Классификация методов очистки сточных вод

какие существуют методы очистки сточных вод

Если сбрасывать все генерируемые человечеством сточные воды в водоемы или на почву без очистки, наша планета очень скоро станет необитаемой из-за быстрого распространения патогенных микроорганизмов и отравления природы ядовитыми веществами. Особенно учитывая рост городского населения и развитие промышленных технологий. Из этой статьи вы узнаете, какие существуют методы очистки сточных вод, как их применяют в зависимости от состава стоков в масштабах города, предприятия или загородного дома.

какие существуют методы очистки сточных вод

Зачем нужно очищать канализационные стоки

Канализационные стоки бывают двух видов: хозяйственно-бытовые и производственные. Оба несут угрозу для экосистемы, жизни и здоровья людей, животных, растений. Отличаясь по составу, эти виды стоков представляют разную опасность и требуют разных подходов к методам очистки.

  • В хозяйственно-бытовых стоках содержится большое количество болезнетворных бактерий и других патогенных микроорганизмов, вызывающих такие опасные заболевания, как туберкулез, холера, сальмонеллез, брюшной тиф, дизентерия и т.д. Их необходимо не только очищать, но и обеззараживать. Кроме того, в таких стоках присутствуют и токсичные вещества, попадающие в канализацию из средств бытовой химии.
  • В производственных стоках наоборот много ядовитых химических соединений, но микроорганизмов почти нет. Химикаты, попадая в водоемы или в почву, отравляют их и делают непригодными для использования, вызывают гибель флоры и фауны.

Обработка сточных вод

Обработка сточных вод на специальных сооружениях позволяет очистить их до такой степени, чтобы их можно было без опасений сбрасывать в водоемы, в которых происходит естественная доочистка, ибо использовать для технических нужд.

Методы очистки сточных вод

Универсального способа очистки стоков не существует как раз по причине огромного разнообразия загрязнителей, которые могут быть органическими и неорганическими, растворимыми и не растворимыми, находиться в водной среде в разных комбинациях и концентрациях.

Чаще всего очистные сооружения представляют собой целый комплекс для последовательной поэтапной нейтрализации вредных веществ. И на каждом этапе применяются разные технологии очистки сточных вод. Их классификация представлена ниже.

технологии очистки сточных вод

Физические методы очистки

Физические методы часто называют ещё и механическими, так как удаление загрязнений выполняется простыми механическими способами – процеживанием, отстаиванием, фильтрованием. Они удаляют из жидкости нерастворимые включения – бытовой мусор, песок, камни, а также жиры, масла, смолы. Механическая очистка сточных вод – это, как правило, самый первый этап их обработки, она может использоваться в сочетании с другими методами.

  • Отстаивание происходит в больших емкостях-отстойниках, в которых тяжелые примеси оседают на дно, а легкие всплывают наверх. В зависимости от вида легких примесей, отстойники подразделяются на маслоуловители, смолоуловители, жироловушки, нефтеловушки. Отдельный вид отстойников – песколовки. Осадок и грязная пленка с поверхности удаляются специальными скребками, а отстоянная жидкость подается на дальнейшую обработку.

Механическая очистка сточных вод

  • Процеживание с помощью установленных на пути движения стоков решеток позволяет удалять из них крупные взвешенные примеси, которые не тонут и не всплывают.
  • Фильтрованием через мелкозернистые или пористые фильтры жидкость очищается от мелких примесей, прошедших через решетки.

Физические методы очистки сточных вод избавляют их от большинства нерастворимых примесей, превращая в однородную жидкую субстанцию, которая подвергается следующим этапам обработки в зависимости от вида загрязнений.

Биологическая очистка

Биологические методы применяют преимущественно к бытовым стокам, содержащим органические загрязнения. Они основаны на применении живых микроорганизмов, питающихся органикой и разлагающих её на безвредные вещества.

Различают два вида таких микроорганизмов: аэробные и анаэробные. Первым для жизнедеятельности необходим кислород, поэтому в стоки в искусственных очистных сооружениях приходится принудительно закачивать воздух, что требует дополнительных затрат на оборудование. Анаэробным бактериям кислород не нужен, но и «производительность» у них гораздо ниже.

Биопрепараты с бактериями используются не только в промышленных, но и в локальных очистных сооружениях – бытовых септиках.

биологические методы очистки сточных вод

К сооружениям биологической очистки сточных вод относятся:

  • Биофильтры – емкости с засыпным фильтром из керамзита, гравия или другого сыпучего материала, заселенного колониями микроорганизмов.
  • Аэрофильтра – это те же биофильтры, но с принудительной подачей воздуха, который поддерживает жизнедеятельность бактерий и в несколько раз повышает эффективность очистки.
  • Аэротенки – сооружения с наполнителем из активного ила, состоящего из полезной биомассы. Поступающие в аэротенк стоки перемешиваются с ним и с подаваемым в емкость воздухом механическими устройствами.

этапы очистки сточных вод

При поглощении и переработке органики объем активного ила возрастает. Перемешанную с ним жидкость отправляют на вторичное отстаивание, после чего осевший на дно ил частично возвращают в аэротенк.

Применение бактерий эффективно очищает воду от токсинов и патогенов, но сбрасывать её сразу в водоемы ещё нельзя, так как в процессе биопереработки стоков в них образуется много аммонийного азота и фосфора. Эти вещества вызывают взрывной рост водорослей, что может нарушить экосистему водоема.

Поэтому следующие этапы очистки сточных вод направлены на их нейтрализацию биологическим (с использованием анаэробных бактерий) или физико-химическим (с известкованием и отделением аммиака в градирнях) методом.

Химическая очистка сточных вод

Химические

Химическими методами из воды удаляют растворенные в ней токсичные вещества, способные отравить все живое и навредить природе. Химическая очистка сточных вод заключается в использовании реагентов, нейтрализующих, окисляющих или восстанавливающих химические соединения.

Без неё не обойтись при обработке стоков, образующихся на различных промышленных предприятиях, но и хозяйственно-бытовые стоки также нуждаются в очистке от химикатов.

  • При нейтрализации обезвреживаются опасные щелочи и кислоты. Проще всего запустить процесс нейтрализации, смешивая щелочные и кислотные стоки от разных предприятий. Если же это невозможно, используют различные кислоты для щелочных стоков, а для кислотных – известняк, соду, мел, едкий натр.
  • Для окисления вредных загрязнителей применяют кислород, хлорную известь, перманганат калия, другие реагенты.
  • С помощью таких восстановителей, как водород, диоксид серы или сульфат железа обезвреживают мышьяк, соединения ртути, хрома и других опасных веществ.

Химическая очистка

Физико-химическая очистка

Если с помощью простого введения реагентов удалить или обезвредить токсичные соединения невозможно, используют дополнительные методы и оборудование. Вряд ли нужно описывать подобные технологии и принципы их действия. достаточно сказать, что к физико-химическим методам очистки сточных вод относятся:

  • ионообменный;
  • флотация;
  • коагуляция;
  • обратный осмос;
  • экстракция и т.п.

Принцип работы городских очистных сооружений

Каждое промышленное предприятие в обязательном порядке занимается очищением собственных стоков, строя для этого очистные сооружения и применяя на них те методы и технологии, которые позволяют удалить из воды конкретные примеси, образующиеся в процессе производства. А хозяйственно-бытовые стоки из городов и других населенных пунктов с централизованной канализацией поступают на городские сооружения.

Все они оборудуются по схожему принципу и имеют одинаковую схему. Очистные сооружения по очистке воды представляют собой последовательно расположенные конструкции, оснащенные необходимым оборудованием. Каждая из них отвечает за свой этап очистки.

Очистные сооружения по очистке воды

Как видно из приведенной выше схемы, последовательность стадий очистки воды на очистном сооружении такова:

  • поток грязной воды проходит через решетки, которые задерживают крупный мусор;
  • затем она поступает в песколовки, где избавляется от мелких минеральных примесей, не растворяющихся в воде;
  • далее вода отстаивается в первичных отстойниках, в которых под действием сил гравитации плотные и тяжелые вещества оседают на дно, а те, которые обладают меньшей, чем у воды, плотностью, всплывают на поверхность;
  • для ускорения процесса осаждения в отстойники могут добавляться флокулянты или коагулянты, которые вызывают слипание мелких частиц в более крупные и тяжелые;
  • образующийся на дне отстойника осадок сбрасывается через специальное отверстие, а поверхностная пленка собирается скребками либо удаляется по специальным лоткам, в которые попадает при поднятии уровня воды;
  • далее осветленная жидкость перетекает в аэротенки, где перерабатывается анаэробными бактериями;
  • современные аэротенки оснащаются модулями для удаления азота и фосфора;
  • после удаления биогенных элементов смешанная с активным илом вода поступает во вторичные отстойники, в которых ил оседает на дно и выводится на обработку;
  • последний этап – обеззараживание очищенных стоков, которое выполняется разными способами: хлорированием, ультрафиолетовым облучением, воздействием ультразвука или переменного тока, озонированием.

Вы можете посмотреть, как происходит очистка сточных вод на примере работы небольших очистных сооружений:

Как видно, в процессе очистки стоков образуется большое количество осадка и избыточного активного ила, которые тоже нуждаются в обработке. Поэтому схема очистки сточных вод включает в себя дополнительные сооружения. Например, метантенки – резервуары, в которых при высокой температуре происходит сбраживание и обеззараживание осадка.

Для обезвоживания и подсушивания влажного осадка используют вакуумные фильтры, центрифуги, фильтр-прессы либо обычные иловые площадки. Высушенный осадок обеззараживают с помощью термообработки, после чего его можно использовать в качестве удобрения.

Заключение

Способы очистки канализационных стоков зависят от их вида. Для производственных сточных вод активно используются химические и физико-химические методы, а для хозяйственно-бытовых механические и биологические. Любое очистное сооружение обязательно оснащается лабораторией, в которой определяется состав исходной жидкости и качество очистки воды, сбрасываемой в водоемы.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector