Способы очистки сточных вод

Способы очистки сточных вод

Способы очистки загрязненных промышленных вод можно объединить в следующие группы: механические, физические, химические, физико-химические, биологические (биохимические), комплексные.

Механические способы очистки применяются для очистки стоков от твёрдых, нефтяных, масляных загрязнений. Механическая очистка производится одним из следующих способов:

­ дробление крупных загрязнений в более мелкие различными устройствами механического воздействия на загрязнения;

­ отстаивание загрязнений истоков с помощью нефтеловок, песколовок и других типов отстойников, конструкции которых приводятся в специальное литературе;

­ разделение загрязнений и воды с помощью различных центрифуг и гидроциклонов;

­ устреднение стоков чистой водой с целью снижения концентрации вредных веществ и примесей до уровня, при котором стоки можно сбрасывать в водоёмы или канализацию;

­ извлечение механических примесей и стоков с помощью различных элеваторов, решёток, скребков и других устройств;

­ фильтрование стоков через сетки, сита, специальные фильтры, а чаще всего по средствам пропускания стоков через песок;

­ осветление воды путём пропускания её через песок или специальные устройства, наполненные композициями или минералами, способными поглощать взвешенные частицы.

Выбор схемы очистки воды от взвешенных частиц и нефтепродуктов зависит от вида и количества загрязнений, требуемой степени очистки, устройств для очистки стоков. Стоимость сооружений механической очистки сточных вод очистных комплексов предприятия составляет 20-30 % капитальных вложений и 15-20 % эксплутационных расходов очистных устройств. Эффективность работы механических очистных устройств особенно ощутима в замкнутых системах водопользования предприятий. Их применение позволяет сокращать количество потребляемой воды в 1,5-2,5 раза.

Флотация – процесс молекулярного прилипания частиц загрязнений к поверхности раздела двух фаз(вода-воздух, вода-твёрдое вещество). Процесс очистки сточных вод от СПАВ, нефтепродуктов, волокнистых материалов флотации заключается в образовании системы «частицы загрязнений – пузырьки воздуха», которых всплывает и поверхность и утилизируется

Обратный осмос (гиперфлотация) – процесс фильтрования сточных вод через полупронецаемые мембраны под давлением.

Ультрафильтрация – мембранный процесс разделения растворов, осмотическое давление которых мало. Применяется для очистки сточных вод от высокомолекулярных веществ, взвешенных частиц и коллоидов.

Электродиализ – процесс сепарации солей в мембранном аппарате, осуществляемый под действием постоянного электрического тока. Электродиализ применяется для деминерализации сточных вод.

Коагуляция – процесс соединения мелких частиц загрязнения в более крупные с помощью коагулянтов. В качестве коагулянтов используют известковое молоко, соли алюминия, железа, магния, цинка, сернокислый кальций, углекислый газ и др.;

Флокуляция – процесс агрегации мелких частиц загрязнений в воде за счёт образования мостиков между ними и молекулами флокулянтов. В качестве флокулянтов используют активную кремниваю кислоту, эфиры, крахмал, целлюлозу, синтетические органические полимеры;

Электрокоагуляция – процесс укрупнения частиц загрязнения под действием постоянного электрического тока;

Сорбция – процесс поглощения загрязнений твёрдыми и жидкими сорбентами (активированным углём, залой, мелким коксом, торфом, силикагелем).

При очистки сточных вод могут извлекаться с помощью экстрагентов ценные вещества. Этот процесс называется экстракция .

Химические методы очистки

Химическая очистка применяется как самостоятельный метод или как предварительный перед физико-химической и биологической очисткой. Его применяют для снижения коррозионной активности сточных вод, удаления из них тяжёлых металлов, очистки стоков от гальванических участков, для окисления сероводорода и органических веществ, для дезинфекции воды, её обесцвечивания и других случаев.

К химическим методам относятся хлорирование, озонирование, обработка соединениями серебра.

Физические методы применяются для обеззараживния воды от биологических агентов.

К ним относятся нагревание (пастеризация, кипячение, стерилизация), обработка ультрафиолетовым излучением.

Биологические (биохимические) методы

Биологическая (биохимическая очистка) основана на естественный природных механизмах утилизации и снижения загрязняющих веществ посредством биологических объектов – гидробионтов (растений, животных, микроорганизмов). Биологическая очистка проводится на биофильтрах, аэротенках (с помощью активного ила), в окислительных каналах. Активный ил – ил, образующийся при очистке сточных вод в аэрационном бассейне — аэротанке и очищающий сточные воды. Активный ил создаётся из взвешенных в сточной жидкости частиц, не задержанных первичным отстойником, и адсорбируемых коллоидных веществ с размножающимися на них микроорганизмами (бактериями, простейшими, водорослями и др.). Активный ил значительно ускоряет процессы окисления и очистки сточных вод в результате поглощения его частицами органических веществ и бактерий. Микробы сточной жидкости, в том числе и болезнетворные, адсорбируются активным илом, погибают или становятся активными агентами ила.

Читать  Очистка сточных вод это

Биологическая очистка может осуществляться и в естественных условиях на полях орошения, полях фильтрации, биологических прудах.

Чаще всего применяются комплексные методы очистки, включающие различные сочетания механических, химических, физико-химических, биологических способов.

Методы очистки сточных вод — разбор трех основных способов переработки воды

Способы очистки сточных вод

Всепоглощающий технический прогресс, к сожалению, не всегда с лучшей стороны отражается на нашей жизни. Так в настоящее время все большую актуальность приобретает дефицит питьевой, да и вообще чистой воды, вызванный тотальным загрязнением окружающей среды. Хотя справедливости ради стоит заметить, что человечество старается решать этот вопрос, в том числе и путем очистки сточных вод. Если в условиях города подобные задачи возложены на городскую централизованную систему, то в частных владениях за территориями больших населенных пунктов владельцам частных домов приходится рассчитывать исключительно на себя.

Содержание

Очистка сточных вод в современно ключе позволяет очень эффективно выполнить очистные операции, начиная устранением запаха и заканчивая откачкой или повторным использованием канализационных вод. На данном временном этапе технологии предлагают различные методы очистки сточных вод, которые различаются и по способу очистки, и по цене. Если говорить конкретно, то наиболее эффективные способы очистки сточных вод разделяются на 3 вида:

  1. Механический.
  2. Биологический.
  3. Физико-химический.

Механическая очистка сточных вод определяется как начальный этап очистных мероприятий. Главная его задача заключается в удалении крупнодисперсных примесей путем использования фильтров грубой очистки. Диапазон возможностей механической очистки довольно обширен, в случае применения в системе очистки бытовых сточных вод удается удалить до 60% примесей. А при использовании в промышленных масштабах возможна очистка сточных вод на 90%. Именно таким образом производится очистка сточных вод от нефтепродуктов на автомойках или НПЗ. Кроме этого стоит сказать, что механические способы очистки являются самыми дешевыми. Существуют 3 ключевых технологических способа механической очистки канализационных вод:

Процесс механической очистки путем процеживания на специальной станции

В ходе механической очистки из сточных вод удаляются песок и гидроокись железа (ржавчина). Для этих целей применяется фильтр осветления воды, состоящий из корпуса из стекловолокна, фильтрующей загрузки и блока управления, позволяющего в автоматическом режиме проводить стадии взрыхлении, а также отмывку загрузки.

В этой связи очень часто применяется такое понятие, как анаэробная очистка сточных вод. Дело в том, что на английском языке слово «аnaerobic» является определяющим для процесса разложения сточных вод и отходов, при котором главный акцент делается на отсутствии, а вернее дефиците кислорода.

[include id=”5″ title=”РСЯ – в записи”]

В своей основе этот метод базируется на функционировании системы сточная вода-«активные ил» и отличается включением сложной многоуровневой структуры. Биологическая очистка сточных вод подразумевает принцип биологического окисления, которые включается вследствие целого комплекса связанных друг с другом процессов различной сложности. В данном случае речь идет и о механизме обмена электронов, принадлежащих взаимодействующим компонентам, и о сложнейшем взаимодействии биоценоза с внешней средой.

Способы очистки сточных вод

В обычный септик также загружаются специальные «бактерии-переработчики», которые перерабатывают стоки

Как показывают результаты научных исследований в данной области, характерная особенность сложных многовидовых популяций, и в частности активного ила, заключается в установлении динамического равновесия в системе, достижение которого обеспечивается за счет сложения множественных относительно небольших отклонений активности и количественного состава отдельных видов от их среднего уровня. Выполняться такая очистка может как в естественных условиях, так и в искусственных. К естественным сооружениям и аппаратам биологической очистки относятся:

  1. Фильтрующий колодец, который используется при расходе 1 м 3 и меньше, а также фильтрующая кассета – расход равен 0,5-6 м 3 за сутки.
  2. Поле подземной фильтрации – расход составляет порядка 15 м 3 за сутки и более.
  3. Фильтрующая траншея, песчано-гравийный фильтр, используемый при расходе 15 м 3 за сутки и больше. Оросительно-дренажная сеть этих сооружений прокладывается в слое фильтрующей искусственной загрузки, выполненной из привозного грунта. Она устраивается в случае водонепроницаемости или слабой фильтрации грунтов.
  4. Фильтрующая кассета – пропускная способность 0,5-6,0 м 3 за сутки, предназначенные для эксплуатации в слaбoфильтрующих грунтaх (суглинкaх) с характерным коэффициентом фильтрации не меньше 0,1 м 3 /сутки.
  5. Циркуляциoнный oкислительный кaнaл (ЦOК) – расход 100-1400 м 3 /сутки.
  6. Биологический пруд с искусственной или естественной аэрацией – расход 1400 м 3 в сутки.
Читать  Устройство дренажной системы

Аэробная же очистка предполагает и применение технологии, при которой используются так называемых биофильтры для очистки сточных вод. Речь идет об очистных сооружениях, заполненных загрузочным материалом, предназначенным для фильтрации. Согласно технологии на поверхности этого слоя развивается биологическая пленка. Благодаря разнице температур между атмосферным воздухом и сточными водами обеспечивается непрерывная вентиляция воздушных масс через загрузку фильтра, что способствует постоянной достаточной для жизнедеятельности микроорганизмов концентрации кислорода.

Ключевым элементов биофильтра является загрузочный материал. В соответствии с типом этой части фильтра биологические фильтры подразделяются на 2 категории:

  • с плоской загрузкой;
  • с объемной загрузкой.

Способы очистки сточных вод

Одна из возможных конструкций биофильтра

[include id=”6″ title=”РСЯ – в записи”]

Объемная загрузка биофильтра подразумевает использование:

Плоская загрузка биофильтра состоит из пластмассы, рассчитанной на выдерживание температур в диапазоне 6 – 30 0 С с сохранением всех прочностных характеристик.

Основывается на взаимной реакции между обрабатываемой жидкостью и специальным реагентом: коауглянтом или флокулянтом. Этот компонент вступает во взаимодействие с растворимыми соединениями, которые затем подвергаются фильтрации в ходе механической очистки сточных вод. Загрязнители же, остающиеся в растворимой форме, в результате применения метода физико-химической очистки трансформируются в безвредную форму. В данном случае имеет место очистка воды от железосодержащих компонентов и солей жесткости. Однако далеко не всегда этот способ очистки позволяет удалить все вредные примеси.

Способы очистки сточных вод

Физико-химическая очистка позволяет избавиться от железа и различных солей

Надеемся, что описанные методы и этапы очистки сточных вод помогут вам правильно оценить ситуацию и создать универсальную очистную систему на вашей территории.

Рекомендуем похожие статьи

  • Способы очистки сточных вод Прочистка канализации — все виды засоров и 4 способа с ними справиться
  • Способы очистки сточных вод Монтаж отопления из полипропиленовых труб — подробная инструкция по выбору материалов
  • Способы очистки сточных вод Как прочистить канализационные трубы — классические и новые средства
  • Способы очистки сточных вод Обогреватель своими руками – компактный вариант из стекла и фольги

Способы очистки сточных вод

Разнообразие сточных вод принято подразделять на следующие виды:

  • технологические, возникающие в технологических процессах предварительной мойки, промежуточной или финишной промывки, при использовании воды в качестве технологического растворителя либо носителя;
  • хозяйственно-бытовые (коммунальные), образующиеся в жилищно-бытовом секторе, в сфере общественного питания и санитарно-гигиенического обслуживания на предприятиях;
  • поверхностные, формирующиеся за счет дождевых и талых снеговых вод, при мокрой уборке территорий с искусственными покрытиями (асфальтированными, бетонными).

Существуют различные способы очистки сточных вод:

  • механический;
  • физико-химический;
  • химический;
  • биологический.

В зависимости от степени вредности и характера загрязнений очистка сточных вод может производиться каким-либо одним способом или комплексом методов. В процессе очистки предусматривают обработку осадка и обеззараживание сточных вод перед сбросом их в водоем.

Читать  Механические методы очистки сточных вод

При механической очистке из производственных сточных вод путем процеживания, отстаивания и фильтрования удаляется до 90% нерастворимых механических примесей различной степени дисперсности (песок, глинистые частицы, окалина и др.), а из бытовых сточных вод – до 60%. Для этих целей применяют решетки, песколовки, песчаные фильтры, отстойники различных типов. Вещества, плавающие на поверхности сточных вод (нефть, смолы, масла, жиры, полимеры и др.), задерживают нефте- и маслоловушками и другого вида уловителями либо выжигают.

Химические и физико-химические методы очистки наиболее эффективны для очистки производственных сточных вод.

К основным химическим способам относят нейтрализацию и окисление. В первом случае для нейтрализации кислот и щелочей в сточные воды вводят специальные реагенты (известь, кальцинированную соду, аммиак), во втором — различные окислители. С их помощью сточные воды освобождаются от токсичных и других компонентов.

При физико-химической очистке используются:

  • коагуляция — введение в сточные воды коагулянтов (солей аммония, железа, меди, шламовых отходов и пр.) для образования хлопьевидных осадков, которые затем легко удаляются;
  • сорбция — способность некоторых веществ (бентонитовых глин, активированного угля, цеолитов, силикагеля, торфа и др.) поглощать загрязнение. Методом сорбции возможны извлечение из сточных вод ценных растворимых веществ и последующая их утилизация;
  • флотация — пропуск через сточные воды воздуха. Газовые пузырьки захватывают при движении вверх поверхностно-активные вещества, нефть, масла, другие загрязнения и образуют на поверхности воды легко удаляемый пенообразный слой.

Для очистки коммунально-бытовых сточных вод и промстоков целлюлозно-бумажных, нефтеперерабатывающих, пищевых предприятий широко используют биологический (биохимический) метод. Он основан на способности искусственно вселяемых микроорганизмов использовать для своего развития органические и некоторые неорганические соединения, содержащиеся в сточных водах (сероводород, аммиак, нитриты, сульфиды и т. д.). Очистку ведут с помощью:

  • естественных методов (полей орошения, полей фильтрации, биологических прудов и др.);
  • искусственных методов (аэротенков, метатенков, биофильтров, циркуляционных окислительных каналов).

После осветления сточных вод образуется осадок, который сбраживают в железобетонных резервуарах (метатенках), а затем удаляют на иловые площадки для подсушивания. Подсушенный осадок обычно используется как удобрение. Однако в последние годы в сточных водах стали обнаруживаться многие вредные вещества (тяжелые металлы и др.), что исключает такой способ утилизации осадков.

Осветленная часть сточных вод очищается в аэротенках — специальных закрытых резервуарах, по которым медленно пропускают стоки, обогащенные кислородом и смешанные с активным илом. Активный ил представляет собой совокупность гетеротрофных микроорганизмов и мелких беспозвоночных животных (плесени, дрожжей, водных грибов, коловраток и др.), а также твердого субстрата. Важно правильно подбирать температуру, рН, добавки, условия перемешивания, окислитель (кислород), чтобы в максимальной степени способствовать интенсификации гидробиоценоза, составляющего активный ил.

После вторичного отстаивания сточные воды обеззараживают (дезинфицируют) с помощью соединений хлора или других сильных окислителей. При этом способе (хлорировании) уничтожаются патогенные бактерии, вирусы, болезнетворные микроорганизмы. В системах очистки сточных вод биологический (биохимический) метод является завершающим, и после его применения сточные воды можно использовать в оборотном (многократном) водоснабжении либо сбрасывать в поверхностные водоемы.

В последние годы активно разрабатываются новые эффективные методы, способствующие экологизации процессов очистки сточных вод:

  • электрохимические методы, основанные на процессах анодного окисления и катодного восстановления, электрокоагуляции и электрофлотации;
  • мембранные процессы очистки (ультрафильтры, электродиализ и др.);
  • магнитная обработка, позволяющая улучшить флотацию взвешенных частиц;
  • радиационная очистка воды, позволяющая в кратчайшие сроки подвергнуть загрязняющие вещества окислению, коагуляции и разложению;
  • озонирование, при котором в сточных водах не образуется веществ, отрицательно воздействующих на естественные биохимические процессы.

Источники: http://studopedia.ru/5_27762_sposobi-ochistki-stochnih-vod.html, http://stroy-aqua.com/kanalizaciya/prochistka/ochistka-stochnyx-vod.html, http://www.oblasti-ekologii.ru/ecology/zagryaznenie-gidrosfery/sposoby-ochistki-stochnyh-vod

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here