Требования к сбросу сточных вод с учетом содержания солей:
1. Промышленные сточные воды: <800-1000 мг/л
2. Бытовые сточные воды: <150-200 мг/л
В соответствии с показателем TDS сточные воды можно разделить на три типа:
1. Сточные воды с чрезвычайно высоким содержанием солей (>30000 мг/л TDS)
2. Сточные воды со средней и высокой соленостью (2000-10000 мг/л)
3. Сточные воды с низким содержанием солей (500-2000 мг/л)
Какие существуют методы опреснения воды?
1. Химические методы: предполагают добавление химических реагентов, таких как хлориды и гидроксиды, которые вступают в химическую реакцию с солями в сточных водах для снижения содержания солей. Этот метод прост и эффективен, но может привести к вторичному загрязнению и повышению стоимости очистки.
2. Биологические методы: используют разлагающее действие микроорганизмов для расщепления солесодержащих органических материалов до малосолевых или бессолевых веществ. К распространенным биологическим методам относятся активный ил, метод биопленки и анаэробная биологическая очистка. Этот метод является экологически чистым и имеет низкую стоимость очистки, однако он имеет более длительный цикл очистки и чувствителен к качеству воды и факторам окружающей среды.
3. Физические методы: включают электродиализ, обратный осмос и ионный обмен. Эти методы используют мембранное разделение или ионообменные агенты для селективного отделения солей от сточных вод с целью опреснения. Физические методы позволяют достичь высокого эффекта опреснения, однако инвестиции в оборудование и затраты на его обслуживание высоки. Осадочные резервуары, анаэробно-аэробные резервуары, электродиализ.
Области применения опреснения сточных вод
1. Метод выпаривания: Сточные воды с высоким содержанием солей выпариваются путем нагревания, в результате чего соль после выпаривания остается в твердом состоянии. Этот метод высокоэффективен и прост в эксплуатации, но требует большого количества тепловой энергии и пространства.
2. Метод ионного обмена: Использует ионообменную смолу для обмена ионов в сточных водах с ионами на смоле, при этом скорость обессоливания составляет более 90%. Однако смолу необходимо регулярно заменять, а концентрированный рассол после очистки требует дальнейшей обработки.
3. Метод обратного осмоса: Сточные воды с высоким содержанием солей подвергаются обратному осмосу под высоким давлением для отделения солей и загрязняющих веществ. Эффективность очистки чрезвычайно высока, но стоимость оборудования высока, а эксплуатационные расходы дороги.
4. Технология низкотемпературной кристаллизации с многоэффектным испарением: Использует несколько взаимосвязанных испарителей, в которых пар, генерируемый на одной стадии, используется в качестве источника тепла для следующей стадии, что обеспечивает поэтапное использование энергии и снижение ее потребления. В конечном итоге происходит отделение сточных вод от твердых солей, и опресненная вода может быть возвращена в производственную систему для повторного использования.
Каковы проблемы обессоливания сточных вод?
1. Ингибирование микробной активности из-за высокой солености: Сточные воды с высокой соленостью значительно подавляют рост и активность микроорганизмов, что приводит к обезвоживанию или даже гибели микробных клеток, делая невозможным эффективное разложение органических веществ в сточных водах. Кроме того, высокая соленость может вызвать коррозию и повреждение очистного оборудования, что увеличивает расходы на его обслуживание и замену.
2. Высокие затраты на очистку: Для снижения солености сточных вод, как правило, необходимо их разбавлять, что увеличивает потребление воды и затраты на очистку. Кроме того, очистка сточных вод с высоким содержанием солей требует большого количества тепловой и электрической энергии, что еще больше увеличивает затраты на очистку.
3. Выбор технологии и ее применимость: Различные технологии опреснения имеют свои преимущества и недостатки. Например, технология мембранного разделения эффективна и экологична, но материалы мембраны подвержены загрязнению и требуют регулярной очистки и обслуживания; электролитические методы подходят для очистки сточных вод с высокой соленостью, содержащих ионы тяжелых металлов, но имеют более высокое энергопотребление; методы испарения и концентрирования имеют высокое энергопотребление и сложное оборудование; биологическая обработка требует более длительного времени биологической реакции. При выборе подходящей технологии необходимо взвесить конкретные обстоятельства.
4. Сложность состава сточных вод: Сточные воды нефтегазовых месторождений содержат различные органические вещества и неорганические соли, каждая из которых обладает различными химическими свойствами и способностью к биоразложению, что повышает сложность их удаления. Кроме того, на эффективность очистки влияют такие примеси, как взвешенные вещества и ионы тяжелых металлов, содержащиеся в сточных водах.
Чем опасны сточные воды с высоким содержанием солей?
Экологическая опасность высокосолевых сточных вод проявляется, прежде всего, в токсичности для микроорганизмов, коррозии оборудования и разрушении экосистемы.
1. Токсичность для микроорганизмов: Высокая концентрация соли может увеличить осмотическое давление, что приводит к обезвоживанию микробных клеток и отделению клеточной протоплазмы. Эффект высаливания может снизить активность дегидрогеназы, а повышенная концентрация хлорид-ионов также может быть токсична для бактерий. Кроме того, высокая концентрация солей увеличивает плотность сточных вод, что облегчает всплытие и потерю активного ила, серьезно влияя на эффективность очистки систем биологической очистки.
2. Коррозия оборудования: Соли, содержащиеся в сточных водах с высоким содержанием солей, могут вызывать коррозию труб и оборудования, влияя на срок их службы и качество. Например, слишком высокая концентрация солей может привести к коррозии труб и оборудования, что повлияет на их нормальную работу и обслуживание.
3. Разрушение экосистемы: Загрязняющие вещества, такие как взвешенные частицы, органические вещества, тяжелые металлы и вредные химикаты, содержащиеся в сточных водах с высокой соленостью, могут оказывать огромное влияние на окружающую среду и экосистемы. Эти вещества не только оказывают токсическое воздействие на микроорганизмы, но и могут накапливаться в пищевой цепочке, что в конечном итоге сказывается на балансе и здоровье всей экосистемы.
Каково значение опреснения сточных вод?
1. Защита окружающей среды: Если содержание солей в сточных водах сбрасывается без очистки, это может привести к серьезному загрязнению окружающей среды. Соль может изменить химические свойства водоемов, повлиять на выживание водных организмов, привести к затвердеванию воды и эвтрофикации. Опреснительная обработка позволяет эффективно удалять соли из сточных вод, уменьшая вред, наносимый окружающей среде.
2. Повторное использование и переработка: Многие соли в сточных водах являются ценными ресурсами; например, соли в некоторых химических сточных водах могут быть использованы для производства сульфата натрия, хлорида натрия и других химических веществ. Благодаря опреснительной обработке эти ценные ресурсы могут быть извлечены, что позволяет использовать ресурсы сточных вод.
3. Соответствие стандартам сброса: Во многих странах и регионах действуют строгие нормы сброса по содержанию солей в сточных водах. Для соблюдения норм сброса необходимо провести опреснительную обработку, чтобы снизить содержание соли в сточных водах до уровня ниже установленной концентрации, что обеспечивает безопасный сброс сточных вод в окружающую среду.
4. Предотвращение коррозии оборудования и образования накипи: Содержание солей в сточных водах может вызывать коррозию оборудования и трубопроводов, сокращая срок их службы. Опреснительная обработка позволяет удалять соли из сточных вод, уменьшая коррозию и накипь на оборудовании, тем самым продлевая срок его службы.
5. Предотвращение загрязнения почвы и грунтовых вод: Высокая концентрация солей и растворимых неорганических веществ в сточных водах может привести к засолению почвы и загрязнению грунтовых вод при прямом сбросе или инфильтрации в почву и грунтовые воды. Опреснительная обработка может снизить риск загрязнения почвы и грунтовых вод.
6. Защита экосистем: Сброс сточных вод в природные водоемы может повысить концентрацию солей, нарушить баланс водных экосистем и повлиять на выживание и размножение водных организмов. Благодаря опреснительной очистке негативное воздействие сточных вод на водные экосистемы может быть снижено, что позволит сохранить биоразнообразие и экологический баланс в водоемах.
