Биологический и механический методы очистки сточных вод. Этапы очистки сточных вод
Этапы очистки бытовых сточных вод - Студопедия
Этапы очистки бытовых сточных вод
Очистка бытовых сточных вод
Канализация – комплекс инженерных сооружений и санитарных мероприятий, обеспечивающих сбор и удаление за пределами населенных мест и промышленных предприятий загрязненных сточных вод, их очистку, обезвреживание и обеззараживание. Мощность очистных сооружений канализации в РФ составляет 58,6 млн. м 3 в сутки. Протяженность канализационных сетей в населенных пунктах достигает 114,2 тыс. км. Городами и другими населенными пунктами сбрасывается через системы канализации 21,9 млрд. м 3 сточных вод в год. Из них 76 % проходит через очистные сооружения, в том числе 94 % - сооружения полной биологической очистки.
Система городской канализации могут быть двух видов: раздельная и полураздельная.
1.Раздельная система предусматривает устройство двух сетей для отвода стоков. По производственно-бытовой сети хозяйственно-бытовые и промышленные стоки попадают на очистные сооружения. По ливневому стоку, как правило, без очистки, в ближайший водный объект отводятся дождевые и талые воды, а также стоки, образующееся при поливе и мойке дорожных покрытий города.
2.Полураздельная система отводит на очистку все производственно-бытовые стоки города и бóльшую часть поверхностного (ливневого) стока. Конструктивно эта система состоим из двух самостоятельных сетей: уличной и производственно-бытовой, а также главного отводного коллектора. По нему все стоки попадают на очистные сооружения. Ливневая сеть присоединяется к главному коллектору через разделительные камеры. В камерах при сильном ливне часть практически незагрязненной воды отделяется и сбрасывается по уличной сети в водный объект.
Очистка бытовых сточных вод может проводиться механическими и биологическими методами. При механической очистке сточные воды разделяют на жидкую и твердую фракции. Жидкая часть подвергается биологической очистке в аэротенках и биофильтрах.
1.Фильтрация. Когда сточные воды поступают на очистную станцию, они проходят сначала через систему решеток и сеток, благодаря чему все крупные посторонние предметы не попадают в очистные сооружения.
2.Первичная очистка. Сточные воды поступают в песколовку, где нерастворимые примеси неорганического происхождения выпадают на дно медленно текущего потока. Затем поток воды направляется в бассейн для отстоя (отстойник), где твердые органические частицы постепенно оседают из воды. Отстаивание – чисто физический процесс, здесь не протекает никаких химических или биологических процессов. Оседание органических частиц из воды происходит вследствие уменьшения скорости течения. По мере того, как скорость потока уменьшается, вода все слабее увлекает за собой взвешенные в ней примеси, и органические примеси медленно оседают на дно бассейна. Количество твердых органических веществ, удаляемых в отстойнике, может достигать 35 % всего органического вещества, содержащегося в сточных водах обычного города.
3.Вторичная очистка. Следующий за отстаиванием процесс предназначен для удаления растворенных органических веществ. В одном из процессов, называемом биохимической очисткой стоков, используются микроорганизмы. Процесс проходит в аэрируемом резервуаре – аэротенке. С одного конца в аэротенк с активным илом из отстойника поступает постоянный поток сточной воды, постепенно сливающейся на другом конце резервуара. На выходе сточные воды содержат большое количество микроорганизмов, но мало растворенных органических веществ. Активный ил удаляет из сточных вод 80-85 % растворенных органических веществ. Популяция микроорганизмов, которая постоянно обитает в аэротенке, использует растворенные органические вещества для питания, роста и размножения. Таким образом, органические вещества удаляются из сточных вод и преобразуются либо в увеличивающуюся биомассу микроорганизмов, либо в конечные продукты биологического окисления. При наличии кислорода эти конечные продукты представляют углекислый газ и воду.
Твердые частицы, образованные в аэротенке с активным илом, находятся во взвешенном состоянии и покидают аэротенк вместе с водой. Эта вода направляется в другой отстойник, где происходит осаждение образованного микроорганизмами осадка. Осадок из второго отстойника, содержащий активные микроорганизмы и на 98-99 % состоящий из воды, смешивается с твердым осадком из первого отстойника. Это происходит в специальной установке – перегнивателе.
Часть осадка, извлеченного из второго отстойника, вновь возвращается в первый резервуар в качестве "посевного" материала. Ил смешивается с потоком сточных вод после первичной обработки. Это дает начало исходной популяции микроорганизмов, которые вновь начнут обработку смеси в бассейне.
Другая, достаточно распространенная процедура вторичной очистки состоит в использовании капельных биофильтров. В этом случае сточная вода поступает в резервуар сверху и просачивается сквозь слой щебня в большой бетонный бассейн. При длительном использовании фильтра на поверхности щебня вырастает слой микроорганизмов, которые используют растворенные в воде органические вещества для роста и размножения. Активны слой, покрывающий щебень, понемногу смывается потоком воды. В результате из сточных вод удаляются взвешенные и растворенные органические вещества. Такие фильтры способны удалить 80-85 % органических веществ.
Твердый осадок, удаленный в отстойнике, смешивается с осадком из первичного аэротенка и поступает в перегниватель. Процесс перегнивания отходов состоит в превращении отстоя (шлама) твердых органических отходов в устойчивый (неразложимый) материал. Процесс происходит в большом подогреваемом резервуаре без доступа кислорода (в анаэробных условиях). В резервуаре развивается особая культура микроорганизмов, которые превращают органические загрязнения в конечные устойчивые продукты, включающие метан и сероводород. Метан обычно сжигается для получения тепла, необходимого для поддержания в перегнивателе требуемой температуры. В результате образуется твердый неразложимый продукт, который затем высушивается на иловых площадках или в вакуумных камерах.
Таким образом, первичная и вторичная очистки способны вместе удалять из сточной воды до 90 % органических загрязнений.
4.Третичная очистка. Процесс, следующий за вторичной очисткой, обычно называю третичная очистка. Основная ее задача - удалить из сточных вод соединения азота и фосфора, поскольку именно эти соединения обусловливают эвтрофикацию природных водоемов, что приводит к бурному развитию водорослей. Удаление фосфатов осуществляется путем их химического осаждения с последующим отстаиванием. В сточную воду добавляют соединения железа (II), железа (III), соли алюминия и известь, поскольку фосфаты железа, алюминия, кальция нерастворимы. Образующийся осадок удаляют путем отстаивания, а остаточные его количества - путем фильтрования через слой кварцевого песка, угольной или гранитной крошки и гравия.
Соединения азота содержатся в сточных водах в виде солей аммония, нитратов и нитритов. Данные соединения являются растворимыми и выделить их в виде осадка невозможно. Поэтому применяют метод адсорбции. Он состоит в пропускании потока обрабатываемой воды через башню, заполненную гранулами активированного угля.
Этап третичной очистки, как правило, является очень дорогим и технически трудным. Поэтому его применяют крайне редко.
5.Хлорирование. После третичной очистки в воде могут содержаться патогенные микроорганизмы и вирусы. Для эффективной обработки дозу хлора подбирают таким образом, чтобы содержание кишечной палочки в воде, сбрасываемой в водоем, не превышало 1000 в 1 литре воды, а уровень остаточного хлора составлял бы 1,0-1,5 мг/л. Обработку воды проводят жидким хлором, хлорной известью или гипохлоритом натрия.
Однако хлорирование воды содержит ряд проблем. Хлор и его соединения с аммиаком ядовиты для рыб, обитающих в водоемах. Другая проблема, связанная с хлорированием сточных вод, состоит в том, что в воде вследствие реакции хлора с углеводородами могут образовываться хлорированные углеводороды, которые обладают канцерогенными свойствами.
Поэтому альтернативным методом дезинфекции воды может служить озонирование. Озон – сильное дезинфицирующее средство, он быстро исчезает из обработанной воды и, по-видимому, не образует попутных токсичных соединений.
Рекомендуем ознакомится: http://studopedia.ru
worldunique.ru
Общие принципы очистки сточных вод, аэробные системы очистки
Биологическая переработка отходов опирается на ряд дисциплин: биохимию, генетику, химию, микробиологию, вычислительную технику. Усилия этих дисциплин концентрируются на трех основных направлениях:
- деградация органических и неорганических токсичных отходов; - возобновление ресурсов для возврата в круговорот веществ углерода, азота, фосфора, азота и серы;
- получение ценных видов органического топлива.
При очистке сточных вод выполняют четыре основные операции:
1. При первичной переработке происходит усреднение и осветление сточных вод от механических примесей (усреднители, песколовки, решетки, отстойники).
2. На втором этапе происходит разрушение растворенных органических веществ при участии аэробных микроорганизмов. Образующийся ил, состоящий главным образом из микробных клеток, либо удаляется, либо перекачивается в реактор. При технологии, использующей активный ил, часть его возвращается в аэрационный тенк.
3. На третьем (необязательном) этапе производится химическое осаждение и разделение азота и фосфора.
4. Для переработки ила, образующегося на первом и втором этапах, обычно используется процесс анаэробного разложения. При этом уменьшается объем осадка и количество патогенов, устраняется запах и образуется ценное органическое топливо - метан.
На практике применяются одноступенчатые и многоступенчатые системы очистки. Одноступенчатая схема очистки сточной воды представлена на рис. 16.
Рисунок 16. Принципиальная схема очистных сооружений: 1 - пескоуловители; 2 - первичные отстойники; 3 - аэротенк; 4 - вторичные отстойники; 5 - биологические пруды; 6 - осветление; 7 - реагентная обработка; 8 - метатенк; АИ - активный ил
Сточные воды поступают в усреднитель, где происходит интенсивное перемешивание стоков с различным качественным и количественным составом. Перемешивание осуществляется за счет подачи воздуха. В случае необходимости в усреднитель подаются также биогенные элементы в необходимых количествах и аммиачная вода для создания определенного значения рН. Время пребывания в усреднителе составляет обычно несколько часов. При очистке фекальных стоков и отходов нефтепереработки необходимым элементом очистных сооружений является система механической очистки - песколовки и первичные отстойники. В них происходит отделение очищаемой воды от грубых взвесей и нефтепродуктов, образующих пленку на поверхности воды.
Биологическая очистка воды происходит в аэротенках. Аэротенк представляет собой открытое железобетонное сооружение, через которое проходит сточная вода, содержащая органические загрязнения и активный ил. Суспензия ила в сточной воде на протяжении всего времени нахождения в аэротенке подвергается аэрации воздухом. Интенсивная аэрация суспензии активного ила кислородом приводит к восстановлению его способности сорбировать органические примеси.
В основе биологической очистки воды лежит деятельность активного ила (АИ) или биопленки, естественно возникшего биоценоза, формирующегося на каждом конкретном производстве в зависимости от состава сточных вод и выбранного режима очистки. Активный ил представляет собой темно-коричневые хлопья, размером до нескольких сотен микрометров. На 70% он состоит из живых организмов и на 30% - из твердых частиц неорганической природы. Живые организмы вместе с твердым носителем образуют зооглей - симбиоз популяций микроорганизмов, покрытый общей слизистой оболочкой. Микрооганизмы, выделенные из активного ила относятся к различным родам: Actynomyces, Azotobacter, Bacillus, Bacterium, Corynebacterium, Desulfomonas, Pseudomonas, Sarcina и др. Наиболее многочисленны бактерии рода Pseudomonas, о всеядности которых упоминалось ранее. В зависимости от внешней среды, которой в данном случае является сточная вода, та или иная группа бактерий может оказаться преобладающей, а остальные становятся спутниками основной группы.
Существенная роль в создании и функционировании активного ила принадлежит простейшим. Функции простейших достаточно многообразны; они сами не принимают непосредственного участия в потреблении органических веществ, но регулируют возрастной и видовой состав микроорганизмов в активном иле, поддерживая его на определенном уровне. Поглощая большое количество бактерий, простейшие способствуют выходу бактериальных экзоферментов, концентрирующихся в слизистой оболочке и тем самым принимать участие в деструкции загрязнений. В активных илах встречаются представители четырех классов простейших: саркодовые (Sarcodina), жгутиковые инфузории (Mastigophora), реснитчатые инфузории (Ciliata), сосущие инфузории (Suctoria).
Показателем качества активного ила является коэффициент протозойности, который отражает соотношение количества клеток простейших микроорганизмов к количеству бактериальных клеток. В высококачественном иле на 1 миллион бактериальных клеток должно приходиться 10-15 клеток простейших. При изменении состава сточной воды может увеличится численность одного из видов микроорганизмов, но другие культуры все равно остаются в составе биоценоза.
На формирование ценозов активного ила могут оказывать влияние и сезонные колебания температуры, обеспеченность кислородом, присутствие минеральных компонентов. Все это делает состав или сложным и практически невоспроизводимым. Эффективность работы очистных сооружений зависит также от концентрации микроорганизмов в сточных водах и возраста активного ила. В обычных аэротенках текущая концентрация активного ила не превышает 2-4 г/л.
Увеличение концентрации ила в сточной воде приводит к росту скорости очистки, но требует усиления аэрации, для поддержания концентрации кислорода на необходимом уровне. Таким образом, аэробная переработка стоков включает в себя следующие стадии: 1) адсорбция субстрата на клеточной поверхности; 2) расщепление адсорбированного субстрата внеклеточными ферментами; 3) поглощение растворенных веществ клетками; 4) рост и эндогенное дыхание; 5) высвобождение экскретируемых продуктов; 6) "выедание" первичной популяции организмов вторичными потребителями. В идеале это должно приводить к полной минерализации отходов до простых солей, газов и воды. На практике очищенная вода и активный ил из аэротенка подаются во вторичный отстойник, где происходит отделение активного ила от воды. Часть активного ила возвращается в систему очистки, а избыток активного ила, образовавшийся в результате роста микроорганизмов, поступает на иловые площадки, где обезвоживается и вывозится на поля. Избыток активного ила можно также перерабатывать анаэробным путем. Переработанный активный ил может служить и как удобрения, и как корм для рыб, скота.
Система полной доочистки может состоять из множества элементов, которые определяются дальнейшим назначением сточной воды. Возможно применение биологических прудов, где биологически очищенная вода проходит осветление и насыщается кислородом. Пруды также относятся к системе биологической очистки, в которой под воздействием биоценоза активного ила происходит окисление органических примесей. Состав биоценозов биологических прудов определяется глубиной нахождения данной группы микроорганизмов. В верхних слоях развиваются аэробные культуры, в придонных - факультативные аэробы и анаэробы, способные осуществлять процессы метанового брожения или восстановление сульфатов. Насыщение воды кислородом происходит за счет процессов фотосинтеза, осуществляемого водорослями, из которых особенно широко представлены Clorella, Scenedesmus, встречаются эвгленовые, вольвоксовые и т.д. В прудах также в той или иной мере представлена микро- и макрофауна: простейшие, черви, коловратки,насекомые и др. В биопрудах из воды хорошо удаляются нефтепродукты, фенолы и другие органические соединения. В некоторых случаях воду после биологической очистки подвергают реагентной обработке - хлорированию или озонированию.
Интенсифицировать процессы биологической очистки можно путем аэрации суспензии активного ила чистым кислородом. Этот процесс можно осуществить в модифицированных аэротенках закрытого типа - окситенках, с принудительной аэрацией сточной воды. В отличие от аэротенков в биофильтрах (или перколяционных фильтрах) клетки микроорганизмов находятся в неподвижном состоянии, так как прикреплены к поверхности пористого носителя. Образовавшуюся таким образом биопленку можно отнести к иммобилизованным клеткам. В этом случае иммобилизована не монокультура, а целый консорциум, неповторимый по качественному и количественному составу и различающийся в зависимости от его местонахождения на поверхности носителя. Очищаемая вода контактирует с неподвижным носителем, на котором иммобилизованы клетки и за счет их жизнедеятельности происходит снижение концентрации загрязнителя.
Преимущество применения биофильтров состоит в том, что формирование конкретного ценоза приводит к практически полному удалению всех органических примесей. Недостатками этого метода можно считать:
- нереальность использования стоков с высоким содержанием органических примесей;
- необходимость равномерного орошения поверхности биофильтра сточными водами, подаваемыми с постоянной скоростью;
- сточные воды перед подачей должны быть освобождены от взвешенных частиц во избежание заиливания.
В качестве носителей можно использовать керамику, щебень, гравий, керамзит, металлический или полимерный материал с высокой пористостью. Для биофильтров характерно наличие противотока воды, которая поступает сверху и воздуха, подающегося снизу. Оторвавшиеся частицы микробной пленки после отделения их во вторичном отстойнике не возвращаются обратно в биофильтр, а идут на иловые площадки или в анаэробную преработку.
Существуют также системы, сочетающие в себе как систему биофильтров, так и активного ила в аэротенках. Это так называемые аэротенки-вытеснители. В аэрируемую сточную воду помещают либо стеклоерши, либо создают систему сеток внутри тенка, в которые вкладываются прокладки из пористого полиэфира. В пустотах этих прокладок и на поверхности стеклоершей происходит накопление биоценоза активного ила. Носитель периодически удаляется из тенка, биомасса снимается, после чего носитель возвращается в реактор.
Система с иммобилизованными на мобильном носителе клетками отличается от биофильтров своей экономичностью, так как используются высокие концентрации микроорганизмов и нет необходимости осаждать конечные продукты. Такая система может найти применение в очистке локальных стоков, с узким спектром загрязнений. Их целесообразно очищать в самостоятельных биологических системах, не смешивая со стоками других производств. Это позволяет получить биоценозы микроорганизмов, адаптированные к данному узкому спектру загрязнений, при этом скорость и эффективность очистки резко возрастают.
Как уже упоминалось, избыток активного ила может перерабатываться двумя способами: после высушивания как удобрение или же попадает в систему анаэробной очистки. Такие же способы очистки применяют и при сбраживании высококонцентрированных стоков, содержащих большое количество органических веществ. Процессы брожения осуществляются в специальных аппаратах - метатенках.
Распад органических веществ состоит из трех этапов:
- растворение и гидролиз органических соединений;
- ацидогенез;
- метаногенез.
На первом этапе сложные органические вещества превращаются в масляную, пропионовую и молочную кислоты. На втором этапе эти органические кислоты превращаются в усксусную кислоту, водород, углекислый газ. На третьем этапе метанообразующие бактерии восстанавливают диокись углерода в метан с поглощением водорода. По видовому составу биоценоз метатенков значительно беднее аэробных биоценозов.
Насчитывают около 50 видов микроорганизмов, способных осуществлять первую стадию - стадию кислотообразования. Самые многочисленные среди них - представители бацилл и псевдомонад. Метанообразующие бактерии имеют разнообразную форму: кокки, сарцины и палочки. Этапы анаэробного брожения идут одновременно, а процессы кислотообразования и метанообразования протекают параллельно. Уксуснокислые и метанообразующие микроорганизмы образуют симбиоз, считавшийся ранее одним микроорганизмом под названием Methanobacillus omelianskii.
Процесс метанообразования - источник энергии для этих бактерий, так как метановое брожение представляет собой один из видов анаэробного дыхания, в ходе которого электроны с органических веществ переносятся на углекислый газ, который восстанавливается до метана. В результате жизнедеятельности биоценоза метатенка происходит снижение концентрации органических веществ и образование биогаза, являющегося экологически чистым топливом. Для получения биогаза могут использоваться отходы сельского хозяйства, стоки перерабатывающих предприятий, содержащих сахар, бытовые отходы, сточные воды городов, спиртовых заводов и т.д.
Метатенк представляет собой герметичный ферментер объемом в несколько кубических метров с перемешиванием, который обязательно оборудуется газоотделителями с противопламенными ловушками. Метатенки работают в периодическом режиме загрузки отходов или сточных вод с постоянным отбором биогаза и выгрузкой твердого осадка после завершения процесса. В целом, активное использование метаногенеза при сбраживании органических отходов - один из перспективных путей совместного решения энергетических и экологических проблем, который позволяет агропромышленным комплексам перейти на автономное энергообеспечение.
Показатели загрязненности сточных вод
На всех этапах очистки сточных вод ведется строгий контроль за качественным составом воды. При этом проводится детальный анализ состава сточной воды с выяснением не только концентраций тех или иных соединений, но и более полное определение качественного и количественного состава загрязнителей. Необходимость такого анализа определяется спецификой системы переработки, так как в сточных водах могут присутствовать токсические вещества, способные привести к гибели микроорганизмов и вывести систему из строя.
Определение таких показателей, как органолептические (цвет, вид, запах, прозрачность, мутность), оптическая плотность, рН, температура не вызывает трудностей. Сложнее определить содержание органических веществ в сточной воде, которое необходимо знать для контроля работы очистных сооружений, повторного использования сточных вод в технологических процессах, выбора метода очистки и доочистки, окончания процесса очистки, а также оценки возможности сброса воды в водоемы.
При определении содержания органических веществ широко используются два способа: химическое потребление кислорода и биохимическое потребление кислорода. В первом случае методика основана на окислении веществ, присутствующих в сточных водах, 0,25% раствором дихромата калия при кипячении пробы в течение 2 часов в 50% (по объему) растворе серной кислоты. Для полноты окисления органических веществ используется катализатор - сульфат серебра. Дихроматный способ достаточно прост и легко автоматизируется, что обуславливает его широкое распространение.
Биохимическое потребление кислорода измеряется количеством кислорода, расходуемым микроорганизмами при аэробном биологическом разложении веществ, содержащихся в сточных водах при стандартных условиях за определенный интервал времени. Определение биохимического потребления кислорода требует специальной аппаратуры. В герметичный ферментер помещается определенное количество исследуемой сточной воды, которую засевают микроорганизмами. В процессе культивирования регистрируется изменение количества кислорода, пошедшего на окисление соединения, присутствующего в сточных водах. Лучше всего культивировать микроорганизмы из уже работающих биологических систем, адаптированных к данному спектру загрязнений.
Определение лишь одного из показателей качества сточной воды (химического или биохимического потребления кислорода) не всегда позволяет оценить как ее доступность для биологической очистки, так и степень конечной очистки. Так, например, имеется целые группы соединений, определение химического потребления кислорода для которых невозможно, хотя эти соединения вполне доступны для биохимического определения кислорода и наоборот. Все это говорит о том, что для оценки чистоты сточных воды необходимо использовать одновременно оба метода.
Биотехнология будет оказывать многообразное и все возрастающее влияние на способы контроля за окружающей средой и на ее состояние. Хорошим примером такого рода служит создание новых, более совершенных способов переработки отходов, однако применение биотехнологии в данной сфере отнюдь не ограничивается этим. Биотехнология будет играть все большую роль в химической промышленности и сельском хозяйстве, помогая создать замкнутые и полузамкнутые технологические циклы, решая хотя бы отчасти существующие здесь проблемы.
biofile.ru
Этапы очистки бытовых сточных вод - Студопедия
Этапы очистки бытовых сточных вод
Очистка бытовых сточных вод
Канализация – комплекс инженерных сооружений и санитарных мероприятий, обеспечивающих сбор и удаление за пределами населенных мест и промышленных предприятий загрязненных сточных вод, их очистку, обезвреживание и обеззараживание. Мощность очистных сооружений канализации в РФ составляет 58,6 млн. м 3 в сутки. Протяженность канализационных сетей в населенных пунктах достигает 114,2 тыс. км. Городами и другими населенными пунктами сбрасывается через системы канализации 21,9 млрд. м 3 сточных вод в год. Из них 76 % проходит через очистные сооружения, в том числе 94 % - сооружения полной биологической очистки.
Система городской канализации могут быть двух видов: раздельная и полураздельная.
1.Раздельная система предусматривает устройство двух сетей для отвода стоков. По производственно-бытовой сети хозяйственно-бытовые и промышленные стоки попадают на очистные сооружения. По ливневому стоку, как правило, без очистки, в ближайший водный объект отводятся дождевые и талые воды, а также стоки, образующееся при поливе и мойке дорожных покрытий города.
2.Полураздельная система отводит на очистку все производственно-бытовые стоки города и б?льшую часть поверхностного (ливневого) стока. Конструктивно эта система состоим из двух самостоятельных сетей: уличной и производственно-бытовой, а также главного отводного коллектора. По нему все стоки попадают на очистные сооружения. Ливневая сеть присоединяется к главному коллектору через разделительные камеры. В камерах при сильном ливне часть практически незагрязненной воды отделяется и сбрасывается по уличной сети в водный объект.
Очистка бытовых сточных вод может проводиться механическими и биологическими методами. При механической очистке сточные воды разделяют на жидкую и твердую фракции. Жидкая часть подвергается биологической очистке в аэротенках и биофильтрах.
1.Фильтрация. Когда сточные воды поступают на очистную станцию, они проходят сначала через систему решеток и сеток, благодаря чему все крупные посторонние предметы не попадают в очистные сооружения.
2.Первичная очистка. Сточные воды поступают в песколовку, где нерастворимые примеси неорганического происхождения выпадают на дно медленно текущего потока. Затем поток воды направляется в бассейн для отстоя (отстойник), где твердые органические частицы постепенно оседают из воды. Отстаивание – чисто физический процесс, здесь не протекает никаких химических или биологических процессов. Оседание органических частиц из воды происходит вследствие уменьшения скорости течения. По мере того, как скорость потока уменьшается, вода все слабее увлекает за собой взвешенные в ней примеси, и органические примеси медленно оседают на дно бассейна. Количество твердых органических веществ, удаляемых в отстойнике, может достигать 35 % всего органического вещества, содержащегося в сточных водах обычного города.
3.Вторичная очистка. Следующий за отстаиванием процесс предназначен для удаления растворенных органических веществ. В одном из процессов, называемом биохимической очисткой стоков, используются микроорганизмы. Процесс проходит в аэрируемом резервуаре – аэротенке. С одного конца в аэротенк с активным илом из отстойника поступает постоянный поток сточной воды, постепенно сливающейся на другом конце резервуара. На выходе сточные воды содержат большое количество микроорганизмов, но мало растворенных органических веществ. Активный ил удаляет из сточных вод 80-85 % растворенных органических веществ. Популяция микроорганизмов, которая постоянно обитает в аэротенке, использует растворенные органические вещества для питания, роста и размножения. Таким образом, органические вещества удаляются из сточных вод и преобразуются либо в увеличивающуюся биомассу микроорганизмов, либо в конечные продукты биологического окисления. При наличии кислорода эти конечные продукты представляют углекислый газ и воду.
Твердые частицы, образованные в аэротенке с активным илом, находятся во взвешенном состоянии и покидают аэротенк вместе с водой. Эта вода направляется в другой отстойник, где происходит осаждение образованного микроорганизмами осадка. Осадок из второго отстойника, содержащий активные микроорганизмы и на 98-99 % состоящий из воды, смешивается с твердым осадком из первого отстойника. Это происходит в специальной установке – перегнивателе.
Часть осадка, извлеченного из второго отстойника, вновь возвращается в первый резервуар в качестве "посевного" материала. Ил смешивается с потоком сточных вод после первичной обработки. Это дает начало исходной популяции микроорганизмов, которые вновь начнут обработку смеси в бассейне.
Другая, достаточно распространенная процедура вторичной очистки состоит в использовании капельных биофильтров. В этом случае сточная вода поступает в резервуар сверху и просачивается сквозь слой щебня в большой бетонный бассейн. При длительном использовании фильтра на поверхности щебня вырастает слой микроорганизмов, которые используют растворенные в воде органические вещества для роста и размножения. Активны слой, покрывающий щебень, понемногу смывается потоком воды. В результате из сточных вод удаляются взвешенные и растворенные органические вещества. Такие фильтры способны удалить 80-85 % органических веществ.
Твердый осадок, удаленный в отстойнике, смешивается с осадком из первичного аэротенка и поступает в перегниватель. Процесс перегнивания отходов состоит в превращении отстоя (шлама) твердых органических отходов в устойчивый (неразложимый) материал. Процесс происходит в большом подогреваемом резервуаре без доступа кислорода (в анаэробных условиях). В резервуаре развивается особая культура микроорганизмов, которые превращают органические загрязнения в конечные устойчивые продукты, включающие метан и сероводород. Метан обычно сжигается для получения тепла, необходимого для поддержания в перегнивателе требуемой температуры. В результате образуется твердый неразложимый продукт, который затем высушивается на иловых площадках или в вакуумных камерах.
Таким образом, первичная и вторичная очистки способны вместе удалять из сточной воды до 90 % органических загрязнений.
4.Третичная очистка. Процесс, следующий за вторичной очисткой, обычно называю третичная очистка. Основная ее задача - удалить из сточных вод соединения азота и фосфора, поскольку именно эти соединения обусловливают эвтрофикацию природных водоемов, что приводит к бурному развитию водорослей. Удаление фосфатов осуществляется путем их химического осаждения с последующим отстаиванием. В сточную воду добавляют соединения железа (II), железа (III), соли алюминия и известь, поскольку фосфаты железа, алюминия, кальция нерастворимы. Образующийся осадок удаляют путем отстаивания, а остаточные его количества - путем фильтрования через слой кварцевого песка, угольной или гранитной крошки и гравия.
Соединения азота содержатся в сточных водах в виде солей аммония, нитратов и нитритов. Данные соединения являются растворимыми и выделить их в виде осадка невозможно. Поэтому применяют метод адсорбции. Он состоит в пропускании потока обрабатываемой воды через башню, заполненную гранулами активированного угля.
Загрузка.
Этап третичной очистки, как правило, является очень дорогим и технически трудным. Поэтому его применяют крайне редко.
5.Хлорирование. После третичной очистки в воде могут содержаться патогенные микроорганизмы и вирусы. Для эффективной обработки дозу хлора подбирают таким образом, чтобы содержание кишечной палочки в воде, сбрасываемой в водоем, не превышало 1000 в 1 литре воды, а уровень остаточного хлора составлял бы 1,0-1,5 мг/л. Обработку воды проводят жидким хлором, хлорной известью или гипохлоритом натрия.
Однако хлорирование воды содержит ряд проблем. Хлор и его соединения с аммиаком ядовиты для рыб, обитающих в водоемах. Другая проблема, связанная с хлорированием сточных вод, состоит в том, что в воде вследствие реакции хлора с углеводородами могут образовываться хлорированные углеводороды, которые обладают канцерогенными свойствами.
Поэтому альтернативным методом дезинфекции воды может служить озонирование. Озон – сильное дезинфицирующее средство, он быстро исчезает из обработанной воды и, по-видимому, не образует попутных токсичных соединений.
Рекомендуем ознакомится: http://studopedia.ru
fix-builder.ru
Этапы очистки бытовых сточных вод
Количество просмотров публикации Этапы очистки бытовых сточных вод - 36
Очистка бытовых сточных вод
Канализация– комплекс инженерных сооружений и санитарных мероприятий, обеспечивающих сбор и удаление за пределами населенных мест и промышленных предприятий загрязненных сточных вод, их очистку, обезвреживание и обеззараживание. Мощность очистных сооружений канализации в РФ составляет 58,6 млн. м3 в сутки. Протяженность канализационных сетей в населенных пунктах достигает 114,2 тыс. км. Городами и другими населенными пунктами сбрасывается через системы канализации 21,9 млрд. м3 сточных вод в год. Из них 76 % проходит через очистные сооружения, в т.ч. 94 % - сооружения полной биологической очистки.
Система городской канализации бывают двух видов: раздельная и полураздельная.
1.Раздельная система предусматривает устройство двух сетей для отвода стоков. По производственно-бытовой сети хозяйственно-бытовые и промышленные стоки попадают на очистные сооружения. По ливневому стоку, как правило, без очистки, в ближайший водный объект отводятся дождевые и талые воды, а также стоки, образующееся при поливе и мойке дорожных покрытий города.
2.Полураздельная система отводит на очистку все производственно-бытовые стоки города и бóльшую часть поверхностного (ливневого) стока. Конструктивно эта система состоим из двух самостоятельных сетей: уличной и производственно-бытовой, а также главного отводного коллектора. По нему все стоки попадают на очистные сооружения. Ливневая сеть присоединяется к главному коллектору через разделительные камеры. В камерах при сильном ливне часть практически незагрязненной воды отделяется и сбрасывается по уличной сети в водный объект.
Очистка бытовых сточных вод может проводиться механическими и биологическими методами. При механической очистке сточные воды разделяют на жидкую и твердую фракции. Жидкая часть подвергается биологической очистке в аэротенках и биофильтрах.
1.Фильтрация.Когда сточные воды поступают на очистную станцию, они проходят сначала через систему решеток и сеток, благодаря чему все крупные посторонние предметы не попадают в очистные сооружения.
2.Первичная очистка.Сточные воды поступают в песколовку, где нерастворимые примеси неорганического происхождения выпадают на дно медленно текущего потока. Далее поток воды направляется в бассейн для отстоя (отстойник), где твердые органические частицы постепенно оседают из воды. Отстаивание – чисто физический процесс, здесь не протекает никаких химических или биологических процессов. Оседание органических частиц из воды происходит вследствие уменьшения скорости течения. По мере того, как скорость потока уменьшается, вода все слабее увлекает за собой взвешенные в ней примеси, и органические примеси медленно оседают на дно бассейна. Количество твердых органических веществ, удаляемых в отстойнике, может достигать 35 % всего органического вещества, содержащегося в сточных водах обычного города.
3.Вторичная очистка. Следующий за отстаиванием процесс предназначен для удаления растворенных органических веществ. В одном из процессов, называемом биохимической очисткой стоков, используются микроорганизмы. Процесс проходит в аэрируемом резервуаре – аэротенке. С одного конца в аэротенк с активным илом из отстойника поступает постоянный поток сточной воды, постепенно сливающейся на другом конце резервуара. На выходе сточные воды содержат большое количество микроорганизмов, но мало растворенных органических веществ. Активный ил удаляет из сточных вод 80-85 % растворенных органических веществ. Популяция микроорганизмов, которая постоянно обитает в аэротенке, использует растворенные органические вещества для питания, роста и размножения. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, органические вещества удаляются из сточных вод и преобразуются либо в увеличивающуюся биомассу микроорганизмов, либо в конечные продукты биологического окисления. При наличии кислорода эти конечные продукты представляют углекислый газ и воду.
Твердые частицы, образованные в аэротенке с активным илом, находятся во взвешенном состоянии и покидают аэротенк вместе с водой. Эта вода направляется в другой отстойник, где происходит осаждение образованного микроорганизмами осадка. Осадок из второго отстойника, содержащий активные микроорганизмы и на 98-99 % состоящий из воды, смешивается с твердым осадком из первого отстойника. Это происходит в специальной установке – перегнивателе.
Часть осадка, извлеченного из второго отстойника, вновь возвращается в первый резервуар в качестве "посевного" материала. Ил смешивается с потоком сточных вод после первичной обработки. Это дает начало исходной популяции микроорганизмов, которые вновь начнут обработку смеси в бассейне.
Другая, достаточно распространенная процедура вторичной очистки состоит в использовании капельных биофильтров. В этом случае сточная вода поступает в резервуар сверху и просачивается сквозь слой щебня в большой бетонный бассейн. При длительном использовании фильтра на поверхности щебня вырастает слой микроорганизмов, которые используют растворенные в воде органические вещества для роста и размножения. Активны слой, покрывающий щебень, понемногу смывается потоком воды. В результате из сточных вод удаляются взвешенные и растворенные органические вещества. Такие фильтры способны удалить 80-85 % органических веществ.
Твердый осадок, удаленный в отстойнике, смешивается с осадком из первичного аэротенка и поступает в перегниватель. Процесс перегниванияотходов состоит в превращении отстоя (шлама) твердых органических отходов в устойчивый (неразложимый) материал. Процесс происходит в большом подогреваемом резервуаре без доступа кислорода (в анаэробных условиях). В резервуаре развивается особая культура микроорганизмов, которые превращают органические загрязнения в конечные устойчивые продукты, включающие метан и сероводород. Метан обычно сжигается для получения тепла, крайне важно го для поддержания в перегнивателе требуемой температуры. В результате образуется твердый неразложимый продукт, который затем высушивается на иловых площадках или в вакуумных камерах.
Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, первичная и вторичнаяочистки способны вместе удалять из сточной воды до 90 % органических загрязнений.
4.Третичная очистка.Процесс, следующий за вторичной очисткой, обычно называю третичная очистка. Основная ее задача - удалить из сточных вод соединения азота и фосфора, поскольку именно эти соединения обусловливают эвтрофикацию природных водоемов, что приводит к бурному развитию водорослей. Удаление фосфатов осуществляется путем их химического осаждения с последующим отстаиванием. В сточную воду добавляют соединения железа (II), железа (III), соли алюминия и известь, поскольку фосфаты железа, алюминия, кальция нерастворимы. Образующийся осадок удаляют путем отстаивания, а остаточные его количества - путем фильтрования через слой кварцевого песка, угольной или гранитной крошки и гравия.
Соединения азота содержатся в сточных водах в виде солей аммония, нитратов и нитритов. Данные соединения являются растворимыми и выделить их в виде осадка невозможно. По этой причине применяют метод адсорбции. Он состоит в пропускании потока обрабатываемой воды через башню, заполненную гранулами активированного угля.
Этап третичной очистки, как правило, является очень дорогим и технически трудным. По этой причине его применяют крайне редко.
5.Хлорирование.После третичной очистки в воде могут содержаться патогенные микроорганизмы и вирусы. Для эффективной обработки дозу хлора подбирают таким образом, чтобы содержание кишечной палочки в воде, сбрасываемой в водоем, не превышало 1000 в 1 литре воды, а уровень остаточного хлора составлял бы 1,0-1,5 мг/л. Обработку воды проводят жидким хлором, хлорной известью или гипохлоритом натрия.
При этом хлорирование воды содержит ряд проблем. Хлор и его соединения с аммиаком ядовиты для рыб, обитающих в водоемах. Другая проблема, связанная с хлорированием сточных вод, состоит в том, что в воде вследствие реакции хлора с углеводородами могут образовываться хлорированные углеводороды, которые обладают канцерогенными свойствами.
По этой причине альтернативным методом дезинфекции воды может служить озонирование. Озон – сильное дезинфицирующее средство, он быстро исчезает из обработанной воды и, по-видимому, не образует попутных токсичных соединений.
referatwork.ru
Очистка сточных вод промышленных предприятий
Состояние окружающей среды напрямую зависит от степени очистки промышленных сточных вод близко расположенных предприятий. В последнее время экологические вопросы стоят очень остро. За 10 лет было разработано множество новых эффективных технологий очистки сточных вод промышленных предприятий.
Очистка производственных сточных вод разных объектов может происходить в одной системе. Представители предприятия могут договориться с коммунальными службами о сливе своих сточных вод в общую централизованную канализацию населенного пункта, где она расположено. Что бы это стало возможно, предварительно проводят химический анализ стоков. Если они имею допустимую степень загрязнения, то промышленные сточных вод будут сливаться совместно с бытовыми стоками. Возможна предочистка сточных вод предприятий специализированным оборудованием для ликвидации загрязнений определенной категории.
Нормы состава промышленных стоков для слива в канализацию

Принципиальная схема очистки промышленных стоков
Промышленные использованные воды могут иметь в составе вещества, которые будут разрушать канализационный трубопровод и станции очистки города. Если они попадут в водоемы, то отрицательно повлияют на режим использования воды и жизнь в нем. К примеру, ядовитые вещества при превышении ПДК нанесут вред окружающим водоемам и, возможно, человеку.
Что бы избежать подобных проблем, перед очисткой проводится проверка предельно допустимых концентраций различных химических и биологических веществ. Подобные действия являются профилактическими мерами правильной работы канализационного трубопровода, функционирования очистных сооружений и экологии окружающей среды.
Требования к стокам учитываются во время проектирования монтажа или реконструкции всех промышленных учреждений.
Заводы должны стремиться работать на технологиях с малым количеством отходов или вообще без них. Вода должна использоваться повторно.
Отводимые в центральную канализационную систему сточные воды должны соответствовать следующим нормам:
- БПК 20 должен быть меньше допустимого значения проектной документации очистной станции канализационной сети;
- стоки не должны стать причиной сбоев или остановки работы канализации и очистной станции;
- сточные воды не должны иметь температуру выше 40 градусов и рН 6,5-9,0;
- сточная вода не должна содержать абразивные материалы, песок и стружку, которые могут образовывать осадок в элементах канализации;
- не должно быть примесей, которые засоряют трубы и решетки;
- стоки не должны иметь агрессивные компоненты, приводящие к разрушению труб и других элементов станций очистки;
- сточные воды не должны иметь в своем составе взрывоопасные компоненты; не разлагающиеся биологическим методом примеси; радиоактивные, вирусные, бактериальные и токсичные вещества;
- ХПК должен быть меньше БПК 5 на 2,5 раза.
Если сбрасываемые воды не соответствуют указанным критериям, то организуют местную предочистку сточных вод. Примером может быть очистка сточных вод гальванического производства. Качество очистке должно быть согласована монтирующей организацией с муниципальными властями.
Виды загрязнений промышленных сточных вод

Механическое загрязнение сточных вод
Очистка воды должна удалить негативные для окружающей среды вещества. Используемые технологии должны нейтрализовать и утилизировать компоненты. Как видно, методы очистки должны учитывать первоначальный состав стоков. Кроме токсичных веществ, следует контролировать жесткость воды, ее окисляемость и т.д.
Каждый вредный фактор (ВФ) имеет собственный набор характеристик. Иногда один показатель может говорить о существовании нескольких ВФ. Все ВФ разделяют по классам и группам, которые имеют свои методы очистки:
- грубодисперсные взвешенные примеси (взвешенные примеси с фракцией свыше 0,5 мм) – просеивание, отстаивание, фильтрация;
- грубодисперсные эмульгированные частицы – сепарация, фильтрация, флотация;
- микрочастицы – фильтрация, коагуляция, флокуляция, напорная флотация;
- стабильные эмульсии – тонкослойная седиментация, напорная флотация, электрофлотация;
- коллоидные частицы – микрофильтрация, электрофлотация;
- масла – сепарация, флотация, электрофлотация;
- фенолы – биологическая очистка, озонирование, сорбция активированным углем, флотация, коагуляция;
- органические примеси – биологическая очистка, озонирование, сорбция активированным углем;
- тяжелые металлы – электрофлотация, отстаивание, электрокоагуляция, электродиализ, ультрафильтрация, ионный обмен;
- цианиды – химическое окисление, электрофлотация, электрохимическое окисление;
- четырехвалентный хром – химическое восстановление, электрофлотация, электрокоагуляция;
- трехвалентный хром – электрофлотация, ионный обмен, осаждений и фильтрация;
- сульфаты – отстаивание с реагентами и последующей фильтрацией, обратный осмос;
- хлориды – обратный осмос, вакуумное выпаривание, электродиализ;
- соли – нанофильтрация, обратный осмос, электродиализ, вакуумное выпаривание;
- ПАВ – сорбция активированным углем, флотация, озонирование, ультрофильтрация.
Виды сточных вод
Загрязнения стоков бывают:
- механические;
- химические – органические и неорганические вещества;
- биологические;
- тепловые;
- радиоактивные.
В каждой отрасли промышленности состав сточных вод разный. Выделяют три класса, которые содержат:
- неорганические загрязнения, в том числе и токсичные;
- органику;
- неорганические примеси и органику.
Первый вид загрязнений присутствует у содовых, азотных, сульфатных предприятий, которые работают с различными рудами с кислотами, тяжелыми металлами и щелочами.
Второй тип свойственен предприятиям нефтяной промышленности, заводам органического синтеза и др. В воде много аммиака, фенолов, смол и других веществ. Примеси при окислении приводят к снижению концентрации кислорода и снижению органолептических качеств.
Третий тип получается в процессе гальванообработке. В стоках много щелочей, кислот, тяжелых металлов, красителей и т.д.
Методы очистки сточных вод предприятий

Очистка сточных промышленных вод
Классическая очистка может происходить с применением различных методов:
- удаление примесей без изменения их химического состава;
- модификация химического состава примесей;
- биологические способы очистки.
Удаление примесей без изменения их химического состава включает:
- механическая очистка с использованием механических фильтров, отстаивания, процеживания, флотации и т.д.;
- при постоянном химическом составе меняется фаза: выпаривание, дегазация, экстракция, кристаллизация, сорбция и т.д.
Местная система очистки стоков основывается на многих методах очистки. Они подбираются под определенный вид сточных вод:
- взвешенные частицы удаляются в гидроциклонах;
- загрязнения мелкой фракции и осадок удаляют в непрерывных или периодических центрифугах;
- флотационные установки эффективны в очистки от жиров, смол, тяжелых металлов;
- газообразные примеси удаляются дегазаторами.
Очистка стоков с изменением химического состава примесей так же подразделяется на несколько групп:
- переход в труднорастворимые электролиты;
- образование мелкодисперсных или комплексных соединений;
- распад и синтез;
- термолиз;
- окислительно-восстановительные реакции;
- электрохимические процессы.
Эффективность биологических методов очистки зависит от видов примесей в стоках, которые могут ускорить или замедлить разрушение отходов:
- наличие токсичных примесей;
- повышенная концентрация минеральных веществ;
- питание биомассы;
- структура примесей;
- биогенные элементы;
- активность среды.
Что бы очистка промышленных сточных вод была результативной, то должен быть выполнен ряд условий:
- Существующие примеси должны быть подвержены биологическому распаду. Химический состав стоков влияет на скорость биохимических процессов. К примеру, первичные спирты окисляются быстрее, чем вторичные. При повышении концентрации кислорода биохимические реакции протекают быстрее и качественнее.
- Содержание токсичных веществ на должно негативно влиять на работу биологической установки и технологии очистки.
- ПКД 6 так же не должно нарушать жизнедеятельность микроорганизмов и процесс биологического окисления.
Стадии очистки сточных вод промышленных предприятий
Очистка сточных вод происходит в несколько этапов с использованием разных методов и технологий. Это объясняется довольно просто. Нельзя производить тонкую очистку, если в стоках присутствуют крупнодисперсные вещества. Во многих методах предусмотрены предельные концентрации по содержанию определенных веществ. Таким образом, сточные воды должны быть предварительно очищены перед главным методом очистки. Комбинация из нескольких методах является максимально экономной на предприятиях промышленности.
Каждое производства имеет определенное количество стадий. Оно зависит от вида очистительных станций, способов очистки и состава сточных вод.
Самым целесообразным способом является четырехстадийная очистка воды.
- Удаление крупных частиц и масел, нейтрализация токсинов. Если сточные воды не содержат данный вид примесей, то первая стадия пропускается. Является предварительной очисткой. В нее входит коагуляция, флокуляция, смешивание, отстаивание, просеивание.
- Удаление всех механических примесей и подготовка воды к третьей стадии. Является первичной стадией очистки и может состоять из осаждения, флотации, сепарации, фильтрации, деэмульгации.
- Удаление загрязняющих веществ до определенного заданного порога. Вторичная обработка включает химическое окисление, обезвреживание, биохимия, электрокоагуляция, электрофлотация, электролиз, мембранная очистка.
- Удаление растворимых веществ. Является глубокой очисткой – сорбция активированным углем, обратный осмос, ионный обмен.
Химический и физический состав определяет набор методов на каждом этапе. Допускается исключение некоторых стадий при отсутствии определенных загрязнений. Однако вторая и третья стадия являются обязательными в очистке промышленных сточных вод.
Если соблюдать перечисленные требования, то отвод сточных вод предприятий не нанесет ущерб экологической обстановки окружающей среды.
vse-o-vode.ru
как происходит очистка сточных вод и какие требования предъявляются к сбросу промышленных стоков
Сточные воды промышленных предприятий могут причинить большой вред нашей экологии. Сброс таких стоков в открытые водоемы представляет существенную опасность человечеству и всей окружающей среде. Сточные воды, насыщены различными токсичными веществами, способны загрязнить все вокруг — воду, воздух, землю. Поэтому, вопросу очистки нечистот промышленный уделяют особое место в решении вопросов экологической безопасности страны.
Процесс и методы очищения промышленных стоков
Процедура очистки сточных отбросов предприятий проходит в несколько этапов:
- Механическую очистку.
- Биологическую очистку.
- Физико-химическую очистку.
- Дезинфекцию.
На этапе механической очистки стоки проходят ряд фильтраций, в процессе которых отделяются из воды твердые нерастворимые отходы. Фильтрацию сточных вод осуществляют решетки, песколовки, отстойники, нефтеловушки, мембранные элементы и септики. Механическая очистка позволяет удалить твердые крупнодисперсные загрязняющие вещества. На этом этапе удаляется больше половины минеральных загрязнений.
На следующем этапе стоки проходят через первичные и радиальные отстойники. Происходит минерализация воды, удаляется азот и фосфор. Со дна вторичных отстойников откачивается активный ил.
Этап биологической очистки может существовать как самостоятельный. Основан он на способности микроорганизмов в качестве своего питания использовать органические вещества, присутствующие в сточных водах. В результате происходит окисление загрязняющих веществ и их оседание в ил.
Главной задачей третьего этапа является обезвоживание осадка. Происходит это с помощью специальных прессов и центрифуг. Существует несколько технологий этого процесса. Для увеличения эффекта обезвоживания используются специальные химические реактивы.
На последнем этапе вода дезинфицируется путем применения ультрафиолетовых лучей и хлорки.
Стоки, прошедшие все четыре этапа очистки, становятся пригодными для сброса в грунт или водоем.
Зачастую для очистки промышленных стоков достаточно определенных одного-двух методов очистки. Выбор оптимального способа — задача довольно сложная. Применяемый метод очистки должен максимизировать дальнейшее использование очищенных вод в технологических процессах и минимизировать их сброс в окружающую среду.
На выбор самого оптимального способа очистки промышленных стоков влияют нижеперечисленные факторы.
- Вид промышленности и тип загрязнения сточных вод. Загрязнения бывают механические (засорение твердыми частицами) и химические (засорение газообразными, жидкими и твердыми химическими элементами и соединениями).
- Уровень загрязненности исходного сырья.
- Требования к качественным показателям очищенной воды (зависит от дальнейших действий: повторное использование, выброс в центральную канализацию или окружающую среду).
Основные требования ПДК к сбросу сточных вод
Технологический цикл многих предприятий предполагает повторное использование сточных вод. Однако, достичь полного кругового движения стоков практически не возможно, потому большая их часть сбрасывается в канализацию. Поскольку, любая канализация является открытой системой, то существует ряд требований ПДК к сточным водам предприятий.
Предельно-допустимая концентрация (ПДК) — санитарно-гигиенический норматив, утвержденный на законодательном уровне. Под ПДК подразумевается определенная концентрация химических составов, не способная негативно повлиять на организм человека.
Сбрасываемые стоки не должны превышать допустимую концентрацию следующих веществ:
- количество взвешенных примесей — до 500 мг/л;
- БПК — не более 500 мг/л;
- ХПК — до 800 мг/л;
- остаток плотный — 2000 мг/л (из них сульфатов — не более 500 мг/л, хлоридов — 350 мг/л).
Допустимая температура сточных вод — не выше +40 ° С. Стоки должны иметь нейтральную кислотность.
Запрещено сбрасывать в центральную канализацию воды, содержащие:
- горючие смеси и вещества, горюче-смазочные материалы, смолы и нерастворимые жиры;
- вирусные, радиоактивные, бактериальные и токсичные вещества;
- неорганические вещества, которые не подвержены биологическому разложению;
- вещества, способствующие образованию взрывоопасных газов;
- любые вещества и химические составы, способные оказать пагубное действие на трубопроводы и другие узлы системы канализации;
- любые загрязнения, способные нарушить режим работы канализационной системы и привести к засорению труб, канализационных колодцев, решеток.
Требования СанПиН для сточных вод, сброс которых происходит в водоемы, предполагают четкие требования по количеству содержания вредных примесей в стоках.
При выбросе сточных вод в грунты или водоемы учитывается:
- содержание химических элементов и составов, несущих потенциальную угрозу человеческому здоровью и окружающей среде;
- содержание взвешенных и плавающих веществ;
- кислотность стоков;
- БПК и ХПК очищенных стоков.
Очистные сооружения
Если сточные воды промышленного предприятия не отвечают хотя бы одному из вышеперечисленных требований, то на территории такого предприятия предполагается предварительная, автономная очистка стоков. Для этого служат специальные очистные сооружения. Проектирование таких сооружений представляет собой комплекс работ, при выполнении которых учитываются тип загрязнения, расход и условия оборота воды.
Единого решения в проектировании очистных сооружений нет. В зависимости от рода деятельности предприятия, существует несколько их основных направлений.
Очистные сооружения для промышленных сточных вод представляют собой комплекс цистерн и резервуаров (диаметром около 50 м), в которых поочередно проводятся все этапы процесса очистки.
На сегодняшний день производство и эксплуатация строений очистного характера является быстроразвивающейся сферой. Любые достижения в этой области позволяют повысить качественные показатели очищенной воды, снизив при этом расходы на эксплуатацию и стоимость услуг очистки.
Оцените статью: Поделитесь с друзьями!septik.guru
Методы очистки сточных вод: биологический и механический
Автономная система канализации
Методы очистки сточных вод в частном хозяйстве в настоящее время существуют в двух вариантах: биологический и механический. Применяют тот или иной способ исходя из степени вредности примесей и характера загрязнения. Механические методы очистки сточных вод применяют для выделения нерастворенных в стоках грубодисперсных веществ, используя фильтрацию, отстаивание и процеживание. Биологические способы очистки сточных вод отличаются от механических тем, что после первоначальной очистки в отстойнике вода попадает в биофильтр на доочистку, а не на поле фильтрации или поглощения.

Типовая схема локальной системы канализации.
Далеко не у всех жителей поселков и тем более отдельно стоящих домов есть возможность подключиться к централизованной канализационной системе. Выход в такой ситуации — автономная конструкция индивидуального пользования. Для очистки сточных вод собственного дома применяют два типа очистных сооружений местного характера:
- грунтовые очистные конструкции с фильтрованием сквозь слой грунта и дренажем;
- аэробные очистные септики с налаженным процессом биологической очистки сточных вод при помощи бактерий.
Первый метод более выгоден как в устройстве, так и в эксплуатации.
Канализация с грунтующим дренажем

Схема укладки трубы в канаву.
Такой способ очистки сточных вод удобен в эксплуатации и прост в монтаже. Стоки после очистки отводятся непосредственно в грунт.
Создать фильтрующий грунтовый дренаж можно на участке, где:
- низкий уровень грунтовых вод — как минимум 1,5 м от поверхности и нет периодических затоплений участка;
- нормальные фильтрующие способности грунта. Подойдет любой грунт, кроме глины.
Размер участка достаточный для размещения дренажных труб:
- от скважины и колодца — 30 м;
- от границ участка — 2 м;
- от дома — 3 м;
- от больших кустов и деревьев — 3 м.
Второй метод более сложный в использовании и дорогой. Активный септик необходимо подключать к электросети и не допускать длительных перерывов подачи стоков. Использовать его для хозяйства эконом-класса следует только при невозможности устройства грунтового дренажа.
Как же поступить со сточными водами в собственном доме, если нет рядом центральной канализации?
Есть два способа:
- Отводить воду в накопительный бессточный резервуар (септик) и по мере заполнения откачивать и вывозить стоки ассенизационной машиной.
- Устроить локальное очистное сооружение на участке и организовать сброс воды на рельеф или в грунт.
Первый вариант имеет небольшую стоимость устройства канализации, однако ежегодные расходы на вывоз стоков будут значительными.
Второй вариант требует больше затрат при сооружении, но имеет небольшие текущие расходы на содержание.
Создание септика в собственном доме
Очистка сточных вод предполагает несколько этапов.
Вначале загрязненные воды попадают в резервуар предварительной очистки.

Примерная схема установки септика.
Здесь канализационная вода отстаивается, и на дно оседают те частицы, которые тяжелее воды. Жировые загрязнения постепенно скапливаются на поверхности в виде плавающей корки, которая не дает поступать кислороду.
Частично очищенные канализационные стоки из септика попадают в грунтовое очистное сооружение для дальнейшей очистки.
Жировая корка на поверхности создает условия для сбраживания без кислорода (анаэробного) органических загрязнений.
Оставшиеся загрязнения в септике разлагаются и выделяют частицы тяжелее воды, взвешенные и растворенные вещества, а также газы. С течением времени на дне септика собирается осадок — результат распада загрязнений. Газы из септика удаляют через вентиляционную систему канализации.
Размеры и объем септика

Схема септика из колец бетонных и еврокубов: размеры, объем, глубина и типовой проект.
Для очистки сточных вод до нужного уровня держать в септике их необходимо не менее трех суток. В собственном доме количество стоков на одного человека в сутки должно быть примерно 150 л. Объем стоков на трое суток для семьи из 4 человек составляет 1,8 м³, на семью из 6 человек составит 2,6 м³. Размер септика подбирают в соответствии с расчетным объемом стоков.
Полезный литраж камеры следует увеличить на 10-30% в сравнении с расчетным объемом. Это создаст больше места для низовых отложений, и не придется чистить септик слишком часто. Кроме того, увеличится время нахождения в септике сточных вод, что повысит степень очистки.
В септике может быть несколько емкостей, последовательно соединенных трубами. Но наличие нескольких камер существенного влияния на очистку стоков не оказывает. Многокамерные септики проще изготовить, перевозить и устанавливать. Для лучшей очистки сточных вод выгоднее установить септик с большим объемом, а не с множеством камер.
Место для установки септика
Септик для предварительной очистки сточных вод рекомендуется располагать ближе к дому для того, чтобы меньше остывали стоки, так как высокая температура ускоряет процесс разложения шлаков. Кроме того, уменьшается возможность замерзания воды в зимний период как в септике, так и в подводящей трубе.

Выбор места расположения будущего колодца-септика.
На участке септик должен располагаться в 5-10 м от дома. При сокращении расстояния может возникнуть угроза для крепости грунта под основанием дома, особенно при нарушении герметичности септика.
Проточные септики, герметичные для газов и воды, можно разместить возле дома или гаража.
Разновидности септиков:
- в продаже есть пластмассовые септики, которые имеют небольшой вес, их легче транспортировать и быстрее устанавливать. Но такие септики могут деформироваться под давлением грунта или повредиться камнями во время засыпки;
- септик можно выполнить из керамического полнотелого кирпича на бетонное основание. Стенки такого септика штукатурят изнутри цементным раствором;
- бетонные очистные сооружения делают непосредственно на месте постройки. Для изготовления используют бетонные кольца или сооружают монолитную емкость и заливают в опалубку бетон.
Для строительства бетонного септика понадобятся инструменты:
- стационарная бетономешалка;
- арматура;
- лопата;
- доски для опалубки;
- вибратор для бетона.
Последовательность работ

Септик с аэробными бактериями.
Чтобы обеспечить максимальную функциональность конструкции, нужно правильно рассчитать объем стоков, пропускаемых через систему. Допустим, септик будет находиться в эксплуатации тремя жильцами круглый год и каждый израсходует 200 л воды в сутки. Получается, что за месяц израсходовано 18 600 л. Из этих показателей рассчитывают объем двух основных камер для фильтрации стоков. Объем будет составлять 2800 л, а длина конструкции при этом будет 2.7 м, с высотой в 1.3 м и шириной в 0.8 м.
Строительство бетонного септика не отличается сложностью. Операция включает следующие этапы:
- Выкапывание котлована.
- Армирование поверхности.
- Заливка бетонного наполнителя.
- Укладка люков из кирпича.
Обустройство септика начинают с рытья котлована, габариты которого определяются при расчете системы. Вырытую яму обкладывают пленкой для гидроизоляции и предупреждения осыпания земли. Армирование дна и стен делают с помощью катанки 6 мм. Обвязку производят вязальной проволокой.
При изготовлении раствора используют следующие материалы:
- цемент М-400- одна часть;
- песок — четыре части;
- металлургический шлак — четыре части.
Все компоненты перемешивают и заливают дно котлована слоем в 15 см. Поверхность будет затвердевать не меньше двух суток, а затем собирают опалубку под заливку стен в три этапа. Ширина заливки должна быть 15 см.
Завершающий этап строительства

Схема устройства септика.
Опалубку разбирают после затвердевания бетона и собирают вновь для заливки следующего слоя. В перегородку между камерами устанавливают переливную трубу. Во время застывания бетона копают траншею по направлению к дому глубиной 80 см. В траншею закладывают трубу и делают вентиляцию. Затем приступают к очередному разбору и сбору опалубки для заливки следующего слоя бетона.
В верхней части перегородки оставляют две трубы для вентиляции между камерами. После заливки третьего слоя и разборки опалубки приступают к сооружению крыши для септика. Поверх конструкции укладывают доски и прикрывают их листами из металла, герметизированными пленкой.
Для изготовления люков также необходима сборка опалубки. Поверх крыши монтируют пластиковую трубу, по которой проникает воздух. Конструкцию заливают слоем бетона в 13 см. После застывания опалубку разбирают и складывают из кирпича люки. Септик укрывают пленкой и засыпают слоем земли для улучшения гидроизоляции. Каждый люк оборудуют деревянной крышкой.
Септик из железобетона является функциональным ассенизаторским инструментом, позволяющим создать полноценную систему для очистки стоков в жилом доме.
1pokanalizacii.ru