Физико химический метод очистки воды: Физико-химическая очистка сточных вод: методы, технологии

Физико-химическая очистка сточных вод: методы, технологии

Физико-химические методы очистки производственных сточных вод – наиболее распространенные и эффективные. После механической очистки промышленные сточные воды содержат большое количество загрязнений в виде взвешенных и растворенных веществ и задача физико-химической очистки удалить эти загрязнения. Инженеры «МАЙ ПРОЕКТ» руководствуясь практическим четверть вековым опытом очистки производственных стоков убойных цехов, молочных комбинатов, заводов нефтехимической отрасли и прочих с гордостью представляют комплекс технологических решений «MY DAF», в котором сосредоточены готовые технические решения для очистки сточных вод вашего производства. Выбирая «MY DAF» вы лишаетесь проблем в очистке и уверены в решении ваших задач.

Описание процесса

Задача физико-химического способа – удаление взвешенных и растворенных веществ загрязнений с помощью физических свойств загрязнений и химических реагентов: процессы основаны на различных способностях взаимодействия веществ с водой, химическими реагентами и между собой: гидрофобные вещества в таких условиях отделяются от гидрофильных, при этом проходит их концентрирование и изменение физической сущности – в зависимости от образованного вещества гидрофобы выпадают в осадок или пену.

Для разных видов промышленных сточных вод применяется определенные физико-химические методы:

• Коагуляция, которая интенсифицирует очистку тонкодисперсных загрязнений.
• Флокуляция позволяет эффективно и быстро очистить стоки от взвешенных веществ.
• Флотация – широко распространенный метод очистки сточных вод от нерастворимых веществ (ПАВ, жиры, нефтепродукты, ХПК и прочие).
• Адсорбция в дополнении к флотации позволяет провести очистку от растворенных веществ.
• Ионообменные методы очистки применяются для удаления специфических промышленных загрязнений (металлы, мышьяк, цианиды, радий и т.д.).
• Обратноосмотическая очистка позволяет извлечь из потока сточных вод неорганические вещества (хлориды, сульфаты, белки, ферменты и т.д.).

Качество очистки:

• Удаление взвешенных веществ до 99%;
• Удаление БПК, ХПК более чем на 60%.

Преимущества технологии

• минимальная занимаемая площадь;
• интенсивная очистка промышленных стоков;
• интегрируемость в существующую систему очистки;
• полная автоматизация работы.

Технологии MY DAF

В «MY DAF» выделено 3 блока основных процессов: физико-химические процессы, флотация и физические методы очистки.

Флотацию сточных вод проводят в компактных сооружениях, корпус которых изготавливается из нержавеющей стали или бетона. В зависимости от вида сточных вод могут быть использованы радиальные или прямоугольные флотаторы. В результате очистки образуются осадки (флотопена, флотошлам), которые подаются на обезвоживание.

• Безреагентная флотация используется в основном вместо вторичных отстойников для разделения ила и воды;
• Реагентная флотация обеспечивая эффективную очистку даже от очень высоких концентраций загрязнений.

К физическим методам очистки относят адсорбцию, ионообменные технологии и обратный осмос – процессы, которые базируются на физических свойствах веществ и используются не только с целью очистки сточных вод, но также для целей извлечения ценных веществ (металлы, соли, радионуклыды и т.д.).

Методы очистки воды

Организм человека содержит более 50% воды. Поэтому качество употребляемой жидкости оказывает немалую роль на наше здоровье. Вода, которая содержится в организме человека, отличается от обычной, больше напоминая по структуре лед. Приведение потребляемой жидкости к такому состоянию осуществляется организмом самостоятельно. Если же употреблять регулярно воду низкого качества, это может спровоцировать необратимые негативные процессы в развитии организма. Например, вредные примеси могут менять клеточную структуру, вызывая тем самым преждевременное старение.

Что может спровоцировать загрязнение воды

Вредные вещества могут попадать в воду естественным путем или в результате деятельности человека. Всего источников искусственного загрязнения выделяют более 400.

Условно их можно разделить на несколько групп:

• Физические, например, вследствие радиационного загрязнения;
• Химические – пестициды, металлы, нефть;
• Биологические – различные микроорганизмы и бактерии.

Естественными источниками заражения пресной воды выступают чаще всего подземные воды, в которых отмечается высокое содержание минералов, а также морская вода, попадаемая в подземные источники. Загрязнению подвержены как подземные, так и надземные воды. Первый вариант наиболее опасен, так как в этом случае вода без очистки через скважины и колодцы попадает в распоряжение людей. Тут следует учитывать еще и то, что загрязненная вода может распространяться от источника загрязнения на десятки километров.

Какое влияние оказывает неочищенная вода на жизнь человека

В зависимости от вида и количества примесей вода может быть использована человеком в пищевых и хозяйственных целях. Но из-за ухудшения ее качества желательно употреблять воду без примесей. Рассмотрим несколько наиболее популярных видов загрязнения воды, а также последствия употребления такой воды человеком:

• Взвешенные вещества, нерастворимые в воде (песок, глина и т.д.). Такая вода имеет мутный цвет и для употребления в различных целях непригодна;
• Природные и техногенные органические вещества, например, продукты разложения и отходы жизнедеятельности животных, кислоты, нефть. Такая вода характеризуется неестественным цветом и запахом и в употребление непригодна;
• Бактерии и микроорганизмы. Так как визуально такая вода кажется чистой и прозрачной, то выявить их наличие можно только в лаборатории. Результатом употребления такой воды являются кишечные инфекции, отравления и т.д.;
• Соли кальция и магния в больших количествах. Постоянное употребление такой воды может привести к отложению камней;
• Марганец и железо. При постоянном употреблении такой воды повышается риск возникновения сердечно-сосудистых заболеваний;
• Аммиак, нитраты. В больших концентрациях они способны вызвать онкологические заболевания;
• Сероводород. Такая вода отличается неприятным запахом и непригодна для применения.

Методы очистки воды

Из-за высокого уровня производства, являющегося основным источником загрязнения воды, водоемы не успевают самоочищаться. Поэтому существуют различные методы очистки, применяемые на производстве, в водоканале и в очистных установках, устанавливаемых дома.

Их можно разделить на две большие группы:

• Деструктивные, нацеленные на уничтожение загрязняющих веществ;
• Регенеративные, которые используются не только для устранения нежелательных факторов, но и извлечения их для дальнейшего использования. Ведь для промышленности химические элементы являются ценным сырьем.

С точки зрения применяемых методик выделяют следующие методы:

• Механические;
• Физико-химические;
• Биологические.

Рассмотрим их более подробно.

Механические методы очистки воды

Суть этих методов заключается в извлечении механических примесей, которые можно устранить без использования специальных средств (глины песка, ржавчины). К таким методам относятся комплексы мер, включающие процесс процеживания, отстаивания и фильтрования. В этом случае очистка осуществляется за счет фильтров, в которые установлены фильтрующие материалы. Выбор материала зависит от степени мутности воды и поступающих объемов. Поэтому тип подходящего оборудования определяется специалистом.

Чаще всего используются два типа фильтрующей загрузки:

• Процеживание. Вода проходит через пористый материал, который задерживает частички, по размеру большие, чем поры;
• Пленочная фильтрация. Такой способ более надежный, так как удерживаются более мелкие частицы.

Механические методы очистки наименее затратные. Эффективность их не абсолютно, но удаляется до 65% нежелательных примесей. Это является отличной подготовкой для дальнейшей очистки.

Физико-химические методы

Эти методы используются для удаления не только жидких и твердых частиц, но также газов, органических и минеральных элементов. Применяются они для очистки сточных вод и на крупных производствах.

Выделяют несколько подходов этих методов:

• Коагуляция. В этом случае в воду добавляется коагулянт – специальное вещество, соединяющееся с мелкими частицами в жидкости. В результате этой реакции выпадает осадок, который может составлять до 20% общего объема. Он затем удаляется физическими методами;
• Флокуляция, являющаяся разновидностью коагуляции. Используется она для усиления эффекта коагуляции. В этом случае образование осадка происходит быстрее с меньшим использованием коагулянта;
• Адсорбция. Суть метода заключается в нейтрализации нежелательных примесей путем их поглощения. Для этого используется адсорбент, через который пропускается загрязненная вода. Эффективность этого метода может достигать 90%;
• Флотация. Используется этот метод для удаления нефтепродуктов и масел. Для очистки в жидкость подаются пузырьки газа, которые присоединяют к себе вредные вещества. После этого пузырьки всплывают и образуют пену;
• Ультрафильтрация и обратный осмос. Фильтрация в этом случае осуществляется при помощи мембран и высокого давления;
• Применение электрического тока.

Суть использования биологических методов

Суть метода заключается в использовании определенных живых организмов (гетеротрофные микроорганизмы), которые и способны устранять примеси. Для них органические вещества являются источником питания. Эффективность методов биологической очистки зависит от степени загрязнения и количества микроорганизмов. Если уровень загрязнения слишком высокий, то микроорганизмы просто не справятся с нагрузкой, не будут успевать размножаться, и колония просто погибнет.

Также важен уровень залегания воды, если она подается из артезианского источника. Чем глубже она протекает, тем меньше в ней содержится органики.

Рассмотренные методы очистки воды наиболее надежные и могут быть использованы как в домашних условиях, так и на производстве. Из бытовых способов очистки с ними по эффективности может сравниться только замораживание. Но процесс этот слишком трудоемкий. Кипячение же и использование серебра не только обладает меньшей эффективностью, но и может оказывать негативное воздействие на организм человека.

Физико-химическая очистка сточных вод НПЗ

Физико-химические методы наиболее эффективны для очистки сточных вод НПЗ с высоким содержанием примесей в растворенной или коллоидной форме. Физико-химические методы для очистки стоков с эмульгированными нефтепродуктами включают в себя методы коагуляции, флокуляции, электрокоагуляции и электрофлотации, жидкофазного окисления, коалесценции, электромагнитной сепарации и другие.

Наиболее часто в практике нефтехимических производств используются физико-химические методы:

• коагуляция,
• флотация,
• флокуляция.

Коагуляция

Процесс коагуляции используют для увеличения скорости осаждения взвешенных примесей и эмульгированных веществ. В процессе коагуляции под воздействием реагента — коагулянта мелкодисперсные частицы укрупняются и агрегируются. Эффективность удаления примесей коагуляцией максимальна для частиц размерами 1-100 мкм.

При добавлении коагулянта в сточной воде происходит интенсивное хлопьеобразование. Осаждение хлопьев происходит механически, под действием силы тяжести.

Образование хлопьев запускает сопутствующие процессы агрегирования и улавливания коллоидных веществ. Взаимное притяжение между хлопьями коагулянта и примесными частицами объясняется силами электростатического взаимодействия. Процесс коагуляции нейтрализует отрицательный заряд коллоидных частиц, вследствие чего они теряют стабильность.

Самый распространенный коагулянт — сульфат алюминия с химической формулой Al₂(SO₄)₃. Широко зарекомендовал себя на практике еще один коагулянт — оксихлорид алюминия (ОХА) с общей формулой Aln(OH)mCl3n-m.

Недостатки реагентной очистки минеральными коагулянтами сточных вод НПЗ:

• Необходимость добавлять относительно большие дозы коагулянта.
• В очищенной воде возрастает концентрация сульфат- и хлорид-ионов, что приводит к нежелательным эффектам коррозии сетей водоотведения.
• В результате химических реакций образуется осадок, который трудно обезвоживается и требует дальнейшей утилизации.

Недостатки минеральных коагулянтов в значительной мере устраняют высокомолекулярными флокулянтами органической или неорганической природы.

Флокуляция

Процесс флокуляции представляет собой агрегацию взвешенных примесей, как в результате «слипания», так и под воздействием частиц реагента — флокулянта. Флокулянт вызывает интенсивное образование и последующее осаждение хлопьев гидроксидов алюминия. Добавление флокулянта позволяет снизить дозу основного коагулянта, увеличить скорость и уменьшить продолжительность процесса осаждения хлопьев.

В практике очистки сточных вод нефтеперерабатывающих заводов используют флокулянты как природные, так и синтетические:

• Естественные органические флокулянты— крахмал, целлюлоза, декстрин, эфиры.
• Из неорганических флокулянтов наиболее распространен диоксид кремния с химической формулой xSiO₂ yH₂O.
• Синтетические флокулянты — это полимерные вещества, такие как полиакриламид с химической формулой [-CH₂-CH-CONH₂]n , технический полиакриламид и гидролизованный (ГППА).

При выборе конкретной марки флокулянта необходимо учесть его макромолекулярные свойства и природу растворенных в воде примесей.

Очистка нефтесодержащих сточных вод методом флокуляции ведется при рекомендуемой дозе ПАА в 0,75-1,5 мг/л.

Сточные воды НПЗ после коагулирования, можно подвергать дальнейшей очистке в отстойниках.

Наиболее эффективным методом очистки нефтесодержащих сточных вод, лишенным недостатков перечисленных методов, является флотация.

Флотация

Установки напорной флотации могут служить эффективным способом очистки сточных вод заводов по нефтепереработке от растворенных и эмульгированных нефтепродуктов.

В линию неполной рециркуляции потока направляют воздух, который растворяется в воде под избыточным давлением. При падении давления в воде образуются мелкие пузырьки воздуха, которые поднимаются к поверхности, увлекая с собой частицы растворенных примесей. На поверхности камеры пена вместе с загрязняющими веществами образуют слой флотошлама. Удаление флотошлама с поверхности осуществляется специальным скребком.

В процессе флотации тяжелые частицы загрязняющих веществ оседают на дно бункера и легко оттуда удаляются. Осветленные сточные воды после флотации поступают на следующие этапы очистки.

Для интенсификации процесса флотации возможно совмещать его с другими методами очистки, добавляя расчетные дозы коагулянта и флокулянта. Неорганические коагулянты (соли алюминия и железа), подкисляют сточные воды, вследствие чего происходит разрушение эмульгированной нефти. Тот же эффект могут дать некоторые полимерные органические вещества.

Эффективность метода флотации максимальна при очистке сточных вод нефтеперегонных заводов от гидрофобных загрязнителей:

• нефти,
• масел,
• жиров,
• синтетических моющих средств.

Лабораторные исследования доказали эффективность флотации для очистки нефтесодержащих стоков НПЗ. При анализе метода флотации с коагулянтом сернокислым алюминием выявлено, что конечное содержание нефтепродуктов в очищенной воде составляет 15-25 мг/л. Если в качестве реагента применялись полиэлектролиты, то концентрация нефтепродуктов снижалась до 10-15 мг/л. К сожалению, в практических условиях большинство флотационных установок не способны достичь глубокой очистки стоков нефтеперерабатывающих заводов от нефти.

Современные флотационные установки под маркой Flotomax, производимые компанией Argel, отвечают всем требованиям к очистному оборудованию. Оборудование представлено в широком диапазоне производительности, что позволяет подобрать наиболее оптимальное решение для очистки нефтесодержащих сточных вод.

Электрохимические методы

Электрохимические методы способны составить серьезную конкуренцию химическим и физико-химическим методам очистки стоков НПЗ при соблюдении требуемых условий.

Преимущества данного метода:

• В процессе очистки образуется меньше осадков, требующих дальнейшей утилизации.
• Минеральный состав сточных вод не изменяется.
• Простая технологическая схема процесса.
• Нет необходимости в реагентном хозяйстве.
• Производственные установки могут работать в полностью автоматическом режиме.
• Не требуется значительных площадей для размещения очистного оборудования.

Недостатки электрохимических методов очистки:

• Капитальные и эксплуатационные затраты на оборудование.
• Отложение солей на поверхности электродов.
• В электрохимических процессах выделяются газы, способные образовывать взрывоопасные смеси с воздухом, что требует устройства противопожарной вентиляции.

Методы очистки сточных вод промышленных предприятий. Химические

Это продолжение статьи «Методы очистки сточных вод промышленных предприятий.»

В этом материале продолжим описывать способы и технологии очистки промышленных стоков. 

Автор: Родион Магомедов
Время прочтения: 8 мин.

Часть 2. Методы химической очистки

Химические методы очистки промышленных стоков

Химическую очистку могут использовать перед подачей очищенной воды в систему оборотного водоснабжение промышленного предприятия, или перед сбросом очищенного стока в водоем рыбохозяйственного назначения или в городскую канализацию.

Также химическую очистку используют для глубокой очистки. Иногда этим способом извлекают полезные примеси.

Данные методы предполагают, что примесь выделятся в результате химической реакции. Перечислим их:

• Нейтрализация – обработка промышленных стоков щелочью или кислотой.
• Окисление – добавление хлора и его производных (хлорная известь, гипохлорит кальция или натрия, диоксид хлора), озона, перманганата калия и других окислителей.
• Восстановление – использование реагентов для восстановления. Обычно растворенные примеси восстанавливаются до малорастворимых или нерастворимых и выпадают в осадок.

Таблица 1: Перечень отраслей и задач, для решения которых применяют методы химической очистки промышленных стоков:

Метод	Где используется
Нейтрализация	Метод позволяет избежать коррозию труб и других частей очистных сооружений, от осаждения тяжелых металлов при нарушении биологических процессов.
Окисление	Метод используется для очистки гальванических стоков, обогатительных фабрик (горнодобывающих), на нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводах, при производстве бумаги.
Восстановление	Как правило, метод применяют для извлечения тяжелых металлов из промышленных стоков.

Физико-химические методы.

Большая группа методов, позволяют удалять примеси от 1мм до1 нм. Применяют отдельно или в сочетании другими методами.

Физико-химические способы основаны на использовании следующих процессов:

• коагуляции;
• сорбции;
• экстракции;
• эвапорации;
• флотации;
• ионного обмена;
• кристаллизации;
• диализа;
• дезактивации;
• выпаривания;
• аэрации.

Рассмотрим наиболее распространенные методы физико-химической очистки сточных вод, используемых при строительстве очистных сооружений для промышленных предприятий.

Коагуляция и флокуляция.

Оба метода используются для укрупнения частиц и уменьшения времени осаждения. Коагулянт – притягивает частицы примеси, а флокулянт – склеивает их. Укрупненные частицы, соответственно, быстрее осаждаются, поэтому коагулянты и флокулянты – добавляются в сточную воду в процессе очистки перед такими установками как отстойники, флотаторы, обезвоживатели и т.д.

Сорбция.

Сорбция – процесс поглощения вещества твердым телом или жидкостью. Различают три вида собрции:

Виды сорбции для очистки промышленных стоков

Преимущество сорбции – высокая эффективность и возможность целенаправленной сорбции ценных растворенных веществ.

Современные методы сорбционные установки – это колонны засыпанные сорбентом через которую пропускают промышленный сток. В качестве сорбентов выступают цеолиты, опилки, торф и т.п., но самый эффективный сорбент – активированный уголь, так как уголь имеет пористую структуру и за счет этого развитую поверхность. Удельная площадь одного килограмма угля составляет 400-900 квадратных метров.

Флотация.

Флотация – это процесс всплывания примесей, которые находятся во взвешенном состоянии, вместе с пузырьками воздуха. Частицы примесей прилипают к пузырькам воздуха и выносятся на поверхность, образуют пену, которая удаляется скребком.

Флотация подходит для удаления из воды примесей размером от 0,0001 до 3мм, но наиболее оптимальный размер примесей – от 0,001 до 0,01 мм.

Чаще всего в промышленности используют напорные флотаторы.

Таблица 2: Эффективность флотаторов марки СТОВ

Показатель	Единица измерения	На входе в установку	Эффективность очистки*, %
Нефтепродукты	мг/л	500	90-98
Взвешенные вещества	мг/л	1500	95-99
Жиры	мг/л	500	90-98
ХПК	мгО2/л	35000	70-95
БПК5	мгО2/л	17000	70-95

* эффективность зависит от подобранных реагентов (коагулянта и флокулянта)

Принципиальная схема работы напорного флотатора

Описание: Исходный сток и коагулянт поступают на флотатор. Туда же добавляется очищенная вода, насыщенная воздухом. Пузырьки воздуха поднимают частицы примесей, где они образуют флотопену, которая удаляется скребком и отправляется на обезвоживатель.

Экстракция.

Экстракция – это извлечение примесей из раствора с помощью растворителя (экстрагент), который практически не смешивается с исходной смесью

Экстракция оправдана, если сток имеет высокое содержание ценных растворенных органических веществ (более 3 г/л). Обычно этим методом извлекают фенолы, масла, жирные кислоты и ценные металлы.

В качестве экстрагента используют спирты, неорганические кислоты и щелочи, бензол и другие.

Ионный обмен.

Ионообменная смола

Используемый в прошлом метод умягчения и обессоливания воды. В процессе ионного обмена ионы, находящиеся в растворе, заменяются ионами, присутствующими на поверхности твердой части ионита. В последствие иониты восстанавливаются кислотой или щелочью.

В качестве ионита чаще всего используют специальное вещество – ионообменную смолу. Это твердое неорганическое вещество с пористой структурой. Если регулярно регенерировать смолу, то она прослужит до трех лет.

Метод широко используется для удаление тяжелых металлов.

• Плюсы: высокая эффективность (до 100% при удалении тяжелых металлов), небольшие первоначальные вложения, возможность восстанавливать смолу.
• Минусы: высокие эксплуатационные расходы, необходимость утилизации отходов с высоким содержанием солей, высокие требование по предочистке (поступающая вода должна быть избавлена от органических загрязнений).

Примечание: в настоящее время данный метод все больше заменяется на обратно-осмотические установки и редко используется при строительстве новых очистных сооружений.

Методы электрохимической очистки сточных вод.

Эта группа относится к физико-химическим методам очистки воды, но для удобства мы рассмотрим ее отдельно.

В эту группу входят следующие методы:

Среди этих методов самыми распространенными являются три:

• Электрокоагуляция
• Электрофлотация
• Электродиализ

Электрокоагуляция.

Самый часто применяемый метод электрохимической очистки. Используется для очистки слабощелочных стоков или нейтральных сточных вод.

Достоинства: универсальность, небольшие размеры установки, простота.

Недостатки: высокие затраты электроэнергии

Сущность метода:

Коагуляция – одна из важнейших физико-химических реакций. Ее особенность в том, что ионы металлов и коллоиды (органические или неорганические) удерживаются в воде электрическими зарядами. Добавление ионов с противоположным зарядом дестабилизируют коллоиды и они слипаются. Коагуляция может происходит как при добавлении реагента, так и с помощью электрических методов. В случае электрокоагуляции используется электричество.

Электрофлотация.

В процессе электрофлотации выделяется водород и кислород. Пузырьки газа поднимаются и поднимают частицы примесей. Главным образом в процессе участвуют водород.
Для увеличения эффективности в воду добавляют коагулянт.

Электродиализ.

Сущность метода – перенос ионов через ионитовую мембрану под действие электрического поля. Мембрана пропускает только ионы с тем же зарядом, что и у ионов ионообменной смолы.
Метод часто используют для очистки высокоминерализованных вод.

---

Конец второй части. 

В nhtnmtq части рассмотрим биологические методы очистки, а также способы утилизации осадка, который неизбежно остается в процессе очистки воды. Перейти к третьей части >>>

Методы очистки воды — химические, физические, биологические системы очистки

Эффективность метода очистки воды зависит от того, насколько правильно будет определен тип загрязнения. С целью больше узнать о типе и концентрации посторонних веществ в воде проводится химический и бактериологический анализ.

Почти всегда в воде сразу присутствуют несколько загрязнений, поэтому используется комплекс различных методов очистки, несколько фильтров, смонтированных последовательно.

Химические методы

Химические способы очистки воды построены на использовании химических взаимодействий между различными элементами и соединениями. Реагенты подбираются строго по результатам химического анализа воды. Реагенты вступают в химические реакции с загрязнениями, полностью разлагая их, переводя в безопасную для человека форму, либо в твердый осадок, задерживаемый фильтром.

Настроить химический фильтр (выбрать реагенты) можно очень точно — так, что удаляться из воды будут только вредные примеси. При этом очищенная вода не будет «мертвой», стерильной — в ней останутся соли, необходимые для поддержания водно-солевого баланса в организме человека.

Мы готовы помочь разобраться с качеством Вашей воды — проведем бактериологический анализ воды и химический анализ воды, порекомендуем оборудование

Химические методы очистки воды в сочетании с механической фильтрацией являются основными для автономной системы водоснабжения загородного дома.

Способен убрать из воды: соли жесткости, растворенное железо, растворенный марганец, повышенная кислотность, органические соединения, микробиологическое загрязнение, хлориды, сульфаты, нитраты, нитриты, свободная двуокись углерода, свободный хлор, кремний, растворенные газы.

Физические методы

Физические методы очистки воды используют тот или иной физический эффект воздействия на воду, либо на загрязнение.

Способен убрать из воды: грубодисперсные частицы, микрочастицы, взвеси, коллоиды, растворенные газы, соли жесткости, соли тяжелых металлов, свободный хлор, микробиологическое загрязнение.

Ультрафиолет

Ультрафиолетовое излучение способно убить все микроорганизмы, находящиеся в воде. Физическое воздействие заключается в том, что длина волны уф-излучения эффективно разрушает клетки болезнетворных бактерий. Проходя сквозь фильтр, поток воды со всех сторон обтекает ультрафиолетовую лампу, защищенную кварцевым стеклом. Такой эффект делает УФ-излучатель одним из самых эффективных стерилизаторов воды.

Способен убрать из воды: микробиологическое загрязнение любого типа и уровня.

Термический метод

В основе процесса лежит явление перехода нагретой воды в паровую фазу и последующая конденсация пара в жидкость. При этом уровень концентрации солей в воде меняется. Кипячение является простейшим способом частичного умягчения воды. При высокой температуре гидрокарбонат кальция (соль жесткости) распадается на углекислый газ и карбонат кальция, тот самый белый налет в чайнике. Нагрев воды до 100С также позволяет уменьшить жесткость, вызванную присутствием сульфата кальция.

Способен убрать из воды: жесткость, органические соединения, микробиологическое загрязнение.

Обратный осмос

Под действием осмотического давления вода, содержащая загрязнения, проникает сквозь специальную полимерную мембрану. Полимерная мембрана в фильтре обратного осмоса пропускает только молекулы воды и кислорода, задерживая молекулы всех посторонних растворенных веществ, а также бактерии и вирусы. Обратно осмотический фильтр не будет работать, если в водопроводе давление меньше 2,5-3 атм.

Способен убрать из воды: микрочастицы, взвеси, коллоиды, бактерии, вирусы, молекулы, ионы, соли жесткости, железо, марганец, общая щелочность, растворенные газы, хлориды, сульфаты, нитраты, нитриты, кремний.

Очень часто методы очистки совмещают в себе сразу несколько принципов. Благодаря этому физико химические методы очистки воды более универсальны, имеют высокую эффективность.

Физико-химическая очистка воды

Основана на эффекте флотации, хорошо освобождает воду от мелкодисперсных и коллоидных частиц. Газ пропускается сквозь жидкую массу стоков. При этом каждый пузырек газа под действием молекулярных сил «слипается» с частицей загрязнения. Пузырьки скапливаются на поверхности в виде пены, которую несложно убрать механическим способом.

Еще один пример физико-химического способа очистки: электрохимический метод очистки воды или коагуляция. Используется явление оседания коллоидных частиц при воздействии постоянного тока. Метод широко используется в промышленности — горнорудной, обогатительной и т.д.

Способен убрать из воды: органические вещества, мелкодисперсные частицы, взвеси, коллоиды, соли жесткости.

Биологические методы

Системы биологической очистки воды используют способность некоторых микроорганизмов поглощать частично или полностью различные (чаще всего биологические) виды загрязнений. Это происходит в том случае, если загрязнение является для бактерий питательной средой. Хорошо известны аэробный и анаэробный способы очистки сточных вод. Два вида бактерий перерабатывают органическую составляющую хозяйственно-бытовых стоков из загородного дома.

Анаэробный способ эффективнее, так как в кислородной среде микроорганизмы развиваются более интенсивно. К тому же кислород служит дополнительным источником реакций окисления и разложения органики.

Различные типы бактерий способны перерабатывать разные типы загрязнений, в том числе и совершенно не «съедобные» на наш взгляд: недавно были обнаружены бактерии, поедающие пластик.

С учетом ускоренного развития генной инженерии биологические методы очистки воды будут постоянно развиваться, расширяя область применения. Возможно, в скором времени благодаря всеядным бактериям человечество, наконец, избавиться от гигантских свалок.

Способен убрать из воды: органические вещества, растворенное двухвалентное железо.

Механическая, физическая, физико-химическая и биологическая очистки воды

Очистные сооружения пищевой промышленности — сложный технологический комплекс, требующий внимательного и аккуратного исполнения требований эксплуатационных инструкций. Современная очистка сточных вод мясных, колбасных, молочных, кондитерских, масложировых, цехов и предприятий применяет несколько стадий очистки. Предварительная очистка осуществляется с помощью самоочищающихся автоматизированных решеток и сит, на которых удаляются крупные загрязнения, величина которых обусловлена размером прорезей сита или решетки. Этот прием позволяет удалить часть биологических загрязнений, которые склонны к быстрому загниванию. Это необходимо сделать до стадии усреднения, т.е. в самом начале технологического цикла очистки воды потому, что иначе песок и крупные взвеси осядут на дно усреднителя и для его очистки потребуется осушить емкость, и остановит основные технологические процессы.

После механического удаления на сите или механической решетки части загрязнений требуется усреднить неравномерно образующийся сток (мойка сырья, мойка оборудования и проч.). Иногда прямо на стадии механической очистки стока требуется его обработка реагентом для достижения требуемой кислотности (например, в молочном производстве отработавшая вода очень быстро окисляется, превращаясь в едкий кислотный раствор). Этот прием позволит стабилизировать дальнейшие – физико-химические – стадии очистки. При очистке воды требуется учитывать присутствие в ней большого количества эмульгированных жиров, большую часть которых можно удалить в аэрируемом жироуловителе. Для этого поток сточной воды смешивается воздух, который при снижении давления дробится на мелкие пузырьки, и, всплывая, захватывает эмульгированные жиры во всем объеме жироуловителя (ЖУ). То есть наряду с жироулавливанием в нем происходит и НАПОРНАЯ флотация. При этом на поверхности ЖУ собирается плотная пена, которая удаляется автоматическим скребковым механизмом.

Но физическими – методами можно удалить только часть жиров и органики. Для их более глубокого удаления требуется уже физико-химические методы очистки. Это реагентная флотация. Реагент образует крупные хлопья в очищаемой воде, на которые налипают мелкие частички загрязнений. Хлопья с налипшей на них грязью всплывают (тоже вместе с растворенным воздухом – напорно-РЕАГЕНТНАЯ флотация) и удаляются скребковым механизмом с поверхности очищенной воды. Этот метод позволяет добиться очистки воды до норм сброса в городскую канализацию.

Но при сбросе на рельеф и в природный водоем требуется более глубокая очистка. Такой глубины очистки физическими методами достичь невозможно. Этого не способны достичь даже химические методы (за исключением чрезвычайно энергоемкого выпаривания). В этом случае требуется биологическая очистка воды. При этом природные бактерии и грибы в прямом смысле съедают оставшиеся в воде органические загрязнения. Это может происходить при доступе воздуха (аэробное сбраживание) или при его отсутствии (анаэробное сбраживание). Аэробы – бактерии, дышащие воздухом, требуют подачи воздуха и положительных температур. Анаэробы – живые микроорганизмы, которые при отсутствии воздуха питаются органикой с образованием газа – метана.

Для обеспечения гигиенической чистоты очищенная вода подвергается стерилизации ультрафиолетовым облучением, озоном или хлором. После этого очищенная сточная вода может быть сброшена в природный водоем.

Классификация методов очистки сточных вод

07.10.2013

Септики для глубокой биологической очистки очень популярны

Пресные воды, биохимический и физико-химический состав которых изменился под влиянием какого-либо вида деятельности человека, называют сточными. Выделяют 3 вида сточных вод:

• Бытовые: сточные воды жилых, коммунальных, административных зданий;




• Промышленные: их «появление» связано с деятельностью заводов, предприятий, электростанций и т.д.;




• Ливневые: воды, образовавшиеся в результате выпадения осадков, а также таяния снега.

Все сточные воды отличаются друг от друга видами и концентрацией загрязнений, скоростью поступления и прочими факторами. Но независимо от того, являются ли сточные воды бытовыми или промышленными, их обязательно нужно очищать перед тем, как они попадут в водоем. Какие же существуют сегодня методы очистки сточных вод?

Механические методы очистки сточных вод

Механическая очистка сточных вод — наиболее простой способ очищения. С помощью механических методов очистки можно выделить из сточных вод нерастворенные минеральные и органические соединения, существенно, но все же недостаточно снизив их концентрацию (в зависимости от вида стоков удается «задержать» 65—95% нерастворимых загрязнений).

Механические методы очистки сточных вод – процеживание, фильтрация, отстаивание — не применяются самостоятельно, это только промежуточный этап осветления воды.

Физико-химические методы очистки

Физико-химические методы очистки сточных вод намного эффективнее, чем механические, и используются для удаления тонкодисперсных, растворенных неорганических и органических веществ. Перечислим наиболее распространенные современные методы очистки сточных вод, относящиеся к данной категории:

В дождевой воде содержится немалое количество бензина

• Электрокоагуляция;




• Электролиз;




• Окисление;




• Флокуляция;




• Ионообменный метод;




• Коагуляция;




• Сорбция и т.д.

Высокая эффективность — несомненное достоинство физико-химических методов. Однако не обошлось и без недостатков. У каждого из вышеперечисленных способов они свои: например, большие энергозатраты (электролиз), высокая стоимость (флокуляция, сорбция).

Химические методы очистки сточных вод

Суть химического метода проста: в сточные воды добавляются реагенты, которые вступают в реакцию с различными видами загрязнений и «заставляют» их выпасть в осадок. К недостаткам такой очистки можно отнести ухудшение качества очищенной воды, однако метод все равно остается очень популярным, к примеру, его используют для очистки ливневых стоков.

Очистка ливневых сточных вод в наше время актуальна, как никогда. Это связано с резким увеличением в городах автомобилей, АЗС, автостоянок, СТО. Как результат: стоит пройти дождю или растаять снегу, как в ближайшие водоемы устремляются «реки» бензина, различных масел, продуктов нефтепереработки.

Биологическая очистка сточных вод

Очистка сточных вод биологическим методом — эффективный экологический способ удаления загрязнений. С каждым днем данный метод становится популярнее: широкое применение получили септики биологической очистки, которые приобретает все большее количество дачников и владельцев загородных коттеджей. Биологическая очистка сточных вод осуществляется с помощью:

• Биофильтров;




• Биологических прудов;




• Аэротенков.

Очищение воды при использовании биологического метода происходит за счет бактерий, осуществляющих биологическое окисление.

Дезинфекция (обеззараживание) сточных вод

Для того чтобы не заразить водоем бактериями кишечной группы, сточные воды необходимо дезинфицировать. К сожалению, даже биологические методы очистки, устраняющие до 99% этих бактерий, не могут считаться достаточно эффективными. Хлорирование сточных вод — самый распространенный метод их дезинфекции. Также эффективным методом обеззараживания стоков является применение почвенных методов биологической очистки (поля фильтрации).

Читайте также об ультрафиолетовой очистки воды, очистке септика и очистке ливневой канализации.

Физико-химические методы очистки сточных вод — ЗАДАЧА

Физико-химическая очистка сточных вод

Физико-химические методы очистки сточных вод

• флокуляция
• коагуляция
• флотация
• нейтрализация
• электрофлотация
• мембранная технология — мембранная фильтрация
• NH ₃ стриппер-абсорберы
• очистка осадка

Общий обзор: Выбор метода очистки зависит в первую очередь от размера частиц, присутствующих в сточных водах.Твердые частицы, видимые невооруженным глазом, могут быть удалены фильтрацией, могут быть осаждены путем осаждения, или они могут быть отделены с помощью методов флотации в зависимости от плотности твердых частиц. Однако основная проблема связана с мелкими взвешенными твердыми частицами (размер частиц <1 мкм). Они очень стабильны, и все они имеют электростатическую поверхность (обычно отрицательную), что означает, что они отталкиваются друг от друга, не слипаются и не оседают. Такие мелкие взвешенные частицы можно удалить только с помощью физико-химических методов.Для этого добавляются химические вещества (коагулянты или флокулянты) для свертывания или коагуляции взвешенных твердых частиц, позволяя окончательно осесть. Предварительные лабораторные испытания с образцами сточных вод (Jar tests), позволят заранее достаточно точно оценить предполагаемый результат предлагаемой технологии очистки сточных вод на практике.

Флотация: отделение взвешенных твердых частиц, масел, смазок и нерастворенных частиц. Этот метод можно использовать как метод предварительной очистки для дальнейшей очистки, но при этом очистка сточных вод может быть ограничена только флотационным методом.Наиболее распространенная технология флотации — D.A.F. (Флотация растворенного воздуха), при которой сжатый воздух растворяется в сточных водах, подлежащих очистке. Выпущенный воздух образует крошечные пузырьки, прилипающие к взвешенным веществам (хлопьям) в воде (к которым ранее были добавлены коагулянты и / или флокулянты — см. Выше), эти крошечные пузырьки и хлопья взвешенных твердых частиц теперь могут всплывать на поверхность, потому что их теперь уменьшенной плотности (растворенным воздухом). Образованный таким образом слой поплавка снимается и собирается в контейнер, установленный рядом с DAF-агрегатом.Шлам можно дополнительно сгущать и / или обезвоживать. Такие установки могут быть полностью автоматизированы и, как следствие, максимально удобны в обслуживании.

Нейтрализация: слишком кислые или слишком щелочные сточные воды нейтрализуются до тех пор, пока не будет достигнуто значение pH около 7. Основной причиной нейтрализации сточных вод является их подготовка к дальнейшей очистке на станции биологической очистки сточных вод или соблюдение стандартов для сброса (например, слишком кислые сточные воды могут повредить канализационную систему и очистные сооружения).Наиболее важными целями этой технологии являются следующие: частично из-за нейтрализации, pH сточных вод может измениться по нескольким причинам: например. лучший контроль скорости химических реакций, разрушение эмульсий, кондиционирование, стабилизация неочищенных сточных вод и т. д. Для методов нейтрализации в сточные воды добавляются химические вещества. Некоторые примеры блоков нейтрализации можно найти на рисунках выше: блоки нейтрализации представляют собой компактные блоки, состоящие из резервуаров для хранения и реакции, укомплектованные необходимым дозирующим и смесительным оборудованием.Химические вещества, добавляемые для получения более высокого значения pH, — это щелочь (NaOH) или известковое молоко (Ca (OH) ₂ ), для получения серной кислоты с более низким значением pH (H ₂ SO ₄ ), соляная кислота ( HCl) или диоксид углерода (CO ₂ ). Методы нейтрализации могут использоваться для широкого спектра сточных вод, поступающих практически от любого вида промышленной деятельности. Этот вид установки несложен, может быть полностью автоматизирован и, следовательно, удобен в обслуживании. Простая конструкция позволяет снизить инвестиционные затраты.

Мембранная технология — мембранная фильтрация: обезжелезивание, умягчение воды, деминерализация с помощью мембран, а также рециркуляция и повторное использование воды (более подробную информацию см. На соответствующей странице).

Стриппинг: удаление летучих веществ с помощью стриппера NH ₃ (отпарной колонны) — абсорбера (более подробную информацию см. На соответствующей странице).

Обработка осадка: во многих случаях ил является остатком на заключительной стадии процесса физико-химической очистки сточных вод.Многие компании выбрали удаление этого осадка третьими сторонами (компаниями по сбору и переработке отходов), поэтому важно максимально уменьшить объем этого осадка. При значительном сокращении затрат на сбор и очистку ила за счет инвестиций в оборудование для уменьшения объема ила срок окупаемости этой части процесса физико-химической очистки сточных вод будет довольно коротким. Одним из методов обезвоживания осадка является камерный фильтр-пресс. Осадок обезвоживают, перекачивая его в замкнутое пространство или камеру под повышенным давлением (до 10-15 бар).Эти камеры образуются путем прижатия противоположных квадратных пластин друг к другу под высоким давлением. Каждая фильтровальная пластина с обеих сторон покрыта фильтровальной тканью. Ткань фильтра задерживает осадок, а вода сливается с помощью ребристой поверхности фильтрующих пластин. После стадии прессования камеры открываются, и корки на фильтре в нормальных условиях автоматически отваливаются. Фильтр-прессы могут быть дополнительно оснащены системой распыления под высоким давлением для автоматической очистки фильтровальной ткани каждый цикл или после определенного количества циклов.Остатки обезвоженного ила теперь можно периодически собирать для дальнейшей обработки.

Установки физико-химической очистки сточных вод — Комплексные решения

Независимо от того, является ли установка новой, обновлением или оптимизацией существующей установки, наша цель всегда состоит в том, чтобы предложить правильное решение с оптимальным соотношением цены и качества. Наши установки всегда легко интегрируются в существующие уникальные производственные условия. Мы стремимся к созданию прочных, удобных в обслуживании, правильно подобранных и безупречно функционирующих установок.Тщательный инструктаж обслуживающего персонала на месте должен гарантировать бесперебойную работу очистных сооружений в долгосрочной перспективе. Если, несмотря на все эти меры предосторожности, возникают проблемы, быстрое вмешательство всегда гарантировано.

Очистка сточных вод в целом и физико-химическая очистка сточных вод в частности: наш опыт

Различные отрасли, от сбора и переработки отходов до пищевой, от автомобильной до текстильной, от производителей кормов для домашних животных до фармацевтической промышленности, от металлургической до химической / нефтехимической промышленности — являются или были опираясь на наш опыт в реализации установок для очистки сточных вод и / или выбросов.Для всех этих специализаций мы можем предоставить соответствующие ссылки на вакансии.

Услуги по физико-химическим процессам и очистке в Индии

Сточные воды могут содержать частицы разных размеров. Следовательно, необходимы различные методы очистки оборотной воды, безопасной для потребления, утилизации и в соответствии со строгими нормативными стандартами. Размер частиц также может определять эффективность обработки.

Отделение флотацией, фильтрацией или гравитационным воздействием обычно очень полезно для удаления более крупных и видимых загрязняющих частиц.Однако для коллоидных частиц, которые легко фильтруются и имеют аналогичные электростатические поверхностные заряды, препятствующие их коагуляции, методы физико-химической обработки более эффективны. Физико-химическая обработка включает использование химикатов, которые могут изменять физическое состояние коллоидных частиц, что помогает сделать их более стабильными и коагулируемыми для дальнейшей обработки или фильтрации. Эти методы лечения использовались более века в сочетании с методами биологической очистки.Эти методы успешно использовались для промышленной очистки воды, кондиционирования осадка сточных вод в рамках предварительной обработки с постоянно повышающейся эффективностью и снижением затрат. Физико-химическая обработка может иметь значительное влияние на потенциал биоразложения органических материалов в сточных водах.

Физико-химическая обработка включает в себя набор процессов, которые могут выполняться последовательно в одном или отдельных блоках: коагуляция, флокуляция и осаждение.Общая эффективность процесса физико-химической очистки может зависеть от нескольких аспектов и физико-химических свойств сточных вод. Поэтому обычно проводятся лабораторные испытания для определения свойств, на основе которых можно настроить общий процесс обработки с точки зрения времени, типов и дозировки химикатов и т. Д.

Процесс коагуляции является неотъемлемой частью нейтрализации зарядов (обычно отрицательных) на коллоидных поверхностях путем добавления коагулянта при быстром перемешивании сточных вод.Хлорид железа, полихлорид алюминия, сульфат железа, сульфат алюминия, полихлорид железа и алюминат натрия являются одними из часто используемых коагулянтов, которые применяются в различных дозах в зависимости от качества сточных вод, например, бытовых, сельскохозяйственных или промышленных. Коагуляция и быстрое перемешивание с коротким временем контакта помогает дестабилизировать коллоидные поверхности, чтобы они могли слипаться, и, таким образом, кондиционируют их для следующего этапа флокуляции.

Флокуляция включает группирование ранее образовавшихся хлопьев или комков в процессе медленного перемешивания.Это помогает хлопьям получить больший объем и плотность, что в конечном итоге подготовит их к осаждению. Химические вещества, называемые флокулянтами, используются для облегчения этого процесса, в котором хлопья собираются вместе и увеличиваются в плотности и объеме. Органические флокулянты представляют собой производные альгинов (на основе морских водорослей), крахмала или целлюлозы (на основе растений) и обычно менее эффективны. С другой стороны, синтетические флокулянты, такие как полиэлектролиты, очень эффективны. Это водорастворимые синтетические макромолекулы, которые могут иметь заряды.Из-за их высокой эффективности более низкие дозы более эффективны, а чрезмерная дозировка может нанести ущерб всему процессу и в то же время увеличить затраты. Во время стадии флокуляции применяется градиент, чтобы могла произойти следующая стадия седиментации. Медленное перемешивание для увеличения времени контакта может происходить естественным образом из-за естественного броуновского движения в воде (перикинетическая флокуляция) или принудительного перемешивания сточной воды (ортокинетическая флокуляция).

Последняя стадия осаждения имеет решающее значение для отделения жидкости от возможных твердых частиц, которые образуются в результате предыдущих стадий коагуляции и флокуляции.В зависимости от состояния сточных вод на данном этапе используются отстойники с разными ставками: низкие, средние или высокие.

В зависимости от типа загрязняющих веществ для очистки сточных вод могут использоваться дополнительно хлор, перекись водорода и озон для удаления вредных биологических агентов, а также токсичных химикатов. Хлор может быть особенно полезен для окисления токсичных цианидных соединений (например, из горнодобывающей и металлургической промышленности) и преобразования их в диоксид углерода и азот. С другой стороны, озон и перекись водорода могут использоваться для эффективного разложения органических химикатов, присутствующих в сточных водах.

В конце концов, общее количество взвешенных твердых частиц, биологическая потребность в кислороде (БПК), химическая потребность в кислороде (ХПК), питательные вещества, такие как азот и фосфор, тяжелые металлы, и даже биологические агенты, такие как яйца гельминтов, вирусы и простейшие, могут быть успешно устранены. удаляется из сточных вод в различных процентах с помощью физико-химической очистки.

(PDF) Физико-химические технологии очистки сточных вод: обзор

Д-р Акшей Бхаргава IJSRE Том 4 Выпуск 5 Май 2016 Страница 5308

Том || 4 || Выпуск || 05 || Май-2016 || Страницы- 5308-5319 || ISSN (e): 2321-7545

Веб-сайт: http: // ijsae.в

DOI: http://dx.doi.org/10.18535/ijsre/v4i05.05

Физико-химические технологии очистки сточных вод: обзор

Автор

Д-р Акшей Бхаргава

Профессор кафедры гражданского строительства Глобальный институт инженерии и технологий, Хайдарабад, AP,

Электронная почта [email protected]

РЕФЕРАТ:

Очистка сточных вод становится еще более важной в свете сокращения водных ресурсов,

растущих промышленных, бытовых и использование воды в сельском хозяйстве и, как следствие, удаление сточных вод и его стоимость

наряду с более строгими правилами сброса, которые снизили допустимые уровни загрязнения в потоках

отходов.Очистка сточных вод для повторного использования и утилизации особенно важна для

штатов с дефицитом воды, таких как Раджастхан, Махараштра и других штатов Индии, где наличие воды очень важно. Муниципальный сектор

потребляет значительные объемы воды и, следовательно, создает значительные объемы сброса сточных вод в размере

. Городские сточные воды представляют собой сочетание воды и переносимых водой отходов

, исходящих из домов, коммерческих и промышленных объектов и учреждений.Настоящая статья включает

различных физико-химических методов и технологий, используемых в настоящее время при очистке сточных вод, с упором на

городских сточных вод.

Ключевые слова: сточные воды, физико-химическая очистка, единичные процессы и операции очистки.

Системы.

.

ВВЕДЕНИЕ:

Городские сточные воды — это комбинация жидких или переносимых водой сточных вод, образующихся в санитарных помещениях.

Удобства жилых, коммерческих или промышленных объектов и учреждений.Неочищенные сточные воды

обычно содержат большое количество органических материалов, многочисленные патогенные микроорганизмы, а также

питательных веществ и токсичных соединений. Таким образом, он влечет за собой опасность для окружающей среды и здоровья, и, следовательно,

должен быть немедленно удален от источников его образования и обработан надлежащим образом перед окончательной утилизацией.

Конечная цель управления сточными водами — защита окружающей среды в соответствии с требованиями общественного здравоохранения и социально-экономических проблем.1

Обработка сточных вод в данной статье сосредоточена на различных технологиях очистки сточных вод,

— на технических деталях методов очистки, применения и удаления осадка. Также обсуждается управление

очищенных сточных вод и их повторное использование и утилизация.

ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД:

Очистка сточных вод в основном состоит из физических, химических и биологических методов, используемых для удаления

загрязняющих веществ из сточных вод.Для достижения различных уровней удаления загрязняющих веществ отдельные процедуры очистки сточных вод

объединены в различные системы, классифицируемые как первичная, вторичная,

и третичная очистка сточных вод. Более строгая очистка сточных вод включает удаление определенных загрязняющих веществ

, а также удаление питательных веществ и контроль над ними. Природные системы также используются для очистки

сточных вод на суше.Осадок, образующийся в результате операций по очистке сточных вод, обрабатывается

ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ И УКАЗАНИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ

• SALVADOR ORDÓÑEZ
• EVA DÍAZ

Доклад конференции

Первый онлайн: 12 декабря 2010 г.

Часть
НАТО «Наука ради мира и безопасности», серия C: Экологическая безопасность
серия книг (NAPSC)

Реферат

Эта глава посвящена основным физико-химическим методам очистки сточных и грунтовых вод.Основы, правила выбора и основные руководящие принципы для проектирования процессов дистилляции-испарения, адсорбции-ионного обмена, десорбции, химического осаждения и химического восстановления / окисления кратко изложены в настоящей работе. Чтобы систематизировать это исследование, эти физико-химические процессы были классифицированы в соответствии с их механизмом управления: фазовое равновесие (адсорбция), химическое равновесие (осаждение), кинетика (процессы восстановления и окисления) или массоперенос (десорбция, дистилляция).Выбор наиболее подходящей физико-химической обработки для данной проблемы очистки воды — с точки зрения свойств матрицы, степени очистки и экономики — был предоставлен в этой работе на нескольких промышленных примерах. Также приведены основные расчеты, необходимые для каждой обработки (равновесие, стехиометрия, откачка и смешивание). Хотя большинство из этих операций хорошо известны в области химического машиностроения, их применение для очистки воды представляет дополнительные трудности, такие как сложность матрицы, обычно требуемые более высокие уровни конверсии или сложность оценки параметров.Поэтому использование приблизительных правил (эмпирических правил) обычно необходимо для предварительного проектирования физико-химических операций. Наконец, дается ссылка на обновленную доступную информацию по этому вопросу в Европе (документы BREF) и Соединенных Штатах (ресурсы EPA), чтобы посоветовать читателю выбрать физико-химическую обработку для данной проблемы очистки воды.

Ключевые слова

Кривая прорыва коэффициента массопереноса Относительная летучесть Молярный расход Гашеная известь

Эти ключевые слова были добавлены машиной, а не авторами.Это экспериментальный процесс, и ключевые слова могут обновляться по мере улучшения алгоритма обучения.

Это предварительный просмотр содержимого подписки,

войдите в

, чтобы проверить доступ.

Предварительный просмотр

Невозможно отобразить предварительный просмотр. Скачать превью PDF.

Ссылки

1. Руководство ASCE по инженерной практике № 36 (1982) Проектирование очистных сооружений, 2-е изд. Федерация по контролю за загрязнением воды

   Google Scholar

2. Coca J, Ordóñez S, Díaz E (2007) Операции массопереноса — абсорбция и экстракция.В: Pohorecki R (ed) Химическая инженерия и технология химических процессов. Энциклопедия систем жизнеобеспечения (EOLSS), разработанная под эгидой ЮНЕСКО, Eolss Publishers, Оксфорд, Великобритания (

   http://www.eolss.net

   )

3. Kemmer FN (1987) Справочник NALCO по воде, 2-е изд. Макгроу Хилл

   Google Scholar

4. LaGrega MD, Buckingham PL, Evans JC (1994) Управление опасными отходами. Макгроу Хилл

   Google Scholar

5. Lanouette KH (1977) Удаление тяжелых металлов.Chem Eng 84: 73–80

   Google Scholar

6. Levenspiel O, Bischoff KB (1963) Модели потока в резервуарах для химических процессов. Adv Chem Eng 4: 95–198

   CrossRefGoogle Scholar

7. Manahan SE (1990) Химия, токсикология и обработка опасных отходов. Lewis Publishers, Michigan

   Google Scholar

8. Metcalf & Eddy, Inc. (1972) Разработка сточных вод. Макгроу Хилл

   Google Scholar

9. Нойес Р. (1994) Отделение операций в области экологической инженерии.Noyes Publications, Нью-Джерси

   Google Scholar

10. Reynolds TD, Richards PA (1996) Операции и процессы подразделения в экологической инженерии. PWS Pub. Co., Бостон

    Google Scholar

11. Ричардсон Дж. Ф., Харкер Дж. Х., Бэкхерст Дж. Р. (2002) Химическая инженерия Коулсона и Ричардсона: технология частиц и процессы разделения, Том 2, 5-е изд. Баттерворт-Хайнеманн, Оксфорд [AU4]

    Google Scholar

12. Rodríguez JJ, Irabien A (1999) Los Остаточные пелигрозы.Caracterización, tratamiento y gestión. Síntesis, Madrid

    Google Scholar

13. Salvato JA, Nemerow NL, Agardy FJ (2003) Экологическая инженерия, 5-е изд. Wiley, New Jersey

    Google Scholar

14. Treybal RE (1968) Операции массопереноса, 2-е изд. Макгроу Хилл

    Google Scholar

15. Woodart F (2006) Справочник по переработке промышленных отходов, 2-е изд. Баттерворт-Хайнеманн

    Google Scholar

Информация об авторских правах

© Springer Science + Business Media B.V. 2011

Авторы и аффилированные лица

1. 1. Кафедра химической инженерии и экологических технологий, Университет Овьедо, Овиедо, SPAIN

Бактериологические и физико-химические исследования реки Тигр вблизи станций очистки воды в провинции Багдад

Мы изучили физические, химические и микробиологические факторы, влияющие на качество питьевой воды, полученной из реки Тигр и трех основных станций очистки питьевой воды, расположенных в разных частях реки Тигр, а также оценка питьевой воды в районе Аль-Шула в городе Багдад.Пробы воды отбирались ежемесячно с декабря 2009 г. по сентябрь 2010 г. Физические и химические анализы воды включали определение температуры, pH, мутности, электропроводности, общего содержания растворенных твердых веществ, солености, растворенного кислорода и биологической потребности в кислороде. Результаты анализа воды до и после очистки показали значения в пределах международных допустимых уровней. Микробиологические анализы включали оценку общего количества жизнеспособных микроорганизмов, общего количества колиформных бактерий, общего количества фекалий E.coli и Pseudomonas aeruginosa и другие патогенные бактерии, которые могут присутствовать в воде трех станций и реки Тигр, а также в водопроводной воде из домов Аль-Шула. Результаты показали, что типы и пропорции различных видов бактерий, выделенных из разных источников воды, были почти одинаковыми. Это указывает на неэффективность процедур очистки на всех исследованных станциях, что превышает международно допустимый уровень патогенов в питьевой воде.Это также объясняет высокий уровень заболеваемости диареей у детей, зарегистрированный в регионе Аль-Шула.

1. Введение

Безопасность и качество питьевой воды всегда являются важной проблемой общественного здравоохранения [1, 2]. На качество неочищенной воды может повлиять деятельность человека или животных как в пределах этого водоема, так и в его водоразделе.

Согласно отчету ЮНИСЕФ, около 800 миллионов человек в Азии и Африке живут без доступа к безопасной питьевой воде. Следовательно, это привело к тому, что многие люди стали страдать различными заболеваниями [3].Однако недостаточное количество, низкое качество питьевой воды и плохие санитарные условия являются основными причинами заболеваемости и распространенности заболеваний в мире [4].

Загрязнение воды часто было связано с передачей болезней, вызывающих бактерии, Vibrio , Salmonella , бактериальную и паразитарную дизентерию и острую инфекционную диарею, вызывающую E. coli [5]. Плохая санитария и плохие источники питания являются неотъемлемой частью воздействия кишечных патогенов.Питьевая вода является основным источником микробных патогенов и считается одной из основных причин повышения уровня детской смертности в развивающихся странах [6].

Всесторонняя оценка микробиологического качества воды требует изучения всех патогенов, потенциально способных вызвать инфицирование человека [7]. Основными параметрами качества питьевой воды Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) являются фекальная Escherichia coli и общее количество колиформ, остаточный хлор, мутность, pH, содержание растворенного кислорода и температура [8].Эти руководящие принципы являются важными детерминантами для снижения или устранения риска загрязнения воды. В то время как ресурсы питьевой воды, загрязненные сельскохозяйственными, промышленными и канализационными отходами, опасны и менее пригодны для потребления человеком и в сельскохозяйственных целях.

Индекс качества воды (единственный показатель качества воды) был проанализирован Alobaidy et al. [9] для оценки сырой и очищенной питьевой воды из реки Тигр в Багдаде. Используя этот подход, Алобайди и его коллеги показали, что вода Tigris никогда не достигала уровня «отлично» и не опускалась до «непригодного» состояния, за исключением случайных проб необработанной воды.Таким образом, важно изучать и знать физическую, химическую и биологическую природу этой воды, чтобы установить гигиеническое качество источников воды для потребления людьми и для общественных целей. Руководящие принципы ВОЗ по качеству питьевой воды и иракские стандарты рекомендуют, чтобы фекальные колиформные бактерии не присутствовали в 100 мл пробы воды [4, 10].

В Багдаде семь водоочистных станций, расположенных на берегу реки Тигр на расстоянии 50–60 км. Этими станциями являются станция Шарк Диглла, станция Аль-Карама, станция Аль-Ватба, станция Аль-Кадисия, станция Аль-Дорра, станция Аль-Вахда и станция Аль-Рашед.Эти станции обеспечивают Багдад большей частью потребности в воде.

В последние годы несколько M.Sc. и к.т.н. В Ираке проводились исследования качества питьевой воды и воздействия некоторых бактериологических и экологических факторов на реку Тигр [11–14].

Целью данной работы является изучение различных параметров питьевой воды, влияющих на здоровье жителей Багдада. Для выполнения этой задачи сначала были изучены четыре фактора: микробиологическое исследование различных патогенов в воде реки Тигр и трех водоочистных станций: Шарк Диглла, Аль-Карама и Аль-Кадисия.Вторая цель заключалась в изучении физических и химических факторов, влияющих на качество воды реки Тигр. Третья цель заключалась в оценке эффективности лечения на трех станциях. Последней целью была оценка питьевой воды в районе Аль-Шула в городе Багдад, которая снабжается водой со станции очистки Аль-Карама.

2. Материалы и методы

2.1. Места проведения исследований

Багдад имеет площадь 800 км ² , и 65% всех промышленных предприятий и заводов располагались в Багдаде.Это состояние создало экологические проблемы, угрожающие экосистеме города Багдада, из-за отвода сточных вод и побочных продуктов этих учреждений и заводов непосредственно в тело реки Тигр [15].

Три очистные станции были выбраны в соответствии с их мощностью очистки и расположением вдоль реки Тигр. Они обеспечивают город Багдадом

0 м ³ в сутки и составляют около 72% от всех 7 очистных станций, имеющихся в Багдаде.

2.1.1. Станция Шарк Диглла

Станция расположена на севере Багдада, ее мощность очистки составляет около 650000 м3 ³ / день, она обеспечивает питьевой водой сторону Аль-Русафа Багдада и составляет около 51% очистной мощности. всех станций в Багдаде (рис. 1).

2.1.2. Станция Аль-Карама

Станция расположена в центре Багдада и ее мощность очистки составляет около 160000 м ³ / день, она обеспечивает часть Аль-Русафа и часть Аль-Карх сторон Багдада питьевой водой, и он составляет около 13% очистных мощностей всех станций в Багдаде (рис. 1).

2.1.3. Станция Аль-Кадисия

Станция расположена на юге Багдада, ее очищающая способность составляет около 100000 м ³ / день, и обеспечивает район Аль-Кадисия питьевой водой, что составляет около 8% от всех очистных мощностей. станции в Багдаде (рис. 1).

2.2. Сбор проб

Повторный отбор проб сырой воды из реки Тигр и со станций после очистки отбирался каждый месяц с декабря 2009 года по сентябрь 2010 года.Также было взято 40 проб водопроводной воды из домов района Аль-Шула в летние месяцы, июнь, июль, август и сентябрь 2010 г.

2.3. Бактериологические исследования

Пробы сырой воды отбирали в чистые стерилизованные стеклянные флаконы емкостью 250 мл на глубине от 20 до 30 см под поверхностью воды реки Тигр от места ее впадения в трубу станции очистки. Пробы питьевой воды со станции также отбирались в стерилизованные бутыли емкостью 250 мл.Также было взято 40 проб водопроводной воды объемом 200 мл из домов в районе Аль-Шула после стерилизации домашнего крана. Все эти флаконы были осторожно закрыты и доставлены в лабораторию на льду, выдержаны при 4 ° C и обработаны в течение 6 часов. Микробиологическое исследование проб воды, включая общее количество жизнеспособных бактерий, проводилось в соответствии с общими стандартными методами исследования воды и сточных вод [16]. Общие колиформные бактерии, фекальные E. coli и Pseudomonas aeruginosa определяли с помощью стандартной методики ферментации кишечной палочки, включая предполагаемые, подтвержденные и завершенные тесты [17].Для идентификации других патогенных кишечных бактерий различные разведения проб воды из разных источников наносили на питательный агар, агар Макконки, кровяной агар, агар с эозин-метиленовым синим (EMB) и среду с тиосульфат-цитратным желчным сахарозным агаром (TCBS). Планшеты инкубировали в течение ночи при 37 ° C, и после инкубации культуры исследовали на наличие отдельных колоний. Эти колонии наносили штрихами на скошенный питательный агар, инкубировали в течение 24 часов при 30 ° C и хранили в качестве исходных культур. Для идентификации каждого изолята использовались обычные бактериологические методы [18].

2.4. Физико-химические испытания

Стеклянные контейнеры емкостью 1 л использовались для сбора проб сырой воды и питьевой воды из кранов станций, как описано для бактериологических анализов, за исключением тестов на растворенный кислород (DO) и биологическую потребность в кислороде (BOD), темное стекло использовался контейнер емкостью 300 мл. Эти контейнеры были доставлены в лабораторию на льду, выдержаны при 4 ° C и проанализированы в течение 24 часов. Химические и физические измерения проб воды проводились следующим образом.

2.4.1. Температура

Температура неочищенной воды реки Тигр измерялась путем подвешивания термометра примерно на 10 см ниже поверхности воды не менее чем на 2 минуты перед снятием показаний, в то время как температуру воды на станциях после очистки измеряли, помещая термометр под струей воды из крана за 5 минут до измерения температуры [16].

2.4.2. Концентрация иона водорода pH

Использовался pH-метр (SCHOTT).

2.4.3. Мутность

Использовался измеритель мутности (SCHOTT), мутность выражена в нефелометрических единицах мутности (NTU).

2.4.4. Электропроводность

Использовали измеритель проводимости (SCHOTT), и ЕС определяли согласно методу, описанному Golterman et al. [19] и выражается в микросименсах / см.

2.4.5. Общее количество растворенных твердых веществ (TDS)

Использовали Kondukto meter (SCHOTT), TDS выражается в мг / л.

2.4.6. Растворенный кислород (D.O)

Кислородомер (YSI модель 54A) использовался для определения D.O., он выражается в мг / л.

2.4.7. Биологическая потребность в кислороде (BOD)

Первое показание D.O было снято с помощью кислородомера, а после 5 дней инкубации образцов воды при 20 ° C без света было снято второе показание D.O. БПК определяли по приведенному ниже уравнению и выражали в мг / л.

2.4.8. Соленость

Величину проводимости определяли по методике, описанной в [19].

2,5. Статистический анализ. . (10.0).

2.6. Результаты и обсуждение

Чтобы оценить качество воды в конкретном пруду, ручье или озере, мы провели тесты для определения уровня растворенного кислорода, биологической потребности в кислороде, нитратов и фосфатов в воде, а также pH и температуры. , и мутность.Эти параметры наряду с микробным загрязнением воды, такими как общая кишечная палочка и фекальная кишечная палочка , считались хорошими показателями качества воды [20].

Общий подход к определению степени микробной безопасности коммунальной системы водоснабжения основан на стратегии отбора проб в точке потребления или водопроводном кране [21]. Поэтому метод отбора проб является критическим фактором при определении микробиологического качества системы распределения, так как согласно стандартам питьевой воды [4] количество кишечных и фекальных колиформных бактерий должно быть равно нулю в любой ситуации, поэтому были выбраны неочищенная вода и водопроводная вода. в качестве точки отбора проб, и все измерения проводились в соответствии с [16].

Таблица 1 показывает доверительный интервал для GLM всех переменных физических, химических и микробных изолятов, изученных по сезонам, месяцам, станциям и повторным образцам. Кратко описаны результаты.

904 904 Изучаемые переменные SOV Квадратный Скорректированная модель Intercept Сезон Месяц REP Сезон Месяц Соленость (мг / л) воды 3 станций 0.00 0,00 0,00 0,00 0,01 0,74 TDS (мг / л) воды 3 станций 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,08 0,74 ЭК (микросеменс) воды 3 станций 0,00 0.00 0,00 0,00 0,01 0,53 0,77 Мутность NTU воды 3 станций 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,43 0,41 pH воды 3 станций 0,01 0,00 0.15 0,34 0,00 0,53 0,22 № Pseudomonas aeruginosa /100 мл воды из 3 станций 0,41 0,00 0,43 0,59 0,08 0,85 0,59 № E . coli /100 мл воды 3 станции 0,00 0,00 0.00 0,01 0,96 0,57 0,59 Всего колиформ на 100 мл воды на 3 станции 0,00 0,00 0,00 0,01 0,96 0,57 0,71 Общее количество бактерий воды 3 станций 0,00 0,00 0,00 0.00 0,22 0,26 0,59 Температура воды 3 станций, ° C 0,00 0,00 0,00 0,00 0,01 0,81 0,99 Температура воздуха ° C 0,00 0,00 0,00 0,00 0.16 0,98 Температура воды реки Тигр, ° C 0,00 0,00 0,00 0,00 0,34 0,99 БПК мг / л воды реки Тигр 0,01 0,00 0,03 0,04 0,05 0,97 0,40 DO мг / л воды реки Тигр 0.00 0,00 0,00 0,00 0,01 0,91 0,79 Соленость (мг / л) воды реки Тигр 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,69 0,67 TDS (мг / л) воды реки Тигр 0,00 0.00 0,00 0,00 0,21 0,57 0,57 ЭК (микросименс) воды реки Тигр 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,52 0,61 мутность NTU воды реки Тигр 0,00 0.00 0,00 0,70 0,00 0,47 0,50 pH воды реки Тигр 0,01 0,00 0,01 0,02 0,18 0,30 0,42 № из Pseudomonas aeruginosa /100 мл воды реки Тигр 0,00 0,00 0.01 0,06 0,01 0,30 0,46 № E . coli /100 мл воды реки Тигр 0,00 0,00 0,00 0,02 0,00 0,78 0,55 Всего колиформ / 100 мл воды реки Тигр 0,00 0,00 0,00 0.05 0,00 0,97 0,57 Всего бактерий / 100 мл воды реки Тигр 0,00 0,00 0,00 0,01 0,00 0,94 0,78

2.6.1. Температура

Имелась большая значительная разница в отношении сезонов и месяцев, температуры воздуха и сырой воды, тогда как значительных различий в отношении температуры станций зарегистрировано не было.Наивысшее значение регрессии для температуры воздуха составило 0,98 и 0,99 как для сырой воды Тигр, так и для воды станций.

2.6.2. pH

Не было зарегистрировано значительных различий между сезонами, месяцами и участками, а значения регрессии () составили 0,22 для станций и 0,42 для сырой воды.

2.6.3. Мутность

Данные выявили значения мутности питьевой воды на станциях менее 5 NTU. Мутность подаваемой воды в основном используется в качестве показателя качества воды на водоочистных сооружениях.Желательный уровень менее или равный 1 NUT был рекомендован ВОЗ. Значение мутности до 5 NUT указывает на недостаточную эффективность очистных сооружений и, возможно, коррелирует с увеличением общего количества колиформных бактерий [22]. Максимальный иранский стандарт мутности питьевой воды составляет 55 NTU [23]. Существенной разницы по мутности по сезонам и месяцам не наблюдалось, в то время как очень значимая разница была зафиксирована для участков, а для трех станций составила 0,41. Мутность сырой воды Тигра была очень значимой в зависимости от сезона и местности, и не было значительной разницы в зависимости от месяца, и значение было 0.05.

2.6.4. Электропроводность

Электропроводность в водной экосистеме считается хорошим индикатором для оценки общего количества растворенных твердых веществ в воде и природы чистоты воды [16]. Электропитание трех станций колеблется в пределах 655–734 микросименс / см, и этот диапазон находится в пределах допустимого для Ирака предела (2000 микросименс) для питьевой воды [24]. Данные показывают высокую значимость в отношении сезонов, месяцев и станций, и значение было равно 0.77, а для сырой воды — 0,61.

2.6.5. Соленость и общее количество растворенных твердых веществ

Соленость и TDS сильно различаются по сезонам, месяцам и станциям. Значения регрессии и составляли 0,74 и 0,75 для питьевой воды и 0,57 и 0,67 для сырой воды как для TDS, так и для солености, соответственно.

2.6.6. Растворенный кислород (D.O) и биологическая потребность в кислороде (BOD)

D.O. и BOD также имеют значительную разницу в зависимости от времени года, месяцев и станций.Значения регрессии и для D.O и BOD составили 0,79 и 0,4 соответственно.

2.7. Бактериологический анализ

Бактериологический анализ водных ресурсов включал общее количество жизнеспособных бактерий, общее количество колиформ, всего E. coli, и всего Pseudomonas aeruginosa . Данные в таблице 2 указывают на присутствие по крайней мере 14 видов бактерий, принадлежащих к семейству Enterobacteriaceae, а некоторые другие виды принадлежат к семейству Pseudomonadaceae. Наиболее распространенными видами были E.coli и Pseudomonas aeruginosa. Присутствие этих двух видов указывает на то, что питьевая вода, скорее всего, загрязнена фекалиями людей и животных [17]. Данные показали высокий уровень общего количества жизнеспособных бактерий в воде на 3 станциях и находился в пределах (1–64 КОЕ / 100 мл). Эти микробиологические данные указывают на неэффективность процедур очистки на всех изученных станциях. Кроме того, количество этих микробов превышало международные допустимые уровни, особенно на станции Аль-Карама, в то время как общее количество жизнеспособных бактерий в реке Тигр (сырая вода) находилось в пределах (468–9100 КОЕ / мл).Эти цифры показали высокую значимость различий по сезонам, месяцам и участкам для трех станций (питьевая вода), а также для сырой воды. Значения регрессии и составляли 0,59 и 0,79 для питьевой и сырой воды соответственно.

9045 9045 Enterobacter 902 904 0 824 * Виды бактерий Число и типы видов бактерий, выделенных из Тест M-Z * С.С. Питьевая вода домов Аль-Шула Вода станций Вода реки Тигр E . coli 8 10 30 0,885 NS Serratia plymuthica 1 0 4 0 4 0 0 0 1 0.749 NS Klebsiella pneumonia 9 4 14 6,856 S Klebsiella Pseudomonas aeruginosa 7 16 30 1,169 NS Pseudomonas fluorescens 282 207 NS Citrobacter freundii 4 2 5 3,243 NS Pseudomonas 21 2 9021 9021 9021 9021 9021 9021 9021 9021 9021 9021 9021 9021 9021 9021 9021 9021 9021 9021 902 Sphingomonas paucimobilis 0 2 1 2.815 NS Pantoea spp. 0 2 2 1.666 NS Rahnella aquatilis 0 1 2 0.625 0,625 0,625 3 1 5.309 NS Enterobacter cloacae 0 1 4 1,378 NS — — Proteus mirabilis 0 0 1 0.742 NS Aeromonas hydrophila 0 1 2 0,625 NS Vibrio cholera21 Vibrio cholera214 902 9028 3 028 3 9021 902 904 9021 904 902 904 902 904 9021 904 902 Речные вибрионы 0 0 3 2.251 NS Serratia ficaria 1 1 NS Salmonella orizonae 0 1 0 2,909 NS S

* Тест хи-квадрат с 2 d.f. () = 5,991 & () = 9,210. ** Зарегистрирован тест Краскела Уоллиса (сигн.при, т. е. сиг. в ).

Для общей колиформной и фекальной E. coli наименьшее и наибольшее среднее количество для воды на 3 станциях составляло 1,1 и 7,1 КОЕ / 100 мл, соответственно; снова эти цифры превышают допустимый международный уровень потребления питьевой воды [17]. Самые высокие средние значения были зарегистрированы в весенний и летний сезоны 3,3 и 3,7 КОЕ / 100 мл для общей колиформной группы и 2,1 и 1,5 КОЕ / 100 мл для фекальной E. coli . В то время как самые низкие средние значения были зарегистрированы в зимний и осенний сезоны 0.0 и 0,7 КОЕ / 100 мл для общей колиформной группы и 0,0 и 0,3 КОЕ / 100 мл для фекалий E. coli . Эти числа указывают на то, что существует большая значимая разница для общего количества кишечной палочки и фекальной кишечной палочки E. coli в питьевой воде в зависимости от времени года и месяцев, и не было замечено никаких существенных различий в отношении участков (станций),. Значения регрессии составили 0,71 и 0,59 для общих колиформ и фекальных бактерий E. coli соответственно.

В воде реки Тигр, с другой стороны, общее количество колиформных бактерий было превышено (1795–63000 КОЕ / 100 мл), тогда как патогенных фекалий E.coli было между (335–39000 КОЕ / 100 мл). Они указали на высокую значительную разницу для общего количества кишечной палочки и фекальной кишечной палочки E. coli в сырой воде по сезонам и участкам (станциям), а также по месяцам. Значения регрессии составили 0,57 для общей колиформной группы и 0,55 для фекальной E. coli . E.coli составляли 22,4% и 31,7% для холодного и теплого сезонов соответственно. С другой стороны, количество единиц Pseudomonas aeruginosa составляло от 2 до 21 КОЕ / 100 мл на 3 станциях, а самый высокий уровень был зарегистрирован в летний сезон. Эти числа указывают на высокую значительную разницу по сезонам и месяцам и отсутствие существенной разницы по станциям. Значения регрессии составляли 0,59 для 3 станций, тогда как количество Pseudomonas aeruginosa составляло от 580 до 160000 КОЕ / 100 мл в реке Тигр.Это указывает на значительную разницу по сезонам и станциям и отсутствие существенной разницы по месяцам. Значение регрессии для Pseudomonas aeruginosa в сырой воде составило 0,46 (Таблица 1). Другие виды бактерий также были выделены из водных ресурсов, а именно Aeromonas hydrophila, Vibrio cholera, и Vibrio fluvialis.

С другой стороны, также были исследованы количество и различные виды бактерий, выделенных из разных водных ресурсов (Таблица 2).Доминирующими видами бактерий также были E. coli, Klebsiella pneumonia, и Pseudomonas aeruginosa . Данные (Таблица 2) показали высокое совпадение между типами и процентным содержанием основных видов бактерий, выделенных из разных источников воды и от больных детей с диареей в районе Аль-Шула, E. coli 27%, Klebsiella pneumonia 30 %, Pseudomonas aeruginosa 23%, Citrobacter freundii 14%, Pseudomonas fluorescens 3% и Serratia plymuthica 3% [25].Виды Klebsiella pneumonia значительно различались, в то время как E. coli и Pseudomonas aeruginosa существенно не различались в (M-Z) тесте между тремя источниками воды (Таблица 2). Эти результаты совпадают с результатами других исследователей о том, что случаи диареи почти возникают в результате употребления загрязненной питьевой воды с различными типами микробных агентов, особенно с кишечной палочкой , [26].

Наибольшее количество общих колиформ и фекалий E.coli , зарегистрированные для водопроводной воды в домах района Аль-Шула, составили 16 КОЕ / 100 мл и 9,2 КОЕ / 100 мл соответственно в августе 2010 года, тогда как самые низкие значения составили 1,1 КОЕ / 100 мл и 0,0 КОЕ / 100 мл в июле 2010 года. соответственно (таблица 3). Эти цифры указывают на значительную разницу в течение августа 2010 г. (Таблица 4). Таким образом, мы делаем вывод, что высокое загрязнение питьевой воды в домах Аль-Шула вызывает различные диареи, вызывающие бактерии, такие как кишечная палочка , кишечная палочка и другие.Это указывает на то, что люди из этих районов могут быть предрасположены к заболеваниям, передаваемым через воду, и все они могут быть причиной большого количества случаев диареи, которые наблюдались у пациентов, посещающих больницу Аль-Хаким в районе Аль-Шула.

909 5,31 902 902 9021 902 902 902 902 Доверие 95% Стандартное отклонение Среднее Образец Месяцы Показатели Верхний предел Нижний предел 0.36 0,00 0,35 0,11 10 июнь Всего колиформ 1,11 0,00 0,78 0,55 10 3,69 10 август 1,85 0,15 1,19 1,00 10 сентябрь 2.3 0,38 3,00 1,34 40 Всего 0,00 0,00 0,00 0,00 10 coli 0,72 0,00 0,70 0,22 10 июль 4,79 0,00 3,52 2.27 10 Август 1,68 0,00 1,26 0,78 10 сентябрь 1,47 0,17

сентябрь август июль месяцев Показатели 22 475 0,006 0,723 июнь Всего колиформ 0,717 0,015 июль 0,036 0,036 904 904 904 904 904 904 904 904 904 0,011 0,797 июнь фекальный E . coli 0,514 0,021 июль 0.088 август

Однако стоит отметить, что некоторые фекальные патогены, включая многие вирусы и простейшие, могут быть более устойчивыми к лечению хлором, чем индикаторные бактерии [27 ], это означает, что даже низкий уровень заражения, измеренный с помощью бактериологического анализа, может быть риском, особенно во время вспышки диареи, такой как холера [10].

Согласно бактериологическим данным, исследованным в этом исследовании, можно было проанализировать эффективность 3 станций по среднему общему количеству жизнеспособных микробных агентов в (сырая вода) и вне (питьевая вода) из очистных сооружений три станции, используя следующее уравнение.КПД = выход / вход × 100, КПД станции Шарк Диглла = 0,55 и составляет 49%, КПД станции Аль-Карама = 0,16 и составляет 14%, КПД станции Аль-Кадисия = 0,41 и составляет 37%.

Соответственно, эффективность станции Sharq Diglla в процессе очистки лучше, чем на обеих станциях, за которыми следует станция Аль-Кадисия, затем станция Аль-Карама. Рис. 2.

Для сырой воды качество воды показало высокую концентрацию бактерий выше по течению. до нижнего течения реки Тигр.С другой стороны, физико-химические параметры находятся в допустимых пределах. Это может быть связано с загрязнением сырой воды городскими отходами и другими источниками. Качество очищенной воды оказалось подходящим, но не подходящим для общественного потребления на станции Шарк Диглла (эффективность 55%) и на станции Аль-Кадисия (41%), тогда как на станции Аль-Карама она показала неприемлемое качество воды (14%). Эти результаты соответствуют результатам, полученным Alobaidy et al. [9]. Они пришли к выводу, что неочищенная вода Тигра в течение всего года имеет самое низкое качество, поскольку эффективность водоочистных сооружений колеблется от 25.07 до 63.30 за весь период обучения 7 лет. Таким образом, Управление должно стремиться контролировать различные процедуры, используемые для обработки и очистки на всех очистных станциях в городе Багдад. В конечном итоге необходимо пересмотреть систему водоочистных станций, поскольку эти станции были спроектированы для обеспечения физической и биологической очистки, а не химической очистки сырой воды [13].

3. Выводы

По полученным результатам можно сделать следующие выводы.(1) Общее количество колиформных бактерий и фекальных бактерий E. coli на трех станциях во все сезоны было больше, чем международные допустимые уровни, рекомендованные ВОЗ. Уровень на станции Аль-Кадисия был намного ниже уровня на станции Аль-Карама. Это может быть связано с сильным загрязнением реки Тигр сточными водами, сброшенными из более чем 15 неочищенных сточных вод Аль-Русафа и Аль-Карх выше по течению от водозабора станции Аль-Карама. Поэтому следует принимать строгие меры по контролю уровня выбросов загрязняющих веществ в реку Тигр.(2) Качество воды на всех станциях очистки воды в отношении температуры, pH, мутности, солености и E.C находится в пределах стандартов качества воды, рекомендованных стандартами Ирака и ВОЗ, за исключением TDS. Общее количество растворенных твердых веществ было больше в очищенной воде, чем в речной воде. Это может быть связано с добавлением квасцов в воду во время процесса коагуляции и отсутствием какой-либо установки химической обработки в процессе очистки воды в Багдаде. (3) Эффективность станции Sharq-Diglla в процессе очистки лучше, чем у обеих Al- Станции очистки Кадисия и Аль-Карама.(4) Питьевая вода в регионе Аль-Шула не подходила для употребления в пищу из-за высокого уровня загрязнения кишечной палочкой общего типа и фекальной кишечной палочкой E. coli . Поэтому мы рекомендуем провести дальнейшие исследования в других районах города Багдада в отношении пригодности питьевой воды для потребления людьми, поставляемой различными станциями очистки воды. (5) Власти мэрии Багдада должны приложить больше усилий для контроля различных процедур, используемых для обработки и очистки. процесс на всех станциях очистки.

Глава 2 — МОНИТОРИНГ, СТАНДАРТЫ И ОБРАБОТКА КАЧЕСТВА ВОДЫ

Глава 2 — МОНИТОРИНГ, СТАНДАРТЫ И ОБРАБОТКА КАЧЕСТВА ВОДЫ

---

---

2.1 Отбор проб воды
2.2 Процедуры испытаний
2.3 Исследовательский анализ
2.4 Методы очистки воды

---

---

2.1.1 Скважины
2.1.2 Муниципальная сеть
2.1.3 Резервуары для воды и
резервуары
2.1.4 Вода портового бассейна

---

Вода, используемая для обработки рыбы, мытья рыбы или изготовления льда, должна соответствовать стандартам питьевой воды, чтобы считаться безопасной. Причина: зараженная вода является основной причиной заражения рыбы патогенами, представляя серьезную опасность для здоровья ее потребителя.

ВОЗ выпустила руководство по качеству питьевой воды, отчет в трех томах. Vol. 1 касается ориентировочных значений, Vol. 2 касается каждого загрязнителя, а Vol.3 дает информацию о том, как управлять водоснабжением в небольших сельских общинах. ВОЗ признает, что очень строгие стандарты не могут использоваться повсеместно, поэтому был разработан ряд ориентировочных значений для более чем 60 параметров. У большинства стран есть свои собственные правила или стандарты. Контроль со стороны местных регулирующих органов может отличаться от места к месту в зависимости от местной ситуации. Итак, как определить приемлемое качество воды? Что может сделать капитан порта для обеспечения качества? Обеспечение качества портового бассейна, когда он примыкает к устью или прибрежным водам, возможно, выходит за рамки компетенции капитана порта, за исключением того, чтобы деятельность в его гавани не увеличивала загрязнение.Однако он обязан следить за тем, чтобы вода, используемая для питья, очистки рыбы, изготовления льда и обработки рыбы, соответствовала стандартам питьевой воды, установленным в его стране.

Время от времени требуются качественные и количественные измерения, чтобы постоянно контролировать качество воды из различных источников водоснабжения. Затем капитан порта должен обеспечить соответствующую очистку воды в пределах комплекса рыболовецких портов, а также вместе с поставщиками принять меры по исправлению положения в случае загрязнения воды извне.

Отбор и анализ проб воды должны выполняться лабораториями, сертифицированными ISO. Если местные лаборатории не имеют сертификатов ISO, рекомендуется проводить оценку их качества в сертифицированной ISO лаборатории путем проведения совместных испытаний, чтобы гарантировать, что отклонения в точности результатов достаточно малы. Ненадежные результаты усугубляют проблемы загрязнения, когда корректирующие действия не могут быть приняты вовремя. Отбор проб и контрольные испытания должны проводиться квалифицированными специалистами.

В зависимости от фактического состояния инфраструктуры рыбацкой гавани и условий окружающей среды в гавани и вокруг нее, мониторинг должен проводиться в соответствии с конкретной программой для каждого источника водоснабжения.

2.1.1 Скважины

Загрязнение может происходить из-за попадания загрязняющих веществ на уровень грунтовых вод на некотором расстоянии от порта или из-за попадания сточных вод в саму скважину в районе порта через треснувшие или корродированные кожухи. В случаях, когда очевиден перерасход (вода солоноватая), испытания следует проводить не реже одного раза в месяц.

2.1.2 Муниципальная сеть

Источник может быть загрязнен в источнике или через корродированные трубопроводы, ведущие к рыбацкой гавани. Известно, что часто происходит смешение с канализационными трубами из-за неисправных трубопроводов. Полные тесты следует проводить каждые полгода, и власти должны быть проинформированы, когда результаты указывают на загрязнение.

2.1.3 Резервуары и резервуары для воды

Оба типа структур склонны к росту бактерий, если уровень остаточного хлора в них низкий или отсутствует.Если проводится периодическая чистка, проверка может не потребоваться. Бактериологические исследования следует проводить не реже одного раза в полгода.

2.1.4 Вода акватории порта

Обычно портовые бассейны проверяются ежегодно. Однако в районах, где очень активны муссоны, может быть целесообразно проводить испытания в пик засушливого сезона, когда точечные сбросы имеют тенденцию оставаться концентрированными в водоеме, и снова во время сезона дождей, когда сток сельскохозяйственных культур может быть значительным. Еще один критический период для гаваней — это пик рыболовного сезона, когда гавань наиболее загружена и загрязнение от судов, вероятно, будет на пике.

---

2.2.1 Физические испытания
2.2.2 Химические испытания
2.2.3 Бактериологические испытания

---

Хотя подробности отбора проб, тестирования и анализа выходят за рамки данного справочника, ниже приводится общее описание значения обычно выполняемых тестов качества воды.

Процедуры и параметры тестирования можно разделить на физические, химические, бактериологические и микроскопические категории.

· Физические испытания показывают свойства, обнаруживаемые органами чувств.

· Химические испытания определяют количество минеральных и органических веществ, влияющих на качество воды.

· Бактериологические тесты показывают наличие бактерий, характерных для фекального загрязнения.

2.2.1 Физические испытания

Регистрируются цвет, мутность, общее содержание твердых веществ, растворенных твердых веществ, взвешенных веществ, запах и вкус.

Цвет в воде может быть вызван присутствием минералов, таких как железо и марганец, или веществами растительного происхождения, такими как водоросли и сорняки.Цветовые тесты показывают эффективность системы очистки воды.

Мутность в воде вызвана взвешенными и коллоидными веществами. Это может быть из-за эрозии почвы, вызванной выемкой грунта, или из-за роста микроорганизмов. Высокая мутность делает фильтрацию дорогой. Если в сточных водах присутствуют твердые частицы, патогенные микроорганизмы могут быть заключены в частицы и избежать воздействия хлора во время дезинфекции.

Запах и вкус связаны с присутствием живых микроскопических организмов; или разлагающееся органическое вещество, включая сорняки, водоросли; или промышленные отходы, содержащие аммиак, фенолы, галогены, углеводороды.Такой вкус придают рыбе, делая ее невкусной. Хотя хлорирование ослабляет запах и вкус, вызванные некоторыми загрязняющими веществами, оно само создает неприятный запах при добавлении в воду, загрязненную моющими средствами, водорослями и некоторыми другими отходами.

2.2.2 Химические испытания

pH, жесткость, наличие выбранной группы химических параметров, биоцидов, высокотоксичных химикатов и B.O.D.

pH является мерой концентрации ионов водорода. Это показатель относительной кислотности или щелочности воды.Значения 9,5 и выше указывают на высокую щелочность, а значения 3 и ниже указывают на кислотность. Низкие значения pH способствуют эффективному хлорированию, но вызывают проблемы с коррозией. Значения ниже 4 обычно не поддерживают живые организмы в морской среде. Питьевая вода должна иметь pH от 6,5 до 8,5. Уровень воды в бассейне гавани может варьироваться от 6 до 9.

B.O.D. : Обозначает количество кислорода, необходимое микроорганизмам для стабилизации разлагаемого органического вещества в аэробных условиях.Высокий B.O.D. означает, что для поддержания жизни остается меньше кислорода, и указывает на органическое загрязнение.

2.2.3 Бактериологические исследования

По техническим и экономическим причинам аналитические процедуры обнаружения вредных организмов непрактичны для повседневного надзора за качеством воды. Следует понимать, что все, что может доказать бактериологический анализ, — это то, что во время исследования контаминация или бактерии, указывающие на фекальное загрязнение, могли или не могли быть продемонстрированы в данном образце воды с использованием определенных методов культивирования.Кроме того, результаты обычного бактериологического исследования всегда следует интерпретировать в свете глубокого знания источников воды, включая их источник, очистку и распределение.

Каждый раз, когда изменения в условиях приводят к ухудшению качества подаваемой воды или даже если они предполагают повышенную вероятность заражения, частота бактериологического исследования должна быть увеличена, чтобы серия проб из хорошо выбранных мест могла идентифицировать опасность и позвольте предпринять корректирующие действия.Если санитарное обследование, включая визуальный осмотр, показывает, что водопровод явно подвержен загрязнению, необходимо принять меры по исправлению положения, независимо от результатов бактериологического исследования. Санитарные обследования для сельских источников, не подключенных к водопроводу, часто могут быть единственной формой обследования, которую можно проводить на регулярной основе.

Признание того, что микробные инфекции могут передаваться через воду, привело к разработке методов повседневного обследования, чтобы гарантировать, что вода, предназначенная для потребления человеком, не содержит экскрементов.Хотя сейчас можно обнаружить присутствие многих патогенов в воде, методы выделения и подсчета часто сложны и требуют много времени. Поэтому нецелесообразно контролировать питьевую воду на предмет всех возможных микробных патогенов, которые могут возникнуть при заражении. Более логичным подходом является обнаружение организмов, обычно присутствующих в фекалиях человека и других теплокровных животных, как индикаторов загрязнения экскрементами, а также эффективности очистки и дезинфекции воды.Присутствие таких организмов указывает на присутствие фекального материала и, следовательно, кишечных патогенов. ( Кишечный тракт человека содержит бесчисленное количество палочковидных бактерий, известных как колиформные организмы, и каждый человек выделяет от 100 до 400 миллиардов колиформных организмов в день в дополнение к другим видам бактерий ). И наоборот, отсутствие фекальных комменсальных организмов указывает на то, что патогены, вероятно, также отсутствуют. Таким образом, поиск таких индикаторов фекального загрязнения обеспечивает средство контроля качества.Использование обычных кишечных организмов в качестве индикаторов фекального загрязнения, а не самих патогенов, является общепринятым принципом для мониторинга и оценки микробной безопасности водоснабжения. В идеале обнаружение таких индикаторных бактерий должно указывать на возможное присутствие всех соответствующих патогенов.

Организмы-индикаторы должны быть в большом количестве в экскрементах, но отсутствовать или присутствовать только в небольших количествах в других источниках; они должны быть легко изолированы, идентифицированы и подсчитаны и не должны расти в воде.Они также должны выжить в воде дольше, чем патогенные микроорганизмы, и быть более устойчивыми к дезинфицирующим средствам, таким как хлор. На практике ни один организм не может соответствовать всем этим критериям, хотя многим из них соответствуют бактерии группы кишечной палочки, особенно Escherichia coli как важный индикатор загрязнения фекалиями человеческого или животного происхождения.

---

2.3.1 Тестовый набор

---

Знание капитаном порта состояния окружающей среды в рыбацкой гавани и вокруг нее имеет большое значение для предотвращения вспышек заражения или болезней с последующей потерей ресурсов и доходов.Это особенно верно для многих малых и средних рыболовных портов, разбросанных по береговой линии в развивающихся странах, где чаще всего экологическая помощь и поддержка со стороны центральных органов скудны и требуют очень много времени.

Ниже приводится реальный пример следственного анализа, проведенного в стране АСЕАН в гавани, которая испытывала проблемы с гигиеной (рыба, зараженная кишечной палочкой).

2.3.1 Тестовый набор

Рассматриваемый порт расположен в устье лимана.Городское водоснабжение не может обеспечить порт питьевой водой, и порт забирает грунтовые воды из ряда скважин в районе порта и вокруг него. Инфраструктура хранения порта состоит из одной бетонной цистерны, которая не может быть выведена из эксплуатации для очистки. Лед поставляется сторонними подрядчиками.

Текущие результаты лабораторных тестов были изучены и оказались слишком последовательными, чтобы отразить естественные изменения в окружающей среде, что указывает на подозрительность в отношении обеспечения качества лаборатории. Новая лаборатория с I.S.O. Сертификация была выбрана для проведения новых испытаний.

Пробы воды были взяты внешними специалистами из портовой скважины, водопроводных кранов аукционного зала, всех без исключения внешних поставщиков льда и бассейна гавани.

Образец отчета из лаборатории показан в Таблице 2-1.

В этой таблице первый столбец указывает параметр теста, а последний столбец указывает метод, используемый для определения результата теста (иногда для определения остатков может использоваться более одного метода).

Второй столбец показывает, как измеряются параметры, третий столбец дает фактический результат теста, который затем можно сравнить со значениями в четвертом столбце. Значения в четвертом столбце являются национальными стандартами или пределами, установленными правительствами, и могут отличаться от страны к стране. Значения в третьем столбце не должны превышать значения в четвертом столбце.

В таблице 2-2 показаны рекомендованные ВОЗ стандартные предельные значения для питьевой воды.

Таблица 2-1: ОТЧЕТ ОБ АНАЛИЗЕ ОБРАЗЦА ВОДЫ — ВОДА ДЛЯ ПОРТОВОГО КРАНА

Параметр		Установка	Примечания к испытаниям	Требование	Методы
Физико-химический *) :
	· Цвет	Pt.Шкала Co	3	15	Колориметрический
	· Запах	Pt. Шкала Co	отрицательный	без запаха	Органолептика
	· pH	Pt. Шкала Co	6.50	6,5-8,5	Электрометрический
	· Вкус	Pt. Шкала Co	нормальный	безвкусный	Органолептика
	· Турбитность	ФТУ	1	5	Мутность
	· Алюминий	мг / л	ниже 0.20	0,2	AAS
	· Медь	мг / л	ниже 0,03	1.0	AAS
	· Всего железа	мг / л	ниже 0,04	0.3	AAS
	· Марганец	мг / л	0,06	0,1	AAS
	· Натрий	мг / л	96,93	200	AAS
	· Цинк	мг / л	0.047	5	AAS
	· Хлорид	мг / л	140,41	250	Аргентометрический
	· Фторид	мг / л	0,09	1.5	Колориметрический
	· Нитрат	мг / л	ниже 0,11	10	Колориметрический
	· Нитрит	мг / л	0,96	1	Колориметрический
	· Сульфат	мг / л	ниже 0.94	400	Турбидиметрический
	· Мышьяк	мг / л	ниже 0,001	0,05	AAS
	· Барий	мг / л	ниже 0,10	1	AAS
	· Кадмий	мг / л	ниже 0.005	0,005	AAS
	· Цианид	мг / л	ниже 0,01	0,1	Колориметрический
	· Шестивалентный хром	мг / л	ниже 0,006	0.05	Колориметрический
	· Свинец	мг / л	ниже 0,01	0,05	AAS
	· Меркурий	мг / л	ниже 0,001	0,001	AAS
	· Селен	мг / л	ниже 0.007	0,01	AAS
	· Органические вещества по KMnO 4	мг / л	3,06	10	Перманганантометрический
	· Растворенное твердое вещество	мг / л	431	1000	Гравиметрический
	· Сероводород как H 2 S	мг / л	ниже 0.01	0,05	Колориметрический
	· Общая жесткость	мг CaCO 3	95,49	500	AAS
Бактериологический:
	· Всего бактерий	за мл	6.9 х 10 2	1,0 x 10 2	Разливочная пластина
	· Колиформные бактерии	на 100 мл	ноль	ноль	Фильтрация
	· E. Coli	на 100 мл	ноль	ноль	Фильтрация
	· Salmonella sp	на 100 мл	отрицательный	отрицательный	Фильтрация

^*) Стандартные методы

А.Изучение отчета об испытаниях глубокой скважины в порту показало, что, в то время как уровни железа и марганца превышали лимит, что указывало на растительные вещества в накопителе, уровни натрия и хлорида были низкими, что указывало на то, что насос не работал с перегрузкой. Уровни как нитратов, так и нитритов были низкими, что указывало на то, что проникновение сточных вод в обсадную колонну скважины не было проблемой. Однако общее количество бактерий было очень высоким, что указывало на необходимость хлорирования воды для снижения количества бактерий.

Б.Изучение отчета об испытаниях водопроводной воды в аукционном зале (сравнение их с водой из скважины) показывает, что количество бактерий немного ниже, но недостаточно, чтобы считаться санитарным и пригодным для питья. Мутность также резко упала между скважиной и отводом, что указывает на отложение твердых частиц внутри единственного резервуара для хранения порта. Уровень нитратов также падает, так как нитраты далее превращаются в нитриты, что указывает на бактериологическую активность внутри верхнего резервуара. Как оказалось, хлорирующего оборудования не было.

C. Изучение отчетов об ледовых испытаниях показывает, что как натрий, так и хлориды превышают лимит, что указывает либо на протекание банок на ледяных установках (грязная рассольная вода попадает в ледяную воду во время операции охлаждения), либо на перетягивание в скважине завода. Более тщательное изучение также показало, что уровни нитритов очень высоки (что указывает на разложившиеся сточные воды) и что во льду присутствовали колиформные бактерии. Это указывало на скважину одного конкретного завода, который, как выяснилось, перерасходовал воду для удовлетворения растущего спроса.Присутствие колиформ также указывало на то, что собственное хлорирующее оборудование ледяной фабрики не функционировало должным образом.

D. При внимательном рассмотрении воды речного бассейна было выявлено сильное загрязнение водотока сточными водами.

Выводы, которые следует сделать из вышеупомянутого упражнения, таковы:

a) Наиболее вероятным источником загрязнения был лед, поставляемый рыбакам, который, в свою очередь, заразил рыбу в трюмах;

б) Собственная система водоснабжения и хранения воды требовала капитального ремонта;

c) Речная вода порта не должна была использоваться ни для одного из процессов обработки рыбы.

В таблице 2-3 приведены общие рекомендации ЕС для портовых вод.

Портовая вода никогда не пригодна для использования в процессах обработки рыбы, предназначенной для потребления человеком.

Таблица 2-2: W.H.O. СТАНДАРТЫ НА ПИТЬЕВУЮ ВОДУ

ПАРАМЕТР	ПОЗ.	ПРЕДЕЛ
Алюминий	мг Al / л	0.2
Мышьяк	мг As / л	0,05
Барий	мг Ba / л	0,05
Берилий	мкг Ве / л	0,2
Кадмий	мкг Кд / л	5.0
Кальций	мг Ca / л	200,0
Хром	мг Cr / л	0,05
Медь	мг Cu / л	1,0
Всего железа	мг Fe / л	0.3
Свинец	мг Pb / л	0,01
Магний	мг мг / л	150,0
Марганец	мг Mn / л	0,1
Меркурий	мкг рт. Ст. / Л	1.0
Селен	мг Se / л	0,01
Натрий	мг Na / л	200,0
Цинк	мг Zn / л	5,0
Хлориды	мг Cl / л	250.0
Цианид	мг Cn / л	0,1
Фториды	мг Ф / л	1,5
Нитраты	мг НЕТ 3 / л	10,0
Нитриты	мг НЕТ 2 / л	–
Сульфаты	мг SO 4 / л	400.0
Суфиды	мг H 2 S / л	0
ИТОГО «дринс»	мкг / л	0,03
ИТОГО «ddt»	мкг / л	1,0
Углеводороды	мг / л	0.1
Анионные моющие средства	мг / л	0
pH		9,2
Всего растворенных твердых веществ	мг / л	1500
Общая жесткость	мг / л	500
Щелочность	мг / л	500
МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ
Всего бактерий	Количество / мл	100
Колиформ	штук / 100 мл	0
E.Коли	штук / 100 мл	0
Сальмонелла	штук / 100 мл	0

мкг = микрограмм или ppb
мг = миллиграмм или ppm

Таблица 2-3: СТАНДАРТЫ ЕС НА ВОДУ ДЛЯ ВОДНЫХ БАССЕЙНОВ И ЭСТУАРИИ

ПАРАМЕТР	ПОЗ.	ПРЕДЕЛ
Меркурий	мкг рт. Ст. / Л	0.50 (г)
Кадмий	мкг Кд / л	5,00 (Д)
Мышьяк	мг As / л	0,50 (G)
Хром	мг Cr / л	0,50 (G)
Медь	мг Cu / л	0.50 (г)
Утюг	мг Fe / л	3,00 (г)
Свинец	мг Pb / л	0,50 (G)
Никель	мг Ni / л	0,50 (G)
Цинк	мг Zn / л	50.00 (г)
Трибутилолово	мкг / л	0,002
Трифенилолово	мкг / л	0,008
Олдрин	мкг / л	0,01
Дильдрин	мкг / л	0.01
Эндрин	мкг / л	0,005
Изодрин	мкг / л	0,005
ИТОГО «дринс»	мкг / л	0,03
ИТОГО «ddt» всех 4 изомеров	мкг / л	0.025
para-ddt	мкг / л	0,01
Гексахлорциклогексан	мкг / л	0,02
Тетрахлорметан	мкг / л	12,0
Пентахлорфенол	мкг / л	2.0
Гексахлорбензол	мкг / л	0,03
Гексахлорбутадиен	мкг / л	0,10
Хлороформ	мкг / л	12,0
Этилен дихлорид	мкг / л	10.0
Перхлорэтилен	мкг / л	10,0
Трихлорбензол	мкг / л	0,40
Трихлорэтилен	мкг / л	10,0
Углеводороды	мкг / л	300.0 (Г)
Фенолы	мкг / л	50,0
ПАВ	мкг / л	300,0 (г)
Растворенный кислород	% Насыщенность	80-120 (г)
pH		6-9
Сульфид	мг / л	0.04 (S)
МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ
Фекальный соответствует	на 100 мл	2000
Всего колиформ	на 100 мл	10000
Сальмонелла		0
Энтеровирусы		0

мкг = микрограмм
G = норматив
мг = миллиграмм
S = рекомендованный
D = растворенный

---

2.4.1 Первичное лечение
2.4.2 Вторичное лечение
2.4.3 Полное лечение

---

Обработка сырой воды для получения воды питьевого качества может быть дорогостоящей. Рекомендуется определить количество воды, требующей очистки, так как не вся вода, используемая в рыбацком порту или на перерабатывающем заводе, должна быть питьевого качества . Выбор оборудования имеет решающее значение для производства приемлемой воды по разумной цене. Главное помнить, что для питьевой и непитьевой воды требуются отдельные системы и трубопроводы, чтобы избежать перекрестного загрязнения.Каждая система должна быть четко обозначена трубопроводами контрастного цвета.

Вода, используемая для питья, очистки рыбы и изготовления льда, не должна содержать патогенных бактерий и может потребовать вторичной обработки или даже полной очистки в зависимости от химических элементов, которые необходимо удалить. Вода для других нужд, например, для генеральной уборки, может нуждаться только в первичной очистке.

2.4.1 Первичная обработка

Существует четыре метода первичной очистки: хлорирование; озонирование; ультрафиолетовое лечение; и мембранная фильтрация.

Хлорирование: Пресную или морскую воду можно хлорировать с использованием газообразного хлора или гипохлоритов. Хлорированная вода сводит к минимуму образование слизи на рабочих поверхностях и помогает контролировать запах.

Рисунок 8: ОБРАБОТКА ХЛОРИРОВАНИЕМ

Основные преимущества использования газообразного хлора:

· Это наиболее эффективный метод превращения свободного хлора в сырую воду.
· Немного снижает pH воды.
· Управление простое; тестирование простое; и это не дорогой метод.

Основные недостатки:

· Газообразный хлор токсичен и может соединяться с другими химическими веществами с образованием горючих и взрывоопасных материалов.

· Системы автоматического управления дороги.

· Баллоны с хлором могут быть недоступны в небольших центрах.

· Хлор быстро расширяется при нагревании, поэтому цилиндры должны иметь плавкие пробки, установленные на 70 ° C.Он также реагирует с водой, выделяя тепло. Поэтому не следует распылять воду на негерметичный цилиндр.

Рис. 9: ДОСТУПНАЯ ВЕСА ХЛОРА В ПРОЦЕНТЕ

СОЕДИНЕНИЕ	ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ	% ХЛОРА ПО ВЕСУ
Газообразный хлор	Класс 2	100.0
Монохлорамин	NH 2 Класс	138,0
Диохлорамин	NH 4 Класс 2	165,0
Хлорноватистая кислота	HOCl	135,4
Гипохлорит кальция	Ca (OCl 2 )	99.2

Гипохлориты обычно доступны в двух формах — раствор гипохлорита натрия, обычно доступный с концентрацией 10%, и гипохлорит кальция, доступный в виде порошка.

Основными недостатками использования гипохлоритов являются:

· Гипохлорит кальция нестабилен и должен храниться в герметичных бочках.
· Гипохлорит натрия является довольно едким веществом, поэтому его нельзя хранить в металлических контейнерах.
· Гипохлорит натрия следует хранить в светонепроницаемых контейнерах.
· Трудно контролировать скорость добавления гипохлоритов пропорционально расходу воды.
· Гипохлориты повышают pH воды.
· Они дороже газообразного хлора.

Важно понимать, как ведут себя хлор или выделяющие хлор вещества при добавлении в воду в зависимости от других присутствующих веществ.

· Когда вода содержит восстанавливающие вещества, такие как соли двухвалентного железа или сероводород, они уменьшают часть добавленного хлора до хлорид-ионов.

· Когда вода содержит аммиак, органические вещества, бактерии и другие вещества, способные реагировать с хлором, уровень свободного хлора снижается.

· Если количество добавленного хлора достаточно велико, чтобы гарантировать, что он не будет полностью восстановлен или объединен, его часть останется свободной в воде. Это называется остаточным свободным хлором или свободным хлором .

Когда хлор вступает в химическую реакцию, как в первых двух случаях, он теряет свою окислительную способность и, следовательно, свои дезинфицирующие свойства.Однако некоторые хлориды аммиака все же сохраняют некоторые дезинфицирующие свойства. Хлор, присутствующий в этой форме, называется остаточным связанным хлором или связанным хлором.

С точки зрения дезинфекции наиболее важной формой является свободный хлор. Регулярный анализ всегда направлен на определение хотя бы уровня свободного хлора.

Обработка озоном: Хотя принцип относительно прост, для этого метода требуется специальное оборудование, подача чистого кислорода и обученные операторы.Озон образуется при пропускании чистого кислорода через генератор озона. Затем он барботируется через газовый диффузор в нижней части абсорбционной колонны в направлении, противоположном потоку сырой воды. Время удерживания или контакта имеет решающее значение, и размер абсорбционной колонны зависит от потока воды.

Рисунок 10: ОБРАБОТКА ОЗОНОМ

Основные преимущества обработки озоном:

· Озон является гораздо более сильным бактерицидным средством, чем хлор, особенно для фекальных бактерий.
· Уменьшает мутность воды за счет разрушения органических компонентов.
· Процесс легко контролируется.

Недостатки:

· Чистый кислород может быть недоступен на местном уровне.
· Озонированная вода вызывает коррозию металлических трубопроводов.
· Озон быстро разлагается на кислород.
· Вода должна быть аэрирована перед использованием для удаления озона.

Обработка ультрафиолетовым излучением: Этот метод часто используется для обработки питьевой воды.Были созданы успешные коммерческие установки для очистки морской воды на крупных предприятиях по переработке рыбы.

Рисунок 11: ОБРАБОТКА УЛЬТРАФИОЛЕТОВЫМ ИЗЛУЧЕНИЕМ

Основные преимущества УФ-обработки:

· УФ-лучи в диапазоне 2500-2600 единиц Ангстрема смертельны для всех типов бактерий.
· Нет никаких органолептических, химических или физических изменений качества воды.
· Передержка не оказывает вредного воздействия.

Основные недостатки:

· Электроснабжение должно быть надежным.
· Мутность снижает эффективность.
· Вода может потребовать предварительной обработки, например, фильтрации.
· Устройство требует регулярного осмотра и обслуживания.
· Толщина водяной пленки не должна превышать 7,5 см.

Мембранная фильтрация: Методы очистки с помощью осмотической мембраны обычно дороги для промышленных установок. Комбинации мембранной обработки с установками U-V доступны для домашнего использования.

2.4.2 Вторичная обработка

Вторичная очистка воды состоит из отстаивания и фильтрации с последующим хлорированием. Осаждение можно проводить, удерживая сырую воду в прудах или резервуарах. Четыре основных типа фильтрации: картриджная фильтрация, быстрая фильтрация песком, фильтрация мультимедийным песком и фильтрация восходящим потоком.

Картриджная фильтрация: Эта система предназначена для работы с водой с низкой мутностью и удаляет твердые частицы размером от 5 до 100 микрон.

Основные преимущества:

· Низкая стоимость и установка «в линию».
· Замена картриджа проста.
· Эксплуатация надежна. Как только картридж забивается, поток просто останавливается.

Основные недостатки:

· Внезапное увеличение мутности приводит к перегрузке системы.
· Картриджи могут быть недоступны, и могут потребоваться большие запасы.

Быстрая фильтрация песка: Эта система состоит из слоя гравия со слоями песка уменьшающейся крупности над гравием.По мере того, как твердые частицы накапливаются сверху, поток уменьшается до полной остановки. Это исправляется обратной промывкой системы для удаления твердых отложений наверху, рисунок 12.

Основные преимущества:

· Стоимость фильтрующих материалов незначительна.
· Управление простое.

Основные недостатки:

· Сборный бак для фильтрованной воды необходим для обеспечения обратной промывки чистой водой.
· Насосные нагрузки увеличиваются по мере накопления отложений.

Рисунок 12: БЫСТРАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ ПЕСКА

Рисунок 13: ОБЫЧНАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ ПЕСКА

Мультимедийная фильтрация песка: Эта система аналогична методу быстрой фильтрации песка.

Рисунок 14: МУЛЬТИМЕДИЙНАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ ПЕСКА

Фильтрация восходящим потоком: Фильтрация может осуществляться при атмосферном давлении или с использованием системы под давлением, рисунки 15a и 15b.

Основные преимущества:

· Легко достигаются высокие скорости потока.
· Может обрабатываться вода с мутностью до 1500 ppm.
· Степень фильтрации легко регулируется.
· Фильтровальный слой легко очищается фильтрованной водой.

Рисунок 15a: ФИЛЬТР ВНЕШНЕГО ПОТОКА АТМОСФЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ

Рисунок 15b: ФИЛЬТР ВЕРХНЕГО ДАВЛЕНИЯ

Главный недостаток:

· Необходимо тщательное наблюдение, чтобы не допустить разрыва фильтрующего слоя.

2.4.3 Полное лечение

Полная очистка состоит из флокуляции, коагуляции, осаждения и фильтрации с последующей дезинфекцией. Флокуляция и коагуляция будут способствовать удалению загрязняющих веществ из воды, вызывающих помутнение, цветовой запах и вкус, которые нельзя удалить только осаждением. Это может быть достигнуто путем добавления извести, чтобы сделать воду слегка щелочной, с последующим добавлением коагулянтов, таких как квасцы (сульфат алюминия), сульфат железа или хлорид железа.Образовавшийся осадок можно удалить с помощью седиментации и фильтрации.

Для снижения чрезмерного содержания железа, марганца, мела и органических веществ может потребоваться химическая обработка. За таким лечением обычно следует разъяснение. Железо можно удалить аэрацией или хлорированием, чтобы получить флокулянт, который можно удалить фильтрацией. Марганец можно удалить аэрацией с последующим регулированием pH и фильтрацией с восходящим потоком. Большинство красок можно удалить обработкой сульфатом железа (III) для осаждения красок.

---

Три метода очистки воды

Очистка воды — это процесс улучшения качества воды с помощью физических, химических или биологических методов. Объектом очистки воды является вода, не отвечающая требованиям качества.

Люди обрабатывают воду уже много лет. Методы очистки воды включают физическую очистку воды и химическую очистку воды.

Физические методы включают фильтрацию с использованием различных фильтрующих материалов с разными размерами пор.Также используются метод адсорбции и метод блокировки. Для исключения примесей в воде путем адсорбции или блокировки. Более важным методом адсорбции является адсорбция активированным углем. Метод блокировки заключается в пропускании воды через фильтрующий материал. Так что объемные примеси не могут пройти, и таким образом получается чистая вода.

Кроме того, к физическим методам относятся методы осаждения. Это позволяет примесям с меньшим удельным весом плавать на поверхности воды.Или пусть примеси с большим удельным весом оседают под ним. Чтобы получить относительно чистую воду.

В химическом методе используются различные химические вещества для обработки воды для преобразования примесей в вещества, менее вредные для человека. Или использовать химикаты для очистки воды для концентрирования примесей. Самый старый метод химической очистки воды должен быть квасцами. Квасцы добавляются в воду. А после того, как примеси в воде будут собраны, объем становится большим. А загрязнения можно удалить методом фильтрации.

Минимальные стандарты для питьевой воды устанавливаются отделом охраны окружающей среды. У технической воды есть свои требования. Физические свойства воды являются основными критериями оценки качества воды. Такие как температура, цвет, прозрачность, запах, вкус и т. Д. Химические свойства воды также являются важными показателями для оценки качества воды. Такие, как pH, концентрация растворенных твердых веществ, содержание кислорода и т. Д.

Некоторые природные воды имеют общую концентрацию растворенных твердых веществ до 1000 мг / л.Канада требует, чтобы общая концентрация растворенных твердых веществ в питьевой воде не превышала 500 мг / л. Большая часть технической воды также должна иметь концентрацию не выше 200 мг / л. Такую техническую воду нельзя использовать случайно, даже если ее физические свойства соответствуют требованиям. Кроме того, содержание радиоактивных элементов в воде также является важной характеристикой, за которой необходимо следить.

Целью очистки воды является улучшение качества воды до определенного стандарта.В зависимости от метода очистки воды существуют различные виды физической очистки воды, химической очистки воды и биологической очистки воды. Согласно целевому показателю очистки, существует две основные категории очистки воды и сточных вод. Очистка водоснабжения включает очистку бытовой питьевой воды и очистку промышленной воды. Очистка сточных вод включает очистку бытовых сточных вод и очистку промышленных сточных вод.

Существует несколько видов обработки промышленной воды, которые особенно тесно связаны с термической технологией.