что и позволяет удовлетворить это требование.

        Все ужесто­чающиеся требования экологических служб заставляют производствен­ников вкладывать деньги в собственные  сооружения очистки сточных вод. Уже сегодня в РФ стои­мость сброса в канализацию 1 м3 промышленных сточных вод равна стоимо­сти 1 м3 свежей воды, и то лишь при условии непревышения нормативов содержания в воде загрязняющих компонентов. Это уже сейчас вы­зывает ажиотажный спрос на рынке мембранных систем очистки сточных вод.
 

Очистка сточных вод, содержащих эмульгированные нефтепро­дукты.

        К этому типу сточных вод относятся ливневые стоки, отрабо­танные смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ); стоки автомоек, от­работанные моющие растворы ремонтных, гальванических, покрасоч­ных и т. п. предприятий и цехов. Основная технологическая идея очист­ных установок для этих сточных вод представлена на рис. Часто в исходных стоках содержится крупнозернистая твердая фаза - песок, металлические и полимерные частицы. Они удаляются в отстойнике 1 в виде осадка, а жидкая фаза поступает на механический фильтр 2, где освобождается от взвешенных и коллоидных частиц твер­дых загрязнений. Фильтрат поступает в сборник-разделитель 3, откуда подается в мембранный аппарат 4. Требования к мембране - ультра­фильтрационная мембрана из сильно гидрофильного материала. При гарантированной высокой линейной скорости жидкости происходит выделение пермеата, который может быть отправлен обратно в произ­водство, и возвращение концентрата в сборник 3. В нем постепенно по­вышается концентрация масла до состояния, когда оно из эмульсии пе­реходит в сплошную фазу - слой нефтепродуктов на поверхности воды. Этот слой удаляется и обычно поступает на сжигание.
 

технологическая схема установки для очистки сточных вод

 Принципиальная технологическая схема очистки сточных вод, содержащих масляные эмульсии:
1 - отстойник; 2 - механический фильтр; 3 - сборник-разделитель; 4 - мембранньгй аппарат
 

Очистка сточных вод, содержащих ионы тяжелых металлов.

 
        К этому типу отно­сятся промывные сточные воды гальванических производств, шахтные стоки, жидкие радиоактивные отходы. Особенностью этих стоков является относительно низкая концентрация токсичных компонентов на фоне высокого содержания нейтральных солей. Например, в гальванических отходах при 500 мг/л хлоридов Na+ и Са2+ содержится 10-50 мг/л одного из ионов Cr3* , Cu2+ , Pb2+ , Zn2+ , Ni2+ и др. В жидких радиоактивных стоках содержание Cs137, Co60, Sr90 или U237 вообще не может быть из­мерено в массовых единицах. Для таких многокомпонентных сточных вод идеальным является технологический прием - мицеллярно-усиленная ультрафильтрация. Процесс можно проводить по той же технологиче­ской схеме (см рис. выше), надо только в сборник 3 дозировать тщательно подобранный ассоциирующий реагент. Обычно процесс проходит в периодическом режиме, когда после длительного этапа накопления кон­центрата в сборнике до предельно возможного уровня его сразу весь передают на последующую переработку - выделение металлов или под­готовку к длительному хранению.
 

Очистка стоков, содержащих ПАВ

 
        (ПАВ - это низкомолекулярные соединения, М.м. ~300). Такие стоки образуются при стирке одежды, после любых процессов мойки оборудования и изделий. Эти сточные воды содержат растворенные поверхностно-активные вещества и различные загрязнения, которые отмылись с твердых поверхностей. Спецификой этих стоков являются следующие обстоятельства:
- отмываемые загрязнения - это как правило, высокомолекулярные и коллоидные частицы: белки, полисахариды, микроорганизмы, жи­ры, нефтепродукты, оксиды металлов и т. д.;
- роль ПАВ в процессе мойки и стирки - снизить поверхностное на­тяжение воды, чтобы облегчить либо растворение молекул загряз­нений в воде, либо переход их в воду в виде эмульсий и взвесей.
Благодаря разделительным свойствам мембран возникает уникаль­ная возможность почти полностью вернуть ПАВ на повторное исполь­зование (см. рисунок).

установка очистки сточных вод от ПАВ

Принципиальная схема переработки моющих растворов:
/ - стиральная машина; 2 - емкость; 3 - механический фильтр; 4 - мембран­ный аппарат
 
        Раствор после стирки в машине 1 собирается в емкости 2, где про­изводится его подготовка к разделению. На механическом фильтре 3 из раствора выделяются крупные твердые частицы, в мембранном аппара­те образуется пермеат с той же концентрацией ПАВ, что и в сбросном растворе, но освобожденный от всех видов загрязнений. Расход концен­трата может быть доведен до 0,5-1,0% от начального.
 

Очистка сточных вод, содержащих белковые соединения.

 
        Эти сточные воды образуются в перерабатывающей и биотехнологической промышленности: молочная сыворотка после выделения творога и сыра; бульоны после варки рыбы при производстве рыбной муки; культуральные жидкости после выде­ления из них продуктов микробного синтеза, барда после отгонки спир­та из бражки. Особенностью таких стоков являются следующие обстоя­тельства:
• белковые соединения имеют очень большую молекулярную массу (М.м. > 20000), но концентрация их в сточных водах низка для того, чтобы выделять их денатурацией - нагреванием, высаливанием или коа­гуляцией нерастворителями;
•    все белки являются ценной пищевой или кормовой добавкой;
•    как правило, остальные компоненты стоков - органические и ми­неральные соединения - имеют малые молекулярные массы.
        Ярким примером является переработка сточных вод сыроваренных заводов. Сыр представляет собой денатурированный молочный белок - казеин, который практически полностью утилизируется. Но параллельно с казеином в молоке находятся так называемые сывороточные белки, пи­щевая ценность которых гораздо выше, чем у казеина. Они остаются в растворе, т. е. в сыворотке, и до появления мембранных процессов весь поток целиком сбрасывался в канализацию. Сегодня сывороточные белки улавливаются в ультрафильтрационном концентрате и служат для изго­товления специальных продуктов питания.
        В пермеате ультрафильтрации содержится лактоза - молочный са­хар, которую концентрируют обратным осмосом, сушат и используют в кондитерской промышленности.
 
Другие справочные материалы:
 

Спец.Предложение

тел.:   (495)660-0771 (многоканальный)
факс: (495)660-0772


г. Москва, ул. Ткацкая, 1

Rambler's Top100