ПРАВОСЛАВНАЯ ЦЕРКОВЬ.Православная Церковь не является каким-то чисто земным...
Химический способ очистки стоков, как правило, используется на промышленном производстве, где в результате деятельности вода загрязняется различными веществами. Для того, чтобы удалить из загрязненной воды многообразные примеси, в нее добавляют специальные реагенты, которые помогают образовывать труднорастворимые вещества, выпадающие в осадок. Химический способ очистки также предполагает обеззараживание уже очищенной воды при помощи хлорсодержащих реагентов, уничтожающих болезнетворные микроорганизмы.
Механическая очистка сточных вод
Механическая очистка сточных вод способствует удалению крупного мусора и частиц минерального происхождения, которые находятся в стоках в нерастворенном взвешенном состоянии. При механической очистке сточные воды проходят через песколовки, решетки и специальные фильтры, затем они отстаиваются в отстойнике, где частично фильтруются и осветляются. Данный способ применяется непосредственно перед биологической очисткой.
Биологическая очистка канализационных стоков
Биологическая очистка призвана освободить сточную воду от растворенных в ней органических соединений. В этом процессе принимают участие особые группы микроорганизмов: аэробы, которые развиваются только при наличии в сточной воде кислорода, и анаэробы, которым требуется дефицит кислорода. Соответственно, и очистка бывает аэробная и анаэробная. В современных очистных сооружениях применяется сочетание анаэробной и аэробной очистки, дающей замечательные результаты.
Аэробная очистка происходит в аэротенках, в септиках с биофильтром, на полях фильтрации и поглощения, в фильтрующих колодцах с естественным и принудительным поступлением воздуха. Принудительный приток воздуха создается в очистных установках при помощи компрессоров. Во всех остальных случаях кислород поступает из окружающего воздуха. Данный химический элемент является главным в процессе жизнедеятельности аэробных бактерий. При наличии кислорода аэробы начинают активно размножаться и питаться органическими загрязнениями, в результате чего происходит интенсивное очищение стоков. Параллельно наблюдается образование активного ила в очищаемой воде. Активный ил является очень полезной субстанцией, так как он смешивается с канализационными стоками и вызывает процессы окисления опасных органических соединений, превращая их в простые и безвредные составляющие. В итоге вода освобождается от бактериальных загрязнений, становится прозрачной, теряет неприятный запах канализационных стоков.
Преимуществом аэробной очистки является практически полное очищение сточных вод от органики. Анаэробная очистка происходит без доступа воздуха. Для этого изготавливаются специальные закрытые резервуары, где создается дефицит кислорода.
Такие условия являются благоприятными для анаэробных бактерий, которые участвуют в сбраживании и разложении органики на воду, метан, углекислоту и прочие простейшие соединения. Анаэробная очистка протекает в септиках, метатенках и специальных двухъярусных отстойниках.
- Обогрев труб греющим кабелем и другие способы утепления
Процесс урбанизации и в частности расширение коммунальных хозяйств усложняет задачи обслуживающих городских организаций. Борьба со сточными загрязнениями в этом отношении является особенно важной, поскольку отходы потребления бытовых жидкостей оказывают непосредственное влияние на гидрологическую систему местности. В связи с этим разрабатываются и более эффективные средства минимизации негативных процессов воздействия на окружающую среду. Сегодня очистка стоков организуется с учетом нескольких факторов устранения вредных микроорганизмов. Основным способом водоочистки по-прежнему является обустройство механических фильтрующих станций, но все чаще появляются и комплексные установки, которые выполняют и высококачественную биологическую водоподготовку.
Особенности современной очистки сточных вод
Инженерное оборудование развивается по общим направлениям, которые ориентируются на повышение эргономичности и надежности. Поэтому современная канализационных стоков отличается многофункциональностью, эффективностью и удобством в управлении. И промышленные, и бытовые системы фильтрации стоков оснащаются панелями контроля с широким спектром настроек.
Кроме этого, разработчики проектов канализационных и септических систем стремятся максимально рационализировать коммуникационные сети, оптимизируя и энергоресурсы. Иными словами, очистка стоков в некоторых узлах может соединяться и с комплексными системами управления инжинирингом дома или предприятия. И это не говоря о повышении основных эксплуатационных возможностей очистительного оборудования, что достигается за счет использования высокотехнологичных
Механическая очистка
Весь процесс очистки делится на несколько этапов, которые имеют существенные технологические отличия. Этап механической фильтрации является первичным и в то же время многоэтапным. Простейший механизм такой очистки можно наблюдать на улицах в виде металлических, бетонных или пластиковых решеток, которые задерживают мусор, листву, камни и другие крупные элементы. В дальнейшем стоки могут направляться через канализационный канал в специальные центрифуги и гидроциклоны. Также для задержания микроскопических частиц применяется специальный процеживатель - в сущности, это фильтрационная станция очистки. Сток благодаря такому оборудованию может очищаться от элементов величиной до 0,25 мм. В совокупности этапы очистки к этому моменту позволяют устранять порядка 80% инородных тел в сточной жидкости.
Биологическая очистка
Средства такого рода очистки обычно используются как продолжение механической фильтрации. Можно сказать, базовая очистка процеживателями подготавливает жидкость для более глубокой переработки биологическими станциями. При этом оба метода работают по разным принципам. То есть неправильно считать, что механическая фильтрация задерживает большие частицы, а биологические установки - маленькие. Второй вариант основной акцент делает на экологическом обезвреживании воды, которая не наносит химического вреда в процессе содержания и после выпуска ее в водоемы. На сегодняшний день биологическая очистка стоков главной целью ставит устранение органики или ее переработку. В результате состав жидкой среды сохраняет лишь растворенные нитраты и кислород. На практике такую очистку реализуют двумя способами - естественным или искусственным. В первом случае сточная вода рассеивается на и в Искусственная же очистка выполняется в специальных аэротанках, которые выпускают экологически безопасную воду в водоемы.
Химические и термические способы очистки
С точки зрения ликвидации негативных процессов разложения в сточной среде одним из наиболее эффективных способов является химреагентный. Как правило, эта группа методов базируется на окислительно-восстановительных реакциях, которые в сущности отменяют одни реакции, заменяя их другими, экологически менее опасными. Но самым действенным методом борьбы с загрязнениями в сточных водах является термическое воздействие. Осуществляется данный метод с помощью печных установок и горелок, в которых происходит пережигание жидкости. Практикуется и очистка стоков огневым методом без применения печных сооружений. Технологически этот способ предполагает распыление жидкости, находящейся в мелкодисперсном состоянии, в специальный факел, формируемый при сжигании газообразного топлива. В итоге происходит испарение воды, при котором устраняются и вредные соединения.
Утилизация осадка
Новые технологии, благодаря которым обеспечивается полная ликвидация продуктов разложения, пока используются не на всех очистных сооружениях. Более того, не всегда такой принцип оправдывает себя экономически. Поэтому все еще распространены традиционные каналы очистки, работа которых оставляет осадки. Новые же технологии в таких процессах переработки проявляют себя на финальном этапе утилизации остатков. В частности, используются метантенки. Это массивные железобетонные баки, в которых путем брожения формируется биогаз. В итоге образуется метановое топливо, которое в дальнейшем может применяться в котельных вместо традиционного горючего. Также комплексная очистка стоков с ликвидацией осадка предусматривает использование методов механического обезвоживания с применением специальных аппаратов - центрифуг, ленточных или камерных прессовочных установок. В дальнейшем продукты такой переработки в зависимости от химического состава могут использоваться в сельском хозяйстве как удобрение.
Заключение
На данном этапе развития канализационных систем многие производители решают проблему полного перехода на один из методов очистки. Связано это с тем, что техническая организация нескольких этапов переработки загрязненной жидкости дорого обходится и требует подключения больших ресурсов в процессе обслуживания. В качестве альтернативы рассматривается биологическая станция очистки стоков, в которой также предусматриваются функции механической переработки, но только как вспомогательные этапы. Впрочем, и этот вариант нельзя назвать универсальным, поскольку биологические аэротанки проигрывают по эффективности устранения вредных частиц той же термической очистке. Поэтому все еще целесообразно подходить к решению проблемы очистки сточных вод посредством разработки проектов, учитывающих индивидуальных условия и требования работы очистного оборудования.
Многие люди, пользуясь очищенной водой, даже не подозревают, какими методами это достигнуто. Тем не менее, сейчас существует ряд способов очистки, таких как: механический, биологический, биохимический. химический, физико-химический, которые, в свою очередь, подразделяются на виды. В ряде случаев эти методы применяются комплексно. Какой из них наиболее эффективен - об этом будет речь ниже.
Очищение воды от присутствующих в ней различного рода примесей, тяжелых металлов и их соединений — кропотливый технологический процесс. Сейчас есть множество методов получения чистой жидкости, различаются способы очистки сточных вод по степени загрязнения и концентрации примеси в воде.
Зачем чистить стоки?
Главной целью очищения является разрушение загрязнений различной природы и их удаление. Это сложный производственный процесс, готовая продукция которого представляет собой . Её параметры доведены до установленных нормативов. Причем требования, предъявляемые к воде для различных целей, существенно отличаются и неуклонно усиливаются.
Методы очистки
Выбор способа очистки зависит от типа загрязнений. Чаще всего максимальная фильтрация достигается комбинированием различных методов.
Из всего разнообразия существующих методов можно выделить основные виды:
- Механический — очистка сточных вод осуществляется от нерастворимых примесей.
- Химический. На этом этапе происходит обезвреживание кислот и щелочей.
- Биохимический. Вместе с химическими реагентами используются микроорганизмы, которые в качестве пищи употребляют загрязнения.
- Биологический. Водоочистка происходит без применения химикатов.
- Физико-химическая очистка сточных вод включает в себя несколько видов, каждый из которых будет рассмотрен ниже.
Механический
Используют для предварительного очищения стоков от нерастворимых загрязнений и применяют в комплексе с другими видами. Сама очистка осуществляется в несколько этапов.
Очищение
В процессе отстаивания частицы, с удельным весом большим, чем у воды, оседают на дно, а с меньшим — поднимаются на поверхность. К легким можно отнести масла, нефть, жиры, смолы. Подобные примеси присутствуют в производственных стоках. Впоследствии происходит их удаление из очистных сооружений и отправка на обработку.
Важно! Чтобы отделить природные твердые взвеси пользуются особым вариантом отстойников — песколовками, которые выполняются трубчатыми, статическими или динамическими.
Процеживание и фильтрация
Для отделения крупных загрязнений в виде бумаги, тряпок и пр. служат решетки. Для улавливания мелких частиц при очищения воды используют тканевые, пористые или мелкозернистые фильтры. С этой же целью применяют микропроцеживатели, состоящие из барабана, снабженного сеткой. Смыв отделенных веществ в бункер-уловитель происходит под воздействием воды, которая подается через форсунки.
Биохимический
Система очистки сточных вод, которая в процессе работы вместе с химикатами использует специальные микроорганизмы, бывает двух видов:
Первые осуществляют водоочистку в естественных условиях. Это могут быть водоемы, поля орошения где необходима доочистка почвы. Для них характерна низкая эффективность, большая зависимость от условий климата и необходимо наличие больших площадей.
Вторые функционируют в обстановке искусственной среды, где для микроорганизмов создаются благоприятные условия. Это заметно повышает качество очистки. Такие станции можно поделить на три вида: аэротенки, био- и аэрофильтры.
- Аэротенки. Продуктивная биомасса представляет собой активный ил. При помощи специальных механизмов он смешивается с доставленными стоками в единую массу.
- Биофильтр — это устройство, где предусмотрена фильтрующая засыпка. Для неё используют такие материалы, как шлак, керамзитовый гравий.
- Аэрофильтр сооружен по такому же принципу, но в фильтрующий слой принудительно подается воздух.
Биологический
Биологические методы очистки сточных вод применяют тогда, когда имеются загрязнения органической природы. Больший эффект наблюдается при использовании аэробных бактерий. Но для обеспечения их жизнедеятельности требуется кислород. Поэтому при работе в искусственных условиях необходима закачка воздуха, что приводит к увеличению затрат.
Применение анаэробных микроорганизмов снижает расходы, однако уступает по эффективности. Для увеличения качества фильтрации производят доочистку ранее переработанных стоков. Наиболее часто с этой целью используются контактные осветлители, представляющие собой многослойный фильтр. Реже — микрофильтры.
Очистка сточных вод этим методом избавляет их от токсичных примесей, но одновременно происходит насыщение фосфором, азотом. Сброс такой воды нарушит экологическую систему водоема. Удаление азота осуществляется другими способами.
Физико-химический
Такой метод очистки позволяет выделять из стоков мелкодисперсные и растворенные смеси неорганических соединений и разрушать трудноокисляемые органические вещества. Существует несколько видов такой очистки, выбор которого зависит от объема воды и количества содержащихся в ней примесей.
Коагуляция
Этот вид предполагает внесение химических реактивов: солей аммония, железа и т.п. Вредные примеси оседают в виде хлопьев, после чего их изъятие не представляет трудностей. При коагуляции мелкие частицы слипаются в крупные соединения, что значительно повышает эффективность процесса осаждения. Подобный метод очистки выделяет из стоков основную часть нежелательных включений. Он находит применение при возведении промышленных очистных систем.
Флокуляция
Для ускорения процесса, при котором происходит образование осадка, дополнительно применяют флокуляцию. Молекулярные соединения флокулянта при контакте с вредными примесями объединяются в одну систему, что позволяет снизить количество коагулянта. Хлопья, выпавшие в осадок, удаляются механическим способом.
Флокулянты бывают различного происхождения: природного (диоксид кремния) и синтетического (полиакриламид). На скорость процесса флокуляции оказывают влияние порядок добавки реактивов, температура и уровень загрязнения воды, с какой частотой и силой происходит смешивание. Время нахождения стоков в смесителе — 2 мин, а контактирование с реагентами — до одного часа. После чего осуществляют осветление воды в отстойниках. Сократить затраты коагулянтов и флокулянтов позволяет двойная обработка сточных вод, когда первоначальное отстаивание проводят без применения реагентов.
Адсорбция
Важно! Существует ряд веществ, которые способны поглощать вредные примеси. На этом основывается метод адсорбции. В качестве реагентов используют активированный уголь, монтмориллонит, торф, алюмосиликаты.
Очистка сточных вод этим способом дает высокую результативность, позволяет удалять различные виды загрязнений. Адсорбция бывает двух типов: регенеративная и деструктивная.
Первый вариант обусловлен удалением вредных примесей из реагента и лишь после этого происходит их утилизация. Во втором — они уничтожаются одновременно с адсорбентом.
Экстракционный
Вредные примеси помещают в смесь, состоящую из двух жидкостей, которые не растворяются одна в другой. Применяют тогда, когда необходимо удалить из стоков органические вещества.
Метод основан на добавлении определенного объема экстрагента. При этом вредные вещества оставляют воду и концентрируются в созданном слое. Когда их содержание достигает максимального значения, экстракт удаляется.
Метод ионного обмена
Благодаря обмену, происходящему между контактирующими фазами, можно выводить радиоактивные элементы: свинец, мышьяк, ртутные соединения и т.д. При высоком содержании токсичных веществ этот метод особенно эффективен.
Химический
Все химические методы очистки сточных вод основаны на добавлении реагентов, которые преобразуют растворенные вещества в состояние взвеси. После этого они удаляются без каких-либо трудностей.
В качестве реактивов применяют:
- окислители (озон, хлор);
- щелочи (сода, известь);
- кислоты.
Нейтрализация
Очистка сточных вод подобным способом нейтрализует патогенные бактерии, выводит уровень рН на требуемый норматив (6,5-8,5). Для этого применяют следующие методы:
- смешивают щелочи и кислоты в форме жидкостей;
- вводят химические реагенты;
- фильтруют стоки, содержащие кислоты;
- нейтрализуют газы с помощью щелочей и кислоты — раствором аммиака.
Окисление
Когда не удалось удалить примеси механическим способом и отстаиванием, используют окисление. Реагентами в этом случае выступают озон, бихромат калия, хлор, пиролюзит и др. Озон применяется редко из-за высокой стоимости процесса и при большой концентрации он взрывоопасен.
Процесс восстановления
Важно! Суть метода: восстанавливается физическое состояние всех вредных загрязнений, а затем удаляют их методом флотации, отстаиванием или фильтрацией.
Когда необходимо произвести очищение от мышьяка, ртути, хрома используют этот метод.
Флотация
Метод флотации — очистка под воздействием воздуха под высоким давлением
Это способ, при котором всплытие мусора на поверхность достигается добавлением в сточные воды вихревых потоков воздуха. Эффективность метода будет зависеть от гидрофобности частиц. Устойчивость воздушных пузырей к разрушению повышают добавкой реагентов.
Эффективность очистки сточных вод различными методами для наглядности можно представить в виде таблицы.
Переработанные осадки, которые являются результатом очистки бытовых сточных вод и некоторых промышленных отраслей могут быть использованы сельским хозяйством в качестве удобрений.
Alex , 20 мая 2017 .Задайте свой вопрос по статье
Очистка сточных вод – это незаменимый процесс, так как он делает безопасными отходы канализации для людей и окружающей среды. На сегодняшний день технический прогресс негативно влияет на фонды воды нашей планеты, поэтому на счету каждая капля. По этой причине и были разработаны методы очистки, которые помогают стоки повторно применять для орошения земель или просто подпитки почвы. В сегодняшней статье мы обсудим с вами основные способы фильтрации жидкости канализации.
Для начала давайте выясним, что относится к понятию сточных вод? Для этого понимания принято брать всю жидкость с примесями и без, которая сливается в канализационную систему. Важной ее характеристикой считается наличие загрязнения, полученного в определенной сфере применения. Стоит учесть, что сюда вчитывается и жидкость атмосферных осадков.
Типы загрязнений
Очистка сточных вод подразумевает процесс, проходящий при правильном подборе оборудования. Стоит учесть, что важной его составляющей есть соответствие определенному типу загрязнения. Именно по этой причине давайте узнает их виды, которые могут находиться в сточной воде:
- Загрязнения минералами . К данному виду относятся все неорганические составляющие, такие как: соль, земля и т.д.
- Органические вещества . Это жидкость канализации, содержащая в своем составе остатки мира флоры и фауны. Их состав обычно складывается из химической органики и полимеров.
- Биологические компоненты . Их представляют бактерии и другие различные микроорганизмы.
Внимание! В большинстве случаев слив канализации имеет в своем составе все три составляющие. Если это бытовые стоки, то органика будет относиться к минеральным веществам, как 3 к 2. Что касается биоорганизмов, то их количество зависит от окружающей среды.
Нормы для проведения чистки
Любая установка для очистки воды обязана выполнять определенный уровень переработки. Стоит отметить, что регламентированные строгие нормы прописаны только для промышленной отрасли. К тому же законом фиксированы соотношение каждого вида примеси. Например, железо после обработки должно присутствовать в количестве не больше 0,1 мг на литр.
По отношению к бытовым сливам более мягкие требования. Но это не повод расслабляться. Одно из самых главных правил для обращения со стоками на частном участке – это то, что неочищенные стоки не могут попадать в окружающую среду. За нарушение данного регламента, владелец дома будет привлечен к административной ответственности.
Важно! На сегодняшний день государством регулируется только предельно возможное количество примесей в воде. На данный момент – это касается только слива в водоем. Но помните, что проверка может предъявить эти претензии и по отношению вывода стока в почву.
Методы очистки стоков
Отталкиваясь от разновидности способов фильтрации и очистки стоков, на сегодняшний день, их можно разделить на виды. А именно методы очистки сточных вод существуют двух таких типов:
- Деструктивные виды;
- Рекуперационные способы.
Для первых характерной особенностью есть процесс деления стоков на простые составляющие, которые в дальнейшем могут легко вывестись, например, в виде газа. Вторые виды выбирают из жидкости канализации все ценные вещества, чтоб в будущем их переработать.
Процесс очистки – способы его совершения
Технический прогресс не стоит на месте, и поэтому с каждым днем появляются новые идеи и способы, чтоб очищать стоки. Ведь не стоит забывать, что это дополнительный водный ресурс. В этом разделе мы ознакомимся с каждым из видов отдельно, но для начала давайте, их перечислим:
- Механические;
- Биологические;
- Физико-химические;
- Способ дезинфекции;
- Термическая утилизация.
Рассмотрим детально способы очистки сточных вод.
Механический способ
Это один из простейших вариантов. Сам процесс, включает в себя удаление из стоков всех компонентов, которые не растворяются. Какие это составляющие? В первую очередь к ним относится твердые частицы и жир. Канализационную воду пропускают через сито и отстойник, который дальше пропускают только жидкость с мелкими частицами.
Самым лучшим вариантом механической очистки канализационной воды считается мембранный способ. Главной его особенностью есть не что иное, как лучший процесс очищения. Главное не забывать, что данный вид фильтрации дает результат 70 % и является стартом для биологического метода.
Биологический процесс очистки
Очистка сточных вод биологическими веществами осуществляется при помощи функционирования бактерий и микроорганизмов в системе. Главной их особенностью является способность окислять твердые частицы. Основой для создания данного метода, послужила микрофлора природных источников воды. Исследования доказали, что стоки избавляются от азота и фосфора, которые опасны для окружающей природы. Бактерии бывают таких типов:
- Анаэробные микроорганизмы, которые могут функционировать без воздуха;
- Аэробные типы, без кислорода работать не могут.
Если очистка осуществляется при помощи воздуха, то есть аэробными бактериями, то возможна установка биофильтра или аэротенка. Данные конструкции имеют высокую эффективность очищения и могут бороться с активным илом. При анаэробных микроорганизмах происходит процесс брожения, которые превращает органические вещества на метан и углекислый газ.
При такой очистке применяются биофильтры и аэротенки с активным илом. Они имеют высокую степень очистки и более эффективны, чем биофильтры для очистки сточных вод. В аэротенках производится аэрация воды и ее глубокая биологическая очистка. Кроме того, в результате получается активный ил, являющийся хорошим удобрением. Анаэробная очистка сточных вод осуществляется без доступа кислорода. При воздействии анаэробных бактерий происходит процесс брожения и преобразование органики в метан, и углекислый газ. Стоит отметить, что второй способ немного дешевле.
Внимание! В современных устройствах применяются два вида микроорганизмов, которые могут легко применяться даже в промышленных канализациях.
Физико-химический способ
Данные методы очистки сточных вод очень эффективны и основаны на учениях наук химии и физики. К таким видам относятся:
- Электролиз – это очень популярный способ на промышленных предприятиях. Основа процесса обработки включает в себя разрушение органических составляющих воды для получения неорганики.
- Коагуляция – это очистка вод, которая осуществляется при слипании компонентов под действием сил. Результатом процесса есть образование агрегата.
- Осаждение хлопьев гидроксидов металла – это действие есть итогом влияния коагулянтов, которые заставляют выпадать осадок. Образованные хлопья занимаются очисткой стоков.
Физико-химический процесс имеет большое количество достоинств, например, вывод токсинов и примесей, которые не способны окисляться. Также стоит добавить, что данный метод обеспечивает очень высокий процент очистки. Данный метод может спокойно автоматизировать габариты конструкций для фильтрации, что снизит чувствительность действия.
Дезинфекция
Данный способ воспроизводится при помощи воздействия ультрафиолетовых лучей, хлора или озона. Обычно метод используется для обеззараживания воды перед сбросом в водоем. Наиболее действенный процесс считается с применением лучей, так как он безопасный. Стоит учесть, что их воздействие способно губительно действовать на бактерии и различные вирусные микробы.
Вид очистки на основе хлорирования, подразумевает собой дезинфекцию хлором всех микроорганизмов. Основной минус данного механизма – это создание токсинов и канцерогенных соединений. Именно по этой причине стоит быть очень аккуратными при применении данного способа.
Озонирование - это обработка озоном. Всем известно, что это такой вид газа, который содержит три молекулы кислорода, тем самым образуя мощный окислитель, что убивает микробы. Важно сказать, что данный метод очень дорого стоит, поэтому применяется в быту очень редко. Основная сфера его использования проявляется в производстве промышленных отраслей.
Термическая утилизация
Термическая обработка стоков канализации осуществляется в тех ситуациях, когда другие способы не дают результатов. Принцип работы заключается в распылении жидкости в факеле топлива сжигания. Это очень эффективный метод, но из-за своей цены и объёмности встречается в основном на производстве.
Внимание! Современные сооружения очистки выполняют процесс в несколько действий, поэтому очень часто в них запрограммировано использование нескольких методов.
Итак, процесс очищения канализационных вод – это обязательное условие эксплуатации системы отведения стоков. Стоит не упускать из виду, то, что данные требования регламентированы санитарными и законодательными нормами.
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.
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.
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, фильтры Следующий 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.
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 обеззаражены Такие резервуары при большой производительности, занимают значительные площади. Озонирование – дорогостоящая энергоемкая процедура и осуществляется в герметичных конструкциях. УФ обеззараживание ограниченно по производительности.
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
