Методы очистки фильтрата
Способами очистки стоков и фильтратов с полигонов ТБО служат механические, физико-химические, биохимические методы. Они мало отличаются от общих методов очистки сточных вод, но имеют свои особенности.
Механический метод очистки
Механическая очистка фильтрационных вод чаще всего осуществляется на начальном этапе и позволяет удалить из стоков крупные нерастворимые примеси, песок, взвеси. В течение механической очистки происходит:
- процеживание путем пропускания стоков через специальные решетки;
- отстаивание под действием гравитационных сил;
- фильтрование через пористый материал: гравий, кварцевый песок, антрацит и др.
В результате предварительной очистки снижается нагрузка на последующие стадии очистки.
Физико-химический метод очистки
Физико-химический метод очистки включает в себя:
- коагуляцию и флокуляцию;
- окисление;
- мембранные методы.
Такие методы применяются на разных этапах очистки фильтрационных вод. С их помощью из стоков удаляются тонкодисперсные твердые и жидкие частицы, растворенные газы, минеральные и органические вещества. Обоснованность применения зависит от этапов жизненного цикла полигона ТБО, химического состава фильтрата, требований ПДК, возможностей предприятия.
В качестве коагулянтов и флокулянтов используют известь или глинозем, Са(ОН)₂, Fe₂(SO₄)₃, Al₂(SO₄)₃. При этом происходит образование взвесей, осаждение тяжелых металлов и частичное осветление. Значения ХПК снижаются до 40% . Недостатком является использование большого количества реагентов и образование шламов.
Химическое окисление с помощью газообразного и сжиженного хлора, гипохлорита кальция, перманганата калия или озонирования снижает ХПК до 48%. В результате окисления токсичные примеси переходят в менее токсичные соединения и удаляются другими методам. Окисление озоном осветляет воду, дезодорирует и, благодаря высокой окислительной способности, полностью устраняет патогенные микроорганизмы. К недостаткам можно отнести большие энергозатраты, образование токсичных радикалов.
Мембранные методы очистки
Высокое качество очистки дают мембранные методы, при этом нет необходимости в дополнительном использовании реагентов. Их применение возможно даже при серьезных изменениях состава фильтрата. Перед очисткой следует тщательно подготовить очищаемые воды.
Среди мембранных методов наибольшее распространение для фильтрационных вод получил обратный осмос, который позволяет эффективно очищать стоки и применяется на заключительном этапе. Качество очистки фильтрата зависит от типа мембраны, рН и давления. На обратноосмотической установке фильтрационные воды разделяются на два потока:
- Концентрат, содержащий примеси. Возвращается в тело полигона.
- Пермеат - очищенная вода. Поступает на ионообменные фильтры для окончательной очистки.
Биологический метод очистки
Для фильтратов с невысокой концентрацией загрязнений применяется метод аэрации, который осуществляется в биофильтрах, где на поверхности загрузки формируется биопленка, напоминающая активный ил аэротенков. Также эффективным способом могут служить аэрационные пруды, позволяющие снижать концентрации ионов аммония и ХПК до 70%.
Для высококонцентрированных фильтрационных вод метод аэрации будет весьма затратным, так как для повышения эффективности в аэротенки необходима подача большого количества кислорода. Добавление в фильтрат ортофосфорной кислоты позволяет тяжелым металлам выпадать в осадок, но их накопление в биологическом иле создает сложности при утилизации. Поэтому для стоков с высоким содержание примесей используют анаэробные методы. В этом случае образуется биогаз, который можно легко переработать. Анаэробные методы наиболее эффективны на стадии “молодого” фильтрата, когда органические примеси преобладают над трудно окисляемыми соединениями. Для очистки “старых” фильтратов в метантенки стоит вводить биогенные добавки. Также анаэробная обработка требует температуры не ниже +25 градусов.
Сорбционный метод очистки
Наиболее высокоэффективным является адсорбция активированным углем. Недостатком этого метода является необходимость частой замены угольной загрузки, поэтому адсорбцию используют на последней стадии очистки. Значение очистки по ХПК может достигать 85%.
Применение ионного обмена способствует обезжелизиванию и обессоливанию растворов, но возникает проблема их размещения после регенерации ионообменной смолы.
Метод ультрафильтрации
Ультрафильтрация применяется во время образования “молодого” фильтрата и способствует выделению из раствора высокомолекулярных органических соединений, токодиспестных и коллоидных примесей и микроорганизмов. Ультрафильтрационные мембраны используются для подготовки раствора к последующим стадиям очистки и позволяют значительно снизить ХПК .
Заключение
При составлении технологических схем и выборе методов очистки стоков и фильтратов с полигонов ТБО следует руководствоваться совместимостью этих методов для получения высокого качества очистки и соответствии уровню экологической безопасности.
Необходимо учитывать специфику образования фильтрата, состав которого напрямую зависит от возраста полигона, состава ТБО и климатических условий местности. Получение эффективных результатов очистки должно быть экономически оправдано.
