Современные методы очистки сточных вод. Механическая очистка стоков в канализациях локального типа

Современные методы очистки сточных вод. Механическая очистка стоков в канализациях локального типа

В данном случае под механической очисткой подразумевают удаление из стоков нерастворенных взвешенных примесей. Недостатком механической очистки является невозможность удалить из сточных вод растворенные органические соединения. Именно поэтому механические приспособления для очистки канализационных вод (например, песколовки, сита, отстойники, решетки и т.д.) используются в качестве подготовительного этапа к очистке стоков биологическими методами. Учитывая "медлительность" физических процессов связанных с гравитационным оседанием взвешенных веществ, применяют совместные методы очистки, так называемую физико-химическую очистку.
Группа химических методов основана на применении всевозможных осаждающих реагентов , которые преобразовывают растворенные в воде органические примеси в твердое состояние. Затем эти вещества оседают. К недостаткам данных методов очистки следует отнести высокую стоимость реактивов, и необходимость особенно внимательно следить за дозировкой. Для очистки хозяйственно-бытовых стоков химическая очистка применяется крайне редко. В основном ее используют для обработки производственных сточных вод или при необходимости обеспечить максимально возможное качество очистки. В настоящее время (2017г.) на Российском рынке локальных очистных сооружений, метод осаждения взвешенных веществ с помощью реагентов использует только концерн UPONOR, например в станции WehoPuts10 .
При всех достоинствах механических и химических методов очистки, они не решают главный вопрос – вопрос утилизации отходов, поэтому существует еще и биологический метод очистки канализационных стоков.

Методы очистки сточных вод промышленных предприятий. Методы очистки промышленных сточных вод и их нормативы

Состояние природной среды зависит от степени ее загрязненности деятельностью человека. Немалый вклад в это создают промышленные предприятия, а в особенности – их сточные воды.

Очистка промышленных сточных вод – это актуальная проблема, методы решения которой продолжают развиваться. Современные очистные сооружения во многом превосходят своих предшественников. Во многом это связано с ужесточением природоохранного законодательства. Нормативы загрязняющих веществ становятся все более строгими, а штрафы за их невыполнение – все более дорогими. Поэтому даже для небольших предприятий так важно позаботиться об очистке своего стока.

Получить консультацию по подбору системы очистки промышленных стоков и приобрести данное оборудование в г. Тюмень можно в компании «КВАНТА+».

Нормы состава промышленных стоков для сброса в канализацию

Промышленные стоки, отводимые в систему городской канализации, должны соответствовать нормативам местного оператора водоотведения (городского водоканала). Чаще всего такие требования устанавливаются в зависимости от состояния городских очистных сооружений. Они могут быть чувствительными к составу стока. Ведь на многих заводах сточные воды содержат вещества, способные вызвать коррозию или разрушение трубопроводов и оборудования.

Станция очистки сточных вод небольшого предприятия

Промышленные воды, которые сбрасываются в централизованную канализационную систему, не должны нарушать следующие требования:

• в воде не должно быть абразивных материалов, которые способны образовывать осадок в трубах и повреждать их;
• сточные воды не должны содержать веществ, агрессивных по отношению к материалам оборудования (сильные кислоты и щелочи);
• в стоках не должно быть взрывоопасных или радиоактивных веществ;
• температура воды не должна превышать 40 градусов по Цельсию;
• pH должно находиться в пределах от 6,5 до 8,5.

Требования ПДК к сбросу промышленных сточных вод

При сбросе сточных вод непосредственно в водный объект необходимо руководствоваться нормативом под номером ГН 2.1.5.1315-03. В нем определены предельно допустимые концентрации веществ, превышение которых нанесет непоправимый вред флоре и фауне водоема (а также приведет к проверкам и штрафам). Важнейшие из значений представлены в таблице.

Значения ПДК для сброса сточных вод в водоемы

Аграрно-промышленные и животноводческие комплексы чаще всего имеют превышения по фенолам и маслам, а автомобильные заводы – по металлам и нефтепродуктам.

Когда загрязнения промышленных вод превышают указанные значения, устанавливают сооружения очистки стоков.

Виды загрязнений промышленных сточных вод

Загрязнения промышленных вод различаются по агрегатному состоянию, по размеру, по химической инертности. Для того, чтобы наиболее правильно подобрать методику очистки промышленных вод, применяют следующую классификацию:

• грубодисперсные взвешенные примеси;
• эмульгированные примеси;
• мелкодисперсные частицы;
• эмульсии;
• металлы;
• органические вещества (органика);
• ПАВ и АПАВ.

Сброс загрязненных сточных вод в водоем

Виды сточных вод

По составу загрязнений сточные воды предприятий делятся на три группы:

1. Неорганические стоки;
2. Сточные воды с органикой;
3. Смесь из неорганических и органических загрязнений.

Первая группа включает в себя промышленные стоки заводов, производящих соду, сульфаты и азотные соединения, а также использующие в своей технологии металлы, щелочи и кислоты.

Ко второй группе относятся предприятия пищевой промышленности, органического синтеза и нефтеперерабатывающие заводы.

Третья группа – это гальваника и текстильное производство, где кислоты и щелочи сочетаются с металлами, органическими красителями или маслами.

Способы очистки стоков

Методы очистки промышленных сточных вод делятся на группы по принципу действия:

• механические методы;
• химические способы;
• физико-химические способы;
• биологические методы.

Механические способы очистки позволяют удалить из промышленных стоков крупные твердые частицы. Они позволяют очистить воду не менее чем от половины минеральных нерастворимых частиц.

Химические методы основываются на введении в поток реагентов, переводящих растворенные в промышленной воде вещества в нерастворимое состояние.

Физико-химические методы сочетают действие физических сил с химическими реакциями. Благодаря им выводятся остатки неорганических веществ, расщепляются органические загрязнения.

Биологическая очистка позволяет избавить сточную воду от органики и снизить значения БПК и ХПК.

Схема очистки сточных вод предприятия

Механические способы очистки

К механическим методам относятся отстаивание и фильтрация. Такое оборудование очень эффективно по отношению к взвеси. Механическая очистка чаще всего является первой ступенью очистки и дополняется сооружениями других видов.

Химические методы очистки сточных вод. Методы химической очистки сточных вод

Перед подачей сточных вод в водоемы или в системы оборотного водоснабжения для удаления растворенных примесей проводят химическую очистку.

В статье вы узнаете, что это за метод и в чем преимущества химической очистки по сравнению с другими способами.

Что это за метод?

Химическая очистка сточных вод основана на способности молекул загрязняющих веществ взаимодействовать с различными реагентами, образуя безвредные продукты.

Путем химических превращений в другие вещества, метод позволяет:

• обесцвечивать,
• дезинфицировать,
• извлекать примеси.

Сложность составляют:

• необходимость использования химических реагентов,
• строгого соблюдения их количества при введении в раствор,
• создание условий для благополучного завершения реакций.

Важно! Для проведения химической очистки нужно иметь точную информацию о составе воды, ее кислотности, концентрации загрязняющих веществ. На основании исходных данных рассчитывают количество необходимых реагентов.

Преимущества

В отличие от биологических, механических и физико-химических воздействий химическая обработка приводит к полным изменениям структуры соединений.

• Биологическая очистка происходит в мягких условиях под действием микробов, влиянию которых поддаются не все загрязнители.
• Механическая очистка позволяет убирать главным образом крупные частицы примесей.
• При физико-химической очистке происходят изменения на поверхности частиц грязи, при этом их состав принципиально не изменяется.

Растворенные компоненты, которые имеют явно выраженный кислый или щелочной характер, окисляющие или восстанавливающие свойства можно перевести в безвредные соединения только путем глубоких химических превращений.

Основные способы

Основными методами удаления примесей путем преобразований в другие соединения являются следующие:

• нейтрализация водной среды;
• окисление загрязнителей;
• восстановление вредных компонентов.

Нейтрализация

Для сброса в водоемы, использования в различных технологических процессах пригодны водные растворы, имеющие значение рН в диапазоне от 6,5 до 8,5. Если величина водородного показателя не достигает минимума указанного интервала или превышает максимум, стоки обязательно нужно нейтрализовать.

На практике чаще всего приходится иметь дело с промышленными отходами явно кислого характера, стоки с завышенными показателями щелочности образуются редко.

Нейтрализация может проводиться следующим образом:

• фильтрованием через материалы, изменяющие величину рН;
• смешиванием растворов с противоположными значениями рН;
• прибавлением реагентов;
• обработкой газами кислотного характера.

Внимание! Выбор модификации определяется объемами и характером стоков, доступностью веществ, региональной промышленной ситуацией.

Смешение

Если неподалеку расположены производства, образующие стоки кислого и щелочного характера, то оптимальный вариант нейтрализации — смешивание. В емкости направляют два потока, перемешивают их специальными мешалками или воздухом, пропускаемым со скоростью от 20 до 40 м/с.

При изменяющейся концентрации ионов в растворах, их нужно проверять и направлять потоки соответствующей интенсивности в усреднители. Удобны для использования автоматические регуляторы объемов жидкостей.

Применение реагентов

Если взаимная нейтрализация невозможна, нужно добавлять в стоки химические вещества. Для нейтрализации кислотных вод наиболее приемлемыми добавками являются:

• известковая пушонка или молоко;
• карбонатные, гидрокарбонатные суспензии щелочноземельных металлов.

Представленные вещества всегда доступны, стоят недорого, но получающиеся осадки усложняют очистку.

В результате такой обработки стоков образуется гипс: он плохо растворяется в воде, при больших концентрациях образует плотный осадок .

Поэтому очистка вод с серной кислотой проводится с накопителями шлама.

Выделять твердые остатки приходится в течение нескольких суток. Усугублять ситуацию могут органические вещества, которые обволакивают кристаллы, способствуют зарастанию трубопроводов.

Уменьшить вредное влияние осадка можно:

• регулярным промыванием труб,
• увеличением скорости потока,
• установкой пластиковых конструкций,
• рекуперацией твердых отложений.

Можно уменьшить затраты на очистку использованием отходов, содержащих:

1. гидроксиды натрия или калия,
2. карбонат натрия,
3. аммиачную воду,
4. доломит.

Стоки, содержащие серную кислоту, успешно нейтрализуют шлаками из домен, сталеплавильных печей.

Нейтрализация при фильтровании

Кислым водам можно придать нейтральный характер фильтрованием через:

• щелочные шлаки или золу,
• доломиты,
• магнезиты,
• мрамор,

Фильтры бывают вертикальной или горизонтальной формы , величина кусочков наполнителя варьируется от 3 до 8 мм, в некоторых вертикальных фильтрах допускаются гораздо более крупные (в 10 раз) размеры гранул.

Через горизонтальные фильтры рекомендуется пропускать стоки со скоростью от 1 до 3 м/с, вертикальные – до 5 м/с.

Важно! Метод удобен для очистки сточных вод с концентрацией серной кислоты не более 1,5 г/л, не содержащих солей металлов. Пренебрежение этим требованием приводит к накоплению осадка на фильтре, прекращению нейтрализации.

Современные методы очистки воды. Физические методы

Данные методы предназначены для очищения воды от твердых крупнофракционных частиц (чаще всего – нерастворимых).

Они успешно задействуются на этапах первичной и грубой очистки и в разы реже – при глубоких и тонких воздействиях.

Среди главных физических методов выделяют:

• Процеживание – очищение жидкостей от крупнофракционных посторонних включений при проходе через ячеистые прослойки (сетки, решетки, полипропиленовую мешковину). К преимуществам этого метода относят простоту и эффективное улавливание крупного мусора, к минусам – потребность в частой промывке фильтрующих элементов, пропускание патогенных микроорганизмов, солей и любых мелких нежелательных примесей.
• Отстаивание – осаждение посторонних фракций под действием собственного веса вниз с последующим отбором более чистой воды. Этот метод используются как на предварительных, так и на промежуточных этапах водоподготовки, его производительность существенно ограничена временем и объемами отстойников .
• Фильтрование – схожий с процеживанием, но более совершенный метод, позволяющий очищать воду от ненужных примесей с разным размером фракций (минимальный порог – до микронов) при прохождении через пористый фильтрующий слой. Метод активно используется в быту и на производстве, из всех физических видов он считается самым эффективным.
• УФ-дезинфекция – обработка предварительно очищенной от крупных фракций воды УФ-лучами с длиной волн в пределах 200-400 нм с целью обеззараживания. Состав и физические свойства жидкости этот метод не меняет.

Физико-химическая очистка сточных вод. Чем характеризуются данные способы очистки сточных вод?

На этапе физико-химической очистки из сточных вод удаляются коллоидные и мелкодисперсные частицы. Это нерастворимые примеси размером 1-1000 нм.

Также метод эффективен для очистки сточных вод от:

• некоторых щелочей;
• кислот;
• ионов;
• для разрушения трудноокисляемых и органических соединений.

Способы из физико-химической группы применяются самостоятельно или комбинируются с механическими, химическими и биологическими.

Особенности! Для реализации физико-химического этапа очистки не нужно создавать определенные условия, как этого требуют биологические методы.

Установки для улучшения качества воды без перебоев работают при:

• низких температурах жидкости;
• изменении рН;
• непостоянстве органических;
• гидравлических нагрузок.

Преимущества физико-химических методов:

• Оперативный запуск очистных сооружений после их возведения или перерыва в работе.
• Быстрая и стабильная очистка сточных вод, особенно если сравнивать с биологическим этапом.
• Автоматизированный процесс – человек принимает минимальное участие в контроле оборудования.
• Очистка от 80-99% загрязнений , которые не улавливаются при механической фильтрации (процент зависит от конкретного способа).
• Возможность рекуперации некоторых отходов – улавливания и возвращения в рабочий цикл.

Недостатки физико-химических способов:

• Высокоэффективные методы очищения(например, обратный осмос, абсорбция, ионный обмен) являются дорогими.
• При реализации дешевых способов (коагуляция, флокуляция) образуется много побочных продуктов и требуется доочистка воды.
• Электрофлотация, электрокоагуляция, электрофорез требуют больших затрат энергии.

Источник: https://avtonomnaya-kanalizaciya.aystroika.info/stati/etapy-ochistki-proizvodstvennyh-stochnyh-vod

Биологическая очистка сточных вод. Что такое биологическая очистка сточных вод

Биологическая очистка сточных вод - это процесс, который используется сразу после механической обработки жидкости. Метод представляет собой расщепление органических соединений до простейших, мельчайших элементов.

Сточные воды обычно богаты различными веществами, в них содержатся различные аминокислоты, аммиак и другие соединения. За жизнедеятельность микроорганизмов отвечает азот, который содержится во всех вышеперечисленных микроэлементах.

Бактерии также добывают из минеральных солей, калия и фосфора. Чем больше различных элементов и веществ в жидкости, тем эффективнее будет биоочистка. Процесс полностью зависит от интенсивности увеличения популяции микроорганизмов.

Какие существуют способы биоочистки воды

Биологическая очистка сточных вод была разделена на два определенных вида:

Естественная очистка. Методика подразумевает улучшение состояния жидкости за счет создания естественной экосистемы. В ход идут природные процессы, которые протекают в почве, жидкости и растениях. Все загрязнения и опасные микроэлементы видоизменяются, минерализуются или нейтрализуются. Метод естественной биоочистки обычно применяется для дополнительной обработки сточных вод.

Искусственная очистка. В данном случае используются специальные приспособления, которые создал человек. В жидкость добавляются аэробные или анаэробные частицы, которые выполняют поставленную задачу. Также в процессе специалисты обеспечивают наличие наиболее благоприятных условий для эффективной обработки сточных вод.

Выбор конкретной категории зависит от цели очистки жидкости и степени загрязненности сточных вод.

Насколько эффективна биологическая очистка

Биологическая очистка сточных вод позволяет уничтожать до 98% различных загрязнений. Если сравнивать данный процесс с использованием септиков, во втором случае можно избавиться только от 45% различной органики. Именно поэтому биоочистка активно используется в промышленных масштабах. Для поддержки процесса, специалисты регулярно добавляют активные микроэлементы, которые создают в жидкости благоприятную экосистему.

Биологическая очистка сточных вод позволяет избавиться от следующих элементов:

• белков, углеводов и жиров;
• нефтепродуктов;
• крахмала;
• целлюлозы;
• калия;
• фосфора;
• кальция;
• аммонийного азота;
• окисляющихся органических элементов.

Когда на предприятии возводятся специальные сооружения, вся используемая жидкость проходит обязательную биоочистку. Для обработки берется жидкость из промышленных и хозяйственных стоков. Реже используются осадки.

Преимущества и недостатки

Чтобы полноценно оценить процесс, следует рассмотреть его основные плюсы и минусы.

Преимущества:

• За счет естественных реакций можно получить экологически чистую массу , цикл легко повторять многочисленное количество раз.
• Биологическая очистка сточных вод имеет более бюджетную цену, чем другие методы.
• Процесс биоочистки автономен. Достаточно одного человека, который будет контролировать процесс и своевременно добавлять реагенты либо путем автоматического ввода с помощью насосов дозаторов.