Применение силиконовых пеногасителей «Пента» на станциях очистки сточных вод

Сточными называют воды, образуемые в результате жизнедеятельности населения (коммунальные или хозяйственно-фекальные стоки), а также работы предприятий и промышленных площадок (производственные стоки). Еще одной категорией считаются атмосферные (ливневые) воды.

Организованный сброс сточной воды в водные объекты предполагает ее качественную очистку от органических и минеральных примесей, поверхностно-активных веществ, нефтепродуктов, других химических соединений и микроорганизмов.

Смотреть пеногасители Пента

Разновидности сточных вод

Бытовые стоки в разных населенных пунктах имеют примерно одинаковый химический состав и сопоставимые концентрации по основным загрязняющим компонентам. Они направляются на очистку на типовые канализационные очистные сооружения (КОС).

Производственные воды очень разнообразны по составу, поэтому методы очистки, а также используемые инженерные сооружения и реагенты подбираются отдельно для каждого производственного цикла. В сточных водах предприятий могут содержаться ценные компоненты и исходное сырье, потерянное в результате неэффективной работы технологической линии или возникших аварийных ситуаций.

Ливневые воды считаются условно чистыми. Однако доказано, что, стекая по рельефу и водонепроницаемым площадям (особенно в черте города или на территории промышленных зон), они растворяют и увлекают за собой вредные и опасные вещества, загрязняя тем самым реки, озера и другие водоемы, а также почву.

Очистка бытовых (коммунальных) сточных вод

Прежде чем оказаться в окружающей среде, сточная вода должна быть подвергнута следующим этапам очистки:

механический;
биологический;
физико-химический;
дезинфекция (при необходимости).

Поступающие на КОС стоки через приемную камеру направляются в систему первой грубой очистки от механических примесей – плавающего мусора, песка и других взвешенных частиц. Пройдя через грубые и тонкие решетки, песколовки и первичные отстойники, вода очищается от взвеси и становится более светлой.

Следующим сооружением являются аэротенки, в которые снизу через перфорированное дно специальными аэраторами подается воздух. Он активизирует окислительные процессы в активном иле, что приводит к быстрому разложению органических загрязнений. Активное перемешивание и насыщение стоков кислородом провоцирует в аэротенке бурное пенообразование. На поверхности образуется толстый слой устойчивой пены, стабилизатором которой выступают поверхностно-активные вещества и липиды, содержащиеся в бытовых стоках в высокой концентрации. Борьба с этим явлением – важная производственная задача, от эффективности решения которой зависит работа КОС.

После аэротенка вода поступает во вторичные отстойники, где происходит окончательное разделение на очищенную воду и осадок. Перед сбросом в водоем или передачу на вторичное использование воду пропускают через ультрафиолетовую установку и обеззараживают хлором, гипохлоритом или озоном. Иногда дополнительно используют фильтры тонкой очистки, мембранные установки, обратный осмос.

Осадок, образованный в ходе очистки, подается в метантенки – сооружения анаэробной очистки, где органические остатки в бескислородных условиях переводятся в незагнивающую форму. Для ускорения процесса концентрированный осадок подогревают и перемешивают с активным илом, и этот процесс также сопровождается нежелательным пенообразованием.

Влажный сброженный ил нагнетается в пресс-фильтры для высушивания и последующей закачки на иловые площадки, а образовавшиеся в метантенках газы (метан – 70% и углекислый газ – 30%) отводятся через систему трубок.

Очистка промышленных стоков

В дополнение к методам, применяемым при очистке бытовых сточных вод, промышленные стоки могут подвергаться различным физико-химическим способам обработки. Выбор технологии зависит от состава стоков и концентрации загрязняющих компонентов. В числе вспомогательных установок для очистки промышленных вод – жироловки, флотаторы, коагуляторы, ионные обменники, а также электролизные, сорбционные, экстракционные и другие установки.

Проблемы пенообразования на очистных сооружениях

Появление пены сопровождает несколько этапов, протекающих на сооружениях по очистке воды:

процеживание стоков через решетки на участке механической очистки;
барботирование воды воздухом или кислородом в аэротенках;
процеживание первичного осадка на решетках;
отстаивание воды во вторичных отстойниках, сопровождаемое развитием нитчатых бактерий;
образование и выделение из осадка биогаза в метантенках.

Отсутствие контроля пенообразования на каждом этапе очистки чревато нарушением технологического цикла и ухудшением качества сбрасываемой воды. Среди негативных последствий активного образования и стабилизации пены:

на решетках – сложности при обслуживании оборудования;
в аэротенках – измельчение хлопьев активного ила из-за снижения коэффициента переноса к ним кислорода, а также загрязнение пеной прилегающей территории ОС;
в метантенках – заполнение пеной газовой полости, патрубка и трубок для отвода биогаза, нарушение режима сбраживания, возникновение внештатных и аварийных ситуаций.

Как бороться с пенообразованием на очистных сооружениях

В зависимости от причин, спровоцировавших появление пены на том или ином участке ОС, борьба с нежелательным воздухововлечением может быть максимально эффективной при правильном выборе промышленного пеногасителя.

Введение специальных составов «Пента», снижающих поверхностное натяжение на границе фаз газ-жидкость, быстро разрушает существующие пузырьки пены и препятствует образованию новых. Пеногасители могут добавляться распылением или непосредственно в поток в количестве, рассчитанном отдельно для каждого производственного участка.

Пента 461 – биоразлагаемый продукт для метантенков и аэротенков; основной пеногаситель для ОС; эффективен даже при низком качестве активного ила;
Пента 474 – для разрушения пен, образованных жесткими СПАВ и дополнительно стабилизированных мелкодисперсными частицами; подходит для очистки стоков косметических производств и вод с высокой концентрацией органических загрязнителей;
Пента 4609 (снят с производства, спрашивайте аналоги) – для ОС по очистке промышленных стоков; работает в кислых и щелочных средах; подходит для устранения пенообразования в сгущенных осадках;
Пента 475 – универсальный продукт с высокой дегазирующей активностью; добавляется в септики, установки замкнутого водооборота; подходит для пеногашения в процессе очистки щелочных стоков и стоков с повышенным содержанием ПАВ;
Пента 480 – многоцелевой продукт, эффективный на разных этапах очистки стоков; подходит для автомоек, ОС на предприятиях по выпуску средств бытовой химии и косметики, животноводческих комплексах и т.д.;
Пента 480Б (снят с производства, спрашивайте аналоги) – для быстрой деаэрации и пеноподавления в фугатах (сброженных концентрированных осадках) перед их отправкой на утилизацию;
Пента 4604 и Пента 465 – пеногасители для сложных условий работы.

Воздействие пеногасителей «Пента» на окружающую среду

Промышленные пеногасители на основе силиконов – безвредные, нетоксичные вещества, не наносящие ущерба природе и не влияющие на качество рабочей среды, в которую они были добавлены в рекомендованных дозировках.

Силиконовый пеногаситель – это смесь полидиметилсилоксана с диоксидом кремния. Нерастворимый в воде полидиметилсилоксан инертен к большинству химических соединений, входящих в состав бытовых и производственных стоков. Диоксид кремния – основной компонент обычного природного песка.

Молекулы пеногасителя не вступают в химические реакции ни с одним компонентом очищаемых сточных вод и полностью абсорбируются осадком.

При дальнейшей передаче осадка на сжигание продукт под действие высоких температур распадается на воду, углекислый газ и аморфный кремнезем.

В случае перекачки осадка на хранение осажденные кремнийорганические пеногасители самопроизвольно абиотически деградируют, то есть разлагаются на диоксид кремния, воду и углекислый газ без дополнительного внешнего воздействия.