Очистка сточных вод: способы и современные методики. Методы очистки сточных вод
Методы очистки сточных вод | Строительный портал
Сточные воды в силу своей загрязненности нуждаются в дополнительной очистке перед попаданием в водоемные системы. Различают несколько степеней и методов очистки сточных вод. Об их характеристике, преимуществах и недостатках поговорим далее.
Оглавление:
- Химические методы очистки сточных вод и особенности их проведения
- Биологические методы очистки сточных вод и их характеристика
- Свойства и описание физико-химических методов очистки сточных вод
- Механические методы очистки сточных вод и их применение
Химические методы очистки сточных вод и особенности их проведения
Различают несколько вариантов очистки сточных вод с помощью применения химии. Среди них отметим:
- обеспечение нейтрализации;
- окислительное воздействие или метод химиоэлектрической обработки;
- способ восстановления.
Чаще всего химический способ очистки является актуальным перед использованием биологического метода или перед выполнением очистительных мероприятий.
Предлагаем ознакомиться со способом нейтрализации, используемым для очистки воды. Так как в сточных водах содержится большое количество минеральных компонентов, перед началом сбрасывания их в водоем, производится нейтрализация данных веществ.
Различают несколько вариантов проведения этого процесса. Прежде всего, это комбинация между собой кислой и щелочной среды. Также в данные составы добавляют реагенты, кислые газы или щелочи. Однако, следует учесть тот факт, что нейтрализация является процессом, в следствие проведения которого существует риск образования осадков.
Чтобы нейтрализовать сточные воды, рекомендуется использование цемента, доломита, гидроксида кальция, известняка. Кроме того, в процессе нейтрализации используются отходы от металлургической промышленности в виде разного рода шлаков.
Для выбора того или иного реагента следует тщательно изучить состав воды, и определить количество тех или иных веществ в ее составе. Чаще всего, сточные воды, после изучения их состава, разделяют на такие группы:
- среда, в которой содержится слабая кислота;
- наличие сильной кислоты в водах;
- наличие серной или сернистой кислоты.
Если для нейтрализации используется известковые молочные вещества, то в процессе обработки вод серной кислотой, в осадке остаются вещества на гипсовой основе. Для того, чтобы нейтрализовать щелочные воды, следует использовать кислоту, она помогает провести тщательную очистку вод не только от загрязнителей, но и от газообразных составов.
Для того, чтобы сократить использование свежей воды и использовать воду еще раз, используется ее нейтрализация с помощью дымового газа.
Вторым методом очистки сточных вод является окисление. С помощью данного метода удается обезвредить промышленные сточные воды и избавиться от токсичных примесей, находящихся в их составе. Другие способы очистки не способны избавиться от данных веществ, таких как сероводород или сульфид.
Для того, чтобы произвести очистку вод, потребуется наличие окислителей в виде газообразного хлора, диоксида хлора или гипохлоритов. При проведении очистительных работ образуются вещества с низкой степенью токсичности, которые после, удаляются из воды.
Для того, чтобы определить активность окислителей, следует вычислить окислительный потенциал. Одним из самых эффективных окислителей - вещество на основе фтора, однако он отличается высокой агрессивностью и практически не применяется в современной очистке.
Довольно распространенным способом является применение активного хлора. С их помощью удается очистить воду от сероводородных, гидросульфидных, цианидовых или фенолаовых веществ. После контактирования хлора с водой происходит образование хлорноватистой и соляной кислот. Цианиды актуальны лишь в том случае, если среда отличается высоким уровнем щелочности.
Если сточные воды характеризуются высоким уровнем аммиака в их составе, то для их очистки также используется хлор.
Еще одним вариантом химического окисления является введение озона. Данное вещество отличается высокой силой и способно разрушить в водной среде большинство естественных соединений, веществ и примесей. Кроме того, с помощью окисления озоном удается обесцветить воду, устранить неприятный ее запах и улучшить вкусовые качества. С помощью озона удается окислить вещества как природной, так и неорганической природы. С помощью озонирования удается избавиться от таких элементов как фенол, мышьяк, цианид, красители, пестициды. В процессе обработки сточных вод с помощью озона, она обеззараживается за считанные минуты времени, в отличии от обработки хлорсодержащими составами.
Для того, чтобы повысить качество очистки сточных вод с применением химических методов используется комбинация тех или иных способов очистки. Так, например, озон используется вместе с ультразвуком или ультрафиолета. Применение ультрафиолета увеличивает действие на воду озона в несколько десятков раз.
Если планируется очистка небольшого количество воды от соединений неорганической и органической породы, то целесообразно использовать метод электрохимии. В данном случае, используются вещества в виде угля, графита, магния. Электрохимия и качество очистки воды определяется плотностью подаваемого тока. Для того, чтобы продукты электролиза между собой в дальнейшем не смешивались, следует использовать диафрагму, выполненную из керамики, асбеста или полиэтилена.
При использовании очистки анодного типа природные вещества удаляются из воды. Для того, чтобы достигнуть большего результата в окислении, следует также использовать минеральную соль. Кроме того, самым эффективным станет хлорид натрия, который позволяет быстро выполнить окисление.
Окисление радиационного типа предполагает выполнение радиолиза, который позволяет быстро очистить сточные воды от природных соединений. Однако, применение данных веществ довольно опасно, поэтому данный метод очистки используется редко.
Биологические методы очистки сточных вод и их характеристика
В местах проживания людей, то есть в жилых районах, чаще всего применяется биологический способ очистки сточных вод. Данный метод способен перерабатывать сточные воды как от одного или нескольких частных домов, так и от густонаселенных районов города.
В процессе биологического воздействия на сточные воды происходит образование активного ила. Именно в данном веществе находится очень много микроорганизмов. На вид данные вещества имеют форму хлопьев белого цвета и состоят из неорганических частиц.
В составе сточных вод наблюдается наличие неоднородных компонентов. Чаще всего, в сточных водах можно наблюдать вещества природного происхождения, жировые кислоты, ПАВы, которые являются основным составляющим бытовой химии. Вода, в которой присутствуют органические вещества является отличным местом для размножения разного рода микроорганизмов.
Очищение воды с применением биологических методов основываются на систем, которая принудительно нагнетает воздух. При этом, насыщение сточных вод кислородом приводит к стимуляции и росту бактерий аэробного типа. Далее с помощью данных микроорганизмов происходит окисление отходов и природных веществ, имеющихся в воде. Таким образом, вода избавляется от гнили и неприятного запаха.
Существует несколько основных этапов очищения сточных вод с помощью биологического метода:
1. Начальный этап очистки. Попадание сточных вод в специальный отсек - обеспечение механической и биологической очистки. Фильтрация от крупных частиц.
2. Комбинация с иловыми компонентами. Специальный насос обеспечивает взаимодействие вод с илом и их окисление. В таком случае, удается полностью избавиться от природных компонентов в составе воды.
3. Процесс отделения иловых веществ. Далее следует процесс поступления воды в отдельно отведенное для нее место. Данный резервуар напоминает перевернутую пирамиду. При этом, происходит оседание массы на дне и выведение чистой воды. Ранее образованный ил используется повторно для очистки следующей партии воды.
В результате системы очистки сточных вод биологическим методом образуются такие вещества:
- технические воды - вещество, которое образовалось в результате воздействия на сточные воды иловых компонентов, при этом степень очистки воды составляет около девяносто девяти процентов, вода в итоге отличается прозрачной и чистой структурой, в ней полностью отсутствует неприятный запах, вода в дальнейшем используется при поливе растений, для дренажа;
- образование стабилизированного ила позволяет использовать его еще несколько раз для очистки воды, далее ил удаляется из очистной системы и применяется в качестве биологического удобрения.
Свойства и описание физико-химических методов очистки сточных вод
Применение данного метода очистки сточных вод позволяет удалить из нее твердо- и жидковзвешенные вещества. Различают несколько вариантов технологии очистки сточных вод данными методами, предлагаем с ними ознакомиться:
1. Метод коагулятивной очистки - в данном случае, в сточные воды вводятся специальные вещества, такие как крупицы железа, аммоний, медные составляющие и т.д. После этого в воде образуются осадочные вещесвтва в виде хлопьев, далее следует процесс их удаления. С помощью данного метода удается очистить сточные воды промышленных отраслей, связанных с химией, нефтепереработкой, целлюлозой и текстилем. Сточные воды, которые очистили с помощью данного метода, отличаются высокой стойкостью к загрязнениям. Результативность очистки составляет до девяносто пяти процентов. В некоторых случаях, в воду вводят железные или алюминиевые электроды. Таким образом, удается ионизировать воду.
2. Способы очистки сточных вод флокулятивным способом- это взаимодействие между флокулянтами и частицами, находящимися в воде. С помощью данного способа удается интенсифицировать процесс хлопьеобразования. Кроме того, флокулянты значительно повышают степень очистки воды и сроки ее проведения. Для выполнения данного процесса следует пройти несколько этапов:
- дозировать сточные воды;
- добавить реагенты;
- избавиться от хлопьев.
3. Схема очистки сточных вод адсорбцией - процесс поглощения определенными веществами других веществ, которые загрязняют воду. Для использования данного способа используют вещества в виде активированного угля, торфяного вещества, силикагеля. Данный метод очистки позволяет очистить воду от содержания в ней фенольных веществ, красителей или разного рода нитратных соединений. Использование адсорбции имеет такие преимущества:
- очистка воды от разного рода веществ;
- быстрота проведения работ;
- возможность рекуперации;
- высокое качество очистки.
Различают два варианта адсорбционной очистки, при выполнении первого вещества с помощью которых проводили очистку также безвозвратно уничтожаются, как и вещества, загрязняющие воду. Во втором варианте: вещества для очистки воды отделяются от загрязнителей и используются в дальнейшей очистке. Уровень очистки воды составляет от восьмидесяти до девяносто пяти процентов. Самым распространенным очистительным веществом является активированный уголь, вода фильтруется через слой из данного материала.
4. Для того, чтобы избавиться от поверхностно активных веществ используется метод флотации. Внутри воды образуются пузырьки воздуха, которые выдвигают данные вещества к верху, там и проходит их удаление.
Механические методы очистки сточных вод и их применение
Данный вариант очистки уместен в том случае, если техническая вода будет поддаваться повторному использованию. С помощью механического дистиллирования воды удается избавиться от химических веществ различного состава. Среди методов очистки сточных вод следует выделить:
1. Способ процеживания.
Вода поддается прохождению через поверхность решеток ячейкоообразного типа. С помощью стальных решеток удается задержать вещества химического и биологического происхождения, находящиеся в воде. Для повышения производительности очистительных сооружений, вода в них подается под давлением.
2. Выполнение фильтрования.
Пропускание воды напорного или безнапорного типа через систему фильтров в основе которой лежит использование пористых материалов. В качестве наполнителей выступают вещества в виде активированного угля, песка, гравия мелких металлических частей, стекло-пластиковых изделий. Фильтрация бывает двух видов: тонко и грубой очистки.
3. Способ отстаивания.
Суть данного метода состоит в разделении воды в определенных камерах, в которых происходит оседание мелких и крупных частиц воды. Камеру наполняют водой далее ее отстаивают. В качестве отстойника чаще всего используют песколовку. Процесс отстаивания занимает от нескольких часов до нескольких дней.
4. Применение дисковых фильтров.
В таком случае, удается образовать целую фильтрационную систему, с более высокой производительностью, нежели применение обычных фильтров. Кроме того, дисковые фильтры более прочны в работе, легко очищаются и имеют более длительный срок эксплуатации.
strport.ru
Методы очистки сточных вод
Механический, биологический, химический, дезинфекция.
1. Механическая очистка заключается в извлечении из сточных вод нерастворимых веществ. При этом используются решетки, песколовки, сита, улавливатели, отстойники. При механической очистке сточные воды разделяют только на жидкую и твердую фазы.
2. Химическая очистка состоит в добавлении в сточные воды реагентов, которые вступают в реакцию с загрязняющими веществами, образуя безвредные соединения или вещества, выпадающие в осадок. Разработаны способы химической очистки сточных вод от красителей, цианидов, хроматов, кислот и др. После химической очистки жидкая часть сточных вод обычно содержит еще значительное количество нежелательных компонентов. Для их удаления или обеззараживания загрязненную воду подвергают биологической очистке.
3. Биологическая очистка заключается в использовании естественных или искусственных водоемов, в которых под действием солнца и воздуха в присутствии соответствующих микроорганизмов происходит естественный процесс очистки сточных вод.
Очистка может быть естественная и искусственная. Естественная биологическая очистка сточных вод осуществляется на полях фильтрации, полях орошения, в биологически окислительных прудах и т.д. Для искусственной биологической очистки применяют специальные сооружения. На них при очистке образуется биомасса микроорганизмов-деструкторов (активный ил), который периодически удаляют и обрабатывают. Эти сооружения называются биологическими фильтрами.
Биофильтр состоит из емкости из кирпича или железобетона, фильтрующей загрузки, распределительного устройства, днища с дренажем, через которое отводится очищенная вода. Проходя через фильтрующую загрузку, грязная вода оставляет в ней вследствие адсорбции взвешенные и коллоидные органические вещества, не осевшие в первичных отстойниках. Они образуют биопленку, густо населенную микроорганизмами, которые окисляют органические вещества и получают необходимую для своей жизнедеятельности энергию. Так из сточной воды удаляют органические вещества, а в теле биофильтра увеличивается масса активной биологической пленки. Отработанная и омертвевшая пленка смывается протекающей сточной водой и выносится из емкости.
Для очистки сточных вод используется также и аэрофильтры. В отличие от биофильтров они интенсивно продуваются снизу вверх воздухом и конструктивно оформлены в виде аэротенков.
Аэротенк – это резервуар, в котором для лучшего и непрерывного контакта постоянно перемешивается с помощью сжатого воздуха или специальных приспособлений смесь активного ила и очищаемой сточной жидкости.
Активный ил представляет собой массу микроорганизмов, образуется при аэрировании сточных вод. Он состоит из бактерий и простейших водорослей, способных эффективно сорбировать, окислять и разрушать органические вещества сточной жидкости до простейших соединений, используемых клетками для жизнедеятельности и интенсивного развития.
Показателем интенсивности аэробного окисления органических веществ и степени очистки сточных вод служит показатель биохимического потребления кислорода (БПК), растворенного в воде. В чистых районах морей или водоемов БПК не превышает 2-5 (мг кислорода)/л. В загрязненных – БПК достигает 50 (мг кислорода)/л. Когда бактерии минерализуют почти все органические примеси БПК резко падает. БПК определяют через временные интервалы, например через 5, 10, 20 суток, поэтому соответственно употребляют БПК5, БПК10, БПК20. Показатель БПК – основной критерий качества воды. Согласно правилам вода хозяйственно-питьевого назначения должна иметь БПК при 20 градусах Цельсия не больше 3 (мг кислорода)/л, а для спорта, отдыха и купания не больше 6 (мг кислорода)/л.
Для оценки качества природных вод или степени очистки воды от загрязнения применяют показатель химического потребления кислорода (ХПК).
studfiles.net
Методы очистки сточных вод: биологические, механические, химические способы
Поделись страницей с друзьями!
Содержание:
Методы и особенности очистки сточных вод
Под очисткой стоков подразумевают их специальную обработку с целью удаления присутствующих в ней вредных веществ. На данный момент разработано и используется достаточно много методов очистки. Выбор в пользу того или иного способа очистки сточных вод напрямую зависит от особенностей загрязнений и целого перечня условий. Кратко рассмотрим каждый из перечисленных методов.
Суть механического метода очистки сточных вод заключается в том, что из загрязненных стоков посредством механической фильтрации исключаются всевозможные примеси. Различного рода частицы задерживаются специальными мелкими решетками, ситами, бензоуловителями и прочими очистными элементами. Посредством механических систем очистки удаляется до 70% загрязнений.
Суть химического метода заключается в том, что в сточные воды подаются специфические химические вещества, которые воздействуют на загрязнения, что приводит к их осаждению в виде осадков. С помощью таких систем очистки сточных вод обеспечивается снижение показателя нерастворимых примесей до 95%. Данный метод считается одним из самых эффективных среди всех существующих.
Суть биологического метода заключается в использовании для очистки биохимического и физиологического принципов самоочищения природных водоемов. Основную роль в промышленных биологических очистных системах играют бактерии, которые добавляются в стоки и которые производят их очистку. Схема биологической очистки показана на фото.
Суть физико-химического метода очистки сточных вод заключается в удалении из них тонкодисперсных веществ и в разрушении плохо окисляемых соединений. В большинстве современных промышленных физико-химических очистных установках и оборудовании используются такие методы очистки сточных вод как сорбция, коагуляция и экстракция.
Рассмотрим каждый метод очистки и каждую систему очистки более подробно.
Биологическая очистка сточных вод
Как уже упоминалось в основе данного метода очистки лежит способность определенных микроорганизмов минерализовать органические вещества. Именно по такой системе очистки осуществляется природное самоочищение в водоемах и реках. Для ускорения очистки таким методом в биологических установках и оборудовании используются специальные бактерии, которые и ускоряют процесс биологической очистки и повышают его эффективность.
При биологическом методе используют аэробные и анаэробные микроорганизмы.
- Аэробные бактерии существуют только в среде, где присутствует кислород. Под влиянием таких бактерий осуществляется полное разрушение органических веществ до углекислого газа и воды. Самостоятельно аэробный метод при биологической очистке используется редко: как правило он применяется совместно с анаэробным методом очистки.
- Анаэробные бактерии при биологической очистке могут существовать в среде, в которой отсутствует кислород. Обычно анаэробные системы очистки используют в условиях высокой концентрации органики, которая превышает допустимый уровень для аэробных микроорганизмов. При этом в случае невысокого уровня содержания органических веществ анаэробный метод очистки малоэффективен. Именно поэтому в большинстве систем очистки после очистки анаэробными микроорганизмами производят дополнительную очистку аэробными бактериями.
Принцип технологии биологической очистки детально рассмотрен в видео ниже.
Механическая
Механический метод очистки применяют для отделения из сточных вод достаточно больших загрязнений путем процеживания или фильтрации. Основные особенности метода механической очистки следующие:
- Для удаления крупнофракционных веществ применяют способ процеживания стоков через решетки и всевозможные сита.
- Для исключения из стоков веществ с большей/меньшей плотностью частиц (в сравнении с водой) применяется метод отстаивания. При способе отстаивания самые легкие соединения всплывают на поверхность, а самые тяжелые выпадают в осадок.
- Для удаления различных минеральных загрязнений используется метод осаждения с применением специальных систем отстойников. Фото отстойников показано ниже.
- Для удаления легких по сравнению с водой веществ (масла, нефть, жиры), которые при очистке всплывают на ее поверхность, используют специальные очистные установки – маслоулавливатели, нефтеулавливатели и т.д. В большинстве своем такой метод и такое оборудование применяются для очистки промышленных сточных вод.
Чаще всего методы механической очистки и оборудование для механической очистки используются при очистке промышленных сточных вод. Во всех иных случаях механическое очищение применяется в качестве начальной очистки перед осуществлением биологической обработки.
Технология механического очищения стоков детально рассмотрена в видео:
Химическая
Химические системы очистки сточных вод подразумевают использование для удаления загрязнений специальных химических веществ. В частности используют хлор, известь, соляную кислоту.
Химическая очистка сточных вод выполняется в несколько этапов:
- Нейтрализация загрязнений. Данный метод предполагает смешивание кислотосодержащих стоков с щелочными и последующую фильтрацию посредством соответствующих веществ. При этом в технологии нейтрализации кислых вод применяют доломит, цемент, аммиачную воду.
- Окисление. Окисление производится для обеззараживания загрязнений в процессе очистки сточных вод. В качестве окислителей используют хлорат натрия, озон, сжиженный хлор и т.д. Следует отметить, что наиболее эффективный окислитель – фтор. Однако на станциях и в системах применяется он достаточно редко, поскольку является довольно агрессивным химическим веществом. Наиболее распространенным окислителем, применяемым в промышленных установках и системах химической очистки сточных вод, является хлор.
Химическая очистка сточных вод подробно рассмотрена в видео.
Физико-химические методы очистки
Данный метод очистки может использоваться как самостоятельно, так и совместно с другими методами и технологиями – химической, механической и биологической очисткой.
К наиболее распространенным методам физико-химического очищения сточных вод можно отнести коагуляцию, ионный обмен, флотацию. Рассмотрим каждый из данных методов более детально:
- Метод коагуляции предполагает подготовку специальных растворов, содержащих в своем составе флокулянты и коагулянты. Такие растворы добавляют в установку со сточными водами. В результате реакции из загрязнений образуются хлопья, которые впоследствии удаляются системой механической обработки.
- Метод ионной очистки предполагает отбор из специального раствора электролита ионов в обмен на такое же количество ионов ионита. Такой метод очистки сточных вод является обратимым и может использоваться не только для очистки сточных вод, но и в оборудовании и установках, предназначенных для смягчения воды.
- Метод флотации предполагает подачу в сточную воду воздушных пузырей. При этом загрязняющие частицы прилипают к этим пузырям, что приводит к образованию на поверхности пены. В случае если загрязняющие частицы вследствие своих свойств не прилипают к пузырям, то в очистную систему добавляют специальные реагенты. В последующем пена с загрязняющими веществами удаляется механическим способом. Фото пенной субстанции показано ниже.
Оборудование для очистки методом флотации применяется чаще всего в промышленных и производственных предприятиях, занимающихся переработкой нефтепродуктов. Фото системы флотации сточных вод.
Технология физико-химического удаления загрязнений рассмотрена в видео ниже.
Оборудование для очистки сточных вод
Для максимальной наглядности рассмотрим современные системы, оборудование и установки, используемые для очистки производственных и бытовых канализационных стоков.
Насосная станция для канализации
Такая станция предназначена и используется для перекачки сточных вод в случаях, когда не возможна их транспортировка самотеком. В зависимости от требований и условий работы промышленные насосные станции для откачки канализационных стоков могут быть самовсасывающими или погружными. Фото насосной станции представлено ниже.
Станция для механической очистки сточных вод
Система предназначена для начальной обработки сточных вод от загрязнений путем их осаждения. Основным конструктивным элементом большинства промышленных станций механической очистки является пескоотделитель. Именно с помощью этой системы производится очищение сточных вод от крупнодисперснных загрязняющих веществ. Фото промышленной установки для очистки сточных вод механическим путем показано ниже.
Система жироулавливания
Система жироулавливания предназначена для выделения из сточных вод жиров разного происхождения. Жироулавливатель является обязательным оборудованием канализационной системы, поскольку скапливание жиров существенно снижает пропускную способность всей системы. Системы жироулавливания применяются при очистке промышленных загрязненных вод. Система жироулавливания отображена на фото ниже.
Станция биологической очистки сточных вод
Такая станция являет собой некую емкость квадратной формы, выполненную из нержавеющего стального сплава или стеклопластика. Принцип работы такой системы базируется на использовании определенных микроорганизмов и чередовании аэрируемых зон с рециркуляцией ила. Данный метод и такие системы находят широкое распространение при организации бытовых, непроизводственных канализационных систем. Фото промышленной станции биологического очищения сточных вод отображено ниже.
Оборудование для биологической очистки может быть заглубляемого или наземного исполнения. В промышленности, как правило, используются подземные установки биологической очистки. Наземные станции биологической очистки применяются, если подземная установка невозможна или необходимо получить мобильное очистное сооружение сточных вод. Фото мобильной станции очистки показано ниже.
Следует отметить: очень часто станцию биологической очистки называют аэротенком. Такое название установка биологической очистки получила вследствие использования в ней технологии очистки посредством аэробных бактерий. Фото аэротенка отображено ниже.
Станция химической очистки стоков
Станции, в которых используется химическая технология очистки сточных вод, предназначены преимущественно для построения систем очистки на больших производствах. При этом следует отметить, что универсальных промышленных установок для подобной очистки стоков, как и универсальных технологий очистки, не существует. В каждом определенном случае требуется определенная станция, которая рассчитана для осуществления химической очистки тех или иных загрязнений и использует в своей работе соответствующий метод очистки. В случае если одной только системой химического очищения ограничиться нельзя такая технология используется в комплексе с механической или физико-химической очисткой сточных вод.
Фото станции химической очистки показано ниже.
Мембранный очиститель
Данную систему можно назвать одной из самых совершенных среди всех существующих. Основным преимуществом такой станции является очистка сточных вод на молекулярном уровне. После прохождения через такую систему очищенная вода впоследствии может использоваться для тех или иных технологически-производственных процессов. Фото промышленного мембранного оборудования:
Установка очистки сточных вод
Рассмотрим детально наиболее распространенные варианты установок очистки сточных вод, которые применяются в бытовых очистных системах. Чаще всего при создании канализационных систем в частных домах используются установки биологической очистки стоков. Принцип действия такой системы заключается в следующем:
Начальная очистка стоков осуществляется в так называемом септике. Септик представляет собой специальную камеру, в которой осуществляется разложение органических загрязняющих веществ с помощью анаэробных бактерий. Разумеется, для обеспечения процесса брожения в септике исключается доступ кислорода. Фото септика отображено ниже.
Анаэробная технология очистки осуществляется путем гидролиза органических соединений на менее сложные частицы. С целью повышения эффективности анаэробной очистки используют специальное оборудование — биореактор, представляющий собой специальный наполнитель, который имеет соты с анаэробными бактериями. Благодаря этим сотам существенно повышается эффективность работы очистной установки. Фото биоректора отображено ниже.
Далее очищаемые стоки подвергаются аэробной очистке, в процессе которой микроорганизмы разлагаются на нитраты и простые вещества. При анаэробной очистке обеспечивается постоянный доступ кислорода.
Технология очистки сточных вод: видео
Для максимальной наглядности предлагаем вам посмотреть видео, в котором детально рассмотрена технология очищения сточных вод.
septicov.net
Методы очистки сточных вод
В реках и других водоемах происходит естественный процесс самоочищения воды. Однако он протекает медленно. Пока промышленнобытовые сбросы были невелики, реки сами справлялись с ними. В наш индустриальный век в связи с резким увеличением отходов водоемы уже не справляются со столь значительным загрязнением. Возникла необходимость обезвреживать, очищать сточные воды и утилизировать их.
Очистка сточных вод - обработка сточных вод с целью разрушения или удаления из них вредных веществ. Освобождение сточных вод от загрязнениясложное производство. В нем, как и в любом другом производстве имеется сырье (сточные воды) и готовая продукция (очищенная вода)
Методы очистки сточных вод можно разделить на механические, химические, физико-химические и биологические, когда же они применяются вместе, то метод очистки и обезвреживания сточных вод называется комбинированным. Применение того или иного метода в каждом конкретном случае определяется характером загрязнения и степенью вредности примесей.
Сущность механического метода состоит в том, что из сточных вод путем отстаивания и фильтрации удаляются механические примеси. Грубодисперсные частицы в зависимости от размеров улавливаются решетками, ситами, песколовками, септиками, навозоуловителями различных конструкций, а поверхностные загрязнения - нефтеловушками, бензомаслоуловителями, отстойниками и др. Механическая очистка позволяет выделять из бытовых сточных вод до 60-75% нерастворимых примесей, а из промышленных до 95%, многие из которых как ценные примеси, используются в производстве.
Химический метод заключается в том, что в сточные воды добавляют различные химические реагенты, которые вступают в реакцию с загрязнителями и осаждают их в виде нерастворимых осадков. Химической очисткой достигается уменьшение нерастворимых примесей до 95% и растворимых до 25%.
При физико-химическом методе обработки из сточных вод удаляются тонко дисперсные и растворенные неорганические примеси и разрушаются органические и плохо окисляемые вещества, чаще всего из физико-химических методов применяется коагуляция, окисление, сорбция, экстракция и т.д. Широкое применение находит также электролиз. Он заключается в разрушении органических веществ в сточных водах и извлечении металлов, кислот и других неорганических веществ. Электролитическая очистка осуществляется в особых сооружениях - электролизерах. Очистка сточных вод с помощью электролиза эффективна на свинцовых и медных предприятиях, в лакокрасочной и некоторых других областях промышленности.
Загрязненные сточные воды очищают также с помощью ультразвука, озона, ионообменных смол и высокого давления, хорошо зарекомендовала себя очистка путем хлорирования.
Среди методов очистки сточных вод большую роль должен сыграть биологический метод, основанный на использовании закономерностей биохимического и физиологического самоочищения рек и других водоемов. Есть несколько типов биологических устройств по очистке сточных вод: биофильтры, биологические пруды и аэротенки.
В биофильтрах сточные воды пропускаются через слой крупнозернистого материала, покрытого тонкой бактериальной пленкой. Благодаря этой пленке интенсивно протекают процессы биологического окисления. Именно она служит действующим началом в биофильтрах.
В биологических прудах в очистке сточных вод принимают участие все организмы, населяющие водоем.
Аэротенки - огромные резервуары из железобетона. Здесь очищающее начало - активный ил из бактерий и микроскопических животных. Все эти живые существа бурно развиваются в аэротенках, чему способствуют органические вещества сточных вод и избыток кислорода, поступающего в сооружение потоком подаваемого воздуха. Бактерии склеиваются в хлопья и выделяют ферменты, минерализующие органические загрязнения. Ил с хлопьями быстро оседает, отделяясь от очищенной воды. Инфузории, жгутиковые, амебы, коловратки и другие мельчайшие животные, пожирая бактерии, неслипающиеся в хлопья, омолаживают бактериальную массу ила.
Сточные воды перед биологической очисткой подвергают механической, а после нее для удаления болезнетворных бактерий и химической очистке, хлорированию жидким хлором или хлорной известью. Для дезинфекции используют также другие физико-химические приемы (ультразвук, электролиз, озонирование и др.)
Биологический метод дает большие результаты при очистке коммунально-бытовых стоков. Он применяется также и при очистке отходов предприятий нефтеперерабатывающей, целлюлозно-бумажной промышленности, производстве искусственного волокна.
www.o8ode.ru
виды и методы очистки, обеззараживание, обработка осадков
Сточные воды, образуются в процессе жизнедеятельности человека, поступая в водоемы, становятся одним из наиболее серьезных источников загрязнений, негативно влияющих на здоровье человека. Для сокращения загрязненности водоемов, применяется комплекс мероприятий по очистке сточных вод – удалению из них загрязнений. Стоки, в зависимости от их происхождения, подразделяются на следующие виды:
- Бытовые или хозяйственно-фекальные, к которым относятся поступления от жилой застройки и общественных зданий;
- Производственные – образующиеся в технологических процессах и отводимые с территорий промышленных предприятий;
- Дождевые, собираемые при выпадении дождей, таянии снега и мойки территорий.
Для сокращения загрязненности водоемов, применяется комплекс мероприятий по очистке сточных вод – удалению из них загрязненийВиды загрязнений
Стоки различного происхождения, содержат разнообразные загрязняющие вещества.
Бытовые загрязнены всевозможными органическими примесями, в том числе остатками пищи, и несут в себе огромное количество бактерий, как нейтральных, так и болезнетворных. Основная задача обработки таких стоков – извлечение крупных и мелких включений, окисление содержащейся в них органики, с целью снижения нагрузки на окружающую среду и дезинфекция.
Производственные стоки, также в зависимости от характера их образования, могут содержать разнообразные органические ингредиенты, например сток молокозаводов, минеральные включения и другие, вредные для жизни соединения. Жидкие отходы, образующиеся на предприятиях металлообработки, имеют в своем составе металлы, в том числе тяжелые, которые при попадании в организм человека могут оказать негативное влияние на его здоровье.
Дождевые стоки смывают с территорий органические примеси, взвешенные частицы (песок, глина и т.д.) и нефтепродукты.
Стоки различного происхождения, содержат разнообразные загрязняющие вещества.Сброс дождевых вод в водоемы без обработки, приводит к серьезному их загрязнению, отрицательно сказывается на здоровье человека, может накапливаться в обитателях (рыбе) и соответственно, попадать с пищей в организм.
Для очистки применяют различные способы, которые зависят от природы образования жидкостей, их состава и количества. Рассмотрим методы обработки хозяйственно-бытовых вод, т.к. они составляют наибольшую часть стоков.
Методы очистки хозбытовых сточных вод
Сточные воды, поступая на очистные сооружения, проходят несколько ступеней переработки:
- механическая;
- биологическая;
- обеззараживание.
Механическая очистка
Для механической стадии применяют следующее оборудование: решетки, песколовки, отстойники, фильтры. Первое сооружение, на которое попадают стоки – решетки. Представляют собой набор стержней, установленных вертикально или с наклоном на которые крупные включения задерживаются. Рекомендованный прозор между прутьями – 16 мм. Задержанный мусор с решеток удаляется вручную (для малых станций) или с помощью механических граблей. Собранный мусор собирается в специальный контейнер, затем вывозится на свалку.
Для механической стадии применяют следующее оборудование: решетки, песколовки, отстойники, фильтрыСледующий этап – отстаивание в песколовках, которые представляют собой прямоугольные или круглые в плане сооружения. При поступлении в песколовку, скорость движения снижается, и оседают тяжелые ингредиенты, в основном минерального происхождения (песок). Эти частицы несут на себе все загрязняющие вещества. Песок оседает на дно песколовки, перемещается скребками или смывается в пониженную часть в приямок, затем насосами или водоструйными аппаратами удаляется на песковую площадку. После подсушивания песок должен быть обеззаражен и может применяться, в том числе для планировочных работ.
После предварительной очистки вода поступает в первичные отстойники, которые в зависимости от направления движения в них, подразделяются на горизонтальные, радиальные и вертикальные. Выбор определяется производительностью сооружений. При небольшой производительности, могут применяться вертикальные, при средней – горизонтальные, для больших станций используют радиальные. Принцип действия отстойников одинаков – при снижении скорости движения выделяются примеси различной крупности. Скорость движения в отстойных сооружениях определяется нормативными документами. Примеси оседают на дно, затем скребками, струями жидкости или под действием собственного веса перемещаются к приямкам, затем перекачиваются для дальнейшей переработки. Существуют разнообразные методы интенсификации отстаивания, в первую очередь это реагентная обработка, когда добавляют химические вещества, способствующие укрупнению взвешенных частиц. Более крупные частицы оседают быстрее. Другой способ – тонкослойное отстаивание, когда в отстойник помещают набор полок и процесс идет быстрее, за счет уменьшения высоты оседания.
Вторичные отстойники относятся к конструкциям мехочистки, но располагаются после стадии биологической очистки, которую рассмотрим в следующем разделе. Вторичные, так же как и первичные подразделяются на горизонтальные, радиальные и вертикальные, но выделяются в них не взвешенные вещества, а активный ил, который образуется в аэротенках или биофильтрах.
Следующий этап – отстаивание в песколовках, которые представляют собой прямоугольные или круглые в плане сооружения.Для глубокой доочистки от загрязнений применяют фильтрование. Процесс этот завершает технологическую схему и используются в случаях жестких требований к качеству стока, сбрасываемого в водные объекты. Доочистку выполняют на фильтрах разных конструкций, выбор которых зависит от производительности сооружений и загрязнений. Фильтрование осуществляется через различные загрузки, преимущественно природные материалы различной крупности, наиболее популярный из которых – кварцевый песок.
Биологическая очистка
Отстоянные стоки поступают в аэротенки – установки биологической окисления. В аэротенках воды смешиваются с активным илом – хлопьевидными соединениями бактерий, сюда же подается воздух в виде мелких пузырей. Бактерии в присутствии воздуха активно поглощают органические ингредиенты, происходит их окисление и увеличение количества активного ила. Смесь перетекает во вторичный отстойник, где ил оседает, затем часть ила отводится на обработку, часть возвращается в аэротенк. При небольшой производительности вместо аэротенков применяются биофильтры – конструкции башенного типа, заполненные специальной загрузкой и вентилируемых снизу. Бактерии поселяются на загрузке. Жидкость, двигаясь сверху вниз через загрузку, контактирует с бактериями в присутствии воздуха и интенсивно очищается.
Обеззараживание
Очищенные жидкости содержат большое количество бактерий, в том числе патогенных, поэтому перед сбросом в водоем они должны быть обеззаражены. Для дезинфекции применяются:
- санобработка хлорсодержашими реагентами;
- озонирование;
- ультра-фиолетовое облучение.
Каждый способ имеет свои достоинства и недостатки. Хлорирование подразумевает применение хлора – токсичного вещества, поэтому работа с ним требует особой осторожности. Жидкость после хлорирования должна быть выдержана не менее получаса для удаления хлорных соединений. Для этого применяют контактные резервуары.
Очищенные жидкости содержат большое количество бактерий, в том числе патогенных, поэтому перед сбросом в водоем они должны быть обеззараженыТакие резервуары при большой производительности, занимают значительные площади. Озонирование – дорогостоящая энергоемкая процедура и осуществляется в герметичных конструкциях. УФ обеззараживание ограниченно по производительности.
Обработка осадков
В процессе переработки хозбытовых стоков, в первичных отстойниках происходит выделение первичного осадка, после аэротенков, во вторичных отстойниках выделяется активный ил.
Переработка и последующая утилизация образующихся осадков — одна из наиболее серьезных задач канализации. Сложность задачи определяется их большим объемом и свойствами. Ка кправило, осадки – это труднофильтруемые суспензии органического происхождения. Объем их, в зависимости от состава и технологической схемы, составляет 0,5 – 10 % от расхода поступающего на очистные комплексы. Их влажность составляет 90 – 99 %, большая часть влаги находится в связанном состоянии. Содержащиеся в них бактерии и гельминты требуют проведения серьезного обеззараживания перед дальнейшим использованием.
Переработка и последующая утилизация образующихся осадков — одна из наиболее серьезных задач канализации.Основные задачи – сокращение влажности, стабилизация, обеззараживание.
Для перевода основной части органики в минеральную форму, используют метановое сбраживание и аэробную стабилизацию. Метановое сбраживание производится в метантенках, где под действием высокой температуры происходит минерализация осадка, при этом выделяется газ – метан, который также можно использовать на очистных сооружениях для собственных нужд. Сложность заключается в загрязненности газа примесями. При сбраживании, кроме минерализации, решается вопрос обеззараживание.
Аэробная стабилизация применяется для минерализации активного или. Процесс представляет собой активную аэрацию ила в сооружениях аналогичных аэротенкам. Следующим этапом переработки осадков является их обезвоживание. Для обезвоживания используют естественные методы (подсушивание на иловых площадках) и механические (на ленточных или камерных фильтр-прессах, центрифугах, вакуум-фильтрах). Перед обезвоживанием, для перевода влаги из связанной формы в свободную, обрабатывают реагентами или флокулянтами. Обезвоженный осадок влажностью 70 – 80 % (зависит от способа обезвоживания), подается на дальнейшую переработку — обеззараживание — в основном термическими методами.
После дезинфекции осадок пригоден к использованию в качестве ценного удобрения.
Станция для очистки сточных вод
couo.ru
Методы очистки бытовых сточных вод: требования, очистные сооружения
.
Человек ежедневно решает несколько житейских задач, которые сопряжены с необходимостью расходования воды. Утреннее умывание, приготовление пищи, мытьё посуды, стирка, приём душа или ванны – вот неполный перечень этих обязательных действий. В процессе решения таких задач вода серьёзно загрязняется и становится непригодной для дальнейшего использования. Кроме того, различные элементы и частицы делают такую жидкость опасной для окружающей среды.
Хозяйственно-бытовые сточные воды подвергаются специальной очистке
Именуемая бытовыми стоками, такая вода выводится в систему канализации. По ней жидкость доставляется в специальные сооружения, предназначенные для удаления вредных и опасных элементов. В процессе удаления в очистных системах используются различные методы, чтобы вода на выходе, перед спуском в водоём или грунт, не представляла опасности для человека и окружающей среды. Какие же методы очистки применяются и как они работают?
Виды стоков и методики удаления загрязнений
Все сточные воды принято разделять на три вида. К атмосферным стокам относят ливневую канализацию, поливные, талые и дождевые воды. Промышленные (производственные) сточные жидкости – результат деятельности заводов и предприятий. Бытовые стоки – результат деятельности человека, воды которые попадают в централизованные или автономные канализационные сети.
Бытовые сточные воды могут иметь загрязнения трёх типов:
- Минеральные.
- Органические.
- Биологические.
К минеральным загрязнителям относят: части грунта, соли, химические элементы и соединения неорганического происхождения. К органическим загрязнителям относят: сложные элементы животного и растительного происхождения, различные химические и полимерные органические соединения.
Биологические загрязнители – различные бактерии, грибковые, вирусы и другие простейшие микроорганизмы, находящиеся в канализационных сетях, осуществляющие жизнедеятельность за счёт содержимого стоков.
В бытовых стоках из-за благоприятной среды находится высокая концентрация биологических загрязнений. Они могут служить источником серьёзных заболеваний, поэтому очистка стоков приобретает большое значение. Как правило, в стоках содержатся все три типа загрязнений. Минеральные и органические примеси находятся в соотношении примерно 3 к 2.
Выделяется несколько методов очистки сточных вод. Очистные сооружения в зависимости от задач могут включать различное количество систем, в которых поэтапно применяется определённое сочетание методов.
В централизованных системах по очистке бытовых стоков обязательно применяются механический, биологический и дезинфицирующий методы. Для промышленных предприятий характерно дополнительное применение физико-химических и химических методов.
Методы очистки сточных вод
Механические методы
Задача технологий по механической очистке – удаление из жидкости нерастворимых частиц и элементов. Выделяют два основных метода такой процедуры:
- Применение фильтрующих устройств грубой очистки при водотоке (решётки, песколовки, фильтры).
- Отстаивание в специальных резервуарах, когда тяжёлые частицы оседают на дно (первичные отстойники, септики).
К технологиям механической очистки относят:
- Отстаивание.
- Процеживание.
- Фильтрацию.
Такие методы применяются в качестве первичного этапа в системе очистных сооружений и позволяют удалить до 75% всех загрязнителей. К механическим устройствам относятся: решётки, сита, пескоулавливатели, нефтеловушки, отстойники, септики, фильтры. Такие методы являются наиболее простыми и дешёвыми.
Системы механической очистки монтируются в сетях ливневой канализации, так как в ливневых сточных водах содержится большое количество крупного нерастворимого мусора – частицы грунта, листья, ветки. В канализационных трубах устанавливаются пескоулавливатели, которые фильтруют и выводят из системы крупный мусор.
Схема блока механической очистки
Биологические методы
Биологические методы очистки сточных вод подразумевают удаление растворённых компонентов благодаря жизнедеятельности аэробных или анаэробных микроорганизмов и бактерий.
Аэробные организмы требуют для своей деятельности постоянного поступления кислорода. Анаэробные организмы осуществляют окисление растворённой органики в жидкости без присутствия кислорода.
Сооружения биологической очистки:
- Септики.
- Биофильтры.
- Аэротенки.
- Метатенки.
- Биологические пруды.
Септик представляет собой герметичную ёмкость, где за счёт наличия кислорода и биологической среды происходят окислительные процессы, позволяющие удалить органику из жидкости. Простые септики могут быть отнесены к средству простой механической очистки.
Септик с биофильтрами оснащён специальным резервуаром с дренажной системой из щебня и песка. Дренаж покрыт специальной биоплёнкой. Проходя через такой фильтрующий слой, в котором находятся бактерии и простейшие организмы, жидкость освобождается от подавляющего большинства загрязнений.
Аэротенки – искусственные резервуары, где происходит очистка за счёт перемешивания в стоках активного ила с бактериями и простейшими при подаче кислорода.
Метатенки – герметичные ёмкости, где происходит процесс окисления за счёт жизнедеятельности анаэробных бактерий с выделением метана.
Биопруды – искусственные водоёмы, небольшой глубины (до 1 метра), где создаются естественные условия для аэробной очистки стоков. В прудах происходит естественное насыщение кислородом из воздуха, а солнце нагревает жидкость небольшой глубины, что способствует созданию благоприятной среды для бактерий и простейших.
Схема биологического метода очистки бытовых сточных вод
Физико-химические методы
Для очистки в бытовых условиях данные методы практикуются крайне редко. Их применение практикуется для очистки стоков на промышленных предприятиях. К таким методам относятся:
- Коагуляция. Эти элементы связывают частицы загрязнений и образуют крупные соединения, которые оседают в качестве осадков.
- Сорбция (абсорбция и адсорбция) – поглощение твёрдым телом или жидкостью различных веществ.
- Центрифугирование – отделение частиц из жидкости путём вращения в специальной центрифуге.
- Окисление.
- Тепловая обработка, выпаривание и испарение.
- Флокуляция – разновидность коагуляции. Очистка происходит в результате образования хлопьев в результате добавления флокулянтов и оседания их в виде осадков. Использование крахмала и декстрина в качестве флокулянтов.
- Ионообменный метод.
- Гиперфильтрация.
- Электролиз. Способ очень эффективен: разрушает органику, удаляет металлы и кислоты.
- Экстракция – извлечение из жидкости определённых веществ с помощью помещения растворителя.
- Эвапорация – очистка стоков с использование водного пара.
- Электрокоагуляция.
- Кристаллизация.
Физико-химические методы имеют ряд бесспорных преимуществ:
- Удаляет широкий спектр загрязнений различного характера.
- Степень очистки имеет стабильные показатели, отличается большей глубиной и качеством.
- Процесс очистки можно полностью автоматизировать.
- Не требуют крупных резервуаров и водоёмов.
Одновременно использовать все вышеназванные технологии в очистных сооружениях нет необходимости. Для каждой конкретной системы подбираются несколько способов, которые максимально подходят для конкретного случая.
Физико-химические методы очистки сточных вод
Химические методы и дезинфекция
Химическими называются методы очистки путём добавления в жидкость определённых химических элементов, которые нейтрализуют органические и биологические загрязнения. Благодаря использованию химических реагентов из воды выводится до 95% нерастворимых загрязнений и до 25% растворимых. В городских системах очистных сооружений часто применяется обработка за счёт добавления хлора. Для обеззараживания сточных вод применяются специальные установки ультрафиолетового облучения.
Требования по очистке
Строгие требования по очистке стоков существуют только для промышленной сферы. В нормативах указываются допустимые концентрации всех элементов и веществ. Для стоков из источников непромышленного происхождения строгих нормативов не предъявляется. Но сброс таких жидкостей в открытые водоёмы или почвы также запрещается. Они должны проходить необходимые процедуры по удалению наиболее опасных компонентов. По хозяйственным стокам, которые сбрасываются в водоёмы, существуют нормативные требования по содержанию и концентрациям.
В современных условиях серьёзно возросла антропогенная нагрузка на водные объекты. Большое количество токсикантов попадает в стоки не только из промышленных предприятий, их количественные показатели растут и на бытовом уровне. Такие неблагоприятные условия требуют ужесточения мер по контролю очистки сточных вод бытового происхождения. Сегодня перечень элементов, которые в ограниченном количестве содержаться в стоках, попадающих в очистные системы, составляет более 1300 наименований. Большое значение придаётся мерам по удалению азота и фосфора.
Санитарно-химические показатели очистки сточных вод
Состояние очищенных сточных вод регламентируется специальными санитарными правилами и нормами. В этих документах представлен общий перечень предельно допустимых концентраций и ориентировочно безопасных уровней воздействия. Такие перечни включают около 1 тыс. наименований элементов.
Система контроля ориентирована на поддержание жизнеспособной среды рыбохозяйственных водоёмов, к которым относится подавляющее большинство естественных рек, озёр, прудов и т. д. То есть, сбрасываемые стоки после очистки не должны нести угрозы рыбам, обитающим в водоёме. Ключевым показателем здесь является концентрация кислорода в воде.
На основе требований нормативной документации по качеству и составу стоков производится проектирование всех очистных сооружений. Они позволяют спланировать необходимое количество методик удаления загрязнений. На этой основе производится расчёт размеров и количества очистных резервуаров, перечень необходимого оборудования и приборов.
Очистные сооружения
Оборудование различных типов очистных систем производится исходя из задач, которые они будут решать. Они могут быть оборудованы различным количеством блоков, в каждом из которых реализуется определённая технология удаления загрязнений.
Виды очистных блоков:
- Фильтрующие и отсеивающие.
- Биоочистные.
- Установки по регулированию насыщенности кислородом.
- Обеззараживающие.
- Реализации химических и физических реакций по удалению загрязнений.
Сооружения могут использовать блоки надземного или подземного размещения. К элементам систем относятся резервуары по хранению и транспортировке стоков. К устройствам очистных систем предъявляются серьёзные требования по надёжности и прочности материалов. Все блоки должны быть долговечными, с точки зрения эффективности использования (не менее 30 лет полезной работы).
Требования при планировании монтажа очистных сооружений:
- Глубина залегания грунтовых вод.
- Характер подводящих конструкций.
- Комплектация: количество этапов очистки, выраженных в блочной структуре.
- Наличие источников электроэнергии и других ресурсов.
- Транспортная доступность для вывоза твёрдых элементов.
- Характер выводящих конструкций.
- Необходимость применения дополнительных средств химической и физической очистки (реагенты и т. д.).
Схема очистных сооружений модульного типа (БИОС):
- Решётки и сита.
- Песколовки.
- Первичный отстойник.
- Аэротенк.
- Вторичный отстойник.
- Блок доочистки.
В резервуарах с решётками, ситами, песколовками проходит механическая очистка стоков. Такую же задачу решает и первичный отстойник, который предваряет аэротенк. Решётки позволяют удалить крупные загрязнения минерального и органического происхождений. Сита удаляют более мелкие нерастворённые примеси.
Отсеянные загрязнения выводятся для переработки в специальные сектора на самом очистном сооружении или на отдельные перерабатывающие предприятия.
Затем стоки проходят через резервуар с песколовками. Здесь происходит осаживание мелких частиц. Здесь же используется метод флотации. Он применяется с помощью жироловки, которая позволяет удалять жировые элементы с поверхности жидкости благодаря охлаждению и замедлению движения жидкости при прохождении через специальные ёмкости. Отфильтрованный песок используется при проведении дорожных работ.
Далее, стоки попадают в первичный отстойник. В этом резервуаре из железобетона, с глубиной от трёх до пяти метров, происходит осаживание взвесей органического характера. Специальными скребками из жидкости выгребаются загрязнения. В последние годы, для более глубокой механической очистки используются мембранные устройства. Состоящие из плоских листов, труб, капилляров и волокон, они позволяют удалять максимально возможное количество загрязнений.
После первичного отстойника жидкость попадает в аэротенки, где начинается этап биологической очистки воды. После аэротенков очищенные стоки переводятся во вторичные отстойники. Здесь с помощью специальных насосов из жидкости удаляется активный ил, который возвращается по специальным трубам в аэротенк. При необходимости в систему могут подключаться резервуары, в которых проводятся определённые процедуры физико-химической очистки.
vodospec.ru
Методы очистки сточных вод
В реках и других водоемах происходит естественный процесс самоочищения воды. Однако он протекает медленно. Пока промышленно-бытовые сбросы были невелики, реки сами справлялись с ними. В наш индустриальный век в связи с резким увеличением отходов водоемы уже не справляются со столь значительным загрязнением. Возникла необходимость обезвреживать, очищать сточные воды и утилизировать их.
Очисткой сточных вод называется их обработка с целью разрушения или удаления из них вредных веществ. Методы очистки можно разделить на механические, химические, физико-химические и биологические. Когда же они применяются вместе, то метод очистки и обезвреживания сточных вод называется комбинированным. Применение того или иного метода, в каждом конкретном случае, определяется характером загрязнения и степенью вредности примесей.
В комплекс очистных сооружений, как правило, входят сооружения механической очистки. В зависимости от требуемой степени очистки они могут дополняться сооружениями биологической либо физико-химической очистки, а при более высоких требованиях в состав очистных сооружений включаются сооружения глубокой очистки. Перед сбросом в водоем очищенные сточные воды обеззараживаются, образующийся на всех стадиях очистки осадок или избыточная биомасса поступает на сооружения по обработке осадка. Очищенные сточные воды могут направляться в оборотные системы водообеспечения промышленных предприятий, на сельскохозяйственные нужды или сбрасываться в водоем. Обработанный осадок может утилизироваться, уничтожаться или складироваться.
Механическая очистка применяется для выделения из сточных вод нерастворенных минеральных и органических примесей. Как правило, она является методом предварительной очистки и предназначена для подготовки сточных вод к биологическим или физико-химическим методам очистки. Механическая очистка позволяет выделить из бытовых сточных вод до 60–75% нерастворимых примесей, а из промышленных до 95%, многие из которых (как ценные материалы) используются в производстве.
В состав сооружений механической очистки входят решетки, различного вида уловители, отстойники, фильтры. Песколовки применяются для выделения из сточных вод тяжелых минеральных примесей (в основном песка). Обезвоженный песок при надежном обеззараживании может быть использован при производстве дорожных работ и изготовлении строительных материалов.
Усреднители применяются для регулирования состава и расхода сточных вод. Усреднение достигается либо дифференцированием потока поступающей сточной воды, либо интенсивным перемешиванием отдельных стоков.
Первичные отстойники применяются для выделения из сточных вод взвешенных веществ, которые под действием гравитационных сил оседают на дно отстойника, или всплывают на его поверхность.
Для очистки сточных вод, содержащих нефть и нефтепродукты, при концентрациях более 100 мг/л применяют нефтеловушки. Эти сооружения представляют собой прямоугольные резервуары, в которых происходит разделение нефти и воды за счет разности их плотностей. Нефть и нефтепродукты всплывают на поверхность, собираются и удаляются из нефтеловушки на утилизацию.
Химический метод заключается в том, что в сточные воды добавляют различные химические реагенты, которые вступают в реакцию с загрязнителями и осаждают их в виде нерастворимых осадков. Химической очисткой достигается уменьшение нерастворимых примесей до 95% и растворимых до 25%.
При физико-химическом методе обработки из сточных вод удаляются тонко дисперсные и растворенные неорганические примеси и разрушаются органические и плохо окисляемые вещества. Из физико-химических методов чаще всего применяются коагуляция, окисление, сорбция, экстракция и т.д., а также электролиз. Электролиз заключается в разрушении органических веществ в сточных водах и извлечении металлов, кислот и других неорганических веществ при протекании электрического тока. Электролитическая очистка осуществляется в особых сооружениях – электролизерах. Очистка сточных вод с помощью электролиза эффективна на свинцовых и медных предприятиях, в лакокрасочной промышленности.
Сточные воды очищают также с помощью ультразвука, озона, ионно-обменных смол и высокого давления. Хорошо зарекомендовала себя очистка путем хлорирования.
Биологический метод – широко применяемый на практике метод обработки бытовых и производственных сточных вод, основанный на использовании закономерностей биохимического самоочищения рек и других водоемов. В его основе лежит процесс биологического окисления органических соединений, содержащихся в сточных водах. Биологическое окисление осуществляется сообществом микроорганизмов, включающим множество различных бактерий, простейших и ряд более высокоорганизованных организмов-водорослей, грибов и т.д., связанных между собой в единый комплекс сложными взаимоотношениями (метабиоза, симбиоза и антагонизма).
Используются различные типы биологических устройств: биофильтры, биологические пруды и аэротенки.
В биофильтрах сточные воды пропускают через слой крупнозернистого материала, покрытого тонкой бактериальной пленкой. Благодаря этой пленке интенсивно протекают процессы биологического окисления.
В биологических прудах в очистке сточных вод принимают участие все организмы, населяющие водоем.
Аэротенки – огромные резервуары из железобетона. Здесь очищающее начало – активный ил из бактерий и микроскопических животных. Все эти живые существа бурно развиваются в аэротенках, чему способствуют органические вещества сточных вод и избыток кислорода, поступающего в сооружение потоком подаваемого воздуха. Бактерии склеиваются в хлопья и выделяют ферменты, минерализующие органические загрязнения. Ил с хлопьями быстро оседает, отделяясь от очищенной воды. Инфузории, жгутиковые, амебы, коловратки и другие мельчайшие животные, пожирая бактерии (не слипающиеся в хлопья) омолаживают бактериальную массу ила.
Перед биологической очисткой сточные воды подвергают механической очистке, а после биологической (для удаления болезнетворных бактерий) и химической очистке, хлорированию жидким хлором или хлорной известью. Для дезинфекции используют также другие физико-химические приемы (ультразвук, электролиз, озонирование и др.). Биологический метод дает лучшие результаты при очистке коммунально-бытовых отходов, а также отходов предприятий нефтеперерабатывающей, целлюлозно-бумажной промышленности, производства искусственного волокна.
Ученые из Лос-Аламосской национальной лаборатории (США) совместно с исследователями из Международного университета штата Флорида (Майами) и Университета Майами разрабатывают способ уничтожения вредных жидких отходов с использованием электронного ускорителя. В ходе экспериментальных исследований на заводе по обработке городских отходов в округе Дейд (штат Флорида) проводилось облучение тонкого слоя падающей загрязненной воды (при расходе 380 л/мин) с помощью сканирующего электронного луча. При этом разрушались такие опасные загрязняющие вещества, как бензол, трихлорэтилен и фенол.
С целью уменьшения загрязнения гидросферы желательно вторичное использование в замкнутых ресурсосберегающих, безотходных процессах в промышленности, капельное орошение в сельском хозяйстве, экономное использование воды в производстве и в быту.
biofile.ru
