Viis peamist reoveepuhastuse füüsikalist puhastusmeetodit

Vesi on eluallikas, kuid industrialiseerimise kiirenedes muutuvad veereostuse probleemid üha tõsisemaks. Reovee puhastamisest on saanud keskkonnakaitse ja ökoloogilise tasakaalu säilitamise põhimeede.

Reoveepuhastus on reovee puhastamise protsess, et täita äravoolustandardeid või taaskasutada vee kvaliteedinõudeid. Kaasaegsed reoveepuhastustehnoloogiad jagunevad peamiselt kolme kategooriasse: füüsikaline puhastus, keemiline puhastus ja bioloogiline puhastus.

Nende hulgas on füüsikalised puhastusmeetodid sageli reoveepuhastuse esimene valik või eeltöötlusetapp nende lihtsa varustuse, mugava kasutamise ja kõrge kulu{0}}efektiivsuse tõttu. Täna vaatame üksikasjalikult läbi mitmed levinud füüsikalised meetodid reoveepuhastuses.

Gravitatsiooniline eraldamine on kõige elementaarsem ja laialdasemalt kasutatav füüsiline töötlemismeetod. Selle põhiprintsiip on kasutada hõljuvate osakeste ja vee tiheduse erinevust.

1. Settimismeetod (raskemad asjad vajuvad alla)

Kui heljumi tihedus on suurem kui vee tihedus, vajuvad need raskusjõu toimel põhja. See on tõhus vahend liiva, keemiliste setete ja muda eemaldamiseks veest. Lähtudes heljumi kontsentratsioonist, võib settimise jagada nelja vormi:

Vaba settimine: osakesed settivad iseseisvalt, üksteist segamata. Tavaliselt kasutatakse liiva eemaldamiseks liivakambrites.

Koagulatsiooni settimine: osakesed põrkuvad ja aglomereeruvad settimise ajal, suurendades nende suurust ja kiirendades settimist. Sageli saavutatakse flokulantide lisamisega, näiteks peene pinnase eemaldamiseks.

Madal settimine (ülerahvastatud settimine): hõljuvate tahkete ainete kõrge kontsentratsioon põhjustab osakeste settimist klastritena, moodustades selge liidese. Tavaliselt kasutatakse suure-hägususega vee töötlemisel.

Kompressioonisettimine: ülikõrge osakeste kontsentratsioon põhjas; vesi pressitakse raskusjõu toimel ülemistest kihtidest välja. Esineb peamiselt settepaakide põhjas.

2. Flotatsioon ja õhuflotatsioon (kergemad osakesed hõljuvad üles)

Kui heljumi tihedus on väiksem kui vee (nt õli, benseen) tihedus, hõljuvad need pinnale, moodustades saast. Õhuflotatsioon vähendab veelgi hõljuvate ainete tihedust, lastes õhumullidel neile kleepuda, eemaldades seega tõhusalt üle 60 μm suuremad õliosakesed ja madala{4}tihedusega tahked ained reoveest.

Kui objekt pöörleb suurel kiirusel, tekitab see tsentrifugaaljõu. Tsentrifugaaleraldamisel kasutatakse seda põhimõtet, kasutades tsentrifuuge või hüdrotsükloneid, et eraldada erineva massiga aineid, kasutades neile kogetavaid erinevaid tsentrifugaaljõude.

Põhimõte: suuremad osakesed paisatakse perifeeriasse, väiksemad osakesed jäävad aga sisse, kogudes erinevate väljalaskeavade kaudu eraldi.

Eelised: Kiire eralduskiirus, hea efekt, kasutatakse tavaliselt õlise reovee ja raskmetallide reovee puhastamiseks.

Filtreerimine on tõhus meetod suspendeeritud tahkete ainete, eriti väikeste osakeste eemaldamiseks madala kontsentratsiooniga suspensioonidest. Reovesi voolab läbi poorse keskkonna, kuhu lisandid jäävad kinni. Meedia põhjal võib selle jagada nelja kategooriasse:

1. Ekraani filtreerimine

Meedia: ekraaniribad või filtriekraan.

Funktsioon: peatab suured heljuvad ained, nagu umbrohi, kaltsud, paberimass jne, toimides reoveepuhastuse esimese kaitseliinina.

2. Mikropoorne filtreerimine

Meedia: filtririie, filtrikettad, paagutatud filtritorud jne.

Funktsioon: eemaldab peened osakesed, mida tavaliselt kasutatakse täppisfiltreerimisel.

3. Membraanfiltreerimine (kõrg-tehnoloogiline esindaja)

Meedia: spetsiaalselt disainitud pool{0}}läbilaskev membraan.

Funktsioon: eemaldab rõhu või elektrivälja all veest valikuliselt bakterid, viirused, orgaanilised ained ja lahustunud ained. Peamised tehnoloogiad hõlmavad pöördosmoosi, ultrafiltratsiooni ja elektrodialüüsi, muutes selle täiustatud ravi põhitehnoloogiaks.

4. Sügavkihi filtreerimine

Kandja: granuleeritud filtermaterjalid, nagu kvartsliiv ja antratsiit.

Funktsioon: Vesi voolab läbi süvakihtfiltri, kus hõljuvad tahked ained jäävad pooridesse. Tavaliselt kasutatakse täiustatud töötlemiseks pärast bioloogilist puhastust, tagades heitvee vastavuse taaskasutusstandarditele.

Aurustamiskristallimist kasutatakse peamiselt suure-soolasisaldusega või orgaanilise reovee jaoks, mis saavutab ainete eraldamise ja taastumise füüsikalise faasimuutuse kaudu.

1. Aurustamise põhimõte: kasutades ära segalahuse komponentide keemispunktide erinevust, põhjustab kuumutamine madalama -keemistemperatuuriga- ainete aurustumist ja väljapääsu, mis seejärel kondenseeritakse ja taastatakse. Kaasaegsed tehnoloogiad nagu MVR (Mechanical Vapor Recompression) vähendavad sekundaarse auru taaskasutamise kaudu oluliselt energiatarbimist.

2. Kristallisatsiooni põhimõte

Kasutades omadust, et lahustuvus muutub koos temperatuuriga, eemaldatakse vesi aurustamise või jahutamise teel, mis põhjustab lahuse üleküllastumist, mille tulemuseks on kristallide sadestumine. See mitte ainult ei puhasta heitvett, vaid võimaldab ka anorgaaniliste soolade või orgaanilise aine ressursside taaskasutamist.

Adsorptsioonimeetodis kasutatakse poorsete materjalide, nagu aktiivsüsi, tseoliit ja kobediatomiitmuld, suurt eripinda ja pinnaaktiivsust, et adsorbeerida vees lahustunud orgaanilist ainet, värvi, lõhna ja mõningaid raskmetallide ioone. Saasteained fikseeritakse kindlalt adsorbendi pooridesse, saavutades vee sügavpuhastuse.

See tehnoloogia sobib eriti hästi madala-kontsentratsiooniga, kuid tõrksate saasteainete, nagu fenoolid, pestitsiidide jäägid ja värvained, töötlemiseks ning seda kasutatakse tavaliselt tööstusliku reovee süvapuhastamiseks või joogivee-kasutuskohas{2}}puhastamiseks. Küllastunud materjale saab taaskasutada termilise või keemilise regenereerimise teel, vähendades tõhusalt tegevuskulusid.

Kuigi füüsikalised puhastusmeetodid põhinevad lihtsatel põhimõtetel, on need reoveepuhastussüsteemide asendamatu nurgakivi. Alates fundamentaalsest gravitatsioonilisest settimisest kuni tipptasemel-membraanide eraldamise ja aurustamise kristallisatsioonini on füüsikalistel tehnoloogiatel oma suure tõhususe, ökonoomsuse ja keskkonnasõbralikkuse tõttu oluline roll erinevates veepuhastusstsenaariumides. Olgu selleks asulareovee eelpuhastus või tööstusreovee sügavpuhastus ja ressursside taaskasutamine – füüsilised meetodid pakuvad usaldusväärseid ja jätkusuutlikke lahendusi.

Materjaliteaduse ja energiasäästlike{0}tehnoloogiate edusammude tõttu täiustatakse pidevalt füüsikalisi töötlemismeetodeid-. Sellised uuendused nagu uued saastumisvastased membraanmaterjalid, madala-energiatarbega MVR-süsteemid ja intelligentsed juhttsentrifuugiseadmed, mis parandavad nii töötlemise tõhusust kui ka ökonoomsust, ilmuvad pidevalt. Füüsikalised meetodid mängivad erinevates stsenaariumides kahtlemata üha olulisemat rolli.