Сброс отходов жизнедеятельности человека может нанести окружающей среде непоправимый вред. Чтобы этого не произошло, и устанавливаются специальные очистные сооружения. Они способствуют тому, что в сточных водах содержится меньше патогенных вредных организмов.
Классификация
По своему типу на несколько классификаций делятся стоки воды:
- Ливневые очистные. Их ещё называют поверхностными. Либо дождевыми, атмосферными. Во время выпадения осадков они образуются на поверхностях рабочих конструкций.
- Производственные сооружения. Сточные воды , которые образуются во время технологических процессов. Большое количество индустриальных вод осложняет этот вопрос.
- Из сантехнических и жилых зданий в канализацию поступают воды хозяйственно-бытовой группы.
В сточных водах имеются различные виды загрязнений, как органического, так и механического характера. Их состав и состояние также могут быть разными. Например, коллоидным, нерастворённым или растворённым.
Стоки делятся по группам и по степени загрязнения:
- Хозяйственно-бытовые воды – самые опасные.
- Есть стоки, которые близки по характеристикам к атмосферным.
- Атмосферные загрязнены меньше всего.
Есть несколько важных показателей, если говорить о степени очистки.
Это касается ПДК, или предельно допустимых значений по разным загрязнениям. А также БПК – это полная потребность в кислороде, биологическая.
Можно руководствоваться следующими соображениями, чтобы выбрать оптимальную систему для очистки:
- Срок службы очистного устройства должен быть примерно таким же, как и у здания, обслуживаемого системой.
- Состав очищенной воды должен соответствовать требованиям, установленным на уровне законодательства.
- Главное – чтобы сооружение справлялось с текущими нагрузками, даже при нерегулярном поступлении отходов, с учётом смены времён года.
- Обязателен открытый и постоянный доступ ко всем частям очистного сооружения, деталям и узлам.
- Важна максимально простая эксплуатация, без серьёзных требований.
- Надёжность оборудования в работе.
В зависимости от того, какое количество воды потребляют на объекте, подбирают производительность установки. А количество потребляемой воды зависит от множества факторов, в том числе – от количества проживающих в доме людей.
Как работают системы очистки стоков?
Есть специальное устройство, которое называется септиком – оно проводит первичную очистку стоков. За начальное разложение жидкости отвечают анаэробные бактерии. Для их работы не нужен доступ к воздуху.
Но в сам септик воздух поступать должен, иначе не получится создать оптимальные условия для работы всего устройства. Надо сочетать действие анаэробных и аэробных бактерий, чтобы получить лучший результат.
Воздух подают внутрь с помощью компрессоров для обеспечения большей эффективности во время работы. Для биологической очистки используют очистные сооружения нескольких разновидностей:
- Дренажные поля.
- Биофильтры.
- Аэротенки.
Очистка воды в коттедже.
В аэротэнке находятся аэробные бактерии, которые и проводят очистку. Компрессор подаёт воздух внутрь устройства. Жидкость постоянно перекачивается из одной ёмкости в другую. Степень очистки доходит до 98 процентов.
В биофильтре стоки проходят через специальную прослойку. Основными материалами для её изготовления служат пенополиуретан, пузолан, пенопласт.
Колонии микроорганизмов разводятся на поверхности таких фильтров. Они разлагают органику на несколько компонентов:
- нерастворимые;
- растворимые при помощи воды.
Внутрь биофильтров сточные воды поступают только небольшими дозами. Если напор будет слишком интенсивным, прослойка не получит доступа к воздуху в должном объёме. Из-за чего погибнут бактерии. Благодаря этому способу жидкости очищаются на 90-95 процентов. Биофильтры время от времени меняются, прочищаются полностью.
Дренажные поля и колодцы
Это следующий этап, который организуют при очистке сточных вод .
Что собой представляют дренажные поля? Это система из каналов, расположенных под землёй. Их выкладывают несколькими слоями материалов естественного происхождения, способных фильтровать всё, что в них попадает. Дренажные трубы прокладываются как раз в этих слоях.
Дренажное поле устраивают на возвышенностях, если на участке присутствуют неровности. Благодаря этому сточные воды свободно стекают, не угрожая окружающему пространству. 1,5 метра – минимально необходимое расстояние между уровнем, где расположены грунтовые воды, и полем фильтрации.
Фильтрующие колодцы тоже проводят доочистку. В несколько этапов проводится их монтаж:
- Начинаем с котлована. Его диаметр должен быть на 0,8 метра больше, чем у самого колодца.
- По периметру готовим бетонную стяжку. Главное – оставить центр свободным от бетонирования. Тогда вода будет свободно проходить по этой территории.
- Три кольца из железобетона погружаем в выкопанную шахту, используя обычный строительный кран.
- Отверстия с 50-миллиметровым диаметром делаем в нижнем кольце, используя перфоратор. Расстояние между ними должно равняться минимум 100 миллиметрам.
- Фильтрующим материалом засыпаем дно колодца, высотой на метр. Это может быть гравий или битый кирпич, любые другие разновидности материалов. Между стенками колодца и кольцами укладывается такая же засыпка.
- В боковое отверстие устанавливают впускной патрубок. Расстояние от уровня засыпки – полтысячи миллиметров.
- У люка колодца обязательно имеется два отверстия. Одно из них под вытяжной стояк, а другое – под крышку.
Проектирование
Грамотное проектирование необходимо даже для систем очистки, которые возводятся на территории частных домов. Нужно рассчитывать обустройство участка по нормам экологической и санитарной безопасности, СНиПам.
Предприятия отличаются от частных домов уровнем сложности таких сооружений. Кроме того, в таких ситуациях допускается применение цикла регенерации. Это значит, что повторно используют осветлённую воду. Надо учитывать несколько факторов, занимаясь проектированием:
- Сколько будет стоить строительство в бытовых условиях?
- Насколько безопасны и экологичны технологии?
- Какие характеристики надо получить на выходе?
- Можно ли повторно использовать воду в системе?
- Какой объём стоков планируется потреблять?
На рынке выпускается бытовое оборудование, полностью соответствующее нормам природоохранных органов в стране. В самых крупных схемах есть множество элементов. Это проекты водоотведения для городского и муниципального хозяйства, ЖКХ.
Хозяйственно-бытовые модульные установки – это устройства с ежесуточной производительностью в 10000 – 10 кубов. Пятьсот тысяч – параметр производительности для промышленных агрегатов. В очистке нуждаются и ливневые воды, а не только промышленные и бытовые.
Переоборудование и ремонт очистных сооружений – услуга не менее востребованная. Инженеры решают несколько задач, составляя конкретные проекты.
Промышленная очистка воды.
Подробнее:
- Нужно минимизировать объёмы осадков.
- Снизить количество техперсонала, автоматизировать производственный процесс.
- Замена оборудования и техпроцессов для увеличения качества на выходе.
- Применение новых технологий для повышения производительности. При этом объём сооружений стараются не увеличивать.
Исполнители, поддерживающие корпоративные интересы, в обязательном порядке должны участвовать в разработке проектов. Об этом говорит Российское законодательство. Подробнее:
- Наладчики. Они выявят ошибки в исполнении, проведут показательные пуски, несколько испытаний.
- Поставщики сооружений. Могут пересогласовать оборудование, чтобы получить большую прибыль.
- Строители, отвечающие за реализацию.
- Проектировщики. Они помогут пройти экспертизу с минимальными требованиями, будут следить за соблюдением отраслевых стандартов и норм СНиП.
Из-за этого увеличиваются тарифы, связанные с компенсацией расходов для эксплуатирующей компании. Минимизировать затраты можно, выбрав комплексные услуги.
Установки биологической очистки БИОКС-сгп
Жироуловители под мойку
Блоки доочистки
Двухсекционные КНС с илонакопителем
В сточной воде содержится сложная смесь твердых и растворенных веществ, которые присутствуют в очень малых концентрациях. Когда сточная вода поступает на очистные сооружения модельного ряда «БИОКС», происходит глубокая биологическая очистка стоков. Концентрации органических веществ снижается до приемлемого уровня или химически трансформируются в безопасные соединения. Технологическая схема очистки бытовых стоков зависит от степени загрязненности и количества обрабатываемых стоков, а также от экономических и экологических соображений.
Биологическая очистка стоков представляет собой результат функционирования системы активный ил — сточная вода, характеризуемой наличием сложной многоуровневой структуры. Биологическое окисление составляющее основу этого процесса, и является следствием протекания большого комплекса взаимосвязанных процессов различной сложности: от элементных актов обмена электронов до сложных взаимодействий биоценоза с внешней средой.
Очистка хозяйственно-бытовых стоков установками «БИОКС»
Природа и концентрация загрязняющих веществ в сточных водах зависят от их источника. При рассмотрении бытовых сточных вод можно сделать вывод о загрязнениях их, главным образом, уличным мусором, моющими средствами и фекалиями.
Бытовые сточные воды обычно содержат более 99% воды, около 300 млн −1 (мг/л) суспендированных твердых веществ, а также около 500 мг/л летучих веществ. Глубокая биологическая очистка стоков на установках нашего производства «БИОКС-сгп» позволит очистить до 96% всех загрязнений, что соответствует правилам и нормам, установленным Роспотребнадзором.
Если для обработки бытовых сточных вод используется биологическая очистка стоков, то в данную систему должны входить следующие компоненты:
- разработку компании «СПЕЦГИДРОПРОЕКТ груп» - 2-секционную КНС с илонакопителем;
- усреднитель;
- решетки;
- песколовки;
- блок биологической очистки;
- блок доочистки;
- блок ультрафиолетового обеззараживания.
Если учесть происхождение бытовых сточных вод, то неудивительно, что в них содержатся различные виды почвенных и кишечных микроорганизмов, в том числе аэробные организмы, облигатные и факультативные анаэробы, бактерии, дрожжи, плесени и грибы. Поэтому биологическая очистка стоков обязательно должна включать в себя ультрафиолетовое и ультразвуковое обеззараживание воды на финишной стадии очистки.
Очистка бытовых стоков подвержена влиянию температурных колебаний: понижение температуры окружающей среды ниже определенного уровня замедляет жизнедеятельность полезных бактерий. Чтобы биологическая очистка стоков работала максимально эффективно, применяются очистные сооружения в виде блоков-контейнеров, соединенных в единую систему очистки, позволяющую довести состав стока до норм сброса в водоемы рыбохозяйственного назначения.
Для комфорта в частном или дачном доме просто необходимы бытовые стоки , особенно если в доме уже есть водоснабжение. Стоки эти состоят из кухонной отработанной воды, сливных вод ванной комнаты, а так же стоков туалетных вод. Такая система стоков образует канализацию.
Городская канализация имеет продолжительный отвод сточных вод и заканчивается рядом очистных сооружений. Такие сооружения не только производят очистку, но и осуществляют обеззараживание стоков. Но если частный дом находится вдалеке от центральной системы канализации, то в этом случае бытовые стоки очистка и последующее их обеззараживание становится задачей его владельцев.
Такая проблема решается путем создания местной или индивидуальной системы канализации, предполагающей наличие очистных сооружений.
За долгие годы существования человечества всегда существовал вопрос: куда направить бытовые стоки как очистить и не допустить загрязнения среды обитания. С тех пор система очистки сточных вод практически не претерпела никаких изменений. Система фильтрации осуществляется механическим способом: решетки, сетки и фильтры очищают сточные воды от взвешенных загрязнений. В септиках-отстойниках большую работу выполняют микроорганизмы, для которых сточные воды являются наиболее благоприятной средой обитания. Он поглощают большую часть всех органических загрязнений, при этом не оставляя за собой загрязнений.
При разложении органические отходы выделяют ряд газов, большая концентрация которых взрывоопасна. Поэтому все очистные сооружения в обязательном порядке должны быть снабжены системой активной вентиляции.
Бытовые стоки методы очистки и фильтрации имеют большое значение для окружающей среды. Неверное водоотведение способно нарушить систему подземных вод, что приведет к образованию нежелательных последствий.
В настоящие время широко используется искусственный метод биологической очистки, загрязненные воды сливаются а специальный резервуар-отстойник, в котором искусственным образом создана благоприятная среда для обитания гнилистых микроорганизмов. При этом резервуар непрерывно продувают воздухом. Далее следует второй этап очистки и вторичные отстойники. После которых стоки направляются в аэротенники для полного разрушения стоков при помощи так называемой мелкопузырчатой аэрации.
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНЖЕНЕРНОЙ ЭКОЛОГИИ
Кафедра «Основы инженерной экологии и химической технологии»
Реферат по водоподготовке
«Очистка хозяйственно-бытовых сточных вод»
студент: Кузнецова И.В.
Группа: Н-40
преподаватель: Булатов М.А.
Москва, 2003
|
I. Введение ………………………………………………………………………... | |
|
Источники образования, количество и состав ХБСВ ………….................. | |
|
Требования к качеству очищенных вод и условия их сброса в водоем … | |
|
II . Сущность процессов, используемых при очистке ХБСВ ……………… | |
|
Сравнение существующих способов очистки …………………………… | |
|
Физико-химические методы ……………………………………………… | |
|
Технологическая схема двухступенчатой доочистки сточных вод ……... | |
|
Песчаный фильтр …………………………………………………………… | |
|
Расчёт песчаного фильтра ……………………...…………………………... | |
|
III. Заключение ………………………………………...………………………… | |
|
IV. Список литературы ......................................................................................... | |
Введение Источники образования, количество и состав хозяйственно-бытовых сточных вод
Сточные воды населенных пунктов образуются в результате жизнедеятельности людей - бытовые сточные воды (фекальные отходы, остатки пищи, моющие вещества, частицы грунта, бытовой мусор и т.п.) и в производственной сфере - производственные сточные воды (технологические отходы, остатки сырья и т.п.). [ 1]
Бытовые сточные воды в каждом населенном пункте единообразны, а именно: сточные воды от туалета (содержащие фекальные массы, бумагу, моющие вещества), ванны, стирки белья (содержащие большое количество синтетических поверхностно-активных веществ), приготовления пищи, мытья посуды, уборки помещения и т.п. Изучение типа и количества сточных вод по каждому виду названных статей расхода показало, что в среднем на кухонные нужды (приготовление пищи, мытье посуды) приходится 15-20% сточных вод от семьи, ванну и душ 20-25%, туалетный смыв - до 35%, стирка белья - до 20%. Туалетный и кухонный сток являются источником до 75% загрязнения бытовых сточных вод.
Загрязнения в сточных водах находятся в виде взвесей, коллоидов и растворов. До 40% загрязнений составляют минеральные вещества: частицы грунта, пыли, минеральные соли, такие как фосфаты, азот аммонийный, хлориды, сульфаты и др.
Органические загрязнения очень разнообразны и образуются за счет поступлений отходов жизнедеятельности человека и животных, поступления в воду остатков продуктов питания, сырья. В состав органических загрязнений входят жиры, белки, углеводы, клетчатка, спирты, органические кислоты и т.д.
Содержание органических загрязнений в сточных водах определяется косвенными показателями: ХПК (химическая потребность в кислороде) и БПК (биологическая потребность в кислороде). ХПК выражает количество кислорода, необходимое для полного химического окисления органических веществ загрязнений, находящихся в сточных водах. БПК выражает количество кислорода, необходимое для биологического окисления органических веществ бактериями в аэробных условиях (без расхода кислорода на нитрификацию). Биологическое потребление кислорода для бытовых сточных вод заканчивается примерно через 20 суток (БПК полн), а величина 5-суточного потребления для бытовых сточных вод (БПК 5) составляет, как правило, 65-70% от БПК полн, что на практике позволяет значительно сократить время определения этого показателя, и с достаточной степенью точности определить количество органических загрязнений.
Количество загрязнений в бытовых сточных водах, приходящееся на одного человека, определяется в основном физиологическими показателями и составляет примерно (в граммах на 1 человека в сутки):
БПК полн 75
Взвешенные вещества 65
Азот аммонийный 8
Фосфаты 3,3(из них 1,6 г - за счет моющих веществ)
Хлориды 9
Таким образом, концентрация загрязнений зависит только от величины водоотведения, которая соответствует степени благоустройства жилья.
Особый вид загрязнения бытовых сточных вод - бактериальный. Сточные воды содержат большое количество бактерий, в том числе патогенных, и вирусов. Патогенные бактерии приспособлены к существованию в организме человека, животных, птиц. Попадая в сточные воды (или непосредственно в водоем), часть этих бактерий гибнет из-за отсутствия специфического субстрата или оптимальной температуры. Часть бактерий сохраняет свою болезнетворную активность в сточной воде или воде водоема. В сточной воде могут содержаться туберкулезные бактерии, лептоспиры. бруцеллы, бактерии туляремии, вибрион холеры и т.п. Все эта бактерии сохраняются в воде в течение разного периода времени. Поэтому в качестве индикаторного показателя фекального загрязнения воды выбрана кишечная палочка Escherichia coli. Концентрация клеток бактерий группы кишечной палочки в воде определяет степень загрязнения воды бактериями и пригодность ее для использования в качестве питьевой или для культурно-бытовых целей. [ 1]
Для хозяйственно-бытовых сточных вод (ХБСВ) характерно повышение содержания минеральных примесей, обусловленные за счет увеличения солей Na и появление в стоках фосфатов, нитратов и т.д. (таблица 1)
Таблица 1.
|
Взвешенные вещества |
0,3-0,5 г/дм 3 |
|
400-800 мг О 2 /дм 3 |
|
|
60 мг О 2 /дм 3 |
|
|
Жесткость |
12,5-25,0 ммоль/дм 3 |
|
Общее солесодержание |
1,5-6,0 г/дм 3 |
|
25,100 г/дм 3 |
|
|
15-30 г/дм 3 |
|
|
1,5-3,0 г/дм 3 |
|
|
По олеиновой к-те | |
|
Полимитиновой к-те | |
|
Стеориновой к-те | |
|
Стеонат Na | |
|
Жирные к-ты | |
|
Карбомид | |
|
Гипуровая | |
|
Аминокислоты | |
|
Лимонная | |
|
Связанные жиры | |
Очистка сточных вод – удаление из них чужеродных примесей перед сбросом в водоем или почву. Сточные воды можно разделить на несколько категорий:
- бытовые – канализация;
- промышленные – результат работы фабрик и заводов;
- атмосферные – талая и дождевая вода.
Очищаться должны не только стоки сбрасываемые предприятиями, но и бытовые – из канализационных систем. Плохо очищенная вода даже от небольшого частного дома может нанести серьезный ущерб окружающей среде.
Раньше, нечистоты собирались в обычные, так называемые выгребные ямы, но из-за несоответствия санитарным нормам от них приходится отказываться. Сегодня, для сбора и очистки бытовых стоков используются автономные очистные сооружения, где они очищается на 90 — 99 %. После чего их можно сбрасывать в открытые водоемы или грунт.
Методы очистки
В бытовых стоках могут содержаться растворимые или нерастворимые примеси. В зависимости от размера содержащихся частиц их можно разделить на:
- эмульсии и суспензии – 0,1 мкм;
- коллоиды – от 0,1 мкм до 1 нм;
- растворенные частицы.
Очистка производится с помощью разных методов и средств. Методы очистки разделяются на несколько групп:
- механические – фильтрация и гидродинамические процессы;
- физико-химические – химическая и термическая обработка;
- биологические – переработка бактериями.
При выборе метода и процесса очистки необходимо учитывать степень загрязнения, содержание и размер примесей. Чаще всего, для хозяйственных (бытовых) стоков, применяются биологические и механические методы.
Видео: Методы и сооружения для очистки сточных вод
Биологическая очистка сточных вод
В природе вода очищается микроорганизмами, которые обитают в ней или почве. Бактерии разлагают органические частицы на газ воду. Этот метод хоть и эффективный, но довольно долгий.
Бактерии нуждаются в идеальной для их жизни среде. Так например для аэробных микроорганизмов, которым для жизнедеятельности необходим кислород, приходится обустраивать системы аэрации.
А вот их собратья – анаэробные бактерии, в кислороде не нуждаются и прекрасно справляются со своими обязанностями в герметичных емкостях. Вот только в результате их работы выделяется газ, поэтому для сооружений, в которых используются эти микроорганизмы, необходимо устраивать систему вентиляции.
На заметку! Биологическая очистка стоков используется только после механической.
Механические методы
Любая очистка стоков начинается с отстаивания или фильтрации, за счет чего из жидкости удаляются крупные примеси. Для этого используются фильтры грубой очистки, такие как: сита, решетки, пескоуловители и пр. В большинстве очистных установок используется метод отстаивания при котором более тяжелые частицы оседают на дно, а легкие переходят на следующий этап.
На заметку! При механической очистке, из бытовых стоков удаляется до 65 — 70 % примесей.
Химическая очистка
Этот способ основан на добавлении в стоки химических средств. В результате реакции происходящей при взаимодействии химических веществ с примесями содержащимися в стоках, образуется осадок, который в свою очередь удаляется механическим путем.
Этот метод позволяет удалить до 25 % растворимых и 95 % нерастворимых примесей. Для обеззараживания воды используется перманганат калия, хлор и другие вещества, способные обеззараживать.
Физико-химический метод
Для очищения и обеззараживания бытовых канализационных стоков физико-химический метод используется редко. Применяется он в основном на очистных сооружениях предназначенных для очистки промышленных стоков.
К физико-химическим методам относится:
- коагуляция;
- флокуляция;
- флотация;
- адсорбция;
- ионообменный метод;
- метод обратного осмоса.
Так как эта методика практически не используется в , подробно разбирать каждый пункт в этой статье не будем.
Методы применяемые в бытовой канализации
Простейшие очистные устройства бытовых канализационных систем, к которым относятся или выгребные ямы, используют в своей работе два основных метода: механическую и биологическую очистку. Стоки в этих устройствах отстаиваются и обрабатываются микроорганизмами.
Большинство обычных септиков используют в своей работе анаэробные бактерии, то есть, те которые не нуждаются в доступе воздуха. При этом, очистка происходит медленно, а жидкость не полностью очищается, поэтому на выходе необходимо устраивать доочистку – поля фильтрации.
Более усовершенствованные очистные станции кроме отстаивания и анаэробной биоочистки, используют фильтрацию на входе и аэробные микроорганизмы. В результате, на выходе получается очищенная на 97-98% вода.
Нормы очистки
К хозяйственно бытовым стокам не предъявляют строгих требований. Нормативы, в которых записаны допустимые концентрации в очищенной воде конкретного вещества, касаются только производственных очистных сооружений. Однако это не значит, что неочищенную жидкость из можно сливать в водоемы или прямо на землю. За это могут привлечь к административной ответственности.
Для хозяйственно бытовых стоков законом регулируется концентрация определенных веществ если они сбрасываются в открытые водоемы. Это же касается и воды, которая сливается в почву, так как она со временем все равно попадет в водоем.
На заметку! Для эффективной работы канализации, соблюдайте правила ее эксплуатации. Не стоит в нее сбрасывать мусор, а так же выливать растворители, лако-красочные материалы, бензин и другие химически опасные вещества. В канализационную систему должны поступать только бытовые стоки.
Заключение
Методов для очищения сточных вод много, выбор зависит от характера загрязнений и требований к качеству очищенной воды. Бытовые стоки очищаются в основном механическим и биологическим способом. А физико — химический и химический метод используется на крупных предприятиях.
Видео: Современные технологии очистки сточных вод
Механический метод
Применяется, как правило, для предварительной или дополнительной очистки сточных вод (отстаивание, фильтрация).
Биологический метод
Происходит очистка загрязнений органики за счет жизнедеятельности различных микроорганизмов, живущих в сточных водах. В зависимости от условий существования бактерий, возможно три варианта процесса биологической очистки:
- Анаэробные условия (без доступа кислорода) применяются в септиках и удаляют преимущественно соединения фосфора.
- Аэробные условия (продувка кислородом, т.н. аэрация) применяются в аэротенках и удаляют преимущественной соединения азота.
- Аноксидные условия (без аэрации, но с кислородом в составе химических вещест) как правило создаются после аэрации для дальнейшего удаления соединений азота.
Соблюдение всех трех условий для полного удаления всех загрязняющих веществ технологически возможно осуществить только в сложных очистных сооружениях городского масштаба. В локальных очистных сооружениях одновременно, как правило, применяется одно или максимум два условия, что, конечно, не обеспечивает необходимую степень очистки.
Химический метод
Очистка сточных вод происходит за счет химических реагентов, как правило коагулянтов, которые переводят растворенные формы загрязняющих веществ (в первую очередь, соединения фосфора) в нерастворимый осадок, который удаляется вместе с избыточнм илом в процессе ассенизации.
Физико-химический метод
Данный метод применяется для обеззараживания воды на завершающем этапе очистки: хлорирование, озонирование, УФ-обеззараживание.
При выборе локального очистного сооружения нужно учитывать, что любая станция биологической очистки, будь то септик или аэротенк, способна очистить стоки только от загрязнений органики, в то время как остальные загрязнения неизбежно остаются в воде и попадают в почву или водоем, накапливаются и наносят вред не только окружающей среде, но и здоровью человека.
Поэтому для полного очищения сточных вод необходимо использовать комплексную систему очистки, позволяющую максиально извлекать все загрязняющие вещества из стоков без дополнительных устройств.
Чтобы очистить производственные сточные воды, используют разные методы очистки сточных вод в зависимости от их степени загрязнения и состава. В состав этих методов очистки сточных вод входят: механические, химические, физико-химические и биологические методы очистки сточных вод.
Для того чтобы выделить из сточных вод органические, нерастворимые минеральные примеси, используется механическая очистка сточных вод. К ней относятся отстаивание, фильтрация и процеживание. Чтобы закончить процесс полного осветления сточных вод, нужно ее пропустить (профильтровать) через слои зернистого материала (керамзита, песка или чего-то другого) с частицами различной величины. Чаще всего эта очистка применяется как предварительный (но иногда и как окончательный) способы обработки производственных сточных вод.
Когда для того, чтобы из сточных вод удалить загрязнения нужны химические реакции, применяется химическое очищение сточных вод с производства. При химической очистке сточных вод происходит:
окисление и восстановление примесей, которые растворились в воде, и получают нетоксичные или малотоксичные продукты;
удаление щелочей и кислот;
превращение в соединения, которые не растворяются в воде.
Одним из видов химической очистки сточных вод является электрохимическая очистка сточных вод – разрушение вредных примесей, которые содержатся в сточных водах с помощью электрохимического окисления на аноде или в регенерации ценных веществ (железа, меди и других), которые можно вернуть в производство.
Для физико-химических способов очистки сточных вод применяются следующие процессы: коагуляции, дезактивации, сорбции, ионного обмена, экстракции, эвапорации, флотации, кристаллизации, диализа, эвапорации, дезодорации и обессоливания.
Коагуляция воды – процесс превращения коллоидных и диспергированных частиц в большие по размеру, который происходит в силу их склеивания под действием сил молекулярного притяжения. После завершения коагуляции получаются хлопья, которые видны человеческому глазу. Известно 2 варианта коагуляции:
коагуляция в свободном объеме (проводиться в специальных камерах реакции или камерах, где образовуются хлопья);
контактная коагуляция (в толще зернистой загрузки контактных осветлителей и контактных фильтров или же в массе взвешенного осадка отстойников-осветлителей).
В процессе сорбции из сточных вод выделяются органические вещества и газы с помощью концентрации их на поверхности твердого тела (адсорбция), или путем впитывания соединений из раствора или совокупности газов жидкостями или твердыми телами (абсорбция), или, используя химическое взаимодействия веществ, которые растворились, с твердым телом (хемосорбция).
Экстракция - способ разделения веществ на составляющие части, используя растворитель, в котором они растворяются неодинаково. Процесс экстракции проводят в специальном оборудовании, которое называется экстрактором.
Эвапорация - способ очистки сточных производственных вод с помощью водяного пара. Через нагретую сточную воду пропускают пар, который проходя собирает летучие вещества. После этого пар очищается когда проходит через специальное вещество-поглотитель и снова используется для прохождения через сточную воду.
Флотация - процесс удаления примесей из сточной воды, когда в воду добавляется специальное вещество, которое обволакивает частицы примесей и придается плавучесть этим обволокнуым частицам. Например, запускают в воду воздух, частицы прилипают к его пузырькам. После этого пузырьки с примесями поднимаются на поверхность воды и здесь их уже можно собрать.
Ионный обмен - извлечение из водных растворов различных катионов и анионов при помощи ионитов - веществ, какие практически нерастворимы в воде и в орган. растворителях, или искусственно сделаных смол, какие способны к ионному обмену.
Кристаллизация - очищение грязной воды, когда загрязнения выделяются в виде кристаллов.
Диализ - освобождение коллоидных растворов и растворов высокомолекулярных веществ от растворённых в них низкомолекулярных соединений при помощи полупроницаемой мембраны. При диализе молекулы растворенного низкомолекулярного вещества проходят через мембрану, а неспособные диализировать (проходить через мембрану) коллоидные частицы остаются за ней.
Дезодорация - ликвидация вони используя хлорирования, аэрирование и озонирование.
Обессоливание производственных сточных вод проводиться с помощью ионного обмена, выпаривания, вымораживания и обратного осмоса.
Также, очень интересен кристаллогидратный метод деминерализации воды.
Для того, чтобы использовать способ кристаллогидратной очищения сточной воды не требуются большие энергетические и денежные затраты. Следующим преимуществом кристаллогидратоного способа очистки воды является то, что не образовывается окипь, так как температуры небольшие (приблизительно равны температуре окружающей среды). Также намного меньше проявляется коррозия.
Часто при использовании способов очистки сточных вод, которые были описаны выше, рассчитывают на получение из этих вод ценных материалов. Исходя из этого эти методы очистки сточных вод относят к регенерационным методам очистки сточных вод. Эти методы используются когда сточные воды имеют большую концентрацию примесей.
Есть еще деструктивные методы очистки воды. При деструктивной очистке воды загрязняющие вещества разрушаются используя окисление или восстановление.
Деструктивные методы находят применение когда сточные воды содержат в себе органические примеси и не представляют собой никакой технической ценности. Также деструктивные методы очистки сточных вод применяются для доочистки после регенерационных способов очистки воды. Главным методом, который относится к деструктивным, является биологическое окисление в анаэробных или аэробных условиях. После очистки этим способом сточные воды будут отвечать санитарно-гигиеническим нормам и их можно спускать в водоемы. Стоимость биологической очистки сточных вод варьируется в зависимости от веществ, которые входят в сточные воды.
Совместную механическую очистку следует применять если производственные в состав загрязнения сточных вод входят в большинстве органические вещества, которые могут окисляться биохимически, и когда не нужно проводить специальную подготовительную обработку.
Если биологические способы очистки воды не удовлетворяют повышенным сан. и рыб.хоз. нормативам, находит применение дополнительная обработка сточных вод. В этих случаях сточная вода подвергается тщательной очистке одним из следующих процессов: адсорбции, фильтрации, флотации, озонированию или их некоторых из них вместе.
Очистка воды путем абсорбции находит применение чаще на локальных очистных строениях. Если используется небольшое количество активированного угля и при условии утилизации ценных веществ метод абсорбирования воды получается экономически эффективным.
Электрохимический метод очистки сточных вод находит примение на непередвижных строениях для очистки воды. Для этого метода нужны большие расходы электроэнергии. Электрохимический метод очистки сточных вод можно применять, если в результате очистки можно получить ценные вещества а также там, где низкие тарифы на электроэнергию.
Производственные сточные воды, которые не поддаются очистке выше описанными способами, нужно выпаривать (например, для обессоливания), сжиганить (если сточные воды очень вредные и их очистка требует больших денежных затрат) или закачивать в глубокие пласты, которые будут поглощать эти воды.
Выбор метода очистки производственных сточных вод зависит от количественной и качественной характеристики и местных условий. Всегда нужно применять самые простые и экономичные методы очистки сточных вод, в резулттате применения которых можно получить ценные вещества. В результате очищения производственных сточных вод получается осадочный продукт, который иногда является довольно ценным.
Для органического осадка производственных сточных вод, который не может быть утилизирован, применяют сжигание. Сжигаются обычно обезвоженные осадки, в составе которых присутствуют нефтяные отходы и органические экстрагенты.