De basismethode voor afvalwaterzuivering bestaat uit het gebruiken van verschillende technische middelen om de verontreinigende stoffen in riool- en afvalwater te scheiden, te verwijderen en te recyclen, of om te zetten in onschadelijke stoffen om het water te zuiveren.
Er bestaan veel manieren om rioolwater te zuiveren. Deze kunnen over het algemeen worden onderverdeeld in vier categorieën: biologische zuivering, fysische zuivering, chemische zuivering en natuurlijke zuivering.
1. Biologische behandeling
Door het metabolisme van micro-organismen worden organische verontreinigingen in de vorm van oplossingen, colloïden en fijne suspensies in afvalwater omgezet in stabiele en onschadelijke stoffen. Biologische zuivering kan, afhankelijk van de verschillende micro-organismen, worden onderverdeeld in twee typen: aerobe biologische zuivering en anaerobe biologische zuivering.
De aerobe biologische zuiveringsmethode wordt veel gebruikt in de biologische zuivering van afvalwater. Afhankelijk van de verschillende procesmethoden wordt de aerobe biologische zuiveringsmethode onderverdeeld in twee typen: de actiefslibmethode en de biofilmmethode. Het actiefslibproces zelf is een zuiveringseenheid met verschillende bedrijfsmodi. De behandelingsapparatuur van de biofilmmethode omvat een biofilter, een biologische draaitafel, een biologische contactoxidatietank en een biologisch wervelbed, enz. De biologische oxidatievijver wordt ook wel de natuurlijke biologische zuiveringsmethode genoemd. Anaerobe biologische zuivering, ook wel biologische reductiebehandeling genoemd, wordt voornamelijk gebruikt voor de behandeling van hooggeconcentreerd organisch afvalwater en slib.
2. Fysieke behandeling
De methoden voor het scheiden en terugwinnen van onoplosbare zwevende verontreinigingen (inclusief oliefilm en oliedruppels) in afvalwater door middel van fysieke actie kunnen worden onderverdeeld in zwaartekrachtscheiding, centrifugale scheiding en zeefretentie. De behandelingseenheden die tot de zwaartekrachtscheiding behoren, omvatten sedimentatie, flotatie (luchtflotatie), enz., en de bijbehorende behandelingsapparatuur bestaat uit een zandkamer, bezinktank, vetvangput, luchtflotatietank en bijbehorende hulpmiddelen, enz.; centrifugale scheiding zelf is een soort behandelingseenheid, de gebruikte verwerkingsapparatuur omvat centrifuge en hydrocycloon, enz.; de zeefretentiemethode heeft twee verwerkingseenheden: roosterretentie en filtratie. De eerste maakt gebruik van roosters en schermen, terwijl de laatste zandfilters en microporeuze filters gebruikt, enz. De behandelingsmethode gebaseerd op het principe van warmtewisseling is ook een fysische behandelingsmethode en de behandelingseenheden omvatten verdamping en kristallisatie.
3. Chemische behandeling
Een afvalwaterzuiveringsmethode die opgeloste en colloïdale verontreinigingen in afvalwater scheidt en verwijdert, of deze door middel van chemische reacties en massaoverdracht omzet in onschadelijke stoffen. Bij de chemische zuiveringsmethode zijn de verwerkingseenheden gebaseerd op de chemische reactie van dosering: coagulatie, neutralisatie, redox, enz.; terwijl de verwerkingseenheden gebaseerd op massaoverdracht zijn: extractie, strippen, adsorptie, ionenwisseling, elektrodialyse en omgekeerde osmose, enz. De laatste twee verwerkingseenheden worden gezamenlijk aangeduid als membraanscheidingstechnologie. De verwerkingseenheid die massaoverdracht gebruikt, heeft zowel een chemische als een gerelateerde fysische werking, waardoor deze ook kan worden gescheiden van de chemische zuiveringsmethode en een ander type zuiveringsmethode kan worden, de zogenaamde fysisch-chemische methode.
afbeelding
Algemeen rioolwaterzuiveringsproces
1. Ontvetten van afvalwater
De vervuilingsindicatoren zoals oliegehalte, CODcr en BOD5 in de ontvettingsafvalvloeistof zijn zeer hoog. Behandelingsmethoden omvatten zuurextractie, centrifugatie of oplosmiddelextractie. De zuurextractiemethode wordt veel gebruikt, waarbij H₂SO₂ wordt toegevoegd om de pH-waarde aan te passen naar 3-4 voor demulgering, stomen en roeren met zout, en staan bij 45-60 t gedurende 2-4 uur, waarbij de olie geleidelijk omhoog drijft en een vetlaag vormt. De vetrecuperatie kan 96% bereiken en de CODcr-verwijdering is meer dan 92%. Over het algemeen is de massaconcentratie olie in de waterinlaat 8-10 g/l en de massaconcentratie olie in de wateruitlaat minder dan 0,1 g/l. De gewonnen olie wordt verder verwerkt en omgezet in gemengde vetzuren die kunnen worden gebruikt voor de productie van zeep.
2. Afvalwater van kalken en ontharing
Afvalwater van ontharing en kalkverwijdering bevat eiwitten, kalk, natriumsulfide, zwevende deeltjes, 28% van het totale CODcr, 92% van het totale S2- en 75% van het totale SS. Behandelingsmethoden omvatten verzuring, chemische precipitatie en oxidatie.
De verzuringsmethode wordt vaak gebruikt in de productie. Onder negatieve druk wordt H₂SO₂ toegevoegd om de pH-waarde aan te passen naar 4-4,5, waarna H₂S-gas wordt gegenereerd, dit wordt geabsorbeerd met een NaOH-oplossing en gezwavelde alkali wordt gegenereerd voor hergebruik. Het oplosbare eiwit dat in het afvalwater neerslaat, wordt gefilterd, gewassen en gedroogd. Dit eiwit wordt vervolgens als product gevormd. De sulfideverwijderingssnelheid kan oplopen tot meer dan 90% en de CODcr en SS worden met respectievelijk 85% en 95% verlaagd. De kosten zijn laag, de productie is eenvoudig, gemakkelijk te controleren en de productiecyclus wordt verkort.
3. Afvalwater van chroomlooien
De belangrijkste verontreinigende stof in afvalwater van chroomlooierijen is het zware metaal Cr3+. De massaconcentratie bedraagt ongeveer 3-4 g/l en de pH-waarde is zwak zuur. Behandelingsmethoden omvatten alkalische precipitatie en directe recycling. 90% van de binnenlandse leerlooierijen gebruikt alkalische precipitatie, waarbij kalk, natriumhydroxide, magnesiumoxide, enz. wordt toegevoegd aan vloeibaar chroomafval, waarna het reageert en wordt gedehydrateerd. Dit slib kan worden hergebruikt in het looiproces nadat het is opgelost in zwavelzuur.
Tijdens de reactie bedraagt de pH-waarde 8,2-8,5 en precipitatie verloopt optimaal bij 40 °C. De alkalische neerslagstof is magnesiumoxide, het chroomrendement is 99% en de massaconcentratie chroom in het effluent is minder dan 1 mg/l. Deze methode is echter geschikt voor grootschalige leerlooierijen, aangezien onzuiverheden zoals oplosbare olie en eiwitten in de gerecyclede chroommodder het bruiningseffect beïnvloeden.
4. Omvattende afvalwaterzuivering
4.1. Voorbehandelingssysteem: Dit omvat voornamelijk behandelingsfaciliteiten zoals roosters, regeltanks, bezinktanks en luchtflotatietanks. De concentratie organisch materiaal en zwevende deeltjes in het afvalwater van leerlooierijen is hoog. Het voorbehandelingssysteem wordt gebruikt om het watervolume en de waterkwaliteit aan te passen, roetdeeltjes en zwevende deeltjes te verwijderen, een deel van de vervuiling te verminderen en goede omstandigheden te creëren voor de daaropvolgende biologische zuivering.
4.2. Biologisch zuiveringssysteem: ρ(CODcr) van afvalwater van leerlooierijen bedraagt doorgaans 3000-4000 mg/l, ρ(BZV) is 1000-2000 mg/l, wat overeenkomt met hooggeconcentreerd organisch afvalwater. De m(BZV)/m(CODcr)-waarde is 0,3-0,6, wat geschikt is voor biologische zuivering. Momenteel worden oxidatiegreppels, SBR en biologische contactoxidatie in China het meest gebruikt, terwijl straalbeluchting, batch-biofilmreactoren (SBBR's), wervelbed- en opwaarts gerichte anaërobe slibbedden (UASB's) worden gebruikt.
Geplaatst op: 17-01-2023
