Фильтрование частично загрязненной воды

Аннотация

В статье описан опыт очистки мыльной воды с использованием различных типов загрузки фильтра. Представлены результаты экспериментальных данных по качеству фильтрации. Также рассмотрен опыт очистки частично загрязненной воды с использованием фильтровальной установки. После очистки такую воду можно использовать повторно.

Ключевые слова: ПАВ; частично загрязненная вода; очистка; фильтрование.

Abstract

The article describes the experience of cleaning soapy water using various types offilter loading. The results of experimental data on filtration quality are presented. The experience of cleaning partially polluted water using a filtration plant is also considered. After cleaning, such water can be reused.

Keywords: surfactant; partially polluted water; cleaning; filtering.

Чрезмерное потребление питьевой воды является не только экологической, но и экономической проблемой. Существуют различные методы сокращения уменьшения расхода воды: от уменьшения потребления до применения различного оборудования [1, с. 7]. Для очистки частично загрязненной воды был проведен эксперимент по очистки воды от мыльного раствора.

Очистка воды от мыльного раствора: фильтрование

После первого проведенного опыта было принято решение продолжать исследование. В этот раз проведем фильтрование через разные загрузки импровизированных фильтров. В первом «фильтре» применяли загрузку из двух разных по крупности зерен песков, а на дне были синтетические гранулы. Во втором в качестве загрузки использовали те же самые пески, но один из них просеяли через сито и разделили частицы по крупности. На дне использовали синтетические волокна и гранулы. В третьем «фильтре» к пескам мы добавили небольшой слой активированного угля, а на дне были лишь синтетические волокна. «Фильтры» показаны на рисунке 1.

Сам эксперимент был следующим: мыльный раствор сверху заливаем в «фильтры», засекаем время и ждем, когда вся жидкость пройдет весь путь. Первый опыт показал, что вода лучше фильтровалась через третий сосуд, в котором присутствовал активированный уголь. Затем с помощью мерного цилиндра и жирной точки на листе мы проверили прозрачность жидкостей. После этого мы промыли фильтры и повторяли опыты. Во второй раз время, за которое отфильтровалась жидкость увеличилось, а качество немного ухудшилось по сравнению с первым опытом. Было принято решение оставить фильтры в покое на несколько дней и затем провести еще опыты. Через неделю мы провели замеры. Все так же лидирующую позицию занимает третий фильтр с небольшим слоем активированного угля. Из этого можно сделать вывод, что даже небольшой слой угольной загрузки помогает отфильтровать воду от загрязнения (мутность и цветность).

Рис 1. Фильтры

Очистка частично загрязненной воды с помощью фильтрующей установки

фильтрация загрязненная вода

Очистка воды происходит разными способами, наиболее распространены физико-химические методы [2, c. 82; 3, с. 20]. Для очистки условно загрязненной воды необходим фильтр, включающий в себя очистку от жиров и ПАВ загрязнений. Лучше всего применять следующие фильтрующие составляющие:

На первом этапе избавиться от жира путем использования жироловок. Очень важным параметром эффективной работы жироловок является скорость движения воды - она должна быть не менее 0,1 метра в секунду. Еще одно важное условие, определяющее качество работы данных устройств, это время пребывания в них частично загрязненной воды - оно может колебаться в достаточно больших пределах, от пары секунд до нескольких минут. Очевидно, что чем больше время пребывания, тем выше качество очистки [3].

Также на качество очистки оказывает влияние начальное содержание жира в воде, время отстаивания, а также температура воды. Скорость очистки во многом зависит от высоты водного слоя и времени выдержки в таком положении. То есть, чем больше емкость, тем лучше. Основные параметры жироловок подбираются от состояния исходной воды и величины потока. Сюда входят объем устройства, ее полезная площади и объем емкости для сбора жира. Нужный объем жироловки прямо пропорционален расходу воды и времени отстаивания. При накоплении определенного объема жира производится чистка решётки [3].

На втором этапе частично загрязненная вода проходит через песчаную засыпку крупностью 0,5-1,0 мм. Такая крупность обеспечивает достаточную скорость фильтрации, а также полную или частичную очистку от ряда загрязнений: взвешенных веществ;

* нефтепродуктов;

* тяжелых металлов;

* диоксинов, нитратов, пестицидов;

* органических веществ.

Затем вода проходит через слой песка крупностью 0,1 - 0,5 мм, задерживая в себе более мелкие примеси [4].

На третьем этапе частично загрязненная вода фильтруется через активированный угль, который позволяет удалять из воды не только растворенные органические вещества, но и запах, привкус, активный хлор, фенолы, полициклические углеводороды, нефтепродукты, хлорорганические соединения, поверхностно-активные вещества и т. п [5]

Исчерпавший свою сорбционную способность активированный уголь периодически заменяют [5].

На четвертом этапе оставшиеся загрязнения в воде задерживаются на синтетическом волокне.

Схему устройства можно увидеть на рисунке 2.

Рис 2. Схема устройства

Частично загрязненная вода, прошедшая фильтрацию и очистку, отводится по трубопроводу. Такую воду можно использовать в следующих целях:

- бытовая техническая вода для санузлов в случаях, не предусматривающих прямой контакт с человеком (т.е. в основном, для слива унитазов);

- поливка зеленых насаждений садово-парковых зон, спортивных полей, полей для игры в гольф и пр.;

- мойка улиц, тротуаров, пешеходных переходов и т. п.;

- водоснабжение декоративных фонтанов;

- мойка автотранспортных средств.

Выводы

Исходя из выбора фильтрующего материала видно, что даже небольшой слой угольной загрузки помогает отфильтровать воду от загрязнения (мутность и цветность).

Наиболее эффективными способами очистки от ПАВ являются физико-химические. Для них значительно меньше капитальные затраты по сравнению с биохимическими методами. Совместное применение коагуляции и сорбции на активном угле обеспечивает почти полное изъятие ПАВ из воды.

Список литературы

1. Островерхов, В.Е. Один из аспектов экономии воды в сантехническом оборудовании / В.Е. Островерхов // Концепция "общества знаний" в современной науке: Сборник статей Всероссийской научно - практической конференции с международным участием, Челябинск. - Уфа: Аэтерна, 2022. - С. 7-9 (дата обращения 26.01.2023);

2. Максимова Е.В. Физико-химическая очистка сточных вод от поверхностно-активных веществ / Е.В. Максимова, Ю.В. Прокофьева, И.А. По - читалкина // Успехи в химии и химической технологии. - 2008. - Т. 22. - № 9(89). - С. 82-84.

3. Установка жироотделителей на канализацию своими руками [Электронный ресурс]. - Режим доступа: URL: https://dpkgroup.ru/ziroulovitel- dla-kanalizacii-vidy-princip-raboty-ustanovka-i-cena/ (дата обращения 26.01.2023);

4. Песок для фильтрации воды: разновидности и применения [Электронный ресурс]. - Режим доступа: URL: https://geizer.com/facts/poleznaya-informaciya/filtracia-cherez-pesok/ (дата обращения 26.01.2023);

5. Сорбция на активированных углях [Электронный ресурс]. - Режим доступа: URL: https://chistim. su/texnologii-ochistki-vody/sorbciya-na-aktivirovannyx-uglyax/Хдата обращения 26.01.2023);

6. Комарова Л.Ф. Инженерные методы защиты окружающей среды техника защиты атмосферы и гидросферы от промышленных загрязнений: учебное пособие/ Комарова Л.Ф, Кормина Л.А. - Барнаул: Изд. Алтай, 2000. - 388 с. - URL: https://www.akvapromproekt.ru/upload/iblock/021/komarova-l.f- inzhenernye-metody-zashchity-okruzhayushchey-sredy.-gazoochistka-_2000_-.pdf

7. Экспериментальные исследования очистки частично загрязненной воды [Электронный ресурс]. - Режим доступа: URL: https://nauchforum.ru/archive/MNF_interdisciplinarity/2%28193%29.pdf (дата обращения 26.01.2023);

Размещено на Allbest.ru