Механические методы очистки сточных вод — технологии и схема

Подробнее о механической очистке

Механическая очистка – это технологический процесс, направленный на извлечение из воды нерастворимых примесей. Вне зависимости от используемого оборудования и метода, он выполняется в несколько этапов. На первом этапе производится очистка от крупных частиц, в том числе мусора, песка, ржавчины из трубопровода, окалин и органических фрагментов, далее же выводятся нерастворенные соединения.

Суть подхода заключается в том, чтобы с помощью нескольких операций, в числе которых процеживание, отстаивание и фильтрация, задержать тяжелые примеси и не дать им отправиться вместе с водой дальше по системе. В среднем метод позволяет удалить до 60% примесей, поэтому механическую очистку относят к промежуточному этапу водоподготовки, после которой в ход пускают более эффективные системы фильтрации.

Подробная информация об услуге в разделеАнализ Воды

Промышленные технологии нейтрализации жидких отходов

Проведение мероприятий химической очистки жидких отходов методом нейтрализации связана с выравниванием необходимого показателя уровня кислотности определенного объема сточных вод. Основными технологическими процессами, задействованными в нейтрализации, выступают:

• определение уровня загрязнений химическими соединениями стоков;
• расчет дозировки химических реагентов, необходимых для нейтрализации;
• осветление воды до необходимого уровня норм для жидких отходов.

Подбор оборудования средств очистки, его расположение, подключение и работа зависит, прежде всего, от уровня загрязнения и необходимых объемов очистки сбросов.

В отдельных случаях для этого достаточно мобильных установок химической очистки, обеспечивающих очистку и нейтрализацию относительно небольшого количества жидкости из накопителя предприятия. А в отдельных случаях требуется применение постояннодействующей установки химической очистки и нейтрализации.

Основным видом технологического оборудования для таких станций выступает установки проточной очистки или контактного типа. Обе установки позволяют обеспечить:

• контроль уровня загрязнения;
• возможность использования в технологии схемы взаимной нейтрализации кислотного и щелочного компонентов;
• возможность использования естественного процесса нейтрализации в технологических водоемах.

Технологические схемы химической очистки методом нейтрализации должны обеспечивать возможность изъятия или удаления из резервуаров очистки твердых, нерастворимых частиц осадка.

Вторым важным моментом работы очистительных установок выступает возможность своевременной корректировки необходимого количества и концентрации реагентов для реакции, в зависимости от уровня загрязнения.

Обычно в технологическом цикле применяется оборудование, имеющее несколько накопительных резервуаров, позволяющих обеспечить своевременный прием, хранение, смешивание и сброс стоков, доведенных до необходимой кондиции.

Жировые ловушки и маслонефтеуловители

При наличии большого количества загрязнений в виде жиров и нефтепродуктов необходимо их удаление на первой стадии (перед решётками). Это связано со способностью жиров при снижении температуры к образованию полутвёрдых агломератов, склонных к слипанию и способных нарастать на решётках, стенках трубопроводов и других выступающих частях приборов и оборудования.

Данная особенность загрязнений диктует необходимость установки жироуловителей в непосредственной близости с местом их образования, чтобы минимизировать снижение температуры и уменьшить длину отводящего трубопровода.

Принцип работы жироловок основан на способности жировых загрязнений всплывать на поверхность воды, образуя плёнку на поверхности. Для их удаления используются аппараты прямоугольного сечения с системой козырьков и переливов, исключающих попадание плёнки со стоками. Для удаления образующегося жирового слоя с поверхности используется система скребков, приводимая цепным приводным механизмов.

Каков процесс?

Если в стоках большинство механических составляющих большого размера, достаточно пропустить жидкость через решетки с ячейками различного размера.При наличии масел и жиров перед решетками монтируются жироловки.

На дне отстойников оседают мелкие фракции.

От оставшихся микроскопических частиц избавляются фильтрованием.

Внимание! Повысить эффективность можно, если установить по 2 единицы технологического назначения, образующие отдельные секции (2-3 решетки, 2-3 фильтра из различных материалов). При комплексном подходе сокращаются затраты на устройство систем биологической либо химической обработки

Схема очистного сооружения

1. Выбросы в системе канализации собираются в очистном сооружении. Практически всегда на первом этапе проводится процеживание. Примеси удаляются для утилизации или переработки.Если примеси очень грубые, процеживание дополняется измельчением дробилками. Для промышленных стоков могут использоваться системы для прессования отходов и промывания решеток, фракционирование, позволяющее разделить примеси по размерам.
2. Второй этап – отстаивание. В процессе перемещения потока тяжелые частицы оседают на дно. Для повышения эффективности отстойники оснащаются аэраторами, создающими поток воздуха, отделяющий органику от минеральных соединений. Осадок необходимо периодически удалять, чтобы предотвратить процесс брожения.
3. Заключительный этап – фильтрация, при помощи которой удаляются самые мелкие фракции.

Способы и устройства

Биологическая очистка стоков делится на 2 основные разновидности:

1. Естественная. Не используется в качестве основной очистки, а служит скорее дополнительным процессом. В основе естественного преобразования стоков лежит принцип природного удаления или переработки вредных микроорганизмов растительной средой или почвой.
2. Искусственная. Данная разновидность очистки делится на 2 подвида:
   • Аэробная. В аэробных системах применяют бактерии, жизнедеятельность которых возможна только в кислородной среде.
   • Анаэробная. Способ очистки противоположный аэробному – в резервуары помещаются бактерии, для работы которых не требуется избыток кислорода.

При аэробной очистке используются бактерии вместе с небольшим количеством твёрдых неорганических веществ.

Данная смесь получила название «активный ил». Имеет не слишком плотную структуру и тёмно-коричневый цвет.

Последствиями аэробной очистки являются твёрдые вещества, а после анаэробного воздействия остаётся метан.

Важно! Метан, как и очищенные сточные воды, можно использовать в промышленных или сельскохозяйственных целях.

Рассмотрим более подробно каждый из методов биологической очистки сточных вод.

Биофильтры

В современных биофильтрах используется исключительно аэробная среда. В промышленных масштабах биофильтры представляют собой круглые бассейны больших диаметров. Помимо «активного ила» используется дренажный фильтр – слой шлака или гальки, толщиной от 2 до 5 см.

Последовательность очистки сточных вод в биофильтре:

1. Стоки подаются в бассейн под напором и проходят первичную степень очистки – слой дренажа. Крупные частицы загрязняющих веществ остаются в шлаке или гальке, более мелкие – отстаиваются в открытом резервуаре.
2. После прохождения первой степени очистки, в сточные воды добавляют бактерии – аэробы. Биофильтры имеют открытую конструкцию, поэтому начинается реакция поглощения аэробами загрязняющих веществ.
3. После окончания реакции, на поверхности стоков остаётся тонкая плёнка, которую смывают под напором воды. Остаётся только очищенная техническая жидкость.

Биопруды

Биопруды отличаются от биофильтров уникальностью бактериальной среды – в них может использоваться как анаэробная, так и аэробная среда.

После очистки остается природный ил, который можно использовать в качестве удобрения или кормовой базы.

Чаще всего используют пруды-смесители – конструкции, в которых могут одновременно протекать как анаэробные, так и аэробные процессы. При этом процессы не пересекаются и протекают параллельно.

Метатенки

Данные конструкции созданы исключительно для полной переработки осадка, который возникает после процесса жизнедеятельности анаэробных или аэробных бактерий.

В основе конструкции метантенков преобладают 2 формы:

• цилиндрическая.
• прямоугольная.

Принцип действия:

1. По трубопроводу в метантенк поступает осадок.
2. Запускается специальная система подогрева, ускоряющая процесс разложения элементов. Основным элементом системы служит радиатор, через который проходит пар или жидкость.
3. Жиры и белки, находящиеся в осадке, раскладываются на метан и углекислый газ, которые по другому трубопроводу поступают наружу.
4. Вещества, которые не поддаются полной переработке, высушивают и используют в качестве удобрений.

Фильтрационные или дренажные поля

В основе принципа действия данного сооружения – очистка стоков путём пропускания их через дренажный слой. Основное требование для установки дренажного поля – достаточный уровень грунтовых вод, не менее 1.5 м.

Интересно! Фильтрационные поля могут быть различной формы: от классического параллельного расположения траншей, до уникальной «змейки» или «ёлочки».

Все трубы очистной системы располагаются в одном большом котловане дренажного поля – это основное отличие данной конструкции от фильтрующих траншей.

Каждое дренажное поле имеет несколько очистных отсеков:

• В первом происходит грубое разделение стоков и твёрдых загрязняющих веществ.
• Во втором отсеке на частично очищенную жидкость воздействуют анаэробные бактерии.
• В последнем отсеке переработанный бактериями ил оседает на дно и со временем удаляется.

Аэротенки

Аэротенки по своей конструкции и принципу действия очень похожи на биопруды. В них также происходит смешивание бактериальной среды со стоками, но не природным путём, а под действием аэраторных систем, которые нагнетают большое количество кислорода в резервуары.

Аэротенки – это системы с высоким КПД. Для их непрерывной деятельности необходима постоянная работа аэраторной системы.

Среднее количество кислорода в системе не должно находится ниже отметки 0,5 мг/дм³, а показатель 0,2 мг/дм³ уже считается критическим.

Виды механических аэраторов

Аэратор с вертикальной осью состоит из частично погруженных рабочих колес, которые прикреплены к двигателям, установленным на поплавках или на неподвижных конструкциях. Рабочие колеса изготовлены из стали, чугуна, коррозионно-стойких сплавов и используются для взбалтывания сточной жидкости с осадком, поглощения воздуха и быстрого изменения среды воздух-вода.

Вертикальные аэраторы используются в полностью перемешивающем резервуаре очистки для обеспечения высокой интенсивности смешивания. Для аэрационных бассейнов глубже 4,5 м необходимо установить вытяжную трубу или вспомогательное погружное рабочее колесо.

Механический поверхностный аэратор с горизонтальной осью устанавливается после первоначального оборудования, используемого для обеспечения циркуляции в установках. Аэратор имеет горизонтальный цилиндр с щетинками, установленными над поверхностью воды. Щетинки погружены в жидкость, а цилиндр поворачивается электродвигателем, распыляя сточные воды через бак. Вместо щетины используются угловые стальные или пластиковые стержни очистки, или лезвия.

Процесс очистки сточных вод

Система водоотведения состоит из приёмников сточных вод, внутридомовых и наружных канализационных труб, насосов. Таким путём грязная жидкость поступает на очистные сооружения.

СПРАВКА! Энергию тёплых сточных вод можно использовать для нагрева холодной воды. Рекуператор, который позволит экономить до 5 тысяч рублей в год, можно смастерить своими руками.

Один из способов контроля уровня загрязнённости стоков – вычисление сухого остатка. Сухой остаток в сточных водах определяют, выпаривая пробы и взвешивая количество сухого вещества. Измеряется в мг/л. Для отбора проб применяется не ручной метод, а автоматизированный пробоотборник.

Стоки перед сбросом в водоём обязательно подвергают многоступенчатой очистке в соответствии с требованиями ГОСТ.

Виды очистки:

• механическая;
• биологическая;
• физико-химическая;
• дезинфекция.

Механическая очистка, или фильтрация, позволяет избавиться от нерастворённых веществ. Крупный мусор улавливает решётка. Затем песколовка задерживает тяжёлые частицы, севшие на дно, а жироловка – всплывшие на поверхность (жиры, нефть). Их утилизация производится методами компостирования, сжигания. Затем происходит отстаивание сточных вод в специальных резервуарах – отстойниках.

Для отлавливания мелких взвешенных частиц применяют процеживание сточных вод через тканевые или пористые фильтры.

СПРАВКА! В процессе отстаивания и фильтрования задерживается 60% загрязнений.

Биологическая очистка эффективна для удаления органических примесей. В прудах отстойниках используются аэробные и анаэробные микроорганизмы (бактерии и простейшие). Иначе эту массу называют активным илом или биоплёнкой. Для очищения вод применяют дождевых червей. После биологической очистки ил со дна удаляется, а вода с высоким содержанием азота и фосфора поступает на следующий этап очистки.

Физико-химический метод очистки позволяет удалить растворённые вещества и мелкие взвешенные частицы. Способов несколько:

• аэрация (добавление в воду перекиси водорода или кальция приводит к выделению кислорода. В его присутствии окислительные реакции активней протекают. Очистные станции иногда называют системами аэрации);
• коагуляция (использование реактивов для выделения примесей в виде осадка);
• флотация (использование воздушных потоков, выносящих мусор на поверхность);
• сорбция (сорбентами часто выступают уголь и торф);
• центрифугирование (эффективно разделяются твёрдая и жидкая фракции);
• ионообменная и электрохимическая очистка (таким способом происходит удаление сульфатов и радиоактивных веществ: ртути, свинца, мышьяка и других);
• гиперфильтрация (метод, основанный на использовании мембран и обратном осмосе);
• нейтрализация (с помощью кислот или щелочей восстанавливают нормальный уровень pH 6,5 – 8,5);
• экстракция (органические загрязнители удаляются вместе с экстрагентом);
• озонирование (удаление 99% азота );
• эвапорация (водяной пар забирает из нагретой до 100° C воды летучие вещества);
• выпаривание и кристаллизация (иначе – термическое обессоливание).

Утилизация очищенных сточных вод системы водоснабжения и канализации происходит путём сброса их в водоём или в грунт. В первом случае требования к качеству очистки выше.

Нормы для слива в канализацию

Нормативами предусмотрены единые требования к воде, сливаемой в канализацию, независимо от характера деятельности предприятия. В регламентирующих документах оговорена возможность отклонения величины рН от нейтрального значения (7) на 1,5 единицы в обоих направлениях.

Помимо этого указаны следующие максимально допустимые показатели:

• концентрация нерастворенных веществ 500 мг/л;
• превышение химического потребления кислорода по отношению биологическому в течение 5 суток в 2,5 раза;
• увеличение соотношения ХПК/БПК в течение 20 суток в 1,5 раза.

Стоки не должны содержать:

• горючие;
• радиоактивные вещества;
• соединения, при разложении которых образуются легко взрывающиеся газы.

Не допускается присутствие в сливных водах веществ, способных разрушить канализацию.

Этапы очистки сточных вод

Обеспечение людей чистой, безопасной водой – важная задача государства. Это напрямую влияет на здоровье. Поэтому обязательна дезинвазия на очистных сооружениях – меры по уничтожению паразитов, вызывающих болезни. Порядок процедуры регулирует СанПиН.

Для очищения стоков в селах используются сооружения малой производительности. Они обрабатывают до 1000 м3/сут.

На крупные поселения ориентированы городские сооружения. Причем бытовые стоки очищать особенно трудно из-за разнородности загрязнителей – попадаются куски бумаги, вата, целлофан, тряпки. Они подвергаются целому комплексу мероприятий, который начинается с механической обработки.

Механический этап очистки сточных вод

Согласно установленному порядку и правилам приема сточных вод, вначале все содержимое канализации направляется в резервуар на главной насосной станции. Он компенсирует возрастающие нагрузки в час пик. Насос поступательно нагнетает жидкость, которая проходит весь цикл обработки. Затем стоки переходят в цех мехочистки. Там устраняется 75% нерастворимых частиц.

Сооружения для механической очистки сточных вод:

1. Решетки и сита.
   Задерживают отходы размером более 16 мм – тряпки, бутылки, пищу, пластик, целлофан. Все это затем подвергается переработке.
2. Песколовки.
   Кроме песка, они задерживают мелкие камни, шлак, осколки. Песок под силой тяжести опускается на дно, откачивается, промывается и утилизируется.
3. Жироловки.
   Устройства подобного рода функционируют по аналогии с песколовками. Здесь с помощью скребка удаляют масла, другие примеси с водной поверхности.
4. Отстойники.
   Это объемные резервуары, где под силой тяжести жидкость освобождается от взвесей.
5. Мембраны, фильтры, септики.

Механический этап необходим, поскольку улучшает результаты последующей биоочистки.

Биологические очистные сооружения сточных вод

Биологическая очистка городских канализационных стоков заключатся в использовании бактерий и простейших, которые поедают органику.

Этапы биоочистки:

1. Аэротенк.
   Здесь механически обработанная жидкость заселяется микроорганизмами – активным илом.
2. Цех очищения воздуха, где удаляется воздух с дурным запахом.
3. Вторичные отстойники.
   Здесь отстаивается и удаляется ил. Микроорганизмы опускаются на дно, скребком доставляются к приямку. Всплывающий ил убирают поверхностным скребковым механизмом.
4. Метантенк.
   Осадок сбраживается под воздействием водорослей, кислорода, бактерий. Образующийся метан понадобится для технологических процессов, ил отвозится на площадки для просушивания.

Суть, предназначение и сферы применения метода

Механическая обработка стоков дает возможность:

• отделить нерастворимые составляющие (мусор, взвешенные частицы, химические соединения);
• создать равномерный поток, предотвращающий колебания объема на следующих стадиях чистки.

Отделенные взвеси удаляются для утилизации или вторичного использования. Этот способ применяется в основном на промышленных предприятиях.

Справка! На производстве с оборотным водоснабжением бывает достаточно удаления мусора, чтобы стало возможно подготовить воду для повторного использования.

В быту устанавливаются различные септики, разделенные на несколько отсеков. В процессе перемещения жидкости взвеси оседают на дно, уровень очистки воды на выходе 60-70%.

Чтобы избавиться от самых мелких частиц, устраиваются фильтрационные поля. Септики полностью энергонезависимые, стоят не дорого, монтируются просто. Недостаток один – систему доочистки не всегда возможно устроить.

Виды очистных сооружений

Для обезвреживания поверхностных вод перед их сбросом в городскую сеть предназначены отстойники и фильтры. Для сточных используются септики, аэро- и метантенки, биопруды, поля орошения и фильтрации.

Сооружения делятся на разновидности по назначению. У них разнятся объемы очищаемых сточных вод и этапы процесса.

Очистные сооружения канализации

Под канализационными понимают комбинацию бытовых и производственных стоков, поступающих на очистные сооружения города по раздельной канализационной системе. Сточные бытовые воды в чистом виде – редкость, чаще они содержат соли, нефтепродукты.

Применяются следующих виды очистных сооружений канализации:

• локальные аппараты;
• индивидуальные автономные конструкции;
• блочные системы и модули.

Строительство идет в несколько этапов, исходя из требуемой степени очистки:

1. Механическая обработка снижает содержание взвесей на 40-60%, БПК, определяющего степень загрязненности органикой, – на 20-40 мг/л.
2. Биоочистка – до 15-20 мг/л.
3. Физико-химические методы доочищают сточные воды до норм сброса в водоемы.

Очистные сооружения бытовых сточных вод

Бытовые очистные сооружения предназначены для жилых домов, малых предприятий, турбаз вдали от центральной канализации. В них обрабатываются стоки, содержащие фекалии, остатки пищи, песок, моющие средства – органику, которая поддается биорасщеплению.

Для бытовых стоков используется биосистема очистки, основанная на аэробном процессе в биореакторе. Для поддержания эффективной работы требуется обслуживание очистных сооружений бытовых сточных вод. Оно включает:

• удаление задержанных нерастворимых включений;
• расчет количества ила;
• проверка содержания кислорода;
• контроль работы по химическим показателям;
• проверка исправности элементов.

Очистные сооружения промышленных сточных вод

Жидкость, используемая предприятиями в технологических процессах, должна очищаться до необходимых параметров. Оборудование зависит от характера производства, специфики загрязняющих веществ.

К примеру, ступени очистки для спиртового производства:

• механическая;
• биологическая;
• глубокая;
• УФО плюс выпуск в водоем;
• обезвоживание и утилизация влаги.

Мясопереработка и производство напитков, включая пиво, соки, квас:

• механический метод;
• биоочистка плюс выпуск в коллектор;
• сбор, обезвоживание, утилизация.

Стекольная промышленность:

• механическая очистка;
• физико-химическая;
• биологическая плюс выпуск в горколлектор;
• сбор, обезвоживание, утилизация.

Очистные сооружения ливневых стоков

Дождевая влага чистая, но насыщается вредными веществами с асфальта, травы, крыш. Поэтому требуются очистные сооружения ливневых стоков. Они обеспечивают механическую обработку из следующих этапов:

1. Отстойник.
   Сила тяжести опускает на дно крупные частички.
2. Тонкослойный модуль.
   Маслянистая пленка с водной поверхности собирается на гидрофобных пластинах.
3. Сорбционный волокнистый фильтр.
   Захватывает пропущенное тонкослойным.
4. Коалесцентный модуль.
   Здесь отделяются частички нефтепродуктов от 0,2 мм, оказывающихся наверху.
5. Угольный фильтр доочистки.
   Полностью удаляет нефтепродукты.

Основные виды биологической очистки

Удаление загрязнений различного рода в стоках биологическим путём представляет собой использование активных бактерий и микроорганизмов. Биологическая очистка является вторым этапом в полном комплексе мероприятий и идёт сразу после механической.

Современная чистка с использованием бактерий делится на несколько видов:

• Активный ил. Этот способ избавления от загрязнений был изобретён в начале 20-го века, но получил широкую популярность именно в последние годы. Активный ил представляет собой среду, в которой микроорганизмы не только комфортно могут существовать, но и поглощать, а также перерабатывать различного рода загрязняющие вещества. Бактерии используют часть загрязнений для питания, а другую часть – для размножения.
• Биофильтры. Отличаются от предыдущего вида очистки своей конструкцией и принципом действия. Биофильтры представляют собой бассейн, рассчитанный на большой объём, в котором загрязняющие вещества расщепляются под действием аэробных бактерий. На дне сооружения располагается дренажный слой, который естественным путём осуществляет чистку стоков после обработки в биологической среде.
• Метантенки. Это не вид биологической очистки, а конструкция, в которой накапливается осадок жидкой структуры. Метантенки представляют собой резервуар, который выполнен в форме цилиндра. В резервуарах происходит скапливание ила, без доступа к нему кислорода. В такой среде отложения не загнивают и могут находиться там в течении продолжительного периода времени.

Во время биологического этапа очистки применяют отстойники вторичного порядка. В них находятся устройства для откачки активного ила со дна резервуаров и возврата его в систему переработки. Излишки ила удаляются из емкостей полностью.

Очистка вод за счет окисления

Данная методика применяется в следующих случаях:

• для обезвреживания производных стоков от токсинов;
• когда отсутствует необходимость в извлечении соединений из стоков;
• невыгодно либо нецелесообразно использовать другие методы.

Для реализации рассматриваемой методики применяют разные окислители, включая диоксид хлора, хлор разной консистенции, гипохлорит натрия, бихромат калия, озон и прочие соединения. Они попадают в воду, связываясь с химическими токсинами. В результате реакции появляются токсичные примеси, для удаления которых применяются иные технологии.

Сильнодействующим окислителем считается хлор. Он агрессивен, поэтому не пользуется большим спросом для реализации разных современных технологий в области очистки стоков. Его часто заменяют озоном, реже – перманганатом калия либо перекисью водорода.

Рассматриваемая технология заключается в очистки вод путем окисления их загрязнений. После такой химической реакции формируются вещества меньшей токсичности, которые легко удаляются из жидкости. Активность используемого окислителя – это величина окислительного потенциала. Первым и самым эффективным окислителем является фтор. Он обладает высокой агрессивностью, поэтому его не используют на практике. У других веществ значение этого показателя не превышает 2,1.

Чтобы очистить жидкость от сероводорода, фенола, гидросульфида, применяется хлор. Если в стоках присутствует аммиак или его производные, хлор, вступая с ними в реакцию, образует дикло- и монохлорамины.

Окислительная технология может основываться на применении кислорода. Такая реакции происходит в жидкой фазе, если наблюдается высокое давление и температура. Если аналогичная ситуация наблюдается в случае применения сульфидов, тогда глубина их окисления увеличивается.

Чтобы очистить жидкость от железа, используется кислород. Для разрушения сульфидных соединений применяют диоксид углерода с отходящим дымовым газом.

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.

Этапы проведения очистки

Чтобы стоки можно было безопасно спустить в природные водоемы, ее подвергают четырем видам очистки в следующей последовательности:

1. Механическая. На данном этапе происходит отделение нерастворимых остатков и твердых частиц. Используются различные решетки, сита, фильтры, песколовки, жироловки. Ширина отверстий в решетке составляет максимально 1,5 см. Механическая очистка сточных вод также имеет несколько стадий. После решетки стоки попадают в песколовку, где происходит осаждение мелких твердых частиц, в основном – песка. Следующий этап – жироловка. Жир легче воды, поэтому собирается на поверхности, откуда попадает в специальный резервуар и удаляется.
2. Биологический вид очистки предусматривает использование различных микроорганизмов, дождевых червей. Они способны утилизировать растворимую органику и превращать ее в безопасное вещество. Применяют аэробные и анаэробные бактерии. Одни работают в присутствии кислорода, другие в нем не нуждаются. При анаэробном брожении выделяется метан – горючий газ, который после получения в биореакторе очищают и используют для бытовых или промышленных нужд.
3. Физико-химический этап. Здесь происходит удаление взвешенных частиц, в основном – склеиванием их в более крупные – коагуляция. Методов много – флотация, центрифуга, выпаривание, сорбенты, аэрация (окисление) и другие. Физико-химические методы очистки сточных вод позволяют удалить все растворимые мелкодисперсные вещества из жидкости. В результате получают техническую воду, готовую к отправке в водоемы. Пить такую жидкость не рекомендуется.
4. Дезинфекция – окончательный этап. Наиболее распространенные методы – ультрафиолетовое облучение, озонирование, хлорирование.

Утилизация сточных вод

В некоторых случаях сточные воды не очищают, а утилизируют. Для этого используется огневой метод – дешевый и универсальный, при котором грязные стоки попадают в зажженный факел. Вода испаряется, а твердые частицы сгорают. При этом образуется вода и углекислый газ. Минус способа в том, что для него расходуются дополнительные топливные ресурсы.

Утилизируют стоки химическим методом, добиваясь выпадения осадка, после чего используют другие химикаты и расщепляют осадок до простых компонентов. Такой метод применяют для очищения воды на производствах синтетических полимеров.

Механическая очистка

Является наиболее грубым способом очистки сточных вод и часто используется как подготовительный этап перед более тщательной очисткой. Она позволяет задерживать частицы и взвешенные в воде вещества. Для очищения вод механическими способами применяют следующие конструкции:

• отстойники;
• сита и решётки;
• фильтры;
• устройства для улавливания мелких частиц;
• устройства для флотации.

Сита и решётки используют на начальном этапе механической очистки. Они задерживают крупные частицы. Решётки являются препятствием для прохождения только наиболее массивных из них. Ширина отверстий может достигать 1,6 см. Скапливающиеся под ними отвалы периодически извлекают и далее направляют на полигоны для хранения или переработки. Либо измельчают и смешивают с более мелкими частицами, выделяющимися на следующих этапах очистки, а затем также отправляют на хранение и/или переработку.

Сита позволяют осадить относительно мелкие фракции грубодисперсных примесей и, таким образом, могут быть установлены за решёткой для более полной очистки от крупных примесей.

Мелкие частицы песка, шлаков, стекольной массы улавливается в так называемых песколовках. Их функционирование основано на действии силы тяжести. Выделившийся песок накапливают на складах, а затем используют при проведении дорожных работ.

Для отделения твёрдых или более плотных компонентов от воды может быть использован метод центрифугирования. Этим методом можно удалять примеси песка и веществ, находящихся в гелеобразном состоянии.

Для изъятия из стоков жира и жироподобных веществ используют метод флотации.

Главным же элементом конструкции для механической чистки стоков являются отстойники. Они представляют собой искусственные водоёмы, чаще прямоугольной формы, с железобетонными стенами и дном, 3 – 5 м глубиной. На дне отстойника сооружаются скребки для сбора осевших взвесей; другое устройство собирает лёгкий всплывающий материал в специальный бункер.

При механической очистке удаляется большая часть минеральных загрязнителей. Также, отстойники позволяют регулировать сток загрязнённых вод и сделать его более равномерным.

Для частных домовладений, при отсутствии подключения к центральной канализации, разработано компактное устройство для первичной очистки, которое называется септик. При его сооружении сначала выкапывается яма необходимой глубины, на которую кладётся бетонная плита. Расстояние от неё до строения составляет несколько метров. На плиту устанавливают пластиковую ёмкость, которую закрепляют тросами, а затем засыпают. Попадающие в неё загрязнители оседают на дно в виде осадка, а биологические примеси удаляются при помощи колоний анаэробных бактерий. Образующийся при этом метан выходит через специальную трубу.

Очищенные таким образом стоки направляют в грунт, где происходит более полная очистка. Это, конечно, не гарантирует возможности загрязнения грунтовых вод, но всё же гораздо лучше, чем прямой слив загрязнённой воды в грунтовые ямы. Септик требует периодической очистки, в остальном же это устройство может использоваться без каких-либо проблем.

Механическая очистка

Как правило, механическая очистка сточных вод проводится на самом первом этапе. Такая очистка является своеобразной подготовкой перед применением биологических или физико-химических методов.

Механические способы очистки включают в себя гравитационное отстаивание, процеживание и фильтрование. Каждый из названных методов может быть применен в зависимости от типа присутствующих в стоках загрязнения.

Стоки, в которых могут присутствовать крупные загрязнения (например, листья ветки и пр.), очищаются путем процеживания. На пути движения сточных вод устанавливают решетки или сита.

• Гравитационное отстаивание применяется и в том случае, если в стоках находятся загрязнения, имеющие большую или меньшую плотность по сравнению с водой. В этом случае, под действием сил тяжести более тяжелые включения выпадают в осадок, а более легкие – оказываются наверху.
• Для отделения загрязнений, которые легче воды, применяется специальное оборудование для механической очистки сточных вод. Это жиро- и смолоулавливатели, нефте- и маслоловушки.

Похожие записи:

Пуццолановый портландцемент: особенности и где применяют Укладка ламината по диагонали Системы водоснабжения и канализации: устройство, нормативные требования, применяемые материалы Что лучше выбрать для строительства дома: брус или газобетон Жидкое стекло Дизайн участка на 3 сотки: каких правил надо придерживаться