Методы очистки сточных вод

При отведении загрязненных жидкостей с объекта нужно продумать, как их дополнительно очистить. Это снизит нагрузку на грунт, в подземные воды попадет меньше тяжелых металлов, токсичных компонентов. Существуют разные методы и системы очистки сточных вод. При выборе учитывают тонкости работы оборудования и применяемых технологий, за счет которых преобразуются опасные вещества, распадаются на простые элементы, соединения, не причиняющие вреда.

Содержание:

• Тонкости очистки сточных вод
• Методы и виды очистки
  • Механический способ
  • Химический способ
  • Физико-химический способ
  • Биологические способы
  • Комбинированные способы
• Влияние неочищенных стоков на окружающую среду

Сточные воды – это отработанные жидкости, продукты жизнедеятельности. Они содержат загрязнения – фракции разной величины, плотности. Так определяется консистенция жидкости. Прежде чем выбирать метод очистки, нужно узнать свойства стоков. Их виды:

• хозяйственно-бытовые: содержат органические составляющие, остатки пищи, фекалии – выводятся из разных сантехнических приборов, стекают в канализационную трубу, по ней – в очистное сооружение, главная опасность таких стоков – болезнетворные бактерии;
• производственные: сложная по составу жидкая среда, содержит токсичные компоненты, но состав меняется в зависимости от вида объекта, где образуются стоки (текстильные фабрики, нефте-, рыбо-, мясоперерабатывающие заводы, целлюлозно-бумажные предприятия).

Кроме основных компонентов, в состав стоков входят жиры, химические элементы, которые способствуют образованию стойких отложений. Чтобы снизить риск загрязнения окружающей среды – меняют состав стоков. Это позволяет отправить их в окружающую среду после обработки, для чего используют несколько методов. Одни технологии убирают только твердые включения, другие способствуют распаду компонентов. Используют сразу несколько или только один из вариантов – зависит от состава жидкой среды.

Чтобы использовать сточные воды для других нужд, проводится очистка. Она бывает одно- и многоступенчатой. Выбор делают с учетом следующих факторов.

1. Характер стоков (их происхождение, на каком объекте, производственном участке образовались).
2. Тип компонентов.
3. Цель дальнейшего использования, что позволит определить, какие компоненты из первоначального состава допустимо оставить в стоках, в каком количестве, к примеру, для получения технической воды удаляют более 99% фракций, веществ.

Очистка применяется, когда оборудование не рассчитано на дальнейшую работу с загрязненной жидкостью, требуется снизить концентрацию фракций. Также механический способ берется за основу, когда осадок, отделенный от жидкости, задействуется повторно для других целей. Его использование оправдано в качестве главного и вспомогательного метода. В первом случае достаточно удаления основной доли загрязнений – твердых фракций разного размера. Но чаще механический способ применяется одновременно с другими. Тогда сначала стоки очищают от загрязнений с помощью одного из приспособлений, видов оборудования:

• фильтры: отличаются конструкцией и размером ячеек, что определяет область применения, способность удалять загрязнения разной величины;
• уловители веществ: бензина, масла и т. д.;
• песколовки;
• отстойники: создают условия для отделения веществ, фракций от жидкости, они собираются на разных уровнях воды – чаще у поверхности.

Очистка сточных вод при помощи реактивов осуществляется, когда нет времени на длительное отстаивание или фильтрацию жидкости. Также химический способ подходит для тех случаев, когда процесс отделения загрязнений сложный, многоэтапный. Целесообразно применить химреактивы, чтобы способствовать преобразованию веществ и фракций. Компоненты разрушаются или трансформируются – происходит распад на более простые.

Процесс может проходить при отсутствии признаков, но чаще выпадает осадок – это хлопья, они легче твердых фракций, которые ранее содержались в стоках, менее плотные, а потому проще очистить жидкость. Такие включения удаляются обычным фильтром, мелкоячеистой решеткой.

Следует правильно подбирать химические реактивы, если это правило не выполняется, возникает непредсказуемая реакция, сопровождаемая образованием газов, пены, новых соединений. Но при использовании подходящих веществ можно удалить из стоков до 95% нерастворимых компонентов, до 25% растворимых веществ.

Технологии, основанные на одновременном применении физических и химических способов, повышают эффективность очистки сточной жидкости. Можно отделять компоненты, не подверженные окислению или разрушению. Это органические, неорганические, мелкодисперсные вещества.

Доступные способы.

1. Коагуляция: позволят объединить более мелкие частицы в крупные образования, это повышает эффективность работы фильтрующих приспособлений, оборудования, сооружений.
2. Озонирование: процесс, сопровождающийся образованием озона из кислорода, вследствие этого происходит окисление сторонних веществ.
3. Воздействие ультразвуком: метод используется для очистки твердых тел, которые сильно загрязнены, под действием ультразвуковых волн создаются акустические течения, радиационное давление, обеспечивается акустокапиллярный эффект, благодаря этому от поверхностей отделяются сложные загрязнения.
4. Экстракция: различают двух-, трехслойные экстракции, основа процесса – переработка с упрощением процесса электрохимического извлечения токсичных компонентов.
5. Сорбция: метод применяется для работы с нейтральными и агрессивными средами, действует в структуре сорбционного материала, нужный результат получают благодаря процессу адсорбции и механического задержания.
6. Ионообменные смолы: нерастворимые вещества, которые взаимодействуют с ионами раствора, удаляют загрязняющие компоненты.

Процесс предполагает необходимость участия микроорганизмов: аэробных, анаэробных. Биологический метод очистки применяют после удаления основной части твердых включений, сначала всегда используют механический способ. Суть технологии заключается во влиянии процессов жизнедеятельности бактерий на состав, структуру жидкости. Микроорганизмы способны расщеплять органику – это подходящая среда для их питания. Бактериям для существования нужны компоненты, которые высвобождаются из органических загрязнений: вода, метан, углекислый газ, азот, фосфор, калий и др.

Бактерии размножаются в разных условиях:

• аэробные: микроорганизмы обитают, расщепляют загрязнения, если находятся в кислородсодержащей среде, тогда жидкость очищается на 95%;
• анаэробные: существуют в бескислородной среде, недостаток очистки стоков таким способом – низкая эффективность (удаляется лишь до 70% загрязнений), лучше всего анаэробные бактерии проявляют себя на полях фильтрации, при таких условиях не предъявляют высоких требований к очистке стоков.

Рассмотренные варианты берутся за основу при проектировании разных сооружений.

Аэробные бактерии обычно составляют основу рабочей среды септиков, очистных сооружений локального типа. Более эффективна автономная система канализации, которая работает на основе анаэробных микроорганизмов. В результате действия таких станций получают техническую воду. Внутри находится несколько отсеков. Жидкость перетекает из одного в другой, постепенно снижается содержание загрязнений.

Биологический метод применяется в разных условиях. Сопутствующие приспособления, оборудование:

Очистка канализационных стоков или других загрязненных вод предполагает необходимость поэтапного применения разных технологий. Первым используют механический метод. Он удаляет значительную часть сторонних включений. Затем используют способы, которые собирают на себя оставшиеся частицы, улавливают их разными способами. Вариант более эффективный, чем одноэтапная очистка бытовых стоков или промышленных жидких отходов.

Если не использовать очистные сооружения, оборудование, простые приспособления, жидкая среда с высоким уровнем загрязнений сделает невозможным использование грунта для посадки растений, а забор воды – с целью полива, применения в быту и др. Владельцы частных домов, как и руководители крупных предприятий, часто пренебрегают этим правилом. В результате стоки, содержащие токсичные компоненты, сбрасываются в окружающую среду. Такой поступок приводит к загрязнению подземных вод, не сразу, но это скажется на качестве жизни людей.

Установка очистных сооружений решает проблему загрязнения окружающей среды, но вместе с тем руководство промышленных предприятий получает возможность утилизировать стоки. Для очистки жидкости используют разные методы: на биологической, физической, химической основе, комбинированные. Выбор делается по составу стоков, дальнейшей цели их применения или утилизации. Результат таких действий – очистка воды от твердых фракций, обеззараживание, извлечение веществ с особыми свойствами, их окисление.