Все об очистке сточных вод

Вода играет важную роль в условиях комфортного проживания человека как в городе, так за его пределами. Она выступает в качестве ключевого ресурса для промышленности и является источником жизни для всех. Поэтому стоит позаботиться о том, чтобы организовать эффективную очистку сточных вод. Сегодня существует несколько способов подобной чистки, и каждый следует рассмотреть отдельно.

Очистка сточных вод – комплекс различных действий, задача которых кроется в удалении вредных веществ из сточных вод, способных нарушить чистоту экосистемы. Образование стоков – это результат активной деятельности человека. Стоки способны навредить здоровью живых организмов, поэтому важно, чтобы они не попали в водоёмы или грунтовые воды. С каждым годом актуальность очистки сточных вод растёт.

В зависимости от происхождения стоки принято делить следующим образом.

• Бытовые или хозяйственно-фекальные, городские. К их числу относят стоки, которые поступают в канализацию от жилой застройки и общественных зданий.

• Производственные. Сточные воды промышленных объектов, где происходят различные технологические процессы.

• Дождевые, которые стекают в канализацию после выпадения дождей, таяния снега, мойки территории.

Вид сооружения для очистки воды определяется методикой, которую выбирает предприятие или застройщик. Стоит подробнее рассмотреть, какой вид оборудования используют для устранения из воды вредных веществ и других загрязнений.

Представляют собой устройства механического типа, посредством которых удаётся удалить из поступающих стоков крупный мусор. Воду пропускают через стержни, расстояние между которыми определяется предварительными расчётами. В зависимости от степени загрязнения определяется шаг и количество стержней решётки.

Функции подобных устройств:

• снижение нагрузки на оборудование следующих этапов;
• удаление крупных примесей и осадков;
• обеспечение защиты оборудования от повреждения.

Производители выпускают решётки стационарного и самоочищающегося типа, а также специальные дробилки.

Специальное оборудование для чистки сточных вод. С помощью песколовок из стоков выводят тяжёлые и твёрдые примеси органического происхождения, к числу которых относят:

• гравий;
• песок;
• кости и их осколки;
• шлак.

С помощью песколовок удаётся извлечь из воды частицы бетона и бой стекла. Процесс осуществляется посредством задействования центробежной силы и учёта разных плотностей обрабатываемых веществ. Производители выпускают несколько видов песколовок. Они могут быть вертикального или горизонтального типа, а также аэрируемыми и центробежными.

Ёмкость для накопления жидкости с целью её отстаивания для получения осадка из взвесей и примесей механического типа.

Выпускают следующие виды отстойников.

• Горизонтальные. В этом случае стоки текут параллельно земле, что обеспечивает надёжную работу устройства.

• Вертикальные. Сток поступает сначала в нижний уровень отстойника. Так удаётся оставить тяжёлый осадок и поднять лёгкую воду наверх, где её удаление происходит посредством переливных карманов.

• Радиальные. Конструкция напоминает предыдущий вариант, единственное отличие – наличие перемешивающего устройства. Лопасти вращают жидкость, определяя таким образом направление осадка для его последующей сборки и выведения.

• Оборудование с тонкослойными элементами. В таких отстойниках устанавливают ламели, за счёт чего удаётся увеличить площадь осаждения вредных примесей.

Гидроциклоны – специальные аппараты, посредством применения которых удаётся устранить из жидкости мелкие и твёрдые виды загрязнений. Удаление происходит в потоке с учётом центробежной силы, организованной вращением жидкости внутри.

Подобные устройства распространены на сильнозагрязнённых песком стоках и пульпах, так как с помощью такого оборудования удаётся организовать очистку больших объёмов.

Аппарат, очистка воды в котором проводится путём пропускания загрязнённой жидкости через сетчатые элементы. Чаще остальных в качестве таких элементов выступают плетёные сетки из стальной проволоки или волокна из полимера. Размер ячеек сетки определяется количеством поступающей жидкости.

Основу оборудования составляет наборный картридж, в котором собрано несколько пластиковых дисков для образования полей фильтрации. На поверхности каждого диска нанесена насечка определённого размера. Когда каналы пересекаются, диски формируют поры, в которые проникают примеси и удерживаются там.

Блоком выступает аэротен – особая ёмкость, внутри которой живут и размножаются простые микроорганизмы: бактерии и микробы. Их жизнедеятельность поддерживается посредством обогащения стоков кислородом. За счёт их работы и происходит очистка поступающих вод.

Загрязнителей воды множество, поэтому нет уникального способа устранения из загрязнённой воды нерастворимых и растворимых частиц одновременно. Для реализации эффективной очистки сточных вод используют разные методы:

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

Зачастую для качественной очистки воды требуется использование сразу нескольких способов. Методы подбирают, опираясь на состав загрязнений поступающей жидкости и степень очистки, которую нужно получить.

Предполагает устранение из сточных вод химических соединений и отдельных элементов. Для получения требуемого результата используют различные реагенты, подбор которых осуществляют в зависимости от природы поступающих стоков.

Результатом химической реакции становится образование нерастворимых взвесей, которые затем удаляют из воды с помощью фильтров. Также посредством использования реагентов удаётся нейтрализовать большинство загрязнений, предотвратив ухудшение состава воды. Реагентный метод востребован в промышленности.

Дополнительно в процессе использования во время очистки химических реагентов удается нормализовать pH воды и устранить большую часть патогенной микрофлоры. Такая методика позволяет сэкономить на последнем этапе очистки – обеззараживании.

Главный принцип такой очистки – использование микроорганизмов для устранения загрязнений в стоках. Бактерии и микробы запускают окислительные и восстановительные реакции в органических веществах, которые содержат сточные воды. Биопрепарат для проведения подобной очистки выпускают в виде:

• раствора;
• суспензии;
• коллоида.

В свою очередь, для использования подобной методики применяют разные виды сооружений. В оборудовании первого типа очистку осуществляют в условиях, максимально приближенных к реальным. Во вторых необходимые факторы создают искусственным путём.

К первой группе систем относят небольшие сооружения в виде маленьких водоёмов, способных пропустить воду через почву. Организмы в таких жидкостях беспрепятственно получают нужную порцию кислорода для организации собственной жизнедеятельности.

Комбинированная методика очистки сточных вод, востребованная в очистительных сооружениях автономного типа. Принцип работы заключается в использовании:

• химических реагентов;
• активных микроорганизмов анаэробного вида;
• микроорганизмов аэробного вида.

Особенность биохимического метода в возможности его использования как в открытых, так и в закрытых сооружениях. При этом посредством внедрения микроорганизмов удаётся ускорить процесс очистки.

Более высоких результатов биохимической очистки можно добиться с помощью использования специальных растворов в аэрофильтрах, биофильтрах или аэротенках. Первый вариант обеспечивает качественное удаление загрязнений посредством работы специального фильтрующего слоя. Таким слоем обычно выступает засыпка из шлака, керамзита или гравия. Дополнительно в оборудование нагнетают кислород.

У биофильтра схожий принцип работы, но в случае его использования основная нагрузка идёт на засыпку. Искусственное поступление воздуха отсутствует.

Аэротенки позволяют добиться высоких показателей очистки, но при этом требуют больше времени на выполнение процедуры и занимают много места. Принцип работы подобных устройств основан на использовании активного ила.

Их также называют электрохимическими. С помощью таких методов удаётся организовать утилизацию растворённых в стоках мелкодисперсных и неорганических соединений. Также посредством методики можно разрушить органические вещества, которые с трудом поддаются окислению.

Для получения требуемых результатов принято использовать несколько видов физико-химической очистки. Выбор подспособа определяется видом загрязнителей в стоках, а также поступающим в очистные сооружения объёмом мусора.

При проведении такой очистки принято использовать химические реактивы в виде солей железа, аммония или других соединений. Посредством использования данной методики можно избавиться от большинства загрязнений, способных осесть в виде хлопьев или взвесей. Впоследствии осадок можно удалить с помощью фильтров. Метод востребован в основном на промышленных производствах.

Методика подразумевает задействование особых химических соединений – флокулянтов. В результате химической реакции образуются связи между молекулами загрязняющих веществ, что приводит к формированию нерастворимых субстанций.

Дальнейшее удаление взвесей и осадков происходит с помощью мембранных фильтров.

Представляют собой предварительный деструктивный этап очистки сточных вод. Ключевая задача – устранить из жидкости волокна, выпавшие в виде осадков или взвесей. Также посредством механической чистки удаётся вывести из сточных вод:

• твёрдые компоненты;
• грубодисперсные примеси;
• нерастворимые вещества.

Очистка включает несколько этапов.

1. Процеживание. В этом случае жидкость протекает через специальные решётки и сетки, размеры ячеек которых подбираются в зависимости от степени загрязнения стоков. Применение установок такого типа обеспечивает эффективное очищение воды на первом этапе.
2. Фильтрация. Воду на данном этапе пропускают через пористый или засыпной материал, применяя напор. В основном в качестве наполнителя для фильтра используют металлическую крошку, песок или частички стекла.
3. Отстаивание. Процедура сопровождается гравитационным осаждением и разделением на фракции твёрдых загрязнителей. Самым простым устройством для отстаивания является песколовка.
4. Дисковой фильтр. Имеет форму цилиндрического пакета с встроенными в конструкцию полимерными дисками. За счёт использования такого оборудования удаётся повысить степень очистки воды.

И это далеко не полный перечень классификаций доступных методик и оборудования для проведения механической чистки сточных вод. В некоторых изданиях можно встретить термические методы очистки стоков.

Типовая технология очистки сточных вод включает несколько этапов, каждый из которых стоит рассмотреть внимательно.

На предварительном этапе происходит удаление нерастворимых механических примесей. Стоки пропускают через систему решёток и сит, а затем жидкость поступает в отстойник. Каждое сито и каждая решётка отличаются шагом расположения ячеек. Производители выпускают следующие виды сеток:

• с крупной ячейкой;
• мелкой;
• средней.

Проводится с использованием микроорганизмов. Выделяют два способа биологической чистки сточных вод.

1. Аэробный. Проводится с применением бактерий, которые для организации самостоятельной жизнедеятельности потребляют кислород. Поэтому важно, чтобы поступающая в ёмкость с бактериями жидкость была насыщена кислородом. В качестве основных сооружений используют биофильтры с активным илом или аэротенки. Габариты очистительных ёмкостей подбираются в соответствии с проектной документацией.
2. Анаэробный. Очищение стоков происходит с помощью бактерий, способных прожить без кислорода. Органические вещества, которые содержатся в поступающих в ёмкость сточных водах, также преобразуются за счёт работы микроорганизмов в углекислый газ и метан. Сам процесс происходит в специальных баках – метатенках.

Второй вариант считается наиболее экономичным, однако не таким эффективным по сравнению с первым вариантом.

Подразумевает более тщательное удаление примесей, которые остаются в очищенных стоках. Для проведения очистки используют коагулирующие растворы, которые активно борются со взвесями и растворёнными солями металлов.

Особой популярностью пользуется титановый коагулянт, который проявил большую эффективность по сравнению с растворами на основе алюминия или железа.

Современная схема очистки и обеззараживания, посредством которой удаётся удалить из сточных вод патогенную микрофлору. На сегодняшний день выступает в качестве завершающего этапа, после которого воду сбрасывают в грунт или водоём.

Очистка сточных вод – необходимый процесс для предотвращения загрязнения водоёмов и ухудшения жизни людей, других организмов.