Производство очистных сооружений 

Методы очистки воды

Очистка бытовых и промышленных стоков перед сбросом отходов в окружающую среду – важный этап, чтобы поддерживать экологию в благоприятном состоянии. В современном мире отходы в составе содержат разнообразные химические вещества, которые агрессивно влияют на почву и природу. Поэтому для безопасности их следует подвергать очистке. Существует несколько методов, которые помогают достигать результата при разном уровне загрязнения стоков.

Виды очистки сточных вод

Стоки – это загрязненная вода, которая подверглась загрязнению в процессе ее производственного или бытового использования.

Состав сточных вод содержит разные загрязнители по структуре, размерам, способности к растворимости. В сточных водах могут присутствовать минеральные, органические и биологические загрязнители. Нет универсального способа устранить вредоносные частицы и переработать загрязненную воду. Метод очистки подбирают в зависимости от компонентов. Каждый из приемов направлен на обезвреживание конкретной группы веществ. В некоторых случаях для полной очистки жидкость пропускают через несколько методов. Этап за этапом из воды убирают ненужное содержание определенной группы.

Важно! Состав загрязнителей в стоках разный. Как правило, любая сточная жидкость состоит из всех трех групп, но с разными пропорциями. Хозяйственно-бытовые стоки имеют соотношение органических и минеральных примесей 3:2.

Методы очистки делятся по рабочему подходу на такие категории:

• химические;
• биохимические;
• биологические;
• физико-химические;
• механические.

Группы содержат комплекс процедур и этапов, которые выполняют специальным оборудованием. Дополняют технологии соответствующими препаратами очистки для биологического или химического вывода загрязнителей.

Химическая очистка и ее направления

Технологию химической очистки выполняют путем добавления химикатов до первично очищенных вод. Для обеззараживания используют препараты, которые способны уничтожать патогенные включения. Такую методику не применяют в бытовых условиях, а только на промышленных очистных сооружениях.

Способ первичной очистки состоит из трех процессов:

1. Нейтрализация – это обезвреживание щелочи и кислот, переработка примесей в безопасные компоненты. Для нейтрализации таких сточных масс используют соду, мел. Также необходимы соответствующие устройства и трубопроводы.
2. Окисление применяют для загрязнений, с которыми не могут справиться другие методы. Окислители для процедуры – бихромат калия и перманганат, кислород, гипохлориты.
3. Восстановление – процедура, которая предназначена для обезвреживания ядовитых соединений. Для реагентов используют гидросульфит натрия, сульфат железа, водород, которые справляются с мышьяками и ртутью.

Очищенную химическим способом воду дополнительно подвергают обеззараживанию. Для этого помогает газообразный хлор или хлорная известь.

Биохимический метод: разновидности станций и фильтров

Такой подход состоит из двух аспектов – участие химикатов и микроорганизмов, которые употребляют органические загрязнения в качестве пищи. Станции по данной технологии делятся на две категории:

1. Оборудование с основой на естественных условиях – водоемы, так называемые биопруды или сухопутные участки, такие как поля орошения и фильтрации. Минусы станций такого типа – требуется большие площади, имеют низкую эффективность и зависят от погодных факторов.
2. Оборудование с основой на искусственных условиях. Такие станции постоянно под контролем, с учетом микроорганизмов и других условий, от чего у них повышенная результативность.

Для осуществления искусственных процессов переработки вод сооружают:

• биофильтры;
• аэрофильтры;
• аэротенки.

Характерные особенности таких очистных сооружений отличаются конструкциями и рабочим балансом.

Биофильтр функционирует за счет засыпки из шлака, керамзита, гравия. Это приводит к тому, что колонии микроорганизмов образуют на установке пленку, которая и выступает в роли фильтра.

Аэрофильтр работает по такому же принципу. Отличие от предыдущего устройства – наличие принудительной подачи воздуха. Поток подается в слой фильтрации и увеличивает ее очистную мощность до 4-х м. Благодаря этому окисления становится интенсивнее, повышается результат и скорость.

Аэротенки представляют собою устройства, в которых функции биомассы выполняет активный ил. Оборудование содействует его перемешивания со стоками в однородную массу.

На заметку! Санитарные нормы требуют, чтобы на каждом очистном сооружении водопроводного формата были соблюдены санзоны. Для этого организовывают охранную зону, делают песчаные фильтры, придерживаются правил по защите источников водозабора.

Биоочистка: виды фильтров

Биологический метод применяют для очистки органического состава. В основе технологии природный способ среды самоочищаться при воздействии бактерий. Чаще всего используют аэробные микроорганизмы. Они относятся к наиболее производительным видам и для их функционирования нужен только кислород. Для станций с искусственными условиями воздух в очищающую среду закачивают принудительно специальными компрессорами.

Другой вид бактерий – анаэробные. Они показывают меньшую результативность, но для производства выгодны, потому что нуждаются в незначительных затратах, нет необходимости поставлять кислород. После такой фильтрации стоки следует отправлять на доочистку через фильтры:

• многослойные песчаные;
• контактные осветлители;
• микрофильтры.

Для жидкостей с составом трудоокисляемых примесей добавляют активированный уголь. Это отфильтровывает реагенты. Также прибегают к окислению озоном.

Биологическая очистка стоков применяется для устранения токсин. Вместо этого состав насыщается аммонийным азотом и фосфором. Такую воду не рекомендуется сбрасывать в пруды. Наличие фосфора вызывает появление биомассы в соотношении 1:115 мг, что приведет к демографическому взрыву.

Важно! Чтобы удалить фосфор, необходимо добавить известь и соли алюминия или железа. Это приведет к реакции, в которой вещества образуют соединения и выпадают в осадок.

Также следует убирать с вод азот. Для этого существует два приема:

• физико-химический;
• биологический.

Для физико-химического метода применяют известкование, что увеличивает рН воды до 11 единиц. В составе образовывается аммиак, который дополнительно выводят при помощи градирен обдувкой воздуха.

В биологическом методе важно четко придерживаться схемы, и последовательно выполнять этапы:

1. Воду помещают в аэротенки и додают бактерии для нитрификации.
2. Воду переводят в денитрификатор – герметичный контейнер. Там бактерии находятся без воздуха и подвергаются воздействию нитритов и нитратов, что приводит к разрушению загрязнителей и образованию молекулярного азота.

Разновидности физико-химического метода очистки

Эта категория совокупляет методику с использованием химических реагентов и физических приспособлений, законов.

Разделяют следующие типы данной технологии:

1. Коагуляция. В сточные воды помещают коагулянты и флокулянты. Эти реагенты приводят к преобразованию растворимых загрязнителей в нерастворимые частицы (хлопья), которые нужно удалить процеживанием смеси. Также вещества могут спровоцировать распад опасных примесей на безопасные молекулы или вызвать изменение кислотных стоков на нейтральную массу.
2. Ионообменный метод. Задача процедуры – смягчить воду. Достигается функция путем замены вредоносных на «безобидные» ионы, с магния и калия на натрий.
3. Флотация. В рамках этого процесса выделяют нефтепродукты. Происходит это так – в стоки направляют воздух, он приводит к образованию пузырей, нефтепродукты прилипают к пузырям и попадают на поверхность, где остаются в виде пены. Такую пену удаляют скребком или поднятием уровня воды, что приведет к самостоятельному стеканию пены в приемную емкость. При необходимости прилипчивость стимулируют реагентами.

Это основные методы физико-химической технологии очистки, как дополнительные еще бывают – выпаривание, осмос, экстракция.

Важно! Качество воды влияет на здоровье человека. Не стоит слепо доверять службам и рассчитывать на поставки воды соответствующего состава через трубопроводы. Используйте самостоятельно дополнительные фильтры.

Механические и физические подходы очистки

Методы механической очистки сточных вод нужны, чтобы убирать нерастворимые частицы, крупный мусор, грунты. Этот способ считается подготовительным перед осуществлением химических или биологических процедур. Он состоит из трех процедур.

Отстаивание

Другое название – гравитационная очистка. Воду помещают в емкости на время, что дает плотным и крупным частицам осесть на дне, а легким всплыть поверх водной массы. К легким по весу относят:

• масла;
• смолы;
• жиры;
• нефть.

Жироловушки ранее использовались также для бытовых стоков, теперь такие устройства только для сложных промышленных отстойников.

Также конструируют специальные песколовки для удаления песка и взвесей минеральной породы. По конструкции они бывают трубчатые, статические и динамические.

Отстаивание помогает удалить 80% примесей из всей массы, из общего объема нерастворимых элементов удаляется всего 60%. Для повышения эффективности проводят осветление, биокоагуляцию и преароэрацию.

Важно! Болезнетворный осадок также подвергают доочистке. Для этого используют анаэробные микроорганизмы. Процедуру выполняют в сооружениях – метантенках или септиках.

Процеживание

Сточную воду с примесями, у которых ровная плотность, пропускают через специальные сита и решетки. Процеживание позволяет отобрать нерастворимые вещества, и пустить в систему подготовленную воду.

Фильтрование

Заключительный этап механической переработки – фильтрование. Этот способ схож с процеживанием, только направлен на работу с более мелкими фракциями. Для этого устанавливают тканевые устройства – фильтры. Это пористые и мелкозернистые приспособления по структуре барабана с сеткой. Отфильтрованные частицы смывают водой в бункер-уловитель.

Таким образом, сточная масса очищается от примесей разной консистенции и плотности, и подготовлена для устранения растворимых компонентов другими методами очистки.