Основные технологии утилизации стоков кратко

Обновлено: 02.07.2024

Методы очистки промышленных сточных вод, принципы работы аппаратов обезвреживания и очистки стоков химических производств, основные технологии утилизации стоков.

1.Очистка стоковых вод. В зависимости от условий образования, сточные воды делятся на атмосферные, бытовые и промышленные.

Все сточные воды очищаются от примесей механическими, химическими, физико-химическими, биохимическими и термическими методами. Все методы очистки подразделяются на рекуперационные и деструктивные. При рекуперации из сточных вод извлекаются и перерабатываются ценные вещества. При деструктивных методах загрязняющие вещества разрушаются, и продукты разрушения чаще всего удаляются из раствора в виде газа или осадка.

Механические методы очистки сточных вод.

Делятся на три группы:

Процеживание; 2) Отстаивание; 3)Фильтрование

Используется для удаления из растворов твёрдых нерастворимых примесей.

Выбор метода зависит:

От размера твёрдых частиц; 2) От физико-химических свойств частиц; 3) От концентрации загрязняющих частиц; 4)От требуемой степени очистки

Процеживание.

Используется для удаления из раствора нерастворимых примесей крупных размеров. Осуществляется через решетки и сетки. Чаще всего используются неподвижные решётки, расположенные на пути следования раствора под углом 60 0 -75 0 . Размер поперечного сечения стержня решетки выбирается из условия минимальных потерь давления на решетке. Решетка очищается специальными механическими устройствами.

Отстаивание.

Под действием силы тяжести. Для этого используются отстойники и безголовки.

Схема горизонтального отстойника совпадает со схемой горизонтальной пылеулавливающей камеры.

Отделение твёрдых примесей под действием центробежных сил происходит в гидроциклонах и центрифугах. Схема гидроциклона совпадает со схемой циклона для очистки газа от пыли. А схема центрифуги совпадает со схемой ротационного аппарата.

Фильтрование.

Применяется для отделения от раствора нерастворимых примесей малых размеров и коллоидных соединений. Разделение производится с помощью перегородок, пропускающих жидкость и задерживающих дисперсную фазу.

Выбор перегородки зависит:

От свойств сточной воды; 2) От температуры сточной воды; 3)От давления фильтрования; 4) От конструкции аппарата.

В качестве перегородок используются металлические перфорированные и сетки, тканевые и зернистые перегородки.

Фильтры подразделяются по следующим признакам:

По характеру протекания процесса (периодические или непрерывные); 2)По виду процесса (Для разделения, для сгущения или для очистки); 3) Под давлением при фильтровании (Под действием гидростатического давления столба жидкости, под повышенным давлением перед перегородкой, под вакуумом за перегородкой, по направлению фильтрования, по конструктивным особенностям)

Химические методы очистки сточных вод.

Существует три метода:

Нейтрализация; 2) Окисление ; 3)Восстановление.

Чаще всего, все эти методы связаны с расходом реагентов и поэтому достаточно дороги.

Нейтрализация.

Сточные воды, содержащие кислоты и щелочи перед сбросом нейтрализуют.

Существуют следующие схемы нейтрализации:

Смешение кислых и щелочных сточных вод

Фильтрование сточных вод через нейтрализующие материалы

Абсорбция кислых газов щелочными сточными водами

Абсорбция аммиака кислыми водами

Выбор метода зависит:

От объёма сточных вод

От концентрации сточных вод

От режима поступления сточных вод

От наличия и стоимости реагентов

Нейтрализацию смешения применяют, когда на одном или близких предприятиях образуются и кислые и щелочные сточные воды.

При нейтрализации реагентами в случае кислых вод используются щёлочи, карбонаты или водный раствор аммиака.

Для нейтрализации щелочных вод используются минеральные кислоты и кислые газы.

Здесь за счёт реакции окисления, загрязняющие вещества разрушаются и переводятся в безвредное состояние. В качестве окислителя чаще всего используется газообразный или сжимаемый хлор, кислород воздуха или озон.

Очистка окислением связана с большим расходом реагентов и поэтому применяется в тех случаях, когда невозможно или нецелесообразно использовать другие методы, например, при очистке соединений мышьяка и циановых соединений.

Восстановление.

Применяется, когда в растворе содержатся легко восстанавливающиеся вещества. Прежде всего, ионы тяжёлых металлов, таких как хром, ртуть и другие. Так, например, соединения ртути восстанавливаются до металлической ртути, которая затем отстаивается или отфильтровывается.

Физико-химические методы очистки сточных вод.

Электрохимическая очистка – один из видов физико-химической очистки воды. Прохождение постоянного электрического тока через слой воды сопровождается процессами, в результате которых происходит деструкция (разрушение) водных загрязнений, коагуляция коллоидов, флокуляция грубодисперсных примесей и их флотация. Установки электрохимической очистки (электрофлотаторы, электрокоагуляторы, аппараты для электрохимической деструкции и др.) компактны, безотказны, просты в эксплуатации, легко автоматизируются. Их применение наиболее целесообразно для локальной очистки природных, а также бытовых и производственных сточных вод.

Электролизёры могут быть проточные и непроточные. На аноде ионы отдают электроны, т.е. происходит реакция электрохимического восстановления.

Коагуляция – это слипание частиц коллоидной системы при их столкновения в процессе теплового движения, перемешивания или направленного перемещения во внешнем силовом поле.

В результате коагуляции образуются агрегаты, т.е. более крупные вторичные частицы, состоящие из более мелких первичных частиц. Первичные частицы соединены в таких агрегатах силами межмолекулярного взаимодействия или через прослойку растворителя. Коагуляция сопровождается прогрессирующим уменьшением размера частиц и уменьшением их общего числа в объёме раствора.

Существует несколько видов коагуляции:

Термокоагуляция – когда за счёт повышения температуры увеличивается скорость движения молекул и, следовательно, количество их столкновений, и мелкие частицы быстро слипаются

Электрокоагуляция во внешнем электрическом поле

Реагентная коагуляция при добавлении реагентов

Это процесс молекулярного прилипания загрязняющего вещества к поверхности раздела двух фаз – газ-жидкость. Этот процесс обусловлен избытком свободной энергии поверхностных слоёв, а также поверхностными явления ми смачивания.

С помощью этих методов сточные воды очищаются от нефти, нефтепродуктов, поверхностно-активных веществ, масла и волокнистых материалов. Процесс флотации заключается в образовании комплекса частица-пузырёк газа, во всплывании этого комплекса на поверхность и удаления образующейся пены различными способами.

Существуют следующие конструктивные схемы флотации:

С выделением газа из раствора механическими методами

С механическим добавлением газа

Электрохимическая флотация, когда газ выделяется на одном или обоих электродах электролизера

Химическая флотация, когда газ выделяется в результате химических реакций

Биохимическая флотация, когда газ выделяется в результате деятельности микроорганизмов

Сорбция делится на адсорбцию и абсорбцию.

Всё, что сказано для газов, справедливо и для жидкостей.

Ионный обмен.

Для ионообменной очистки сточных вод используют синтетические ионообменные смолы. Применяется для извлечения из сточных вод ионов металла, а также соединений мышьяка, фосфора, цианосоединений, а также радиоактивных веществ. Метод позволяет извлекать ценные вещества при высокой степени очистки. Ионный обмен представляет собой процесс взаимодействия раствора с твёрдой фазой, причём эта твёрдая фаза обладает свойством обменивать ионы, содержащиеся в ней, на ионы, присутствующие в растворе. Вещества, составляющие эту твёрдую фазу практически нерастворимы в воде, и называются ионитами. Если они поглощают положительно заряженные ионы – это катиониты, а если отрицательно заряженные ионы – это аниониты.

Мембранные технологии.

Мембранные технологии являются как бы противоположностью механическому методу фильтрования. Если при фильтровании примеси задерживаются перед пористой перегородкой, то при мембранных методах, они под действием некоторых сил переходят через перегородку в другую часть аппарата.

Мембранные методы подразделяют в зависимости от вида этих сил:

Экстракция: примеси переходят через мембрану под воздействием разности химических потенциалов, т.е. под воздействием химических сил. Экстракция может проводиться без мембраны в том случае, если жидкости в обеих частях аппарата не смешиваются

Обратный осмос: примеси переходят через мембрану под воздействием разности давлений

Электродиализ: в аппарат опускаются два электрода, и переход через мембрану осуществляется под действием электрического поля

Выпаривание.

Используется для повышения концентрации примесей.

Кристаллизация.

Основан на различные растворимости содержащихся в растворе примесей, которые завися как от вида примеси, так и от температуры. При понижении температуры сначала образуются пересыщенные растворы, а затем выпадают кристаллы.

Дистилляция.

Этот метод основан на различных температурах, испарениях разных веществ.

Биохимические методы очистки сточных вод.

Применяются для очистки сточных вод от органических соединений, а также соединений азота и серы. В процессе образования своего органического вещества микроорганизмы разрушают загрязнителей, превращая воду, углекислый газ в сульфат и нитрат иона.

Биохимические методы подразделяются на две группы:

Аэробные (присутствие кислорода воздуха), которые могут проводиться в естественных условиях, например, на биологических прудах или в искусственных условиях, например, в биоскрупперах и биофильтрах

Анаэробные (без кислорода воздуха), которые используются для очистки высококонцентрированных осадков и стоков

Если сточные воды не могут быть очищены вышеперечисленными методами, то они подвергаются термической нейтрализации, сжиганию или закачиваются в глубинные скважины.

Вопросы для самоконтроля

Описать методы очистки промышленных сточных вод.

Описать принципы работы аппаратов обезвреживания и очистки стоков химических производств.

Перечислить основные технологии утилизации стоков.

1. Арустамов Э.А., Левакова И.В., Баркалова И.В. Экологические основы природопользования. М.: Изд-во Дашков и К, 2008.

2. Винокурова Н.Ф. Глобальная экология. М.: Дрофа, 2009.

3. Гальперин М.В. Экологические основы природопользования. М.: ФОРУМ-ИНФА-М, 2007.

Ежедневно в результате работы промышленных предприятий и жизнедеятельности людей образуются огромные объемы сточных вод. Современные технологии обработки предотвращают их отрицательное воздействие на экологию.

Как утилизируются сточные воды

Промышленные предприятия и городские канализационные системы ежедневно собирают значительные объемы жидких отходов. Высокое содержание токсических веществ в сточных водах создает угрозу для окружающей среды. Все компании в России обязаны организовывать переработку в промышленных предприятиях, а также продуктов жизнедеятельности человека.

Утилизация сточных вод – процесс сбора осадка и нейтрализации загрязняющих соединений с сопутствующим обеззараживанием жидких масс. В современной промышленности используются различные методы обработки:

механические;
химические;
физико-химические;
биологические.

Небольшие очистные устройства или крупные сооружения могут производить утилизацию на основании одного или нескольких указанных методов.

Переработка иловых осадков

Российские предприятия приобрели успешный опыт создания биогазовых электростанций. Такие объекты производят переработку собранных иловых осадков, содержащихся в сточных водах. В качестве продукта утилизации на станции получают природный газ, пригодный для дальнейшей выработки электроэнергии.

В Москве в период с 2009 до 2012 года построены крупные биогазовые станции мощностью по 10 МВт. В 2016 году подобный объект был построен на центральном водоканале города Иваново. Отлаженная переработка иловых осадков помогает добиться ряда целей:

сокращение расходов на утилизацию остатков сточных вод;
улучшение экологической ситуации в регионе;
снижение расходов на транспортировку ила;
создание надежных энергосберегающих систем.

Совершенствование перерабатывающих технологий сокращает время сбраживания иловой смеси и дает возможность отказаться от использования цеха обезвоживания при утилизации.

Монтаж очистных сооружений

Строительство крупных объектов или жилых комплексов осуществляет система отведения сточных вод. Создание очистных сооружений делает предприятие автономным, сокращает расходы на утилизацию отходов и снижает отрицательное влияние на окружающую среду.

Мощность и тип очищающей системы зависит от характера сточных вод и других собираемых отходов. Монтаж производится в несколько этапов:

Выбор места. Допускается установка на дистанции не менее метра от основания здания. Ввиду периодического сброса в ходе утилизации отходов, очищенной воды обустраиваются пути для ее сбора или отведения.
Земляные работы. Вырывается и обустраивается котлован, укладываются коммуникации для транспортировки стоков и продуктов переработки.
Монтаж очищающего оборудования. В котлован, соответствующий по размерам используемой техники, устанавливается очистная станция. Для обеспечения ее работоспособности подключаются подающие и отводящие магистрали, подается энергоснабжение, устанавливается дополнительное оборудование.

В ходе заключительных земляных работ автономная канализация заливается и обсыпается, после чего сооружение можно использовать по назначению.

Очистные системы на промышленных предприятиях

Специфика работы большинства производственных объектов подразумевает утилизацию материалов различной степени опасности. Побочные продукты переработки могут содержать специфические вещества, для работы с которыми не приспособлены обычные очистные сооружения. Система переработки сточных вод на таких предприятиях может включать специфические подходы:

Гравитационное отсеивание. Тяжелые частицы под собственным весом оседают на дно резервуара и отсеиваются механически.
Химическая нейтрализация. Сточные воды подвергаются обработке нейтрализующими веществами. Содержащиеся в них специфические химические соединения вступают в контролируемую реакцию и становятся нетоксичными.
Биопереработка. Аэробные и микроаэрофильные микроорганизмы, для которых содержащиеся в отходах вещества служат продуктом питания. В результате их жизнедеятельности сложные химические соединения разбиваются на более простые и обезвреживаются.

Если промышленное предприятие сбрасывает большое количество отходов разных видов, применяются физико-химические методы. Они подразумевают утилизацию посредством электролиза, ионного обмена, флотации и прочих процессов для обезвреживания сточных вод.

Утилизация шлама

При бурении земли образуется большое количество специфических отходов. Буровой шлам – результат бурения в почве или твердых породах. Это масса твердых частиц, содержащая землю, глину, бетониты и воду. Утилизация шлама проводится путем помещения в подземные пласты или захоронения на территории полигонов. Различные методы обработки позволяют приспособить его для дальнейшего использования:

Термический. Путем обжига из шлама получают сырье для производства битума, не содержащего органических веществ.
Физический. При помощи центробежной силы или давления сыпучая смесь разбивается на фракции.
Химический. Чистая порода выделяется из шламовой массы растворителями и отвердителями.
Биологический. Применяются при захоронении, подразумевают применение микроорганизмов для постепенной переработки.
Физико-химический. Посредством специального оборудования и реагентов вредящие экологии компоненты удаляются из шлама.

Утилизация сточных вод необходима для предотвращения отрицательных воздействий на экологию. Для этого используют переработку осадков, очистные сооружения и системы.

Сброс в окружающую среду бытовых и промышленных стоков без предварительной обработки повлек бы за собой настоящую экологическую катастрофу.

Поскольку химический состав отходов по мере развития технологий становится все более разнообразным и агрессивным, методы очистки сточных вод постоянно совершенствуются.

Классификация

Из-за большого разнообразия растворимых и нерастворимых загрязнителей в сточных водах создать универсальный способ их обезвреживания и удаления не представляется возможным.

Поэтому на очистных сооружениях применяют целый набор приемов, каждый из которых ориентирован на работу с той или иной группой веществ.

Все эти приемы можно разделить на несколько категорий:

Механические.
Химические.
Биологические и биохимические.
Физико-химические.

Способы очистки сточных вод

Рассмотрим подробнее, как именно осуществляется обезвреживание сточных масс. Физико-химические и другие методы очистки сточных вод смотрите ниже.

Химические методы очистки сточных вод

Основаны на применении химикатов, результатом чего становится один из трех процессов:

Нейтрализация: данный метод призван обезвреживать кислоты и щелочи путем преобразования их в безопасные вещества. С такими загрязнителями приходится иметь дело при очистке стоков промышленных предприятий. Если в наличии имеются и кислотные, и щелочные стоки, их можно нейтрализовать путем простого смешивания. Для нейтрализации кислотных вод применяют щелочные отходы, едкий натр, соду, мел и известняк. Для реализации данного метода на предприятиях устанавливают фильтры и различные устройства.
Окисление: окислению подвергают те виды загрязнений, которые невозможно обезвредить другими способами. В качестве окислителей применяют кислород, бихромат и перманганат калия, гипохлорит натрия и кальция, хлорную известь и другие реагенты.
Восстановление: с помощью данного метода можно обезвредить соединения хрома, ртути, мышьяка и некоторых других элементов, которые являются легковосстанавливаемыми. В роли реагентов выступают диоксид серы, гидросульфит натрия, водород и сульфат железа.

Промышленная очистка воды

Биохимические

В рамках данной методики помимо химических реагентов применяют различные микроорганизмы, употребляющие органические загрязнения в качестве пищи. Очистные станции, работа которых основана на этом принципе, можно разделить на две группы:

Сооружения, входящие в последнюю категорию, делятся на три типа:

аэротенки;
биофильтры;
аэрофильтры.

Анаэробная система очистки с последующей очисткой МБР

Биофильтр – это установка, в которой имеется фильтрующая засыпка из керамзита, шлака, гравия или аналогичного материала. Колонии микроорганизмов образуют на нем пленку.

Аэрофильтр устроен аналогичным образом, но в нем предусмотрена принудительная подача воздуха в фильтрующий слой. Это позволяет увеличить его мощность до 4-х м и сделать процессы окисления значительно более интенсивными.

В аэротенках полезная биомасса существует в виде активного ила, который с помощью различных механических устройств перемешивается с поступающими стоками в однородную массу.

Согласно СанПиН, санитарные зоны должны быть организованы на всех водопроводов в целью сохранения водных ресурсов. Что такое охранная зона водопровода и какие требования предъявляются по защите источников водозабора, читайте далее.

Как сделать песчаный фильтр для бассейна своими руками, читайте тут.

Биологические

Для переработки сточных вод, содержащих только органические загрязнения, применяют биологический метод. От биохимического он отличается только отсутствием химикатов.

Наиболее производительными являются аэробные микроорганизмы, для жизнедеятельности которых необходим кислород.

Если они работают в сооружении с искусственными условиями, либо в биопруду, в стоки приходится закачивать с помощью компрессора воздух. Менее затратными, но и менее производительными являются анаэробные бактерии, которые кислород не используют.

Чтобы поднять степень биологической фильтрации, переработанные стоки подвергают доочистке. В большинстве случаев для этого применяют многослойные песчаные фильтры или так называемые контактные осветлители. В редких случаях используют микрофильтры.

Если стоки содержат трудноокисляемые вещества, их можно отфильтровать с помощью активированного угля или другого сорбента, либо прибегнуть к химическому окислению, например, с помощью озона.

В ходе очистки биологическим методом вода избавляется от токсичных веществ, но насыщается фосфором и аммонийным азотом.

Биологическая очистка воды на предприятии

Для удаления азота применяют два способа:

Физико-химический: воду подвергают известкованию, за счет чего ее рН увеличивается до 10 – 11 единиц. Образующийся при этом аммиак выводят в градирнях при помощи отдувки воздухом.
Биологический.

Биологический метод осуществляется поэтапно:

Сначала при помощи особых бактерий в аэротенке происходит нитрификация очищенной воды.
Далее жидкость поступает в герметично закрытую емкость – денитрификатор, где находящиеся без доступа воздуха бактерии разрушают молекулы нитритов и нитратов (выделяется молекулярный азот) путем отщепления от них необходимого для жизнедеятельности кислорода.

Физико-химические методы очистки

В данную категорию входят следующие способы:

Процесс физико-химической очистки воды

Существует несколько разновидностей флотации: напорная, механическая, биологическая, пенная, пневматическая.

Кроме указанных методов в рамках физико-химической очистки применяют обратный осмос, выпаривание, экстракцию и многое другое.

Здоровье человека во многом зависит от качества потребляемой воды. Так как водопроводная вода далека от идеала, люди все чаще устанавливают фильтры для воды. Обзор типов фильтров вы найдете на нашем сайте.

Какую модель насосной станции для дачи лучше приобрести, рассмотрим в этом материале.

Механические и физические методы

Механическим способом избавляются от нерастворимых включений. В большинстве случаев эта стадия является предварительной и используется в сочетании с другими видами очистки. Данная методика включает три этапа.

Отстаивание

Также часто называют гравитационной очисткой. В ходе отстаивания примеси с большей, чем у воды, плотностью собираются на дне, а легкие – всплывают. К последним относятся многие примеси, характерные для стоков промышленных предприятий: масла (отстойник называют маслоуловителем), жиры (жироловушки), нефть (нефтеловушки) и смолы (смолоуловители). Ранее отдельные жироловушки применялись и для очистки бытовых стоков, но сегодня их функция возложена на особые устройства, которыми оснащаются отстойники.

Для удаления песка и других взвесей минеральной природы применяют особую разновидность отстойников — песколовки. Они могут быть трубчатыми, статическими и динамическими.

В силу особенностей технологии гравитационным методом очистки удается выделить только 80% примесей, поддающихся такой обработке. В среднем это количество составляет всего 60% от общего объема нерастворенных примесей. Чтобы сделать отстаивание более эффективным, применяют такие методы, как осветление при помощи взвешенного фильтра, биокоагуляцию и преарэрацию (бывает с избыточным илом или без него).

Содержащий большое количество яиц гельминтов и болезнетворных бактерий осадок подвергают доочистке при помощи анаэробных микроорганизмов в септиках и метантенках.

Процеживание

Для отсеивания крупных взвешенных частиц (плотность почти равна плотности воды) стоки процеживают через установленные на их пути решетки и сита.

Фильтрование

Вместо сит применяют тканевые, пористые или мелкозернистые фильтры.

Существуют специальные устройства – микропроцеживатели, представляющие собой оснащенный сеткой барабан. Отсеянные примеси смываются в бункер-уловитель струей воды, бьющей из специальных форсунок.

Видео на тему

Так уж устроено, что в процессе своей жизнедеятельности человечество производит большое количество различных видов отходов, которые загрязняют окружающую среду. Для решения этой проблемы существует много способов, отличающихся как сложностью, так и эффективностью.

При этом наиболее сложной задачей может считаться очистка сточных вод, представляющая собой довольно сложный комплекс мероприятий, направленный на удаление различных видов загрязнений.

Стоки, в зависимости от их происхождения, обладают разной степенью токсичности, но все они представляют огромную опасность для окружающей среды, способствуя ухудшению экологической обстановки.

Поэтому очистка стоков является обязательным и необходимым этапом, который проводится перед тем, как осуществить сброс в естественные водоемы, бассейны рек.

Такой подход позволяет не только сохранить природное равновесие, но и даже предотвратить экологическую катастрофу.

Кроме того, надо учитывать, что развитие современных технологий и производства приводит к тому, что стоки по своему составу отличаются большим разнообразием, а это требует не только использования разных методов для их очистки, но и постоянного совершенствования технологий.

Для чего нужны канализационные, ливневые очистные сооружения и другие виды объектов?

Стоки – это общее понятие, под которым объединяются различные виды загрязнений воды, поступающей в общие или централизованные канализационные сети, а также накапливаемой и аккумулируемой в различных очистительных сооружениях.

Следует отметить, что к производству стоков причастен не только человек, но также и сама природа: заметную их часть составляют ливневые загрязнения .

Последние хоть и имеют естественное происхождение, тем не менее представляют значительную угрозу для экосистемы и также требуют очищения, особенно с учетом места их появления.

Например, образованные в городах такие ливневые воды собирают в себя большое количество токсичных веществ и нерастворимых частиц.

Поэтому также опасны для природы, как и производственные или канализационные стоки.

производственные или технологические стоки составляют львиную долю всех сбросов;
коммунальные или бытовые сточные воды являются продуктом жизнедеятельности человека;
ливневые стоки – их основным источником являются осадки, хотя могут образовываться, особенно в городах, вследствие уборки улиц и других объектов инфраструктуры.

С учетом того, что источники стоков отличаются большим разнообразием, их состав также весьма вариативен.

Поэтому использовать одни и те же методы очистки сточных вод невозможно: в зависимости от типа загрязнений и их состава выбирается оптимальный вариант, эффективность которого должна быть наиболее высокой и в идеале стремиться к показателю 100%.

Виды загрязнений сточных вод

Даже выбирая автономные очистные сооружения для загородного дома, потребителю следует быть осведомленным не только в вопросах того как происходит процесс разложения стоков, но и ориентироваться в их химико-биологическом составе.

Знание этого позволяет подобрать оптимальный вариант оборудования, которое позволит добиться высокой степени очистки таких вод.

минеральные, представленные вкраплениями песка, глины, включающие также различные виды солей и т. д.;
биологические – эти загрязнения имеют органическую природу и состоят из большого количества различных микроорганизмов, при этом источником их образования может являться как жизнедеятельность человека, так и природные факторы: такие стоки часто содержат продукты разложения флоры или фауны;
органические – это отдельный вид загрязнений, хотя и имеет определенные сходства с предыдущим. Но в этом случае основными источниками таких стоков являются химическая органика, в том числе и полимеры.

В бытовых стоках, как правило, превалируют биологические загрязнения, а в промышленных в основном химическая органика.

Очистные сооружения сточных вод: основные виды и назначение

накопительного резервуара, в котором устанавливаются специальные фильтры, предназначенные для удаления крупных загрязнений;
биофильтров – в них происходит процесс разложения органики;
дезинфицирующих камер, основное предназначение которых – это обеззараживание очищенных стоков. После этого очищенную и осветленную воду можно безопасно для окружающей среды отводить в водоемы или грунт.

В зависимости от места и сферы использования, очистительные сооружения делятся на:

1. объекты, предназначенные для очистки канализационных стоков, поступающих по централизованной системе водоотведения.

2. специальные очистительные сооружения для обслуживания предприятий.

3. автономные очистительные станции – их основной областью применения являются частные дома и другие объекты, не подключенные к центральному водоотведению. Отличаются большим разнообразием как по конструктивным особенностям и принципу работы, так и по объему.

ЛОС могут использоваться также и для обслуживания небольших загородных поселков.

В этом случае на их базе создается локальная система водоотведения, к которой подключаются отдельные домохозяйства.

4. ливневая канализация – это отдельный вид инфраструктурного объекта, предназначенный для сбора стоков после осадков.

Как правило, очистные сооружения ливневых стоков – это независимые системы, но в небольших населенных пунктах могут подключаться к централизованной канализационной сети.

Наиболее сложным является процесс очистки промышленных стоков из-за высокого содержания в них различных примесей и даже ядовитых или токсичных соединений.

Поэтому их сброс в централизованную систему хоть и допускается, но исключительно после предварительной очистки.

Связано это, как правило, с экономической обоснованностью, так как для очистки промышленных стоков используется специальное оборудование , способное справляться с определенными типами загрязнений, характерными для конкретного производства.

Утилизация стоков в частных домах без доступа к централизованной канализации может происходить даже в традиционной выгребной яме, но, к счастью, такой способ уходит в прошлое.

Все больше владельцев загородных объектов выбирают локальные очистные сооружения для частного дома, которые являются не только цивилизованным вариантом решения проблемы, но и обладают высокой эффективностью.

Большинство таких сооружений способны очищать стоки на 90-98% , что соответствует параметрам технической воды, абсолютно безопасной для сброса в окружающую среду.

Кроме того, такую воду вполне можно использовать для полива огородов, мытья машин и других хозяйственных целей.

Последний фактор вторичного использования воды преследует не только экономическую выгоду, но и является показателем цивилизованного водопользования, особенно с учетом того, что запасы пресной воды истощаются, но при этом потребности человечества возрастают.

В среднем, комфортное водопользование составляет около 200-300 литров воды в день для одного человека, а такие данные, естественно, заставляют задуматься о том, что с природой нужно обращаться бережно.

Очистка воды. Видео:

Методы и технологии очистки стоков

Следует учитывать, что промышленные, ливневые и канализационные очистные сооружения, несмотря на то, что все они используются для утилизации стоков, принципиально отличаются между собой и, прежде всего, применяемыми технологиями.

Существует несколько основных методов для очистки, которые могут использоваться как самостоятельно, так и в комплексе, комбинированным способом.

Второй вариант более универсален и распространен и, например, широко используется в автономных системах очистки, так как позволяет справляться с разными типами загрязнений.

механические;
биологические;
химические;
биохимические;
физико-химические.

Механическая и биологическая очистка сточных вод

Механическая очистка позволяет удалить из стоков нерастворимые примеси и вещества, а основными элементами таких сооружения выступают различные виды фильтров.

Биологический метод применяется для удаления органических загрязнений и основан на работе аэробных бактерий.

Для их жизнедеятельности требуется постоянное поступление достаточного количества кислорода.

В том случае, если очистка происходит в закрытом резервуаре, то отличительной особенностью таких сооружений является наличие компрессорной установки.

Биологическая очистка может производиться и за счет работы анаэробных бактерий , но эффективность их работы несколько ниже и стоки часто нуждаются в дополнительном осветлении, хотя с экономической точки зрения этот вариант предпочтителен, так как энергонезависим.

Следует заметить, что в современных ЛОС часто используются оба способа, что позволяет доводить степень очистки стоков до максимальных показателей.

Химический и физико-химический методы очистки стоков

Химическая очистка предполагает удаление из загрязненной воды химических элементов и соединений, а для этого используются различные виды реагентов, выбор которых определяется природой стоков.

В результате химической реакции сточных загрязнений со щелочами, кислотами или специальными окислителями, в роли которых чаще всего выступают озон и хлор, образуются нерастворимые взвеси , которые с помощью фильтрации легко удаляются.

Кроме того, в результате работы реагентов может происходить и нейтрализация загрязнений .

В результате не только утилизируется патогенная флора, но и нормализуется рН воды.

Физико-химический метод позволяет утилизировать растворенные в стоках мелкодисперсные и неорганические соединения, также этот способ направлен на разрушение трудно поддающихся окислению органических веществ.

Для достижения цели используются несколько видов очистки, а их выбор определяется как загрязнениями, содержащимися в стоках, так и объемом грязной воды.

1. Коагуляция – этот вид очистки предполагает использование химических реактивов, в качестве которых применяются соли железа, аммония и другие.

При данном способе очистки удается избавиться от основного количества загрязнений, которые оседают в виде хлопьев или взвесей и легко поддаются механическому удалению при помощи, например, фильтров.

Следует также отметить, что коагуляция является одним из основных методов очистки промышленных стоков.

2. Флокуляция – этот вид предполагает использование специальных химических соединений, флокулянтов, которые, так же как и коагулянты, связывают молекулы загрязняющих веществ, объединяя их в различные нерастворимые субстанции, легко удаляемые фильтрацией.

3. абсорбция позволяет удалить практически любые загрязнения, а основан этот метод также на использовании реагентов, в зависимости от выбора которых определяется тип данного вида очистки: деструктивная или регенеративная.

4. экстракционный метод используется реже и направлен на удаление органики. Основан на использовании специального реагента – экстрагента, который при попадании в стоки способствует отстаиванию чистой воды и концентрации вредных примесей в отдельном слое.

А если из сточных вод необходимо произвести удаление радиоактивных элементов, а также мышьяка, ртути, свинца и других токсичных соединений, то используется метод ионного обмена.

К физико-химическим методам очистки относится и флотация , являющаяся способом удаления загрязнений.

Этот способ очистки основывается на использовании вихревых потоков воздуха, подаваемых в сточные воды и способствующих всплытию на поверхность нерастворимых фракций мусора.

Нередко этот вид очистки применяется в комплексе с реагентами, роль которых сводится к ускорению процесса и повышению его эффективности.

Биохимический метод очистки и особенности его применения

Этот комбинированный метод очистки имеет широкое применение, в том числе и в локальных очистительных сооружениях автономного типа, и основан на использовании как химических реагентов, так и активных микроорганизмов анаэробного и/или аэробного вида.

Характерной особенностью этого метода является то, что он может применяться как в сооружениях открытого, так и закрытого типа.

При этом использование химических реагентов в открытых отстойниках оказывается не так эффективным, а сам процесс очистки занимает весьма много времени.

Кроме того, для очистки стоков в этом случае требуется использование больших площадей. Это не всегда технически возможно или экономически обоснованно.

Применение биохимического метода в сооружениях с искусственной средой , таких как аэрофильтры, аэротенки и биофильтры, позволяет достигать более высоких результатов очистки.

В аэрофильтрах удаление загрязнений происходит за счет работы фильтрующего слоя, в качестве которого используется специальная засыпка , например, керамзит, гравий или шлак, и принудительного нагнетания кислорода.

Функционирование биофильтра имеет схожий принцип работы, но в этом случае вся нагрузка по очистке стоков возлагается на засыпку, так как нет искусственного поступления воздуха.

Аэротенки отличаются более высокими показателями очистки, а принцип их работы основан на использовании активного ила.

Очистные сооружения, канализация. Видео:

Как правильно следует располагать очистные сооружения канализации?

Независимо от того, какие типы сооружений используются для очистки стоков, важно соблюдать принцип их расположения, который основан на последовательности утилизации загрязнений в зависимости от их вида:

сначала стоки должны попадать в накопитель, в котором также происходит первичный отстой воды и механическая чистка от крупных нерастворимых загрязнений;
если в системе предусмотрен второй отстойник, то в нем происходит дальнейший процесс очистки, связанный, в том числе и с использованием химических реагентов или активного ила (выбор зависит от типа конструкции или сооружения, а также от объемов стоков);
далее для очистки стоков применяются биохимические методы, а сам процесс происходит в аэротенках или био- и аэрофильтрах;
осветленная вода в дальнейшем поступает в очередной отстойник, в котором она подвергается дополнительной обработке и дезинфекции, в том числе с использованием химических реагентов или ультрафиолетового облучения.

Естественным продуктом очистки стоков является осадок, который, как правило, должен перерабатываться.

Цель этого процесса состоит в том, чтобы полностью нейтрализовать его химическую и биологическую активность, а связано это с тем, что в стоки могут попадать токсичные продукты, представляющие опасность для окружающей среды.

Их утилизация без предварительной обработки недопустима не только с экологической точки зрения, но и с нормативной.

Особенно строгие требования предъявляются к промышленным стокам, которые после предварительной очистки на предприятии могут поступать в общую канализационную систему.

Даже безобидные, с первого взгляда, ливневые стоки также иногда содержат большое количество токсичных элементов.

Но в то же время осадок, получаемый после очистки стоков в ЛОС, как правило, не токсичен и может использоваться в виде удобрения для огородов и садов, расположенных на загородных участках.

Читайте также: