Методы очистки сточных вод: механический, биологический и химический способы + Фото и Видео

Методы очистки сточных вод

Добавлено от 08.12.2015 от Николай Петрович в Септики // 0 Комментариев

Содержание:

Методы и особенности очистки сточных вод

Под очисткой стоков подразумевают их специальную обработку с целью удаления присутствующих в ней вредных веществ. На данный момент разработано и используется достаточно много методов очистки. Выбор в пользу того или иного способа очистки сточных вод напрямую зависит от особенностей загрязнений и целого перечня условий. Кратко рассмотрим каждый из перечисленных методов.

Суть механического метода очистки сточных вод заключается в том, что из загрязненных стоков посредством механической фильтрации исключаются всевозможные примеси. Различного рода частицы задерживаются специальными мелкими решетками, ситами, бензоуловителями и прочими очистными элементами. Посредством механических систем очистки удаляется до 70% загрязнений.

Суть химического метода заключается в том, что в сточные воды подаются специфические химические вещества, которые воздействуют на загрязнения, что приводит к их осаждению в виде осадков. С помощью таких систем очистки сточных вод обеспечивается снижение показателя нерастворимых примесей до 95%. Данный метод считается одним из самых эффективных среди всех существующих.

Суть биологического метода заключается в использовании для очистки биохимического и физиологического принципов самоочищения природных водоемов. Основную роль в промышленных биологических очистных системах играют бактерии, которые добавляются в стоки и которые производят их очистку. Схема биологической очистки показана на фото.

Суть физико-химического метода очистки сточных вод заключается в удалении из них тонкодисперсных веществ и в разрушении плохо окисляемых соединений. В большинстве современных промышленных физико-химических очистных установках и оборудовании используются такие методы очистки сточных вод как сорбция, коагуляция и экстракция.

Рассмотрим каждый метод очистки и каждую систему очистки более подробно.

Биологическая очистка сточных вод

Как уже упоминалось в основе данного метода очистки лежит способность определенных микроорганизмов минерализовать органические вещества. Именно по такой системе очистки осуществляется природное самоочищение в водоемах и реках. Для ускорения очистки таким методом в биологических установках и оборудовании используются специальные бактерии, которые и ускоряют процесс биологической очистки и повышают его эффективность.

При биологическом методе используют аэробные и анаэробные микроорганизмы.

  • Аэробные бактерии существуют только в среде, где присутствует кислород. Под влиянием таких бактерий осуществляется полное разрушение органических веществ до углекислого газа и воды. Самостоятельно аэробный метод при биологической очистке используется редко: как правило он применяется совместно с анаэробным методом очистки.
  • Анаэробные бактерии при биологической очистке могут существовать в среде, в которой отсутствует кислород. Обычно анаэробные системы очистки используют в условиях высокой концентрации органики, которая превышает допустимый уровень для аэробных микроорганизмов. При этом в случае невысокого уровня содержания органических веществ анаэробный метод очистки малоэффективен. Именно поэтому в большинстве систем очистки после очистки анаэробными микроорганизмами производят дополнительную очистку аэробными бактериями.

Принцип технологии биологической очистки детально рассмотрен в видео ниже.

Механическая

Механический метод очистки применяют для отделения из сточных вод достаточно больших загрязнений путем процеживания или фильтрации. Основные особенности метода механической очистки следующие:

  • Для удаления крупнофракционных веществ применяют способ процеживания стоков через решетки и всевозможные сита.
  • Для исключения из стоков веществ с большей/меньшей плотностью частиц (в сравнении с водой) применяется метод отстаивания. При способе отстаивания самые легкие соединения всплывают на поверхность, а самые тяжелые выпадают в осадок.
  • Для удаления различных минеральных загрязнений используется метод осаждения с применением специальных систем отстойников. Фото отстойников показано ниже.
  • Для удаления легких по сравнению с водой веществ (масла, нефть, жиры), которые при очистке всплывают на ее поверхность, используют специальные очистные установки – маслоулавливатели, нефтеулавливатели и т.д. В большинстве своем такой метод и такое оборудование применяются для очистки промышленных сточных вод.

Чаще всего методы механической очистки и оборудование для механической очистки используются при очистке промышленных сточных вод. Во всех иных случаях механическое очищение применяется в качестве начальной очистки перед осуществлением биологической обработки.

Технология механического очищения стоков детально рассмотрена в видео:

Химическая

Химические системы очистки сточных вод подразумевают использование для удаления загрязнений специальных химических веществ. В частности используют хлор, известь, соляную кислоту.

Химическая очистка сточных вод выполняется в несколько этапов:

  1. Нейтрализация загрязнений. Данный метод предполагает смешивание кислотосодержащих стоков с щелочными и последующую фильтрацию посредством соответствующих веществ. При этом в технологии нейтрализации кислых вод применяют доломит, цемент, аммиачную воду.
  1. Окисление. Окисление производится для обеззараживания загрязнений в процессе очистки сточных вод. В качестве окислителей используют хлорат натрия, озон, сжиженный хлор и т.д. Следует отметить, что наиболее эффективный окислитель – фтор. Однако на станциях и в системах применяется он достаточно редко, поскольку является довольно агрессивным химическим веществом. Наиболее распространенным окислителем, применяемым в промышленных установках и системах химической очистки сточных вод, является хлор.

Химическая очистка сточных вод подробно рассмотрена в видео.

Физико-химические методы очистки

Данный метод очистки может использоваться как самостоятельно, так и совместно с другими методами и технологиями – химической, механической и биологической очисткой.

К наиболее распространенным методам физико-химического очищения сточных вод можно отнести коагуляцию, ионный обмен, флотацию. Рассмотрим каждый из данных методов более детально:

  1. Метод коагуляции предполагает подготовку специальных растворов, содержащих в своем составе флокулянты и коагулянты. Такие растворы добавляют в установку со сточными водами. В результате реакции из загрязнений образуются хлопья, которые впоследствии удаляются системой механической обработки.
  2. Метод ионной очистки предполагает отбор из специального раствора электролита ионов в обмен на такое же количество ионов ионита. Такой метод очистки сточных вод является обратимым и может использоваться не только для очистки сточных вод, но и в оборудовании и установках, предназначенных для смягчения воды.
  3. Метод флотации предполагает подачу в сточную воду воздушных пузырей. При этом загрязняющие частицы прилипают к этим пузырям, что приводит к образованию на поверхности пены. В случае если загрязняющие частицы вследствие своих свойств не прилипают к пузырям, то в очистную систему добавляют специальные реагенты. В последующем пена с загрязняющими веществами удаляется механическим способом. Фото пенной субстанции показано ниже.

Оборудование для очистки методом флотации применяется чаще всего в промышленных и производственных предприятиях, занимающихся переработкой нефтепродуктов. Фото системы флотации сточных вод.

Технология физико-химического удаления загрязнений рассмотрена в видео ниже.

Оборудование для очистки сточных вод

Для максимальной наглядности рассмотрим современные системы, оборудование и установки, используемые для очистки производственных и бытовых канализационных стоков.

Насосная станция для канализации

Такая станция предназначена и используется для перекачки сточных вод в случаях, когда не возможна их транспортировка самотеком. В зависимости от требований и условий работы промышленные насосные станции для откачки канализационных стоков могут быть самовсасывающими или погружными. Фото насосной станции представлено ниже.

Станция для механической очистки сточных вод

Система предназначена для начальной обработки сточных вод от загрязнений путем их осаждения. Основным конструктивным элементом большинства промышленных станций механической очистки является пескоотделитель. Именно с помощью этой системы производится очищение сточных вод от крупнодисперснных загрязняющих веществ. Фото промышленной установки для очистки сточных вод механическим путем показано ниже.

Система жироулавливания

Система жироулавливания предназначена для выделения из сточных вод жиров разного происхождения. Жироулавливатель является обязательным оборудованием канализационной системы, поскольку скапливание жиров существенно снижает пропускную способность всей системы. Системы жироулавливания применяются при очистке промышленных загрязненных вод. Система жироулавливания отображена на фото ниже.

Станция биологической очистки сточных вод

Такая станция являет собой некую емкость квадратной формы, выполненную из нержавеющего стального сплава или стеклопластика. Принцип работы такой системы базируется на использовании определенных микроорганизмов и чередовании аэрируемых зон с рециркуляцией ила. Данный метод и такие системы находят широкое распространение при организации бытовых, непроизводственных канализационных систем. Фото промышленной станции биологического очищения сточных вод отображено ниже.

Оборудование для биологической очистки может быть заглубляемого или наземного исполнения. В промышленности, как правило, используются подземные установки биологической очистки. Наземные станции биологической очистки применяются, если подземная установка невозможна или необходимо получить мобильное очистное сооружение сточных вод. Фото мобильной станции очистки показано ниже.

Следует отметить: очень часто станцию биологической очистки называют аэротенком. Такое название установка биологической очистки получила вследствие использования в ней технологии очистки посредством аэробных бактерий. Фото аэротенка отображено ниже.

Станция химической очистки стоков

Станции, в которых используется химическая технология очистки сточных вод, предназначены преимущественно для построения систем очистки на больших производствах. При этом следует отметить, что универсальных промышленных установок для подобной очистки стоков, как и универсальных технологий очистки, не существует. В каждом определенном случае требуется определенная станция, которая рассчитана для осуществления химической очистки тех или иных загрязнений и использует в своей работе соответствующий метод очистки. В случае если одной только системой химического очищения ограничиться нельзя такая технология используется в комплексе с механической или физико-химической очисткой сточных вод.

Фото станции химической очистки показано ниже.

Мембранный очиститель

Данную систему можно назвать одной из самых совершенных среди всех существующих. Основным преимуществом такой станции является очистка сточных вод на молекулярном уровне. После прохождения через такую систему очищенная вода впоследствии может использоваться для тех или иных технологически-производственных процессов. Фото промышленного мембранного оборудования:

Установка очистки сточных вод

Рассмотрим детально наиболее распространенные варианты установок очистки сточных вод, которые применяются в бытовых очистных системах. Чаще всего при создании канализационных систем в частных домах используются установки биологической очистки стоков. Принцип действия такой системы заключается в следующем:

Начальная очистка стоков осуществляется в так называемом септике. Септик представляет собой специальную камеру, в которой осуществляется разложение органических загрязняющих веществ с помощью анаэробных бактерий. Разумеется, для обеспечения процесса брожения в септике исключается доступ кислорода. Фото септика отображено ниже.

Анаэробная технология очистки осуществляется путем гидролиза органических соединений на менее сложные частицы. С целью повышения эффективности анаэробной очистки используют специальное оборудование — биореактор, представляющий собой специальный наполнитель, который имеет соты с анаэробными бактериями. Благодаря этим сотам существенно повышается эффективность работы очистной установки. Фото биоректора отображено ниже.

Далее очищаемые стоки подвергаются аэробной очистке, в процессе которой микроорганизмы разлагаются на нитраты и простые вещества. При анаэробной очистке обеспечивается постоянный доступ кислорода.

Технология очистки сточных вод: видео

Для максимальной наглядности предлагаем вам посмотреть видео, в котором детально рассмотрена технология очищения сточных вод.

Механическая очистка сточных вод

Сточная вода и в городских стоках, и в производственных условиях склонна изменять свои первоначальные свойства – она становится мутной, изменяет химический состав и цвет, насыщается вредными или даже опасными для здоровья патогенными микроорганизмами. Механическая очистка сточных вод направлена на выделение из сточных вод органических и минеральных включений. Главная ее задача – подготовка стоков к другим методам очистки (обычно физическим, химическим или биологическим).

Сущность механической очистки сточных вод

Механическая очистка сточных вод направлена на очищение бытовых жидкостей от взвешенных частиц примерно на 60%, от грубодисперсных нерастворимых элементов до 95%. Данная методика является высокоэффективной и при этом одной из самых дешевых.

Методы механической очистки сточных вод. Сооружения и системы для механической и биологической очистки стоков

Рассмотрим основные механические методы очистки сточных вод:

  1. Процеживание – осуществляется с применением сит и решеток, которые отлавливают крупные загрязняющие элементы и взвешенные частицы. Выглядит процесс следующим образом. Стоки проходят через сетку, та задерживает волокнистые соединения и крупные вещества, после чего вода поступает к мелкому ситу – он отлавливает уже более крупные загрязняющие компоненты. На выходе системы часто стоят микропроцеживатели, которые дополнительно задерживают нерастворенные элементы микроскопических размеров.
  2. Отстаивание – метод, используемый для выделения взвешенных частиц с различной плотностью. Для механической очистки данным способом задействуют специальные отстойники. Отстаивание обычно используется для улучшения качества воды в системах водоснабжения замкнутого типа. Такие можно встретить, например, на объектах металлургической, рудной, химической промышленности. Для очистки сточных вод отстаиванием применяют жироловки, песколовки, маслоуловители, нефтеловушки, смолоуловители, сгустители, шлакоотстойники и прочие приспособления.
  3. Фильтрование – данная методика нужна для удаления из стоков мелких включений различного происхождения. Главный очищающий элемент в данном случае – фильтры. Стоки, приходя через них, очищаются от лишних взвесей. Фильтр выбирается с учетом направления деятельности предприятия. В бумажной промышленности высоко востребованы вакуумные и сетчатые фильтры, для более «грязных» отраслей нужны уже гидроциклоны и центрифуги, осуществляющие более глубокую очистку.
Читайте также:  дачный туалет без выгребной ямы своими руками без запаха

Механическая очистка сточных вод: современные методики и инструменты. Сооружения для механической очистки сточных вод

Для механической очистки сточных вод применяются такие инструменты и методики:

  1. Решетки – они задерживают достаточно крупные элементы, которые содержатся в сточных водах. Решетки устанавливают по направлению тока жидкости. Они представляют собой стержни из различных металлических сплавов, закрепленные на рамке. Устанавливаться стержни могут как вертикально, так и в наклонном положении. В пазухах решетки располагаются подвижные зубцы граблей. Их закрепляют на пластинчато-шарнирной цепи. Цепь в движение приводит привод с передачей шестеренчатого типа. Со стенки решетки отбросы снимают грабли, которые затем поднимают загрязняющие вещества на подвижную ленту. Взвешенные частицы направляются в дробилку, где размельчаются. Есть решетки-дробилки, которые задерживают твердые вещества и сразу перемалывают их. Установка монтируется в камеры с круговой подачей стоков. Электродвигатель через коробку передач сообщает вращение барабану решетчато-дробильной установки. Он же задерживает отходы, которые есть в стоках, и отвечает за их передачу к режущим гребням. Последние перемалывают твердые элементы, и те опять поступают в сточные воды.
  2. Песколовки – данные устройства нужны для отсеивания и удаления минеральных примесей. Удельная масса частиц всегда больше удельной массы воды, благодаря чему минеральные компоненты по мере перемещения жидкости в резервуаре начинают выпадать на дно. Во многом работа песколовки зависит от скорости движения водных масс. В среднем такие устройства рассчитаны на удержание частиц 0.25 мм и более. Допускать оседания мелких минеральных частичек нежелательно. Поэтому скорость тока воды должна быть большой – 0,15-0,3 м/с. Горизонтальные песколовки монтируются в тех местах, где сточные воды перемещаются в горизонтальном направлении, по кругу либо прямолинейно. В состав таких песколовок входит два элемента – рабочий и осадочный. Очищаются агрегаты гидроэлеватором либо насосом. В среднем они задерживают до 75% всех содержащихся в стоках минеральных примесей.
  3. Отстойники – они нужны для выделения механических частичек из сточных вод. Отстойники делятся на несколько категорий с учетом их назначения и конструктивных особенностей. Основные виды – вторичные и первичные, радиальные, горизонтальные и вертикальные.
  4. Иловые площадки – применяются для осушения влажного осадка, который сбрасывается из метатенков, отстойников и других аналогичных сооружений. Иловая площадка подсушивается до отметки в 75% (речь идет о влажности), и объем отбросов снижается (от 3 до 8 раз). Чисто визуально иловая площадка – это выделенный участок земли, который окружают земляные валки. Осадок на нее наливается слоями, происходит испарение части жидкости, другая часть попадает в грунт. Подсушенный осадок погружается на машины и вывозится. Иловая вода перекачивается на очистные сооружения.

Мы назвали все основные сооружения, которые используются для механической очистки сточных вод. Возможно применение и других установок – они подбираются с учетом количества сточных вод, типа загрязнений и прочих факторов.

Механические методы очистки сточных вод – технологии, решения и схема

Зная о том, какие сооружения и устройства устанавливаются на станциях очистки, можно понять и схему их взаимодействия. Так с разных точек объекта все стоки подаются в водосборник, из которого направляются на очистную станцию. Там первичное удаление примесей производится с применением процеживающих решеток. Отходы, которые остались на них, подаются в шламосборник, а вода, прошедшая предварительную обработку и уже лишенная крупных частиц, поступает в секцию для отстаивания. Там она очищается песколовкой и отстаивается.

Следующий этап очистки стоков – осветление в осветлителе. В него направляется сток с гидрокрекинга, который выполняет роль коагулянта. После осветления водные массы подаются на пресс-фильтр. Там из них извлекаются частички с минимальным диаметром, а собранный шлак направляется в специальную емкость для дальнейшей переработки. Весь шлак отправляется в специальную емкость для переработки.

Принципы действия механической очистки сточных вод: итоги

Таким образом, все механические методы очистки стоков делятся на несколько категорий:

  • фильтрование;
  • процеживание;
  • отстаивание;
  • флотация;
  • дисковая фильтрация;
  • центрифугирование (гидроциклоны).

Соответственно, разными будут и принципы очистки стоков. Подробнее о применении различных очистных приспособлений мы писали выше.

Другие методы очистки воды: физико-химические, биологические, реагентные, мембранные

Пройдя систему физического очищения, стоки самотоком переходят к следующим методам очистки – биологическому, химическому либо комбинированному. Рассмотрим их виды.

К физико-химическим методам относят:

  • коагуляцию;
  • адсорбцию;
  • флотацию;
  • экстракция;
  • ионный обмен;
  • диализ;
  • кристаллизацию.

Биологические методики очистки воды – это:

  • биологические пруды;
  • аэротенки;
  • биофильтры.

Мембранный способ предполагает прохождение стоков через особый фильтр – мембрану. Тип и принципы очистки подбираются с учетом состава водных масс и особенностей их дальнейшего применения.

Механический способ очистки воды (очищение сточных вод механическим методом) и его развитие благодаря нанотехнологиям

Нанотехнологии сегодня активно используются в том числе для очистки воды. Метод СВР был разработан В.И. Петриком – именно он синтезировал особое химическое соединение, способное в взрывообразному разложению. УСВР химически инертен, не боится агрессивных сред, электропроводен и гидрофобен, экологически чист. Данное вещество представляет собой уникальный сорбент, применяемый для очистки питьевой воды и промостоков.

При смачивании УСВР создает массу с очень высоким гидравлическим сопротивлением – намного более высоким, чем у того же активированного угля. В данной массе взвеси запутываются и фиксируются. То есть УСВР – нанотехологичное вещество – выполняет роль сорбента. Главные его преимущества – очень высокая скорость и максимальная эффективность очистки.

Заключение

Механический способ очистки стоков – самый старый, но по-прежнему актуальный. Как правило, он используется для подготовки водных масс к последующей более глубокой очистке, но может выполнять роль и самостоятельной метода. Стандартная механическая очистка имеет минимальную цену. Также для данного способа удаления взвесей в последние годы стали использоваться нанотехнологии.

Очистка сточных вод – механическая, биологическая, химическая

Любое производство, вне зависимости от отрасли и масштабов, сталкивается с необходимостью переработки с целью защиты окружающей среды различных выбросов: нефтепродуктов, отработанных масел, цианистых соединений.

Для заказа и расчета очистки сточных вод отправьте запрос на E-mail: INFO@FLOTENK.RU или позвоните по бесплатному телефону 8 800 700-48-87.

Очистка сточных вод занимает одно из главнейших мест, поскольку вода для тех или иных целей используется практически на всех предприятиях. Здесь играет роль не только забота об экологии, но и сугубо практические цели: отфильтрованные отходы могут быть утилизированы, а очищенная вода повторно использована в технологическом процессе. Таким образом, установка очистки сточных вод – одно из важнейших звеньев в производственной цепочке на фабриках, заводах, автомойках или в ресторанах.

Также остро вопрос переработки загрязненной воды стоит для жителей загородных домов и коттеджных поселков, где подключение к централизованной канализации не представляется возможным.

Методы очистки сточных вод:

В зависимости от задач и природы загрязнений используются различные методы очистки сточных вод:

  • биологическая
  • механическая
  • химическая

Биологическая очистка сточных вод

Осуществляется благодаря жизнедеятельности бактерий, окисляющих органические вещества (аэробный и анаэробный процессы). Бактерии используют загрязнения для питания, при этом растет их (бактерий) масса, идет активное размножение и обновление биологической массы. Разница между аэробным и анаэробным процессами заключается в том, что первый может проходить только при хорошей вентиляции, второй же протекает только при отсутствии кислорода. Биологическая очистка сточных вод, использующая аэробные микроорганизмы, чаще всего проходит в биологических прудах, где глубина невелика, нет подводных течений и на полях фильтрации – специально обустроеных участках земли, куда загрязненная вода поступает дозированно. Часто используются аэротенки и биофильтры, SBR-системы. Данные устройства выигрывают по сравнению с прудами и полями, так как не зависят от погодных условиях: в них искусственно поддерживаются оптимальные для жизнедеятельности бактерий условия. Анаэробный процесс проходит в специальных реакторах – метантенках. Их преимущество заключается в том, что отпадает необходимость дополнительной аэрации воды, однако, в процессе окисления органических веществ выделяется газ метан, за отведением которого необходимо тщательно следить.

Биологическая установка очистки сточных вод сравнительно недорога, при этом удаляет до 98% загрязнений; обычно такие системы рассчитаны на 5-8 человек, это прекрасный вариант для дачи, частного дома или небольшого производства.

Механическая очистка сточных вод

Состоит в удалении различных примесей путем фильтрации и отстаивания, для чего могут быть применены решетки, сита, песколовки, отстойники, септики. Решетки используются для задержания наиболее крупных механических частиц. Ширина отверстия – до 16 мм. Второй этап – прохождение через более мелкие сита, после которого вода поступает в следующие модули, где происходит отстаивание (при котором земля, ржавчина, песок и др. оседают на дно) и флотация (при которой происходит укрупнение гидрофобных частиц, их отделение от гидрофильных).

Механическая очистка сточных вод почти всегда предшествует биологической и/или химической, предотвращая попадание нерастворимых примесей в очистные сооружения. Очистка промышленных стоков подразумевает особо тщательную механическую обработку, так как, во-первых, отфильтрованные примеси могут представлять ценность для производства, а во-вторых, благодаря ему установка очистки сточных вод надежно защищена от попадания взвешенных веществ, таким образом, обеспечивается ее бесперебойная работа, а, следовательно, и всего предприятия в целом.

Химическая очистка сточных вод

Заключается в применении различных химических реагентов, которые вступают в реакцию с неорганическими примесями, образуя нерастворимый осадок. В зависимости от типа загрязнений, в воду могут быть добавлены окислители, подщелачивающие и подкисляющие вещества. Хлор и озон являются наиболее частыми окислителями. Серьезным недостатком хлорирования является выработка побочных продуктов, появление у воды неприятного цвета и запаха. При озонировании – обработкой токсичным газом, озоном – действительно уничтожаются все известные вредоносные организмы, однако при этом вода становится более коррозийно агрессивной, что требует использования специальных материалов. Кроме того, озонирование – дорогостоящий процесс, который должен проводиться с соблюдением всех мер безопасности: озон вреден для человека.
При подщелачивании, как и при подкислении, образуется большое количество шлама, велики расходы реагентов, что является серьезным минусом данного метода.
Наиболее часто химический метод используется, когда производится очистка промышленных стоков фабрик, в выбросах которых могут присутствовать соли тяжёлых металлов, фенолы, пестициды и тому подобное.

Компания «FloTenk» использует в производстве систем очистки биологический и механический методы, комбинируя их сообразно потребностям Заказчика. Важно помнить, что данные методы являются полностью экологически безопасными (в отличие от химического), так как, фактически, очищение происходит силами природы (воздействие бактерий), ограничений по степени и характеру загрязнений нет, т.к. в зависимости от этих параметров могут быть изменены масштабы очистных сооружений и их модульный состав.

Читайте также:  Как соорудить умывальник на даче своими руками: Обзор + Видео

Компания “Флотенк” производит оборудование для биологической и механической очистки различных сточных вод (промышленных, хозяйственно-бытовых, нефтесодержащих). Информацию по оборудованию можно получить у наших менеджеров:

Суть и особенности методов механической очистки сточных вод

Промышленные и бытовые сточные воды содержат разнообразные химические, минеральные и органические взвеси.
Механические методы обработки чаще всего используются для выделения таких составляющих, которые могут помешать применению более эффективных способов (биологических, физико-химических, химических).

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.

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.

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.

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 очищения стоков от твердых частиц

У каждого этапа свои функции и различная эффективность.

Процеживание

Цель процедуры – отделить взвешенные, волокнистые, нерастворимые составляющие (до 25 мм). Монтируются задерживающие их приборы.

Процеживание может быть разделено на 2 или даже 3 этапа, чтобы отделить фракции различных размеров.

Отстаивание

Этот этап обязателен в промышленных замкнутых системах, так как позволяет улучшить качество процеженной воды. Принцип работы один – оседание тяжелых примесей (с размером до 0,25 мм) под воздействием силы гравитации.

Чтобы этот способ был максимально эффективным, стоки должны очищаться не менее 1,5-2-х часов. Процесс отстаивания затрудняется, если начинается коагуляция (слипание), меняющая размеры примесей.

Фильтрование

Суть процесса – пропускание загрязненной воды через различные фильтры:

  • раздробленный антрацит или керамзит;
  • гранитный щебень;
  • шлак;
  • кварцевый песок;
  • сетки.

В результате из стоков удаляются микроскопические частицы, оставшиеся после отстаивания.

Все фильтры можно классифицировать по:

  1. характеристикам процесса (непрерывное или периодическое использование);
  2. способу создания давления;
  3. направлению движения (вниз, в сторону, вверх).

Оборудование

Для каждого из трех методов используется отдельная оснастка.

Песколовки

Эти приборы используются в составе осветлителей для выделения битого стекла, шлаков, песка и др. Для эффективной работы необходимо создать оптимальные условия.

Основной показатель – скорость движения потока, которая должна быть в пределах 15-30 см/сек. Если ее снизить, будут отделяться слишком мелкие фракции, что может создать проблемы.

Любая песколовка состоит из двух частей:

Через первую течет жидкость, во второй собирается осадок, который периодически удаляется гидроэлеватором (при очень больших объемах) или насосом. Если песколовка качественная, удаляется до 75% минеральных примесей.

Песколовки классифицируются по направлению движения жидкости:

  • вертикальные;
  • горизонтальные (стоки движутся прямо или по кругу);
  • аэрируемые.

Самые распространенные горизонтальные.

Отдельная группа – уловители грязи, в которых зона улавливания дополнена отстойником особой конструкции. Это небольшие приборы, которые размещаются под землей. Оснащаются:

  1. решеткой, улавливающей грубые примеси;
  2. тонкой сеткой;
  3. механизмом для удаления осадков.

Жироловки

Жироловки разделяются по месту размещения. Доступны модели:

  • под мойки;
  • для отдельных цехов (с расходом воды до 3-х м 3 /час);
  • для предприятий (подземные и наземные при расходе воды от 3-х м 3 /час).

Жироловки монтируются отдельно от очистных сооружений (чаще всего как первый элемент) в:

  1. квартирах;
  2. кафе;
  3. ресторанах;
  4. на предприятиях, производящих консервы, продукты из мяса.

Предназначение этого оборудования – защитить очистное сооружение от масел и жиров.

Жироловка – это герметичная емкость из металла или пластика, оснащенная сепарационными пластинами. Жидкость поступает в камеру сепарации, в ней оседают твердые примеси и крупные фракции масел и жиров.

После перетекания в отстойный отсек жировые отложения откладываются на поверхности жидкости и перемещаются в распределительный карман. Вода перетекает в канализационный трубопровод.

Иловые площадки

Визуально это участок, окруженный валками из грунта. Этот способ применяется для удаления остатков влаги путем испарения и ухода в грунт.

Располагается после отстойника, позволяет снизить содержание воды на 25% и уменьшить объем отбросов в 3-8 раз. Сухие остатки удаляются, жидкость возвращается в очистное сооружение.

Отстойники

Отстойники – главные элементы системы. Это оборудование бывает:

  • вертикальное, горизонтальное, радиальное;
  • первичное или вторичное.

Решетки

Решетки для процеживания бывают:

  • неподвижные;
  • подвижные;
  • совмещенные с дробилкой или фракционатором;
  • оснащенные микропроцеживателем.

Самые распространенные неподвижные, изготовленные из металлических прямоугольных или круглых стержней, размещенных друг от друга на расстоянии 5 – 25 мм.

При наличии дробилки расщепляются самые крупные примеси, для отделения мелких частиц на выходе монтируется микропроцеживатель.

К решеткам относятся волокноуловители, которые используются на текстильных и целлюлозно-бумажных предприятиях.

Грабли

Это оборудование чистит решетки и подает на подвижную ленту отходы. Размещается в пазухах, функционирует за счет шестеренчатого привода, оснащенного шарнирно-пластинчатой цепью.

Заключение

Метод механической очистки сточных вод самый дешевый и простой, однако он имеет низкую эффективность очистки — 60-65%. Чаще всего применяется в комплексе с биологической очисткой, благодаря чему эффективность достигает 95-99 процентов.

Обзор систем биологической очистки сточных вод

В связи с широким потреблением водных ресурсов человечеством и невозможностью самостоятельного и быстрого очищения стоков в природных условиях возникла необходимость в искусственном очищении. И если избавиться от неорганических компонентов стоков можно с помощью гравитации, то для удаления органических примесей потребуется биологическая очистка сточных вод. О том, что это такое, и какие виды биологической очистки бывают, сегодня и пойдет речь.

Что нужно знать

Что это такое?

Биологическая очистка стоков представляет собой очищение сточных масс за счет расщепления органических соединений колониями определенных микроорганизмов.

Все дело в том, что органические примеси, находящиеся в сточных водах, являются питательной средой для большого количества микроорганизмов, в процессе жизнедеятельности которых разрушаются сложные органические соединения до аминокислот, элементарных белков и обрывков цепочек ДНК. В итоге образовавшийся материал стимулирует усиленное размножение микроорганизмов, вызывая, таким образом, взрывообразное увеличение численности колонии.

Отмершие части колоний микроорганизмов вместе с непереработанной органикой выпадают на дно водоема или резервуара безвредным илом. Одновременно с этим происходит очистка стоков от ядовитых и сложных органических соединений.

Биологические методы очистки сточных вод: сооружения и системы

Аэробная биологическая очистка

Для реализации метода аэробной биологической очистки используются колонии микроорганизмов, которым для поддержания жизнедеятельности необходим доступ к кислороду.

Аэробный реактор (аэратотенк) представляет собой бетонную или металлическую емкость большого объема, на небольшом расстоянии от дна которого располагаются загрузки (в виде сита или «елочек») из полимерных материалов.

Внимание: Загрузки являются основой для аэробных микроорганизмов.

На дне аэробного реактора располагаются аэраторы — трубы, снабженные небольшими отверстиями. Проходящий по ним воздух насыщает канализационные стоки кислородом, создавая оптимальные условия для жизнедеятельности и увеличения колонии микроорганизмов.

Миниатюрные образцы аэротенков получили широкое распространение при создании септиков для загородных домов и дачных участков.

Анаэробная

Биореакторы анаэробного типа (метатенки) представляют собой герметичные металлические или бетонные конструкции, в которых обитают колонии микроорганизмов, не нуждающиеся в кислороде.

Однако жизнедеятельность анаэробных бактерий сопровождается выбросом большого количества метана. В связи с этим метатенки можно устанавливать только на ровной, хорошо продуваемой площади, по периметру которой должны быть установлены газоанализаторы, подключенные к системе пожарной сигнализации.

Как и аэротенки, метатенки широко используются при создании локальных очистных сооружений для частного использования.

Станция биологической очистки сточных вод

В подавляющем большинстве случаев станция биологической очистки стоков представляет собой четырехкамерную конструкцию, ориентированную по поэтапное очищение канализационных вод с помощью активного ила и кислорода. При прохождении всех секций стоки очищаются на 98 процентов, вследствие чего полученная жидкость может быть повторно использована для полива или иных технических нужд.

Несмотря на внушительное количество отсеков, станция отличается компактными размерами и простотой установки. Несмотря на то, что устройство не нуждается в дальнейшей откачке стоков, регулярное техническое обслуживание все же необходимо. Иными словами, необходимо систематически промывать секции при помощи мойки высокого давления и перезапускать агрегат.

На данный момент существует множество компаний, предлагающих приобрести станции биологической очистки стоков. Важно понимать, что подбирать модель необходимо в соответствии с производственной мощностью, предполагаемыми условиями работы и собственными финансовыми возможностями.

Мембранный биореактор

Технология работы мембранного биореактора заключается в комбинировании различных мембранных и биохимических процессов.

Иными словами, мембранный биореактор сочетает в себе процессы микро- и ультрафильтрации и процесс аэробного биологического очищения сточных вод.

Мембраны выполняют роль своеобразного барьера для загрязнений с высокой селективностью, вследствие этого могут быть:

  • трубчатыми;
  • половолоконными;
  • плоскорамными.

В зависимости от поставленных технологических задач мембранный реактор может быть использован как на этапе завершающего очищения (до стадии обеззараживания), так и для предварительного очищения перед процессом нанофильтрации и обратным осмосом при необходимости обессоливания воды.

Биофильтры

Наиболее часто биофильтры используются для обслуживания автономных канализаций дачи или частного дома.

Биофильтр представляет собой компактную емкость с загрузочным материалом внутри. При этом аэробные микроорганизмы находятся в форме активной пленки и выполняют функцию биологической очистки стоков.

Биофильтры делятся на два типа:

  • изделия с капельной фильтрацией;
  • устройства с двухэтапной фильтрацией.

В первом случае устройства отличаются высоким качеством очистки, однако производительность остается невысокой. В то же время для изделий с двухступенчатой фильтрацией характерно как высокое качество очистки, так и высокая производительность.

Как правило, биофильтры состоят из:

  • корпуса фильтрующего устройства;
  • изделия для распределения стоков по поверхности фильтра;
  • дренажной системы для отвода воды;
  • воздухораспределительной системы для обеспечения подачи кислорода.

Устройства с фильтром капельного типа отличаются лишь порционным поступлением стоков. При этом вентиляция и подача кислорода обеспечиваются естественным путем за счет имеющихся в конструкции открытых пространств.

Биологические пруды

В случае с биологическими прудами процессы самоочищения сточных вод осуществляются в открытых искусственных водоемах. Такой способ намного выгоднее других методов очистки. Для обеспечения поступления достаточного количества кислорода глубина искусственного водоема не должна превышать один метр.

Из-за большой площади водоема вода хорошо прогревается, что благоприятно сказывается на жизнедеятельности обитающих там микроорганизмов. Наиболее эффективно процессы очищения протекают в теплое время года, а при снижении температуры до шести градусов тепла окислительные процессы замедляются.

Читайте также:  Крытый бассейн для дачи: Все виды конструкций + Фото - Как выбрать + Фото и Видео

Важно: При минусовых температурах бактерии впадают в спячку, поэтому в холодное время года биологические пруды не используются.

Условно биологические пруды можно разделить на три категории:

  • водоемы с разбавлением (сточные воды перемешиваются с речной водой);
  • многоступенчатые водоемы без разбавления (стоки попадают в пруд только после предварительного отстаивания, нередко используется каскадный метод расположения водоемов);
  • водоемы для доочистки стоков.

В то время как в первом случае процесс очищения занимает около 14 дней, на очистку стоков в многоступенчатых водоемах уйдет почти месяц.

Схема

Так как биологический реактор является лишь одной из ступеней в сложной системе очищения стоков, схема биологической очистки выглядит следующим образом:

  • канализационные воды поступают в первичную камеру (отстойник), где наиболее крупные включения выпадают в осадок;
  • затем частично осветленные стоки переливаются во вторую камеру, где насыщаются кислородом и подвергаются расщеплению крупных органических включений колониями микроорганизмов;
  • насыщенные кислородом сточные воды попадают в камеру биореактора, где происходит процесс разложения органической составляющей; последняя камеры служит для завершающей гравитационной очистки.

Внимание: Как правило, на дне имеется известковая засыпка, эффективно соединяющая химически активные элементы. При этом на выходе из сооружения может располагаться дополнительный биологический фильтра, увеличивающий степень очищения до 99 процентов.

Отзывы: преимущества и недостатки

Как показывает практика, основными преимуществами биологической очистки стоков являются:

  • невысокая стоимость (стоимость очистки одной единицы стоков существенно ниже очищения стоков механическим или химическим методом);
  • надежность;
  • отсутствие необходимости в регулярном закупе расходных материалов (теоретически микроорганизмы не нуждаются в замене, так как являются самовоспроизводимыми живыми существами, но на практике заменять колонии надо, но не чаще одного раза в пять-шесть лет);
  • экологичность;
  • высокая степень очищения сточных вод (до 99 процентов).

Доочистка

После биологического очищения сточные воды могут быть направлены сразу в грунт или повторно использованы для полива растений. В некоторых случаях допускается выпуск очищенных стоков в водоемы, однако в большинстве случаев содержащиеся в сточных водах, очищенных биологическим методом, остаточные органические соединения, биогенные элементы, ПАВ и бактериальные загрязнения оказывают негативное влияние на водоемы. В связи с этим производственным сточным водам требуется доочистка, предусматривающая:

  • уменьшение объема взвешенных веществ;
  • снижения величин ХПК, БПК и содержания ПАВ, азота и фосфора;
  • обеззараживание;
  • насыщение стоков кислородом при их спуске в водоемы рыбохозяйственного назначения.

Выбор устройства доочистки зависит как от местных условий, так и от требований качества очищенных стоков. В каждой конкретной ситуации потребуется частичная реконструкция сооружения глубокой очистки.

Таким образом, использование метода биологического очищения сточных вод не только выгодно, но и наиболее эффективно по сравнению с рядом других способов очистки.

Способы очистки сточных вод с использованием химических, биологических и механических средств

Сброс в окружающую среду бытовых и промышленных стоков без предварительной обработки повлек бы за собой настоящую экологическую катастрофу.

Поскольку химический состав отходов по мере развития технологий становится все более разнообразным и агрессивным, методы очистки сточных вод постоянно совершенствуются.

Классификация

Из-за большого разнообразия растворимых и нерастворимых загрязнителей в сточных водах создать универсальный способ их обезвреживания и удаления не представляется возможным.

Все эти приемы можно разделить на несколько категорий:

  1. Механические.
  2. Химические.
  3. Биологические и биохимические.
  4. Физико-химические.

Каждая из перечисленных технологий очистки включает в себя несколько ступеней, требующих применения определенных технических устройств, химикатов и биологически активных препаратов.

Способы очистки сточных вод

Рассмотрим подробнее, как именно осуществляется обезвреживание сточных масс. Физико-химические и другие методы очистки сточных вод смотрите ниже.

Химические методы очистки сточных вод

Основаны на применении химикатов, результатом чего становится один из трех процессов:

  1. Нейтрализация: данный метод призван обезвреживать кислоты и щелочи путем преобразования их в безопасные вещества. С такими загрязнителями приходится иметь дело при очистке стоков промышленных предприятий. Если в наличии имеются и кислотные, и щелочные стоки, их можно нейтрализовать путем простого смешивания. Для нейтрализации кислотных вод применяют щелочные отходы, едкий натр, соду, мел и известняк. Для реализации данного метода на предприятиях устанавливают фильтры и различные устройства.
  2. Окисление: окислению подвергают те виды загрязнений, которые невозможно обезвредить другими способами. В качестве окислителей применяют кислород, бихромат и перманганат калия, гипохлорит натрия и кальция, хлорную известь и другие реагенты.
  3. Восстановление: с помощью данного метода можно обезвредить соединения хрома, ртути, мышьяка и некоторых других элементов, которые являются легковосстанавливаемыми. В роли реагентов выступают диоксид серы, гидросульфит натрия, водород и сульфат железа.

Промышленная очистка воды

Биохимические

В рамках данной методики помимо химических реагентов применяют различные микроорганизмы, употребляющие органические загрязнения в качестве пищи. Очистные станции, работа которых основана на этом принципе, можно разделить на две группы:

  1. Работающие в естественных условиях: могут представлять собой водоемы (биопруды), либо «сухопутные» сооружения (поле орошения и поле фильтрации), в которых происходит почвенная доочистка стоков. Такие станции обладают низкой эффективностью, требуют больших площадей и сильно зависят от климатических факторов.
  2. Работающие в искусственных условиях: создавая искусственным путем более комфортные для микроорганизмов условия, результативность очистки удается значительно увеличить.

Сооружения, входящие в последнюю категорию, делятся на три типа:

Анаэробная система очистки с последующей очисткой МБР

Биофильтр – это установка, в которой имеется фильтрующая засыпка из керамзита, шлака, гравия или аналогичного материала. Колонии микроорганизмов образуют на нем пленку.

Аэрофильтр устроен аналогичным образом, но в нем предусмотрена принудительная подача воздуха в фильтрующий слой. Это позволяет увеличить его мощность до 4-х м и сделать процессы окисления значительно более интенсивными.

В аэротенках полезная биомасса существует в виде активного ила, который с помощью различных механических устройств перемешивается с поступающими стоками в однородную массу.

Согласно СанПиН, санитарные зоны должны быть организованы на всех водопроводов в целью сохранения водных ресурсов. Что такое охранная зона водопровода и какие требования предъявляются по защите источников водозабора, читайте далее.

Как сделать песчаный фильтр для бассейна своими руками, читайте тут.

А в этой статье http://aquacomm.ru/vodosnabzenie/zagorodnyie-doma-v/avtonomnoe-vodosnabzhenie/istochniki/skvazhina-ne-glubokaya/ot-zheleza.html вы можете ознакомиться с методами очистки воды от железа. А также вы узнаете, как определить наличие железа в воде.

Биологические

Для переработки сточных вод, содержащих только органические загрязнения, применяют биологический метод. От биохимического он отличается только отсутствием химикатов.

Наиболее производительными являются аэробные микроорганизмы, для жизнедеятельности которых необходим кислород.

Если они работают в сооружении с искусственными условиями, либо в биопруду, в стоки приходится закачивать с помощью компрессора воздух. Менее затратными, но и менее производительными являются анаэробные бактерии, которые кислород не используют.

Чтобы поднять степень биологической фильтрации, переработанные стоки подвергают доочистке. В большинстве случаев для этого применяют многослойные песчаные фильтры или так называемые контактные осветлители. В редких случаях используют микрофильтры.

Если стоки содержат трудноокисляемые вещества, их можно отфильтровать с помощью активированного угля или другого сорбента, либо прибегнуть к химическому окислению, например, с помощью озона.

В ходе очистки биологическим методом вода избавляется от токсичных веществ, но насыщается фосфором и аммонийным азотом.

Если такую воду сбросить в естественный водоем, эти элементы спровоцируют «демографический взрыв» среди водорослей (фосфор в количестве 1 мг обеспечивает появление 115-ти мг биомассы), что нежелательно для экосистемы водоема.

Биологическая очистка воды на предприятии

Для удаления азота применяют два способа:

  1. Физико-химический: воду подвергают известкованию, за счет чего ее рН увеличивается до 10 – 11 единиц. Образующийся при этом аммиак выводят в градирнях при помощи отдувки воздухом.
  2. Биологический.

Биологический метод осуществляется поэтапно:

  • Сначала при помощи особых бактерий в аэротенке происходит нитрификация очищенной воды.
  • Далее жидкость поступает в герметично закрытую емкость – денитрификатор, где находящиеся без доступа воздуха бактерии разрушают молекулы нитритов и нитратов (выделяется молекулярный азот) путем отщепления от них необходимого для жизнедеятельности кислорода.

Для удаления фосфора в воду добавляют известь, а также соли алюминия или железа. Фосфор вступает в реакцию, в результате которой образуются выпадающие в осадок соединения.

Физико-химические методы очистки

В данную категорию входят следующие способы:

  1. Коагуляция: в стоки добавляют особые реагенты – так называемые коагулянты и флокулянты. Их действие сопровождается различными эффектами: растворимые загрязнители могут превратиться в нерастворимые хлопья, удаляемые путем процеживания; опасные компоненты распадаются на безопасные; реакция сточных масс меняется, например, с кислотной на нейтральную.
  2. Ионообменный метод: чаще всего применяется с целью умягчения воды. Суть метода состоит в замене «нежелательных» ионов (в случае умягчения – магния и кальция) «безобидными», например, натрия.
  3. Флотация: метод очистки сточных вод направлен на выделение нефтепродуктов. В сточные массы подается воздух, образующий множество пузырьков. Частички нефтепродуктов имеют свойство прилипать к таким пузырькам, вследствие чего они оказываются на поверхности в виде пены. Ее можно удалить посредством специальных скребков либо путем поднятия уровня воды – при этом пена сама стечет в приемный лоток.

Процесс физико-химической очистки воды

Если загрязнители не обладают достаточной «прилипчивостью», ее стимулируют путем введения специальных реагентов.

Существует несколько разновидностей флотации: напорная, механическая, биологическая, пенная, пневматическая.

Кроме указанных методов в рамках физико-химической очистки применяют обратный осмос, выпаривание, экстракцию и многое другое.

Здоровье человека во многом зависит от качества потребляемой воды. Так как водопроводная вода далека от идеала, люди все чаще устанавливают фильтры для воды. Обзор типов фильтров вы найдете на нашем сайте.

Какую модель насосной станции для дачи лучше приобрести, рассмотрим в этом материале.

Механические и физические методы

Механическим способом избавляются от нерастворимых включений. В большинстве случаев эта стадия является предварительной и используется в сочетании с другими видами очистки. Данная методика включает три этапа.

Отстаивание

Также часто называют гравитационной очисткой. В ходе отстаивания примеси с большей, чем у воды, плотностью собираются на дне, а легкие – всплывают. К последним относятся многие примеси, характерные для стоков промышленных предприятий: масла (отстойник называют маслоуловителем), жиры (жироловушки), нефть (нефтеловушки) и смолы (смолоуловители). Ранее отдельные жироловушки применялись и для очистки бытовых стоков, но сегодня их функция возложена на особые устройства, которыми оснащаются отстойники.

Для удаления песка и других взвесей минеральной природы применяют особую разновидность отстойников — песколовки. Они могут быть трубчатыми, статическими и динамическими.

В силу особенностей технологии гравитационным методом очистки удается выделить только 80% примесей, поддающихся такой обработке. В среднем это количество составляет всего 60% от общего объема нерастворенных примесей. Чтобы сделать отстаивание более эффективным, применяют такие методы, как осветление при помощи взвешенного фильтра, биокоагуляцию и преарэрацию (бывает с избыточным илом или без него).

Содержащий большое количество яиц гельминтов и болезнетворных бактерий осадок подвергают доочистке при помощи анаэробных микроорганизмов в септиках и метантенках.

Процеживание

Для отсеивания крупных взвешенных частиц (плотность почти равна плотности воды) стоки процеживают через установленные на их пути решетки и сита.

Фильтрование

Вместо сит применяют тканевые, пористые или мелкозернистые фильтры.

Существуют специальные устройства – микропроцеживатели, представляющие собой оснащенный сеткой барабан. Отсеянные примеси смываются в бункер-уловитель струей воды, бьющей из специальных форсунок.

Видео на тему

Добавить комментарий