Механические методы очистки сточных вод

Размещение сооружений очистки

Плоские участки с низким уровнем грунтовых вод подходят для очистных сооружений, чтобы жидкость могла пройти окончательную очистку в земле. В частных домах это участок, скрытый от посторонних глаз. Желательно, чтобы запахи, которые иногда появляются при разложении органики, не доходили до соседей.

Расположение септика

Обычно оборудование подбирается исходя из особенностей участка и типа местности. Например, на глинистых почвах технические сточные воды плохо усваиваются и возможен застой. Таким образом устанавливаются дренажные коммуникации, удаляющие жидкость с участка по трубам.

Согласно санитарным требованиям, канализационный бак должен находиться на расстоянии не менее 50 метров от питьевого колодца. Вокруг колодца фильтрации расположены поля фильтрации, в радиусе которых нет колодцев для питьевой воды.

необходимо соблюдать дистанцию ​​от края дороги – не менее 3 метров. Если есть проложенный электрокабель, от него удаляют канализацию на 1 метр. От трубопровода – 1,5 метра.

Источник – https://strojdvor.ru/kanalizaciya/ocistka-stocnyh-vod/

Химическая

Химические системы очистки сточных вод подразумевают использование для удаления загрязнений специальных химических веществ. В частности используют хлор, известь, соляную кислоту.

Химическая очистка сточных вод выполняется в несколько этапов:

  1. Нейтрализация загрязнений. Данный метод предполагает смешивание кислотосодержащих стоков с щелочными и последующую фильтрацию посредством соответствующих веществ. При этом в технологии нейтрализации кислых вод применяют доломит, цемент, аммиачную воду.
  1. Окисление. Окисление производится для обеззараживания загрязнений в процессе очистки сточных вод. В качестве окислителей используют хлорат натрия, озон, сжиженный хлор и т.д. Следует отметить, что наиболее эффективный окислитель – фтор. Однако на станциях и в системах применяется он достаточно редко, поскольку является довольно агрессивным химическим веществом. Наиболее распространенным окислителем, применяемым в промышленных установках и системах химической очистки сточных вод, является хлор.

Химическая очистка сточных вод подробно рассмотрена в видео.

Основные методы

Система очистки сточных вод должна работать комплексно, чтобы полностью удалять все вредные и токсичные вещества. Использование любого метода не дает стопроцентного результата.

Анаэробная биоочистка

Это осуществляется с помощью бактерий, которые получают энергию без использования кислорода. Это наиболее доступный вариант, позволяющий довести уровень очистки сточных вод до 90%.

Наиболее эффективна система бытовой канализации, куда сбрасываются фекалии. Анаэробные микроорганизмы добавляются из концентратов, которые можно купить в магазине. При этом есть возможность оборудовать прием газообразным метаном, который выделяется при переработке органики. Биореактор – дополнительное преимущество метода. Чтобы получить чистый газ, способный к горению, его необходимо очистить от влаги и углекислого газа.

Такие сложные установки используются в домах, где разводят животных и птиц. При больших объемах сырья биореактор окупается за год, так как собственники используют газ и продают органические удобрения.

Хранилище, в которое попадают основные сточные воды, называется варочным котлом. На дне находятся активированные илы, представляющие собой гранулы – бактериальные сообщества

Микроорганизмы медленно размножаются, поэтому важно поддерживать оптимальные условия для их выживания. Температура должна быть в пределах 30 градусов

В процессе работы возникает необходимость откачать часть микроорганизмов. Делается это вручную или с помощью канализационной машины. Вещество безопасно – его можно использовать на корм скоту или в качестве удобрения на участке, так как оно содержит большое количество минералов.

Аэробный метод очистки стоков

Для продолжения очистки сточные воды из метантенка направляются в аэротенк, где продолжают работать аэробные бактерии. Здесь процесс идет быстрее. Микроорганизмы более активно размножаются за счет наличия кислорода.

желательно, чтобы анаэробный и аэробный методы использовались вместе, поскольку аэробы завершают процесс биологической очистки.

Оборудование представлено открытыми емкостями – чаще всего прямоугольными железобетонными конструкциями, куда поступает жидкость, предварительно очищенная от твердого органического вещества. Для увеличения бактериальной популяции необходимо увеличение концентрации кислорода, что требует установки дополнительного оборудования.

Есть определенные требования к количественному составу бактерий. Например, более простые организмы поедают бактерии, уничтожая старые клетки и определенные сильно разросшиеся популяции.

Недостаток установки – высокая цена. Также необходимо найти подходящее место для установки обоих баков.

Химические и физико-химические методы

Химические методы часто сочетают с механическими, так как по отдельности не обеспечивают необходимой степени очистки. Используются препараты, нейтрализующие вредные вещества или окисляющие их до безопасных соединений, которые затем улавливаются фильтрами или механическими устройствами.

Если стоки насыщены кислотными компонентами, добавляют щелочные вещества: известь, гидроксиды, соду. При подаче щелочных отработанных жидкостей используются кислоты: серная или соляная. В результате получаются осадки в виде солей. PH-метр используется для проверки кислотности.

Озонирование – это химический метод очистки, суть которого заключается в окислении органических веществ. Процесс происходит быстро: большие массы воды можно очистить за короткий промежуток времени.

Недостатком метода является то, что перед озонированием необходимо провести очистку от крупных твердых примесей, что обычно делается в варочных котлах и аэротенках. Кроме того, высокие затраты энергии на эту технологию и реагенты, предназначенные для определенных ионов, например железа или марганца.

Физико-химические методы используются, когда присутствуют не только растворимые частицы, но и взвешенные в предварительно очищенной жидкости. Основные из них:

  • Флотация – пневматическая, напорная, механическая, электрическая. В результате взаимодействия пузырьков воздуха и взвешенных частиц возникают флотационные комплексы, которые всплывают на поверхность в виде пены и удаляются на следующем этапе.
  • Метод ионного обмена основан на замене одних частиц другими. Очистка производится ионообменниками – такими веществами, как синтетические смолы.

Механические методы

Сепараторы песка для очистки сточных вод отделяют жидкости от нерастворимых твердых частиц: шлака, стекла, песка.

Для качественного разделения необходимо правильно отрегулировать расход жидкости через сепаратор песка, чтобы частицы успели осесть на дно.

Другие методы очистки воды: физико-химические, биологические, реагентные, мембранные

Пройдя систему физического очищения, стоки самотоком переходят к следующим методам очистки – биологическому, химическому либо комбинированному. Рассмотрим их виды.

К физико-химическим методам относят:

  • коагуляцию;
  • адсорбцию;
  • флотацию;
  • экстракция;
  • ионный обмен;
  • диализ;
  • кристаллизацию.

Биологические методики очистки воды – это:

  • биологические пруды;
  • аэротенки;
  • биофильтры.

Реагентные методы:

  • окисление;
  • нейтрализация;
  • экстракция.

Мембранный способ предполагает прохождение стоков через особый фильтр – мембрану. Тип и принципы очистки подбираются с учетом состава водных масс и особенностей их дальнейшего применения.

Высокотехнологичные методы химической очистки

К высокотехнологическим методам очистки стоков, относятся методы, использующие в своем технологическом цикле новые разработки, позволяющие при помощи специфического оборудования обеспечить очистку от вредных и ядовитых примесей широкого спектра загрязнителей.

Наиболее прогрессивным и перспективным методом очистки выступает метод озонирования стоков. Озон, при попадании в сточные воды воздействует как на органические так и на неорганические вещества, проявляя при этом широкий спектр действия. Озонирование сточных вод позволяет:

  • обесцветить жидкость, значительно повысив ее прозрачность;
  • проявляет обеззараживающий эффект;
  • практически полностью устраняет специфические запахи;
  • устраняет сторонние привкусы.

Озонирование применимо при загрязнении воды:

  • нефтепродуктами;
  • фенолами;
  • сероводородными соединениями;
  • цианидами и производными от них веществами;
  • канцерогенными углеводородами;
  • уничтожает пестициды;
  • обезвреживает поврехностно-активные вещества.

Вдобавок к этому практически полностью уничтожаются опасные микроорганизмы.

Технологически озонирование как метод очистки может быть реализован как в локальных очистных установках, так и в стационарных станциях очистки.

Использование различных методов химической очистки сточных вод приводит к снижению вредных и опасных для человека и экосистем выбросов веществ от 2 до 5 раз, и сегодня именно химическая очистка позволяет добиться наиболее высокой степени очистки воды.

Принцип работы комплекса очистки сточных вод

В комплексе может быть реализована схема очистных сооружений сточных вод с наземным или подземным исполнением. Очистные сооружения хозяйственно-бытовых сточных вод устанавливаются в коттеджных поселках, а также в небольших населенных пунктах (150-30 000 человек), на предприятиях, в районных центрах и пр.

Если комплекс устанавливается на поверхности земли, он имеет модульное исполнение. Для того, чтобы минимизировать повреждения, снизить расходы и трудозатраты на ремонт подземных конструкций, их корпуса изготавливают из материалов, прочность которых позволяет противостоять давлению грунта и подземных вод. Кроме прочего, такие материалы отличаются долговечностью (до 50 лет службы).

Чтобы понять принцип работы очистных сооружений сточных вод, рассмотрим, как функционируют отдельные ступени комплекса.

Механическая очистка

Эта ступень включает в себя следующие типы сооружений:

  • первичные отстойники,
  • пескоуловители,
  • сорозадерживающие решетки и т.п.

Все эти приспособления предназначены для устранения взвесей, крупных и мелких нерастворимых примесей. Самые крупные включения задерживаются решеткой и попадают в специальный съемный контейнер. Так называемые песколовки обладают ограниченной производительностью, поэтому при интенсивности подачи стоков на очистные сооружения более 100 куб. м. в сутки, целесообразно устанавливать параллельно два приспособления. В этом случае их эффективность будет оптимальной, пескоуловители смогут задерживать до 60% взвеси. Задержанный песок с водой (песчаная пульпа) отводится на песковые площадки или в песчаный бункер.

Биологическая очистка

После удаления основной массы нерастворимых примесей (осветления стоков) жидкость для дальнейшей очистки поступает в аэротенк – сложное многофункциональное устройство с продленной аэрацией. Аэротенки разделятся на участки аэробной и анаэробной очистки, благодаря чему одновременно с расщеплением биологических (органических) примесей производится вывод из жидкости фосфатов и нитратов. Это существенно повышает эффективность работы второй ступени очистного комплекса. Активная биомасса, выделяемая из стоков, задерживается в специальных блоках, загруженных полимерным материалом. Такие блоки размещаются в зоне аэрации.

После аэротенка иловая масса переходит во вторичный отстойник, в нем происходит разделение на активный ил и очищенные стоки.

Доочистка сточных вод производится на самопромывных песчаных фильтрах или с помощью современных мембранных фильтров. На этом этапе количество взвешенных веществ, присутствующих в воде, сокращается до 3 мг/л.

Обеззараживание

Обеззараживание очищенных стоков выполняется методом обработки жидкости ультрафиолетом. Для повышения эффективности работы этой ступени очистные сооружения биологической очистки сточных вод оснащаются дополнительным воздуходувным оборудованием.

Стоки, прошедшие все ступени комплекса очистки, безопасны для окружающей среды и могут сбрасываться в водоем.

О том, как проводится монтаж ПНД труб своими руками. вы можете узнать из другого материала сайта.

А зачем нужна и как используется в сантехнике «американка» читайте по этой ссылке .

Седиментация

Седиментация — это первая операция, используемая в очистных сооружениях. Процесс осаждения удаляет такие предметы, как тряпки, бумагу, пластмассы и металлы, для предотвращения повреждений и засорений оборудования, трубопроводов и приспособлений.

Некоторые современные очистные сооружения используют сразу фильтра: грубой и тонкой очистки.

Грубые фильтры удаляют большие твердые частицы, тряпки и обломки из сточных вод и имеют отверстия 6 мм или больше. Типы механизмов включают механическую и ручную очистку.

Тонкие фильтры обычно используются для удаления материала, который может создать проблемы с эксплуатацией и обслуживанием в последующих процессах переработки, особенно в системах, которые не подвергаются первичной очистке. Типичные размеры отверстий для тонких фильтров очистки составляют от 1,5 до 6 мм.

Очень тонкие фильтра с отверстиями от 0,2 до 1,5 мм, помещенные после фильтров грубой или тонкой очистки, могут уменьшить взвешенные твердые вещества до уровней, близких к показателям, достигнутым путем первичного осветления.

Очистка твердых веществ шлифовальными устройствами и измельчителями уменьшает размер отходов, поэтому они могут быть удалены во время операций последующей обработки, таких как первичное отстаивание, где удаляются плавающие и осаждаемые твердые вещества.

Шлифовальные устройства для механической очистки устанавливаются в канале потока подачи жидкости для измельчения материала размером от 6 до 19 мм.

Измельчители состоят из вращающегося щелевого цилиндра, через который проходит через поток стока. Твердые тела, которые слишком велики, чтобы пройти через слоты, разрезаются на лопасти, когда цилиндр вращается, уменьшая их размер до тех пор, пока они не пройдут через щелевые отверстия устройства очистки.

Шлифовальные машины состоят из двух комплектов вращающихся резаков, мешалки, ловушки и срезают твердые вещества в однородный размер частиц, обычно 6 мм. Резаки установлены на двух дисках вала с промежуточными прокладками. Валы вращаются с разной скоростью для очистки резаков.

Способы очистки

Условно все методы очистки сточных вод можно разделить на несколько категорий:

  • механические;
  • химические;
  • химико-физические;
  • биологические;
  • комплексные.

Степень и характер загрязнения определяют применение конкретного способа или целой системы очистки сточных вод.

Механический способ

Этот метод очистки подразумевает отсеивание и фильтрацию механических включений. Сточные воды проходят через систему сит, фильтров, решеток, септиков, песколовок и, даже, навозоуловителей различных модификаций.

Дополнительным оборудованием считаются бензомаслоуловители, отстойники и нефтеловушки. Считается, что такой метод выделяет до 75 % твердых включений из бытовых стоков и до 95 % из промышленных.

Любопытно, что иногда грубодисперсные частицы содержат ценные материалы, которые впоследствии применяются в производстве.

Химический способ

Этот метод очистки сточных вод основан на добавлении в грязную жидкость химически активных реагентов. В результате реакции в осадок выпадают нерастворимые элементы.

Чаще всего этот метод применяется для очистки производственных стоков, которые нельзя сбрасывать в канализационные сети без предварительной кислотной или щелочной нейтрализации.

Химико-физический способ

Применяя эту технологию, из грязной воды удаляется растворенные примеси неорганического характера и тонкодисперсные вкрапления. Также происходит разрушение плохоокисляемых веществ и органических соединений.

Самые распространенные химико-физические методы очистки сточных вод — окисление, экстракция, коагуляция и сорбция. Отдельно можно выделить способ электролиза. При этом разрушаются органические включения и извлекаются металлы, кислоты и прочее.

Для такого процесса строятся специальные помещения — электролизеры. Химико-физические методы очистки сточных вод нашли применение на предприятиях, где в технологическом процессе используется медь или свинец, например, производство лакокрасочной продукции.

Биологический способ

Этот метод наиболее приближен к природной технологии. Он основан на использовании закономерностей и принципов естественной очистки природных водоемов. Такой метод правильнее назвать биохимическим или физиологическим.

Создаются специальные системы очистки сточных вод — биофильтры, аэротенки, пруды фильтрации. В этих сооружениях стоки проходят сквозь специальный крупнозернистый материал с тонкой бактериальной пленкой. Начинается процесс биологического окисления.

Затем грязная вода попадает в биологический пруд. Там за дело принимаются микроорганизмы водоема.

Высокую эффективность показали аэротенки. Это огромные железобетонные резервуары с активным илом на дне. Органические включения в стоках и достаточное количество принудительно подаваемого кислорода вызывает активный рост численности бактерий и микроскопических созданий.

Происходит разделение чистой воды от твердых хлопьев из продуктов жизнедеятельности мелких живых очистителей. Затем мусор используется для размножения амеб, инфузорий, коловраток и последующего омоложения биологически активного осадка.

В биологические очистители сточные воды попадают после прохождения механического этапа очистки. Природный метод оставляет после себя в жидкости болезнетворные микробы. Для их удаления применяют химические способы очистки сточных вод.

Наиболее распространенный метод — это хлорирование жидким веществом или сухой хлорной известью. Широко используется технология обеззараживания воды воздействием ультразвука, озона или при помощи электролиза.

Биологический метод находит применения для очистки не только бытовых и коммунальных стоков, но также приемлем на предприятиях целлюлозной и бумажной промышленности, в нефтепереработки или получении искусственного волокна.

Комплексный способ

Это, собственно говоря, не совсем самостоятельный метод очистки, а сочетание нескольких способов. Не часто удается получить чистую воду из стоков применяя только один вариант.

В большинстве случаев очистка — это комплекс мероприятий разной направленности с применением различных технологий.

Какие методы используются для фильтрации стоков?

К наиболее эффективным и популярным способам очистки промышленных и бытовых сточных вод относятся:

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

Очистка бытовых и промышленных жидких отходов включает в себя разные методы, которые применимы при разной степени загрязненности. Для этого устанавливаются очистительные системы и фильтрующие элементы. Неочищенные стоки быстро проникают в почву, питьевую воду, скважины, поэтому следует позаботиться об установке эффективной системы фильтрации. С их помощью загрязненная вода обрабатывается соответствующим образом. Это позволяет отделить от стоков вредные для природы примеси, отходы производства.

Механические локальные очистные сооружения

Механический метод подразумевает несколько этапов очищения стоков- отстаивание, центрифугование, микрофильтрация. Для этого применяются дисковые элементы фильтрации, как ручного, так и автоматического действия, а также сетчатые фильтры и гидроциклоны, которые очищают воду от крупных включений. С помощью механической очистки из стоков удаляются взвешенные частицы и загрязнения.

Чаще всего на предприятиях применяются локальные очистные сооружения, в том числе отделители грязи, нефтеловушки и уловители жира. Выбор системы зависит от специфики деятельности компании. Например, в жироуловителях задерживается масляная фракция, которая поднимается на поверхность и удаляется с помощью специального приспособления. Если оборудовать отстойник, то это позволит очищать воду от тяжеловесных частиц. Под силой тяжести они оседают на дне и потом удаляются из резервуара.

Химическая очистка

Не меньшей эффективностью отличаются и фильтры-умягчители, которые применяются при химическом способе очистки. Они помогают осадить, восстановить и нейтрализовать стоки. Из отработанной жидкости с помощью специальных реагентов выводятся примеси и взвешенные частицы. В процессе окислительной реакции или восстановления грязь выпадает на дно системы в виде осадка или улетучивается газом.

Особенности физико-химической очистки стоков

В процессе очищения сточных вод используются установки, которые удаляют загрязнения в несколько этапов. Вода проходит через сорбционный фильтр и выводится из установки. В слоях сорбционного фильтра остаются все загрязнения. Флораторы, в которых используются реагенты, выделяют из загрязненной воды взвеси. Они выносятся на поверхность сооружения с помощью щеточного механизма. После этого отходы можно утилизировать, а очищенную воду возвратить экосистему. Токсичность жидкости будет полностью нейтрализована.

Биологическая очистка

Очищение стоков с помощью биохимических методов производится вследствие окисления загрязнений микроорганизмами. Они выполняют минерализацию веществ на протяжении всего периода жизнедеятельности. С помощью биологического устройства и других универсальных очистных сооружений обеспечивается поддержание полноценной жизнедеятельности микроорганизмов, которые эффективно выполняют свою задачу по очищению органических сточных вод.

Биологические установки активно используются как в бытовых, так и производственных целях. Они эффективны в том случае, если загрязняющие вещества поддаются биохимической обработке. Степень очистки стоков напрямую зависит от структуры примесей, наличия токсических веществ, уровня питания биомассы, активности реакции среды.

Механическая

Механический метод очистки применяют для отделения из сточных вод достаточно больших загрязнений путем процеживания или фильтрации. Основные особенности метода механической очистки следующие:

  • Для удаления крупнофракционных веществ применяют способ процеживания стоков через решетки и всевозможные сита.
  • Для исключения из стоков веществ с большей/меньшей плотностью частиц (в сравнении с водой) применяется метод отстаивания. При способе отстаивания самые легкие соединения всплывают на поверхность, а самые тяжелые выпадают в осадок.
  • Для удаления различных минеральных загрязнений используется метод осаждения с применением специальных систем отстойников. Фото отстойников показано ниже.
  • Для удаления легких по сравнению с водой веществ (масла, нефть, жиры), которые при очистке всплывают на ее поверхность, используют специальные очистные установки – маслоулавливатели, нефтеулавливатели и т.д. В большинстве своем такой метод и такое оборудование применяются для очистки промышленных сточных вод.

Чаще всего методы механической очистки и оборудование для механической очистки используются при очистке промышленных сточных вод. Во всех иных случаях механическое очищение применяется в качестве начальной очистки перед осуществлением биологической обработки.

Технология механического очищения стоков детально рассмотрена в видео:

Этапы извлечения загрязнений

Существует 3 степени извлечения загрязнений из сточных вод:

  • Первичная – удаление мусора, крупнодисперсных примесей, поверхностных загрязнений и взвешенных веществ.
  • Вторичная – разложение органических стоков.
  • Третичная (доочистка) – извлечение взвешенных и коллоидных частиц, пестицидов, фунгицидов, осаждение остатков фосфора, азота, снижение ХПК. Показатели доводятся до норм ОДУ или ПДК.

На этих стадиях прибегают к помощи следующих методов:

  1. Механические – использование стационарных или подвижных фильтрующих установок: грубых фильтров, отстойников, ловушек поверхностных загрязнений. После механической очистки количество загрязнений в стоках снижается на 30-60%.
  2. Биологический – очистка с помощью живых микроорганизмов: бактерий, грибков, простейших. Микроорганизмы используют органику как пищу и превращают ее в безопасный биогаз, метан и воду. Биологические методы избавляют от 92-96% загрязнений.
  3. Физико-химический – очистка стоков от растворенных примесей и взвешенных веществ с помощью законов физики и химических реактивов. Из вод удаляется 96-98% мелкодисперсных частиц.
  4. Дезинфекция – уничтожение болезнетворных бактерий, вирусов. По нормативам сточные воды не должны содержать возбудителей заболеваний, поэтому эффективность обеззараживания достигает 99,9%.

Для очистки от бензина, мазута, керосина, нефтяных масел наиболее активно используют нефтеловушки и пористые сорбенты:

  • Активированный уголь;
  • Глины;
  • Кокс;
  • Торф;
  • Золу;
  • Силикагели.

Справка. ПДК нефтепродуктов в стоках не превышает 0,01-0,3 мг/л. Такие малые значения обусловлены токсичностью соединений для живых организмов.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий