שיטות טיפול נפוצות לשפכי בורסקאות

השיטה הבסיסית לטיפול בשפכים היא שימוש באמצעים טכניים שונים על מנת להפריד, להסיר ולמחזר את המזהמים הכלולים בביוב ובשפכים, או להמירם לחומרים בלתי מזיקים לטיהור המים.

ישנן דרכים רבות לטיפול בשפכים, אשר בדרך כלל ניתן לסווג לארבע קטגוריות, דהיינו טיפול ביולוגי, טיפול פיזי, טיפול כימי וטיפול טבעי.

1. טיפול ביולוגי

באמצעות חילוף החומרים של מיקרואורגניזמים, מזהמים אורגניים בצורת תמיסות, קולואידים ותרחיפים עדינים במי שפכים הופכים לחומרים יציבים ולא מזיקים.על פי המיקרואורגניזמים השונים ניתן לחלק את הטיפול הביולוגי לשני סוגים: טיפול ביולוגי אירובי וטיפול ביולוגי אנאירובי.

שיטת הטיפול הביולוגי האירובי נמצאת בשימוש נרחב בטיפול ביולוגי בשפכים.על פי שיטות התהליך השונות, שיטת הטיפול הביולוגי האירובי מחולקת לשני סוגים: שיטת בוצה פעילה ושיטת ביופילם.תהליך בוצה פעילה עצמו הוא יחידת טיפול, יש לו מגוון של מצבי פעולה.ציוד הטיפול בשיטת ביופילם כולל ביופילטר, פטיפון ביולוגי, מיכל חמצון מגע ביולוגי ומיטה נוזלית ביולוגית ועוד. שיטת בריכת החמצון הביולוגית נקראת גם שיטת הטיפול הביולוגי הטבעי.טיפול ביולוגי אנאירובי, הידוע גם כטיפול הפחתה ביולוגי, משמש בעיקר לטיפול בשפכים ובבוצה אורגניים בריכוז גבוה.

2. טיפול פיזי

ניתן לחלק את שיטות ההפרדה וההחזרה של מזהמים מרחפים בלתי מסיסים (כולל סרט שמן וטיפות שמן) בשפכים בפעולה פיזית לשיטת הפרדת כבידה, שיטת הפרדה צנטריפוגלית ושיטת שימור מסננת.יחידות הטיפול השייכות לשיטת הפרדת הכבידה כוללות שיקוע, ציפה (הצפת אוויר) וכו', וציוד הטיפול המתאים הוא תא חצץ, מיכל שיקוע, מלכודת שומן, מיכל ציפה אוויר ומכשירי העזר שלו וכו';הפרדה צנטריפוגלית עצמה היא סוג של יחידת טיפול, מכשירי העיבוד המשמשים כוללים צנטריפוגה והידרוסיקלון וכו';לשיטת שימור המסך יש שתי יחידות עיבוד: שימור מסך רשת וסינון.הראשונה משתמשת ברשתות ומסכים ואילו השנייה משתמשת במסנני חול ובפילטרים מיקרו-נקביים ועוד. שיטת הטיפול המבוססת על עקרון חילופי החום היא גם שיטת טיפול פיזיקלית, ויחידות הטיפול בה כוללות אידוי והתגבשות.

3. טיפול כימי

שיטת טיפול בשפכים המפרידה ומסירה מזהמים מומסים וקולואידים בשפכים או הופכת אותם לחומרים בלתי מזיקים באמצעות תגובות כימיות והעברת מסה.בשיטת הטיפול הכימי יחידות העיבוד המבוססות על התגובה הכימית של המינון הן: קרישה, ניטרול, חיזור וכו';בעוד יחידות העיבוד המבוססות על העברת מסה הן: מיצוי, הפשטה, הפשטה, ספיחה, חילופי יונים, אלקטרודיאליזה ואוסמוזה הפוכה וכו'. שתי יחידות העיבוד האחרונות מכונות ביחד טכנולוגיית הפרדת ממברנה.ביניהם, ליחידת הטיפול העושה שימוש בהעברת מסה יש גם פעולה כימית וגם פעולה פיזית קשורה, כך שניתן להפריד אותה גם משיטת הטיפול הכימית ולהפוך לסוג אחר של שיטת טיפול, הנקראת שיטה כימית פיזיקלית.

תְמוּנָה

תהליך טיפול נפוץ בשפכים

1. הסרת שומנים בשפכים

מדדי הזיהום כגון תכולת שמן, CODcr ו- BOD5 בנוזל פסולת הסרת השומנים גבוהים מאוד.שיטות הטיפול כוללות מיצוי חומצה, צנטריפוגה או מיצוי ממס.שיטת מיצוי החומצה נמצאת בשימוש נרחב, תוך הוספת H2SO4 כדי לכוונן את ערך ה-pH ל-3-4 לצורך פיזור, אידוי וערבול עם מלח, ובעמידה על 45-60 ט' למשך 2-4 שעות, השמן צף בהדרגה ליצירת גריז. שִׁכבָה.שחזור השומן יכול להגיע ל-96%, והסרת CODcr היא יותר מ-92%.בדרך כלל, ריכוז המסה של השמן בכניסת המים הוא 8-10 גרם/ליטר, וריכוז המסה של השמן ביציאת המים הוא פחות מ-0.1 גרם/ליטר.השמן המוחזר עובר עיבוד נוסף ומומר לחומצות שומן מעורבות שניתן להשתמש בהן להכנת סבון.

2. שפכים סגירה והסרת שיער

שפכים סגירה והסרת שיער מכילים חלבון, סיד, נתרן גופרתי, מוצקים מרחפים, 28% מסך CODcr, 92% מסך S2- ו-75% מסך SS.שיטות הטיפול כוללות החמצה, משקעים כימיים וחמצון.

שיטת החמצה משמשת לעתים קרובות בייצור.בתנאי לחץ שלילי, הוסף H2SO4 כדי להתאים את ערך ה-pH ל-4-4.5, הפקת גז H2S, ספג אותו עם תמיסת NaOH, ויצור אלקלי מגופרתי לשימוש חוזר.החלבון המסיס המושקע בשפכים מסונן, שוטף ומייבש.להפוך למוצר.שיעור הסרת הגופרית יכול להגיע ליותר מ-90%, וה-CODcr וה-SS מופחתים ב-85% ו-95% בהתאמה.עלותו נמוכה, פעולת הייצור פשוטה, קלה לשליטה ומחזור הייצור מתקצר.

3. שפכים שיזוף כרום

המזהם העיקרי של שפכי שיזוף כרום הוא מתכת כבדה Cr3+, ריכוז המסה הוא כ-3-4g/L, וערך ה-pH הוא חומצי חלש.שיטות הטיפול כוללות משקעים אלקליים ומיחזור ישיר.90% מהמפעלים הביתיים משתמשים בשיטת משקעים אלקליים, מוסיפים סיד, נתרן הידרוקסיד, תחמוצת מגנזיום וכו' לבזבוז נוזל כרום, מגיבים ומתייבשים לקבלת בוצה המכילה כרום, שניתן לעשות בה שימוש חוזר בתהליך השיזוף לאחר המסה בחומצה גופרתית .

במהלך התגובה, ערך ה-pH הוא 8.2-8.5, והמשקעים הם הטובים ביותר ב-40 מעלות צלזיוס.המשקע האלקלי הוא תחמוצת מגנזיום, קצב התאוששות הכרום הוא 99%, וריכוז המסה של הכרום בשפכים נמוך מ-1 מ"ג/ליטר.עם זאת, שיטה זו מתאימה למפעלי בורסקאות בקנה מידה גדול, וזיהומים כמו שמן מסיס וחלבון בבוץ הכרום הממוחזר ישפיעו על אפקט השיזוף.

4. שפכים מקיפים

4.1.מערכת טיפול מקדים: היא כוללת בעיקר מתקני טיפול כגון סורג, מיכל ויסות, מיכל שיקוע ומיכל ציפה אוויר.ריכוז החומר האורגני והמוצקים המרחפים בשפכי הבורסקאי גבוה.מערכת הטיפול המקדים משמשת להתאמת נפח המים ואיכות המים;להסיר SS ומוצקים מרחפים;להפחית חלק מעומס הזיהום וליצור תנאים טובים לטיפול ביולוגי בהמשך.

4.2.מערכת טיפול ביולוגי: ρ(CODcr) של שפכי בורסקאות הוא בדרך כלל 3000-4000 mg/L, ρ(BOD5) הוא 1000-2000mg/L, השייך לשפכים אורגניים בריכוז גבוה, ערך m(BOD5)/m(CODcr) הוא 0.3-0.6, המתאים לטיפול ביולוגי.נכון לעכשיו, תעלת חמצון, SBR וחמצון מגע ביולוגי נמצאים בשימוש נרחב יותר בסין, בעוד אוורור סילון, כור ביופילם אצווה (SBBR), מיטה נוזלית ומיטת בוצה אנאירובית בזרימה מעלה (UASB).