Очистка сточных вод

Химические методы, используемые в очистке сточных вод, реализуются при необходимости нейтрализации, окисления и восстановления загрязнений в стоках. К методу окисления относится также и электрохимическая обработка вод. Последнюю чаще применяют для извлечения растворенных примесей при необходимости обеспечить оборотное водоснабжение.

Иногда химической очистке в очистных сооружениях подвергаются сточные воды перед их направлением на биоочистку. В этом случае снижаются расходы на последнюю и повышается ее эффективность. Чаще химочистку используют на конечном этапе – для доочистки стоков перед сбрасыванием в поверхностные водоемы, на рельеф.

Нейтрализация стоков

Процесс нейтрализации стоков на локальных, мобильных очистных сооружениях и иных типах систем очистки заключается в доведении их водородного показателя (рН) до норм, которые находятся в границах 6,5…8,5. При таких значениях воды уже считаются неопасными для человека и природы и могут использоваться, например, повторно в технологии мойки автомобилей.

На практике стоки большинства предприятий, поступающие на очистные сооружения, почти всегда имеют показатели рН, значительно отличающиеся в разные стороны от нормальных и содержат или кислоты, или щелочи. Преобладание тех или иных определяют щелочную или кислотную реакцию стоков.

Обе ситуации являются неблагоприятными, вызывают преждевременную коррозию различных деталей, узлов, емкостей, трубопроводов, входящих в мобильные или локальные очистные сооружения, могут приводить к нарушению биохимических процессов в водоемах, в системах очистки стоков.

Нейтрализация стоков – одно из важных направлений в деятельности отечественной фирмы «Эководстройтех», направленной на создании в России полноценного цикла по разработке и выпуску всего необходимого для высококачественной очистки сточных вод ассортимента очистного оборудования. Настоящим успехом ее в этом направлении является представление на рынок уникальной станции нейтрализации стоков (Рисунок 1).

Данная установка инновационна по техническим и технологическим решениям, многие принятые в ней решения являются изобретениями, на что получены российские патенты, охранные документы других стран. Станция уникальна по характеристикам и доступна по цене, что делает ее конкурентной в сравнении с зарубежными изделиями при комплектации любых типов локальных очистных сооружений.

Технологии, применяемые для нейтрализации стоков

Нейтральной кислотно-щелочная реакция считается при показателях рН сточных вод, находящихся между 6,5 и 8,5. Колебания их, независимо в какую сторону – причина направления стоков на предварительную нейтрализацию. Делаться такое должно при сбросах воды в городские (муниципальные) очистные сооружения, в водоем, на рельеф.

Разработка технологической схемы нейтрализации стоков, подбор оборудования по мощности, соответствующей потребностям конкретных, например, мобильных очистных сооружений, учитывает всегда:

  • возможность взаимной нейтрализации поступающих со стоками кислот и щелочей;
  • наличие щелочного резерва, являющегося одним из показателей бытовых загрязненных вод;
  • способность природной нейтрализации водой водоемов.

Обычно производители станций нейтрализации, что характерно и для компании «Эководстройтех», предлагают потребителям два вида изделий, выполняющих работу в проточном и контактном вариантах. Они оба хорошо подходят для всех типов очистных сооружений, но первый предпочтительней при больших расходах стоков, а второй – при незначительных.

В оборудовании по нейтрализации стоков обычно предлагается заказчикам один из трех способов реализации этого химического метода: в накопителях, в отстойниках, в осветителях. Выбор зависит от различных расчетов, местных условий, возможности долгого хранения загрязненных вод. Последнее (до 10-15 лет) может обеспечиваться, к примеру, накопительными емкостями марки «НЕ» (Рисунок 2), большой выбор которых предлагается заинтересованным клиентам фирмой «Эководстройтех».

Нейтрализация стоков заключается в основном в связывании кислот, щелочей добавлением в стоки различных химикатов. В результате образуется взвесь, выпадающая в осадок, объем которого определяет:

  • кoличество ионов кислоты, металлов, находящихся в исходной воде;
  • количество используемого химреагента, его вида;
  • заданный уровень осветления стоков.

Практически самое большое количество осадка образовывается при использовании в станции известкового молока с активной долей окиси кальция в 50%.

Серьезной проблемой при нейтрализации реагентами воды на локальных очистных сооружениях от промпредприятий является их неравномерность поступления и различие каждой «партии» по составу загрязнителей. Этот вопрос решается или установкой вблизи станций емкостей-усреднителей (могут применяться те же накопительные емкости марки «НЕ», выпускаемые фирмой «Эководстройтех» (Рисунок 2), или автоматизацией подачи объемов реагентов. Последнее, обычно, делается с использованием датчиков, отслеживающих уровень рН обрабатываемых вод.

Способ нейтрализации стоков способом смешивания вод (щелочных и кислых)

Режимы сброса стоков в очистные сооружения на промпредприятиях отличаются концентрацией веществ и поступлением по времени. Для кислых вод характерно постоянство таких характеристик, для щелочных – периодичность, залповость.

Такая реальность «сглаживается» путем комплектации станции регулирующим резервуаром, способным принимать не менее суточного объема щелочных вод. Выпуск их для смешивания с кислыми стоками производится равномерно, в количествах, необходимых для химической реакции со всеми кислотами, присутствующими в кислых стоках.

Комплектацию станции конкретными видами оборудования, реализующими описанный способ нейтрализации вод, в компании «Эководстройтех» производят после изучения баланса разных стоков, который поступают для очистки в локальные очистные сооружения от цехов, отдельных агрегатов. При этом, естественно, принимается в расчет периодичность выпусков и их объемы.

Способ нейтрализации стоков способом добавления реагентов

Этот способ применяется тогда, когда в стоках, сбрасываемых в очистные сооружения, отсутствует баланс между щелочью и кислотой, что исключает возможность их самостоятельной нейтрализации при смешивании. Вопрос решается путем добавления в воду недостающих химикатов.

Чаще на практике этот способ применяется для кислых стоков. Для нейтрализации кислот в них добавляют обычно местные материалы – отходы от разных производств. Как пример, для этого подходит шлам, который образуется при химводоочистке на ТЭЦ. Если в стоках находится серная кислота, то она хорошо утилизируется шлаками доменного, сталеплавильного или феррохромового производства.

Эффективность шлаков в нейтрализации кислот на станциях, входящих в состав, например, локальных очистных сооружений, объясняется наличием в них большого количества соединений кальция, оксида магния, кремния. В достоинствах материала также его большая пористость, что позволяет использовать материал без предварительного измельчения.

Кроме шлаков, при нейтрализации вод используют карбонаты кальция или магния (мел, известняк, доломит), Са(ОН)2 (известь-пушонка или известковое молоко), гидроксид натрия и соду. Последние два материала относительно дороги, поэтому применяются в том случае, если они являются отходами местных производств.

К реагентам, способным нейтрализовывать кислоты в стоках, относятся чистая известь или ее смесь с технической аммиачной (25%) водой. В преимуществах последнего – наличие аммиака, способствующего в дальнейшем биоочистке стоков в реакторах очистных сооружений, снижение объема известкового осадка.

При проектировании станций нейтрализации сотрудникам фирмы «Эководстройтех» приходится учитывать разные виды стоков:

  • имеющими в составе сильные кислоты:
  • вида HNО3: образованные на их основе кальциевые соли способны хорошо растворяться в воде;
  • вида H2SО3, H2SО4: образованные на их основе кальциевые соли водой растворяются плохо;
  • имеющими в составе слабые кислоты вида СН3СООН, Н2СО3.
  • Самые проблемные стоки второго вида, ибо они способны абсорбироваться на частичках реагента и замедлять ход реакции.

Известь может вводиться в стоки для нейтрализации в разных состояниях: известковое молоко (вариант при мокром дозировании), сухой порошок (при сухом варианте дозирования). Она может использоваться в виде извести-пушонки – этот вариант экономичнее при необходимости нейтрализации больших количеств (больше 5 т) кислоты. Для обработки небольших объемов (до 200 куб.м) целесообразно рассматривать вариант использования гидроксида натрия, соды.

Станции нейтрализации стоков от российского бренда «Эководстройтех», способные обеспечить беспроблемную обработку вод на локальных, мобильных очистных сооружениях или системах очистки других видов, комплектуются:

  • резервуарами-усреднителями, в которых временно хранятся кислые и щелочные стоки;
  • камерами-нейтрализаторами, являющимися местом прохождения химических реакций;
  • отстойниками, в которые направляются после нейтрализации стоки;
  • реагентным хозяйством (дозаторами, растворными баками, аппаратами для гашения извести и пр.);
  • оборудованием по обезвоживанию осадка.

В качестве последних целесообразно использовать большую линейку специализированного оборудования от фирмы «Эководстройтех», имеющего значительные преимущества перед импортными изделиями и отечественными аналогами. Это установки шнекового обезвоживания «УШОС» (Рисунок 3), ленточные фильтр-прессы (Рисунок 4), доказавшие свою эффективность на многих реализованных фирмой очистных сооружениях в разных регионах РФ, Казахстана.

Описанный состав оборудования не исчерпывающий и может дополняться по итогам обследования производства. К примеру, при наличии в загрязнениях механических примесей рекомендуется доукомплектовывать станцию нейтрализации, например, фирменными автоматическими решетками (Рисунок 5) типа «УМБ», песколовками (Рисунки 6 и 7) марок SF, WLSF, LSF или пескоотделителями «Эководстройтех-ПО» (Рисунок 8).

Окисление стоков

Этот метод химической очистки сточных вод реализуется:

  • когда необходимо обезвредить производственные стоки от токсичных примесей (цианидов, комплексных цианидов цинка и меди);
  • когда не нужно извлекать соединения из стоков;
  • когда использования других методов нецелесообразно или невыгодно.

Современные технологии, применяемые на очистных сооружениях для окисления стоков, используют большой набор окислителей: диоксид хлора, сжиженный и газообразный хлор, гипохлориты натрия и кальция, перманганат калия, хлорат кальция, бихромат калия, пероксосерные кислоты, озон, пероксид водорода, пиролюзит, кислород воздуха и пр.

Попадая в воду, эти вещества связывают химически токсичные загрязнения. В результате образуются менее токсичные примеси, которые удаляются другими методами, например, с применением флотаторов марок «FU», «FT» (Рисунки, соответственно, 9 и 10), производимые заводами компании «Эководстройтех».

Самым сильным окислителем считается хлор; но он очень агрессивный и в современной технологии очистки сточных вод от него начинают отказываться. Широкое применение получает озон (активность 2,07), реже используется пероксид водорода (0,68), перманганат калия (0,59).

Озонирование стоков

Окислитель-озон, попадая в стоки, разрушает многие примеси и органические вещества. Вместе с окислением способствует обесцвечиванию, обеззараживанию воды, устранению в ней запахов и привкусов.

Как окислитель озон действует и на неорганические, и на органические вещества, находящиеся в стоках в растворенном состоянии. Озону по силам справиться с фенолами, ПАВ, нефтепродуктами, сероводородом, соединениями мышьяка, цианидами, красителями, канцерогенными ароматическими углеводородами, пестицидами и пр. Одновременно происходит гибель различных микроорганизмов.

При озонировании стоков на локальных очистных сооружениях используются две технологии: катализ и озонолиз. При этом действие озона происходит по одному из 3 направлений:

  • непосредственное окисление одним атомом кислорода;
  • присоединением озона к веществу и образованием озонида;
  • усиление окислительного воздействия кислорода воздуха.

Электрохимическое окисление

Данный метод очистки сточных вод предполагает проведение их электролиза. При этом вид химического превращения примесей зависит от материала и вида электродов. В основе метода лежат катодное восстановление, а также анодное окисление загрязнений.

Способ энергозатратный, медленно работающий; поэтому его рекомендуют применять при незначительных объемах стоков или при наличии в них концентрированных загрязнений.

Как анод в методе используются нерастворимые электролитически материалы (уголь, магнетит, графит, диоксиды свинца, рутения, магния), которые наносятся на основу из титана. Как катод применяется легированная сталь, цинк, свинец.

Особой опасностью при электрохимическом окислении является возможное смешение выделяемых газов (водород, кислород), что может привести к взрыву. Для предотвращения этого между электродами размещают диафрагмы, изготавливаемые из керамики, стекла, асбеста.

Радиационное окисление

Метод основан на возникновении большого числа окислительных частиц при воздействии на стоки высокоэнергетических излучений. При реализации его на локальных очистных сооружениях чаще используют в качестве источников излучения радиоактивные цезий или кобальт, ускорители электронов, радиационные контуры, тепловыделяющие элементы.

Восстановление стоков

Данный метод используется при необходимости удаления из стоков мышьяка, хрома, соединений ртути.

Неорганические соединения ртути переводят с помощью реагентов (сульфид железа, гидросульфит натрия, боргидрид натрия, гидразин, сероводород, железный порошок, алюминиевая пудра) в металлическое состояние. Затем ее отделяют флотацией, фильтрованием, отстаиванием.

Для связывания мышьяка применяют диоксид серы. Получаемые при этом труднорастворимые соединения удаляют из стоков осаждением. Шестивалентный хром с помощью реагентов (активный уголь, бисульфат натрия, сульфат железа, водород, диоксид серы, пиритный огарок) восстанавливают до трехвалентного; полученный гидроксид затем легко осаживается в отстойнике.

Как очистить сточные воды: выбор способа получения чистой жидкости

Многие люди, пользуясь очищенной водой, даже не подозревают, какими методами это достигнуто.

Тем не менее, сейчас существует ряд способов очистки, таких как: механический, биологический, биохимический. химический, физико-химический, которые, в свою очередь, подразделяются на виды. В ряде случаев эти методы применяются комплексно.

Очистка сточных вод

Какой из них наиболее эффективен — об этом будет речь ниже.

Очищение воды от присутствующих в ней различного рода примесей, тяжелых металлов и их соединений — кропотливый технологический процесс. Сейчас есть множество методов получения чистой жидкости, различаются способы очистки сточных вод по степени загрязнения и концентрации примеси в воде.

Схема способов очистки.

Зачем чистить стоки?

Главной целью очищения является разрушение загрязнений различной природы и их удаление.

Это сложный производственный процесс, готовая продукция которого представляет собой очищенную воду. Её параметры доведены до установленных нормативов. Причем требования, предъявляемые к воде для различных целей, существенно отличаются и неуклонно усиливаются.

Методы очистки

Выбор способа очистки зависит от типа загрязнений.

Чаще всего максимальная фильтрация достигается комбинированием различных методов.

Из всего разнообразия существующих методов можно выделить основные виды:

  1. Механический — очистка сточных вод осуществляется от нерастворимых примесей.
  2. Химический. На этом этапе происходит обезвреживание кислот и щелочей.
  3. Биохимический.

    Вместе с химическими реагентами используются микроорганизмы, которые в качестве пищи употребляют загрязнения.

  4. Биологический. Водоочистка происходит без применения химикатов.
  5. Физико-химическая очистка сточных вод включает в себя несколько видов, каждый из которых будет рассмотрен ниже.

Механический

Комплексная очистка сточных вод.

Используют для предварительного очищения стоков от нерастворимых загрязнений и применяют в комплексе с другими видами.

Сама очистка осуществляется в несколько этапов.

Очищение

В процессе отстаивания частицы, с удельным весом большим, чем у воды, оседают на дно, а с меньшим — поднимаются на поверхность. К легким можно отнести масла, нефть, жиры, смолы. Подобные примеси присутствуют в производственных стоках.

Впоследствии происходит их удаление из очистных сооружений и отправка на обработку.

Важно! Чтобы отделить природные твердые взвеси пользуются особым вариантом отстойников — песколовками, которые выполняются трубчатыми, статическими или динамическими.

Процеживание и фильтрация

Для отделения крупных загрязнений в виде бумаги, тряпок и пр.

служат решетки. Для улавливания мелких частиц при механическом способе очищения воды используют тканевые, пористые или мелкозернистые фильтры. С этой же целью применяют микропроцеживатели, состоящие из барабана, снабженного сеткой. Смыв отделенных веществ в бункер-уловитель происходит под воздействием воды, которая подается через форсунки.

Биохимический

Система очистки сточных вод, которая в процессе работы вместе с химикатами использует специальные микроорганизмы, бывает двух видов:

Первые осуществляют водоочистку в естественных условиях.

Это могут быть водоемы, поля орошения где необходима доочистка почвы. Для них характерна низкая эффективность, большая зависимость от условий климата и необходимо наличие больших площадей.

Вторые функционируют в обстановке искусственной среды, где для микроорганизмов создаются благоприятные условия.

Это заметно повышает качество очистки. Такие станции можно поделить на три вида: аэротенки, био- и аэрофильтры.

  1. Аэротенки. Продуктивная биомасса представляет собой активный ил. При помощи специальных механизмов он смешивается с доставленными стоками в единую массу.
  2. Биофильтр — это устройство, где предусмотрена фильтрующая засыпка.

    Для неё используют такие материалы, как шлак, керамзитовый гравий.

  3. Аэрофильтр сооружен по такому же принципу, но в фильтрующий слой принудительно подается воздух.

Биологический

Биологические методы очистки сточных вод применяют тогда, когда имеются загрязнения органической природы.

Больший эффект наблюдается при использовании аэробных бактерий. Но для обеспечения их жизнедеятельности требуется кислород. Поэтому при работе в искусственных условиях необходима закачка воздуха, что приводит к увеличению затрат.

Применение анаэробных микроорганизмов снижает расходы, однако уступает по эффективности. Для увеличения качества фильтрации производят доочистку ранее переработанных стоков.

Наиболее часто с этой целью используются контактные осветлители, представляющие собой многослойный фильтр. Реже — микрофильтры.

Очистка сточных вод этим методом избавляет их от токсичных примесей, но одновременно происходит насыщение фосфором, азотом. Сброс такой воды нарушит экологическую систему водоема.

Удаление азота осуществляется другими способами.

Физико-химический

Физико-химический способ очистки.

Такой метод очистки позволяет выделять из стоков мелкодисперсные и растворенные смеси неорганических соединений и разрушать трудноокисляемые органические вещества.

Существует несколько видов такой очистки, выбор которого зависит от объема воды и количества содержащихся в ней примесей.

Коагуляция

Этот вид предполагает внесение химических реактивов: солей аммония, железа и т.п. Вредные примеси оседают в виде хлопьев, после чего их изъятие не представляет трудностей. При коагуляции мелкие частицы слипаются в крупные соединения, что значительно повышает эффективность процесса осаждения.

Подобный метод очистки выделяет из стоков основную часть нежелательных включений. Он находит применение при возведении промышленных очистных систем.

Флокуляция

Для ускорения процесса, при котором происходит образование осадка, дополнительно применяют флокуляцию.

Молекулярные соединения флокулянта при контакте с вредными примесями объединяются в одну систему, что позволяет снизить количество коагулянта. Хлопья, выпавшие в осадок, удаляются механическим способом.

Флокулянты бывают различного происхождения: природного (диоксид кремния) и синтетического (полиакриламид).

На скорость процесса флокуляции оказывают влияние порядок добавки реактивов, температура и уровень загрязнения воды, с какой частотой и силой происходит смешивание.

Время нахождения стоков в смесителе — 2 мин, а контактирование с реагентами — до одного часа. После чего осуществляют осветление воды в отстойниках. Сократить затраты коагулянтов и флокулянтов позволяет двойная обработка сточных вод, когда первоначальное отстаивание проводят без применения реагентов.

Адсорбция

Важно! Существует ряд веществ, которые способны поглощать вредные примеси.

На этом основывается метод адсорбции. В качестве реагентов используют активированный уголь, монтмориллонит, торф, алюмосиликаты.

Очистка сточных вод этим способом дает высокую результативность, позволяет удалять различные виды загрязнений. Адсорбция бывает двух типов: регенеративная и деструктивная.

Первый вариант обусловлен удалением вредных примесей из реагента и лишь после этого происходит их утилизация.

Во втором — они уничтожаются одновременно с адсорбентом.

Экстракционный

Вредные примеси помещают в смесь, состоящую из двух жидкостей, которые не растворяются одна в другой. Применяют тогда, когда необходимо удалить из стоков органические вещества.

Метод основан на добавлении определенного объема экстрагента.

При этом вредные вещества оставляют воду и концентрируются в созданном слое. Когда их содержание достигает максимального значения, экстракт удаляется.

Метод ионного обмена

Благодаря обмену, происходящему между контактирующими фазами, можно выводить радиоактивные элементы: свинец, мышьяк, ртутные соединения и т.д.

При высоком содержании токсичных веществ этот метод особенно эффективен.

Химический

Все химические методы очистки сточных вод основаны на добавлении реагентов, которые преобразуют растворенные вещества в состояние взвеси. После этого они удаляются без каких-либо трудностей.

В качестве реактивов применяют:

  • окислители (озон, хлор);
  • щелочи (сода, известь);
  • кислоты.

Нейтрализация

Очистка сточных вод подобным способом нейтрализует патогенные бактерии, выводит уровень рН на требуемый норматив (6,5-8,5).

Для этого применяют следующие методы:

  • смешивают щелочи и кислоты в форме жидкостей;
  • вводят химические реагенты;
  • фильтруют стоки, содержащие кислоты;
  • нейтрализуют газы с помощью щелочей и кислоты — раствором аммиака.

Окисление

Когда не удалось удалить примеси механическим способом и отстаиванием, используют окисление. Реагентами в этом случае выступают озон, бихромат калия, хлор, пиролюзит и др.

Озон применяется редко из-за высокой стоимости процесса и при большой концентрации он взрывоопасен.

Процесс восстановления

Важно! Суть метода: восстанавливается физическое состояние всех вредных загрязнений, а затем удаляют их методом флотации, отстаиванием или фильтрацией.

Когда необходимо произвести очищение от мышьяка, ртути, хрома используют этот метод.

Флотация

Метод флотации — очистка под воздействием воздуха под высоким давлением

Это способ, при котором всплытие мусора на поверхность достигается добавлением в сточные воды вихревых потоков воздуха.

Эффективность метода будет зависеть от гидрофобности частиц. Устойчивость воздушных пузырей к разрушению повышают добавкой реагентов.

Эффективность очистки сточных вод различными методами для наглядности можно представить в виде таблицы.

СпособЦель очисткиЭффективность в %
Механический Устранение взвешенных веществ

Снижение уровня БПК

75-90
Биологические методы очистки сточных вод Обезвреживание органических веществ 70-95
Биохимический Окисление загрязнений органической природы

БПК

85-90
Физико-химический Разрушение трудноокисляемых органических соединений 95
Химический Освобождение от вредных веществ в растворенном состоянии 95
Ионный обмен Удаляет токсичные вещества 95
Экстракционный Очищает стоки от органических примесей 80-95

Переработанные осадки, которые являются результатом очистки бытовых сточных вод и некоторых промышленных отраслей могут быть использованы сельским хозяйством в качестве удобрений.

Сохраните статью в соцсети:

Alex, 20 мая 2017.

Задайте свой вопрос по статье

Навигация:
Главная → Все категории → Очистка сточных вод

Технологические схемы очистки сточных вод
Технологические схемы очистки сточных вод

Если при расчете необходимой степени очистки сточных вод концентрация взвешенных веществ должна быть снижена на 40-50%, а величина показателя БПКП0Лн – на 20-3 0%, то можно ограничиться механической очисткой.

Сточная вода, поступающая на очистную станцию, проходит через решетки, песколовки, отстойники и обеззараживается при использовании хлора.

Отбросы с решеток направляются в дробилку и в виде пульпы сбрасываются в канал перед или за решеткой.

Возможен вариант вывоза отбросов на полигон. Осадок из песколовок перекачивается на песковые площадки. Из отстойников осадок направляется в метантенки с целью окисления органических веществ. Для обезвоживания сброженного осадка используются иловые площадки, дренажная вода с этих площадок перекачивается в канал перед контактным резервуаром.

При больших расходах сточных вод – от 50 тыс.

м3/сут до 2-3 млн. м3/сут и более применяется технологическая схема, приведенная на рис. 9.2. Механическая очистка сточных вод производится на решетках, в песколовках и отстойниках.

Для интенсификации осаждения взвешенных веществ перед первичными отстойниками могут использоваться преаэраторы, в которые подается определенная часть избыточного активного ила в качестве биофлокулятора.

Сырой осадок из первичных отстойников направляется в метантенки.

Биологическая очистка сточных вод по этой схеме осуществляется в аэротенке.

Аэротенк представляет собой открытый резервуар, в котором находится смесь активного ила и осветленной сточной воды.

Рис. 9.1. Технологическая схема очистной станции с механической очисткой сточных вод:
1 – сточная вода; 2 – решетки; 3 – песколовки; 4 – отстойники; 5 – смесители; 6 – контактный резервуар; 7 – выпуск; 8 – дробилки; 9 – песковые площадки; 10 – метантенки; 11 – хлораторная; 12 – иловые площадки; 13 – отбросы; ё4 – пульпа; 15 – песчаная пульпа; 16 – сырой осадок; 17 – сброженный осадок; 18- Дренажная вода; 19 – хлорная вода

Для нормальной жизнедеятельности микроорганизмов активного ила в аэротенк должен поступать воздух, который подается воздуходувка-ми, установленными в машинном здании.

Смесь очищенной сточной воды и активного ила из аэротенка направляется во вторичный отстойник, где 0саждается активный ил и основная его масса возвращается в аэротенк. В системе аэротенк — вторичный отстойник масса активного ила увеличивается за счет его прироста, поэтому часть его (избыточный активный ил) удаляется из вторичного отстойника и подается в илоуплотнитель, при этом объем ила уменьшается в 4-6 раз, а уплотненный избыточный ил перекачивается в метантенк. Очищенная сточная вода обеззараживается (обычно хлорируется) в контактном резервуаре и сбрасывается в водоем.

Сброженный осадок из метантенков направляется для механического обезвоживания на вакуум-фильтры или фильтр-прессы.

Обезвоженный осадок может подвергаться термической сушке и использоваться в качестве удобрения.

Рис. 9.2. Технологическая схема очистной станции с биологической очисткой сточных вод в аэротенках:
1 – сточная вода; 2 – решетки; 3 – песколовки; 4 – преаэраторы; 5 – первичные отстойники; 6 – аэротенки; 7 – вторичные отстойники; 8 – контактный резервуар; 9 – выпуск; 10 – отбросы; 11 – дробилки; 12 – песковые площадки; 13 – илоуплотнители; 14 – песок; 15 – избыточный активный ил; 16 – циркуляционный активный ил; 17 – газгольдеры; 18 – котельная; 19 – машинное здание; 20 – метантеки; 21 – цех механического обезвоживания сброженного осадка; 22 – газ; 23 – сжатый воздух; 24 – сырой осадок; 25 – сброженный осадок; 26 – на удобрение; 27 – хлораторная установка; 28 – хлорная вода

На рис.

9.3 приведена технологическая схема биологической очистки сточных вод на биофильтрах. Такие схемы используются для расходов сточных вод порядка 10- 20 тыс. м3/сут.

Рис. 9.3. Технологическая схема очистной станции с биологической очисткой сточных вод на биофильтрах:
1 – сточная вода; 2 – решетки; 3 – песколовки; 4 – первичные отстойники; 5 – биофильтры; 6 – вторичные отстойники; 7 – контактный резервуар; 8 – выпуск; 9 – отбросы; 10 – дробилки; 11 – хлораторная установка; 12 – осадок из первичных отстойников; 13 – биопленка из вторичных отстойников; 14 – песок; 15 – бункер песка; 16- иловые площадки

После сооружений механической очистки (решетки, песколовки и первичные отстойники) вода поступает на биофильтры и затем во вторичные отстойники, в которых задерживается биологическая пленка (биопленка), выносимая водой из биофильтров, далее вода направляется в контактный резервуар, дезинфицируется и сбрасывается в водоем.

Проходя через фильтрующую загрузку биофильтра, загрязненная вода оставляет в ней взвешенные и коллоидные органические вещества, не осевшие в первичных отстойниках, которые создают биопленку, густо заселенную микроорганизмами.

Основные способы очистки сточных вод

Микроорганизмы биопленки окисляют орга-нические вещества и получают необходимую для своей жизнедеятельности энергию. Таким образом, из сточной воды удаляются органические вещества, а в теле биофильтра увеличивается масса биологической пленки. Отработанная и омертвевшая пленка смывается протекающей сточной водой и выносится из биофильтра.

Для нормального хода процесса очистки в биофильтрах иногда необходимо осуществлять рециркуляцию осветленной во вторичных отстойниках воды, т.е.

подавать перед биофильтрами и смешивать с водой из первичных отстойников. Необходимость рециркуляции определяется расчетом.

Физико-химическая очистка городских сточных вод применяется для очистки расходов – 10-20 тыс.

м3/сут. На рис. 9.4 приведена технологическая схема физико-химической очистки сточных вод.

Рис. 9.4. Технологическая схема очистной станции с физико-химической очисткой сточных вод:
1 – сточная вода; 2 – решетки; 3 – песколовки; 4 – смеситель; 5 – камера хлопьеобразования; 6 – горизонтальные отстойники; 7 – барабанные сетки 8 – фильтры; 9 – контактный резервуар; 10 – выпуск в водоем; 11 – песок 12 – бункер песка; 13 – приготовление и дозирование реагентов; 14 – осадок 15 – осадкоуплотнители; 16 – центрифуги; 17 – хлораторная; 18 – шлам: 19 – отстоенная вода

Вода, прошедшая решетки и песколовки, направляется в смеситель, куда в определенных дозах подаются растворы реагентов – минеральных коагулянтов и органических флокулянтов.

При введении в сточную воду минеральных коагулянтов образуются оксигидраты металлов, на которых собираются взвешенные, коллоидные и частично растворенные вещества, флокулянты укрупняют хлопья оксигидратов и улучшают их структурно-механические свойства.

После камер хлопьеобразования осадки отделяются от очищенной воды в горизонтальных отстойниках. Для глубокой очистки от взвешенных веществ используются барабанные сетки и двухслойные фильтры или фильтры с восходящим потоком воды.

Обеззараженная хлором вода сбрасывается в водоем. Осадок из отстойников уплотняется и обезвоживается на центрифугах.

Приведенные технологические схемы широко распространены как в отечественной, так и зарубежной практике, при этом имеются станции, работающие измененным схемам.

Технологические схемы очистки производственных сточных вод могут решаться при использовании самых разнообразных методов очистки, включая физико-химические методы, биологический метод и т.д.

Это зависит от специфики загрязняющих сточные воды веществ, их концентрации и ПДК сброса в городскую канализацию. При разработке технологий очистки производственных сточных вод основной тенденцией должно быть максимальное повторно-оборотное использование очищенных вод на предприятиях. Атмосферные воды с промплощадок могут быть загрязнены такими же веществами, что и производственные, поэтому эти воды с промплощадок очищаются совместно с производственными.

Атмосферные сточные воды с территорий городов могут очищаться на отдельных очистных сооружениях при использовании, в основном, механических методов.

За рубежом атмосферные воды очищаются на городских очистных сооружениях совместно с бытовыми сточными водами, однако, и за рубежом в настоящее время определилась тенденция очистки атмосферных вод на автономных очистных сооружениях.

Похожие статьи:
Депонирование осадков сточных вод

Навигация:
Главная → Все категории → Очистка сточных вод

Статьи по теме:

Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум

Очистка сточных вод — этапы

Подробности Родительская категория: Сборник статей Категория: Статьи об очистке сточных вод

Очистка сточных вод включает в себя ряд этапов.

Очистка сточных вод — что это за процесс?

Механический этап

Производится предварительная очистка поступающих на очистные сооружения сточных вод с целью подготовки их к биологической очистки.

На механическом этапе происходит задержание нерастворимых примесей.

Сооружения для механической очистки сточных вод:

  • решётки (или УФС — устройство, фильтрующее самоочищающееся) и сита;

  • песколовки;

  • первичные отстойники.

Для задержания крупных загрязнений органического и минерального происхождения применяются решётки и для более полного выделения грубодисперсных примесей — сита.

Максимальная ширина ячеек решётки составляет 16 мм.

Методы очистки сточных вод

Отбросы с решёток либо дробят и направляют для совместной переработки с осадками очистных сооружений, либо вывозят в места обработки твёрдых бытовых и промышленных отходов.

Затем стоки проходят через песколовки, где происходит осаждение мелких частиц под действием силы тяжести, и жироловки, в которых происходит удаление с поверхности воды гидрофобных веществ путём флотации. Песок из песколовок обычно складируется или используется в дорожных работах.

Далее сточные воды переходят на первичные отстойники для выделения взвешенных веществ.

При этом происходи снижение БПК.

В результате механической очистки удаляется большая часть минеральных загрязнений.

Кроме того, механическая стадия очистки важна для создания равномерного движения сточных вод (усреднения) и позволяет избежать колебаний объёма стоков на биологическом этапе.

Биологический этап

Биологическая очистка предполагает деградацию органической составляющей сточных вод микроорганизмами (бактериями и простейшими).На данном этапе происходит минерализация сточных вод, удаление органического азота и фосфора, главной целью является снижение БПК5.

Могут использоваться как аэробные, так и анаэробные организмы.

С технической точки зрения различают несколько вариантов биологической очистки.

На данный момент основными являются активный ил (аэротенки), биофильтры и метантенки (анаэробное брожение).

Первичные отстойники, куда на этом этапе попадает вода, предназначены для осаждения взвешенной органики. Это железобетонные ёмкости глубиной более 4 метров и диаметром порядка 40 — 60 метров. В их центры снизу подаются стоки, осадок собирается в центральный приямок проходящими по всей плоскости дна скребками, а специальный поплавок сверху сгоняет все более легкие, чем вода, загрязнения, в бункер.

Так же в биологической очистки, после первичных отстойников, существует вторая линия радиальных отстойников.

Это илососы. Они предназначены для удаления активного ила со дна вторичных отстойников очистных сооружений промышленных и хозяйственных стоков.

Физико-химический этап

Для улучшения параметров очистки могут быть применены различные химические методы, как, например, дополнительная седиментация фосфора солями Fe и Al, хлорирование, озонирование, а также физико-химические методы, такие как электрофлотация.

Дезинфекция сточных вод

Для окончательного обеззараживания сточных вод предназначенных для сброса на рельеф местности или водоем применяют установки ультрафиолетового облучения.

Способы очистки канализационных стоков

Устройство канализации при отсутствии централизованной системы представляет собой сложную инженерную задачу. Схема канализации обусловлена типом оборудования для туалета, общим объемом «серых» сточных вод из умывальников, ванн, стиральных машин, бассейнов.

А также геологическими особенностями местности: глубиной залегания грунтовых вод, фильтрующими способностями грунтов, наличием в непосредственной близости от очистных сооружений водозаборов.

Сточные воды, поступающие в канализационную сеть, могут содержать отбросы минерального происхождения (песок, глину, частицы шлака, растворенные в воде соли, кислоты, щелочи); гниющие органические вещества (животного и растительного происхождения); болезнетворные бактерии, вредные химические вещества.

Методы очистки сточных вод, применяемые в локальных системах канализации, можно разделить на три основных типа: механический, химический и биологический.

Химический способ очистки сточных вод основан на применении различных реагентов, которые переводят растворенные примеси в труднорастворимое состояние. Далее происходит осаждение этих веществ.

Этот метод, в основном, применяют для очистки производственных сточных вод.

Механическая очистка заключается в удалении из сточной жидкости отбросов минерального происхождения, находящихся в ней в нерастворенном, а частично во взвешенном состоянии, а также и от посторонних предметов, плавающих в сточных водах.

При использовании механического способа очистки происходит отстаивание и фильтрация сточных вод. Один из минусов этого метода заключается в том, что не происходит очистки воды от растворенных органических загрязнений. Поэтому сооружения механической очистки (отстойники, песколовки, решетки и сита) чаще всего являются предварительной ступенью перед биологической очисткой.

В биологической очистке сточных вод участвуют бактерии, которые в зависимости от их отношения к кислороду делятся на две группы: аэробы (использующие при своем дыхании растворенный в воде кислород) и анаэробы (развивающиеся в отсутствии свободного кислорода).

Анаэробная (без доступа воздуха) очистка осуществляется в закрытых емкостях (метантенках, септиках, двухъярусных отстойниках), где идет сбраживание органических загрязнителей при помощи метанобразующих бактерий-анаэробов.

При аэробной (с подачей воздуха) очистке сточных вод применяют дренирующие поля, фильтрующие колодцы, биологические фильтры и аэротенки, в которых интенсивно, происходит процесс очистки.

Кислород, необходимый для жизнедеятельности микроорганизмов, поступает из окружающего воздуха либо его нагнетают специальными компрессорами (воздуходувками). Большое количество органических веществ, содержащихся в сточных водах, служит благоприятной питательной средой для бактерий-аэробов, которые способны поглощать в процессе своей жизнедеятельности различные органические вещества.

Способы очистки сточных вод

Во время биологической очистки создается активный ил. Канализационные стоки смешиваются с активным илом, значительно ускоряя и улучшая процессы окисления. В результате чего болезнетворные микробы поглощаются активным илом, погибают либо становятся его активными агентами или происходит их распад на безвредные.

Благодаря этому вода теряет склонность к загниванию, становится прозрачной, снижается ее бактериальное загрязнение.

В современных очистных сооружениях с биологической очисткой используются оба типа бактерий: анаэробы и аэробы.

Сначала канализационный сток попадает в емкость с анаэробами и окисляется там в течение 2–3 суток, затем он проходит процесс доочистки в емкостях с аэробами или в естественных условиях. Сточная жидкость при биологической очистке почти полностью освобождается от органических веществ и вредных бактерий.

Для летнего домика можно выбрать более дешевый вариант: устроить очистку для стока серой воды из раковин и душа и использовать биотуалет (рис.

24). Это промежуточный вариант для тех, кто не хочет устанавливать дорогостоящую канализацию и вместе с тем желает, чтобы «отхожее место» было удобнее «нужника» — люфт- или пудр-клозета.