Методы очистки сточных вод: механические, химические, биологические

Развитие промышленности приводит к возникновению новых источников загрязнения, что требует совершенствования систем очистки сточных вод и газовых выбросов.

В стоках устанавливается оборудование, которое нормализует химсостав выбрасываемых жидкостей и предотвращает экологический урон. После обработки на станциях содержание стоков обезвреживается и становится пригодным для выброса в естественные водоёмы.

Очистные сооружения делятся на городские, локальные и частные. Последние строятся в частных домах. Выбор типа сооружения остаётся на усмотрение владельца – выгребная яма, накопитель или септик – представленные очистные установки отличаются характеристиками и стоимостью постройки.

Способы очистки сточных вод

Очистительные установки классифицируются по назначению — это очистка ливневых вод, гальванического производства, промышленные очистители и другие. Внимания заслуживает проблема очищения сточных вод НПЗ, поскольку выброс нефти в естественные водоёмы наносит ущерб окружающей среде.

Дождевые и талые воды на территориях нефтяных предприятий часто загрязнены нефтепродуктами. Очистка нефтесодержащих сточных вод состоит из трёх этапов: отстаивание, флотация, доочистка.

Непосредственное удаление нефтяных загрязнений при очищении поверхностных сточных вод происходит во флотаторах. Элетрофлотация избавляет стоки от ПАВ и от тяжёлых металлов. После электрофлотации проводится мембранная очистка, удаляющая остатки загрязнений.

Основные методы очистки сточных вод делятся на:

  1. Механические;
  2. Химические;
  3. Физико-химические;
  4. Комбинированные.

Каждый из представленных способов направлен на борьбу с конкретными типами загрязнений. В ряде случаев применяются комбинированные методы очистки бытовых сточных вод, которые при совместном применении демонстрируют повышенную эффективность.

Современные технологии уже способны сделать процесс очищения бюджетным и быстрым, но универсального способа обезвреживания загрязнений в стоковой системе нет. Постоянно проводится усовершенствование технологии и поиск нового пути для решения проблемы загрязнений.

Механические и физические методы

Механическая очистка делится на несколько этапов. Служит предварительной стадией и применяется вкупе с иными методами. Сущность механической очистки сточных вод – проведение очистительных мер без применения вспомогательных химических средств.

Первый этап механической чистки – отстаивание. Вещества с высокой плотностью образуют осадок на дне отстойника, а лёгкие примеси скапливаются на поверхности. Осадок нефтесодержащих вод состоит из лёгких примесей. Полученные примеси отделяются от жидкости и подлежат обработке. Ряд примесей позднее используется в сельском хозяйстве в качестве удобрений.

Полностью избавиться от химикатов с помощью отстаивания и других методов механической очистки невозможно. Более 20% веществ, создающих осадок, остаются в жидкости. Часть химических соединений не отделяется при использовании данного метода, и требуются дополнительные очистительные меры.

Второй этап – процеживание и фильтрация. Объемные загрязнители (пластик, ткани, бумага) извлекаются при помощи решётки. Для очищения от песчаных загрязнений применяется песколовка. Песок также отделяется пескоуловителями. Прочий некрупный мусор отсеивается микропроцеживателями.

Химические методы

Принцип химической очистки воды – использование химических реакций, которые приводят к обезвреживанию опасных соединений. С помощью химии проводится очистка сточных вод от фторидов и других соединений. Используются реакции:

  • Нейтрализация.
    Производит очистку промышленных сточных вод от кислот и щёлочей. В результате химической реакции происходит нейтрализация опасных веществ и преобразование их в безвредные соединения. Оборудование для очистки стоков, в которые одновременно попадают жидкости с содержанием кислот и щелочей, работает по принципу смешивания.
  • Восстановление.
    Станции очистки, использующие технологию химического восстановления, применяют реагенты для обезвреживания легко восстанавливаемых элементов: хрома, ртути и других.
  • Окисление.
    Избавляет от соединений, которые не поддаются другим методам воздействия. Применяется в крупной промышленности. В химических процессах участвуют кислород, хлористые производные.

Биохимические

Биохимическая очистка сточных вод реализуется благодаря методам комбинирования химических соединений и микроорганизмов. В процессе очищения используются бактерии, которые питаются загрязнениями. Этот метод применятся для очищения от железа.

Разработаны две биологические системы очистки сточных объектов – в естественных и искусственных условиях. Естественные очистные объекты зависимы от природных факторов и в ряде случаев показывают низкий результат.

Искусственные сооружения (аэрофильтры, биофильтры, аэротенки) поддерживают условия, благоприятные для продуктивной работы бактерий.

Биологические

Системы биологической очистки сточных вод направлены на уничтожение загрязнений органического происхождения. Данная технология исключает применение химреагентов – их заменяют микробы. Используется активный ил для очистки – слой загрязнителей и простейших. Ряду микроорганизмов для жизнедеятельности требуется кислород, поэтому в сооружениях с активным илом устанавливается оборудование для кислородного оснащения.

После прохождения первичного очищения организуются дополнительные мероприятия по очистке. В качестве оборудования используются песчаные фильтры. В ряде случаев требуется проведение фильтрации сорбентами. Расчёт будущей модели биофильтров проводится с учётом запланированных объемов стоков и их качества

Физико-химические методы

Физико-химические методы очистки сточных вод уничтожают соединения неорганических веществ. Метод очищения подбирается в зависимости от количества жидкости и степени загрязнённости. К используемым технологиям очистки сточных сооружений относятся электрохимические методы.

Коагуляция

В качестве коагулянтов для очистки сточных вод используются химические соединения. После проведения электрокоагуляции в сточных сооружениях образуется осадок из опасных веществ, который удаляется без затруднений механическим воздействием. Использование коагулянтов распространено в чистке сточных вод промышленных предприятий.

Флокуляция

Флокуляция способствует ускорению образования осадочного слоя. В качестве флокулянтов применяют вещества природного и искусственного происхождения. Скорость очистки хозяйственно-бытовых вод зависит от:

  • Температуры;
  • Очередности введения химических реактивов;
  • Степени загрязнения;
  • Скорости и силы смесителя.
  • После флокуляции жидкость размещают в отстойники для дальнейшего очищения.

Адсорбция

Адсорбенты – вещества, поглощающие опасные элементы. Метод адсорбции считается эффективным, очищает воду от хлоридов и фтора.

Регенеративная адсорбция предварительно устраняет опасные соединения из адсорбента, деструктивная подразумевает одновременное уничтожение адсорбента и вредного вещества.

Экстракционный

Экстракционная методика применима для утилизации загрязнений органического происхождения. В воду добавляется экстрагент – в результате опасные соединения отслаиваются от остальной жидкости. Экстрагент удаляется после после образования различимого слоя.

Метод ионного обмена

Результативная методика, основанная на принципе обмена между взаимодействующими фазами. Применяется для устранения веществ с повышенной радиоактивностью, избавляет от сульфатов.

Доочистка сточных вод

Большинство загрязнений стоковой системы устраняется основными методами. Но 5-10 процентов вредных веществ остаются в стоках. Очистка промышленных сточных вод направлена на полное обезвреживание жидкости перед выбросом в естественные водоёмы. Наличие опасных соединений недопустимо. Требуется произвести доочистку – без полного очищения вода остаётся непригодной для выброса в естественные водоёмы.

Биореакторы глубокой доочистки

Биореакторы – станции глубокой очистки, избавляющие воду от микробов и примесей аммонийного азота. В процессе биологической активности»отработанные» микроорганизмы остаются в жидкости. Требуется уничтожение скопившихся микробов.

Внутри биореактора происходит преобразование соединений неорганической природы в органические. Ускорение преобразования происходит под воздействием аэрации.

Фильтры доочистки сточных вод

Фильтрация проводится с помощью автоматической подачи песка в очистительную установку. Преимущество фильтрации песком – малые затраты на электричество и компактная площадь установки очистки.

Обеззараживание воды ультрафиолетом

Под воздействием ультрафиолета в стоках остаётся не больше одного процента бактерий и простейших. Ультрафиолет разрушает мембранный слой бактерий. Метод не получил распространения из-за скорого образования налёта на лампах в очистительных сооружениях.

Очистка от фосфатов

Источник попадания фосфатов в воду – бытовые моющие средства. Для растворения фосфатов применяются коагулянты, которые используются перед помещением воды на станции фильтрации.

Ссылка на основную публикацию
Хотите больше информации по теме? Прочтите это:
Adblock detector