Выбор очистных сооружений хозяйственно бытовых сточных вод — методы их очистки

Виды очистных установок и их особенности

Для очистки хозяйственных и бытовых стоков и их последующего выброса в окружающую среду на сегодняшний день наиболее актуальным является использование очистного оборудования.

Содержание статьи:

1. Особенности очистительных систем
2. Разновидности
3. Проектирование

Септик

Одной из основных характеристик очистных установок является степень чистки стоков. Для обеспечения эффективного использования очистных сооружений важно правильно определиться с их видом.

При этом основным фактором, которым следует руководствоваться при выборе, является область использования установки и правильный расчет пропускной способности (на 1 человека нормой считается 250 л/сутки).

Очистные сооружения также отличаются между собой по материалу, который был использован для изготовления их корпуса. Например, металлический корпус отличается небольшим весом. Но при его монтаже необходимо использовать дополнительные ребра жесткости.

Кроме этого, немаловажным фактором является и антикоррозийная защита металлического корпуса. Для этого используется дорогостоящая нержавейка с защитным антикоррозийным покрытием.

Стоки

Использование ОС с бетонным корпусом намного практичнее и доступнее: бетонные корпуса устойчивы к низким температурам, а также обладают высоким показателем устойчивости к почвенному давлению и давлению подземных вод.

Но очистные сооружения с бетонным корпусом нуждаются в использовании гидроизоляции. Одним из их недостатков является большой вес и габариты.

Если говорить об очистных сооружениях, корпус которых изготовлен из полимерных материалов, они устойчивы к возникновению и развитию коррозии, отличаются длительным сроком использования, имеют небольшой вес, доступны и просты при транспортировке. Но их вес можно отнести и к разряду недостатков: из-за малого веса такие ОС могут быть выдавлены грунтовыми водами.

Разновидности ЛОС

Современная промышленность предлагает несколько видов очистных сооружений. От выбора того или иного ОС зависит степень чистки и область его использования.

Очистные сооружения можно условно поделить на несколько видов, каждый из которых имеет свои технические и функциональные особенности:

Локальные очистные сооружения. Могут быть использованы для монтажа на всех видах канализаций, кроме общегородской. Они представляют собой очистные сооружения хозяйственно бытовых сточных вод и промышленных стоков. ЛОС в свою очередь подразделяются на несколько подвидов, каждый из которых имеет свое предназначение и место эксплуатации.

Локальный тип

При создании данного типа ОУ специалистами используется несколько этапов фильтрации:

• механический – при попадании в ОС сточные воды проходят этап механической фильтрации частиц и фракций, которые не растворяются в водной среде. Для этого конструкция оборудования оснащена такими рабочими элементами: решетка или сито; УФС; песколовки; нефтеуловитель; мембраны и отстойники первой степени.
• биологический – на данном этапе стоки подвергаются переработке в результате использования микроорганизмов. Это могут быть как анаэробные так и аэробные бактерии. Кроме того, в результате воздействия микроорганизмов из сточных вод удаляются азот и фосфор, что приводит к ее минерализации. Установки, которые используются для биологической переработке, монтируются на глубине до 5 м и имеют в диаметре до 55 м железобетонного корпуса;
• физико-химический – данный этап очистки показал высокие результаты при его использовании для фильтрации стоков, которые содержат тяжелые технические и производственные элементы в любой форме. При проектировании ОС данного типа специалистами применяются такие основные методы переработки, как коагуляция, сепарация электромагнитным полем, коалесценция и пр;
• дезинфекционный – на денном этапе очищаются стоки, прошедшие физико-химическую очистку. Поэтому в их составе содержится много микроорганизмов и химических элементов. Для их обезвреживания используется дезинфекция, путем воздействия ультрафиолетовых лучей, хлора, гидрохлорида или дезавида.

Автономные. Очистные сооружения данного вида представлены в виде септиков, и накопительных емкостей.

Автономный тип

• септики – этот вид ОС представлен в виде одного или нескольких фильтрационных колодцев, корпус которых изготовлен из железобетона. Степень переработки сточных вод в септиках составляет 50 – 65 %. На выходе получается жидкость с неприятным запахом. Этой фильтрации недостаточно и поэтому используются более модернизированные подвиды септиков. Например, септики с механической очисткой (при этом стоки накапливаются в резервуарах до определенной высоты, при этом, примеси – оседают на дно), септики с биологической химочисткой (в данном случае для дезинфекции сточных вод в отстойниках используются разного рода химические или биологические элементы и вещества). Для изготовления корпуса септиков с механической, биологической или химической очисткой применяют такие материалы, как пластик или стеклопластик. Септики активно используются при очистке стоков бытовой и ливневой канализации.

Биореакторы подразделяют на такие виды:

• биофильтр – при доочистке вода проходит через специальный фильтр, который наполнен бактериями. Основой биофильтра является фильтрующий наполнитель, для изготовления которого применяются не поддающиеся гниению частицы. На их поверхности и оседают колонии микроорганизмов, которые и поедают вещества, имеющие органическую природу
• аэротенк – для переработки воды используется поток кислорода, который подается при помощи компрессора. Суть действия аэротеков заключается в действии на органические вещества в стоках аэробных бактерий. Воды стоков в аэротеках очищаются на 99 %;
• поле фильтрации – представляют собой систему канав, расположенных под землей. На дне лежит 10 см слоя земли, затем идет 10 см слой песка, за ним – 40 см слоя щебня, на котором и лежит труба дренажная. Степень фильтрации сточных вод с использованием поля фильтрации составляет 80 – 90 %.

Аэротенк

Модульные. Очистные сооружения данного типа отличаются высокой степенью фильтрации и практичностью использования, которая достигается благодаря использованию целой цепочки ОС, которые постепенно фильтруют стоки, доводя их до необходимой степени – происходит поэтапное и постепенное ОВ.

Модульный тип

Особенности проектирования  и строительства

Для того чтобы обеспечить высоких показателей эксплуатации данного типа агрегатов при их проектировании специалистами учитываются многие факторы:

• площадь и место установки ОС;
• вид сооружения и метод очитки стоков;
• показатель производительности;
• температурные и грунтовые показатели местности;
• выбор способа установки.

Строительство очистных сооружений и их проектирование проходит в несколько этапов:

1. Обследование территории будущего строительства ОС.
2. Выбор технологии, которая будет использоваться при эксплуатации.
3. Ознакомление заказчика со всеми техническими и эксплуатационными особенностями проектирования и строительства будущего очистного сооружения.
4. Выполнение детальных расчетов и проектирования.
5. Разработка проектной и сметной документации.
6. Выполнение строительных и монтажных работ.
7. Вод в эксплуатацию ЛОС.

Источник: http://vodyvam.ru/vidy-ochistnyx-ustanovok-i-ix-osobennosti/

Методы очистки сточных вод | Строительный портал

Сточные воды в силу своей загрязненности нуждаются в дополнительной очистке перед попаданием в водоемные системы. Различают несколько степеней и методов очистки сточных вод. Об их характеристике, преимуществах и недостатках поговорим далее.

Оглавление:

Химические методы очистки сточных вод и особенности их проведения

Различают несколько вариантов очистки сточных вод с помощью применения химии. Среди них отметим:

• обеспечение нейтрализации;
• окислительное воздействие или метод химиоэлектрической обработки;
• способ восстановления.

Чаще всего химический способ очистки является актуальным перед использованием биологического метода или перед выполнением очистительных мероприятий.

Предлагаем ознакомиться со способом нейтрализации, используемым для очистки воды. Так как в сточных водах содержится большое количество минеральных компонентов, перед началом сбрасывания их в водоем, производится нейтрализация данных веществ.

Различают несколько вариантов проведения этого процесса. Прежде всего, это комбинация между собой кислой и щелочной среды. Также в данные составы добавляют реагенты, кислые газы или щелочи. Однако, следует учесть тот факт, что нейтрализация является процессом, в следствие проведения которого существует риск образования осадков.

Чтобы нейтрализовать сточные воды, рекомендуется использование цемента, доломита, гидроксида кальция, известняка. Кроме того, в процессе нейтрализации используются отходы от металлургической промышленности в виде разного рода шлаков.

Для выбора того или иного реагента следует тщательно изучить состав воды, и определить количество тех или иных веществ в ее составе. Чаще всего, сточные воды, после изучения их состава, разделяют на такие группы:

• среда, в которой содержится слабая кислота;
• наличие сильной кислоты в водах;
• наличие серной или сернистой кислоты.

Если для нейтрализации используется известковые молочные вещества, то в процессе обработки вод серной кислотой, в осадке остаются вещества на гипсовой основе. Для того, чтобы нейтрализовать щелочные воды, следует использовать кислоту, она помогает провести тщательную очистку вод не только от загрязнителей, но и от газообразных составов.

Для того, чтобы сократить использование свежей воды и использовать воду еще раз, используется ее нейтрализация с помощью дымового газа.

Вторым методом очистки сточных вод является окисление. С помощью данного метода удается обезвредить промышленные сточные воды и избавиться от токсичных примесей, находящихся в их составе. Другие способы очистки не способны избавиться от данных веществ, таких как сероводород или сульфид.

Для того, чтобы произвести очистку вод, потребуется наличие окислителей в виде газообразного хлора, диоксида хлора или гипохлоритов. При проведении очистительных работ образуются вещества с низкой степенью токсичности, которые после, удаляются из воды.

Для того, чтобы определить активность окислителей, следует вычислить окислительный потенциал. Одним из самых эффективных окислителей — вещество на основе фтора, однако он отличается высокой агрессивностью и практически не применяется в современной очистке.

Довольно распространенным способом является применение активного хлора. С их помощью удается очистить воду от сероводородных, гидросульфидных, цианидовых или фенолаовых веществ. После контактирования хлора с водой происходит образование хлорноватистой и соляной кислот. Цианиды актуальны лишь в том случае, если среда отличается высоким уровнем щелочности.

Если сточные воды характеризуются высоким уровнем аммиака в их составе, то для их очистки также используется хлор.

Еще одним вариантом химического окисления является введение озона. Данное вещество отличается высокой силой и способно разрушить в водной среде большинство естественных соединений, веществ и примесей. Кроме того, с помощью окисления озоном удается обесцветить воду, устранить неприятный ее запах и улучшить вкусовые качества.

С помощью озона удается окислить вещества как природной, так и неорганической природы. С помощью озонирования удается избавиться от таких элементов как фенол, мышьяк, цианид, красители, пестициды.

В процессе обработки сточных вод с помощью озона, она обеззараживается за считанные минуты времени, в отличии от обработки хлорсодержащими составами.

Для того, чтобы повысить качество очистки сточных вод с применением химических методов используется комбинация тех или иных способов очистки. Так, например, озон используется вместе с ультразвуком или ультрафиолета. Применение ультрафиолета увеличивает действие на воду озона в несколько десятков раз.

Если планируется очистка небольшого количество воды от соединений неорганической и органической породы, то целесообразно использовать метод электрохимии. В данном случае, используются вещества в виде угля, графита, магния.

Электрохимия и качество очистки воды определяется плотностью подаваемого тока.

Для того, чтобы продукты электролиза между собой в дальнейшем не смешивались, следует использовать диафрагму, выполненную из керамики, асбеста или полиэтилена.

При использовании очистки анодного типа природные вещества удаляются из воды. Для того, чтобы достигнуть большего результата в окислении, следует также использовать минеральную соль. Кроме того, самым эффективным станет хлорид натрия, который позволяет быстро выполнить окисление.

Окисление радиационного типа предполагает выполнение радиолиза, который позволяет быстро очистить сточные воды от природных соединений. Однако, применение данных веществ довольно опасно, поэтому данный метод очистки используется редко.

Биологические методы очистки сточных вод и их характеристика

В местах проживания людей, то есть в жилых районах, чаще всего применяется биологический способ очистки сточных вод. Данный метод способен перерабатывать сточные воды как от одного или нескольких частных домов, так и от густонаселенных районов города.

В процессе биологического воздействия на сточные воды происходит образование активного ила. Именно в данном веществе находится очень много микроорганизмов. На вид данные вещества имеют форму хлопьев белого цвета и состоят из неорганических частиц.

В составе сточных вод наблюдается наличие неоднородных компонентов. Чаще всего, в сточных водах можно наблюдать вещества природного происхождения, жировые кислоты, ПАВы, которые являются основным составляющим бытовой химии. Вода, в которой присутствуют органические вещества является отличным местом для размножения разного рода микроорганизмов.

Очищение воды с применением биологических методов основываются на систем, которая принудительно нагнетает воздух. При этом, насыщение сточных вод кислородом приводит к стимуляции и росту бактерий аэробного типа. Далее с помощью данных микроорганизмов происходит окисление отходов и природных веществ, имеющихся в воде. Таким образом, вода избавляется от гнили и неприятного запаха.

Существует несколько основных этапов очищения сточных вод с помощью биологического метода:

1. Начальный этап очистки. Попадание сточных вод в специальный отсек — обеспечение механической и биологической очистки. Фильтрация от крупных частиц.

2. Комбинация с иловыми компонентами. Специальный насос обеспечивает взаимодействие вод с илом и их окисление. В таком случае, удается полностью избавиться от природных компонентов в составе воды.

3. Процесс отделения иловых веществ. Далее следует процесс поступления воды в отдельно отведенное для нее место. Данный резервуар напоминает перевернутую пирамиду. При этом, происходит оседание массы на дне и выведение чистой воды. Ранее образованный ил используется повторно для очистки следующей партии воды.

В результате системы очистки сточных вод биологическим методом образуются такие вещества:

• технические воды — вещество, которое образовалось в результате воздействия на сточные воды иловых компонентов, при этом степень очистки воды составляет около девяносто девяти процентов, вода в итоге отличается прозрачной и чистой структурой, в ней полностью отсутствует неприятный запах, вода в дальнейшем используется при поливе растений, для дренажа;
• образование стабилизированного ила позволяет использовать его еще несколько раз для очистки воды, далее ил удаляется из очистной системы и применяется в качестве биологического удобрения.

Свойства и описание физико-химических методов очистки сточных вод

Применение данного метода очистки сточных вод позволяет удалить из нее твердо- и жидковзвешенные вещества. Различают несколько вариантов технологии очистки сточных вод данными методами, предлагаем с ними ознакомиться:

1. Метод коагулятивной очистки — в данном случае, в сточные воды вводятся специальные вещества, такие как крупицы железа, аммоний, медные составляющие и т.д. После этого в воде образуются осадочные вещесвтва в виде хлопьев, далее следует процесс их удаления.

С помощью данного метода удается очистить сточные воды промышленных отраслей, связанных с химией, нефтепереработкой, целлюлозой и текстилем. Сточные воды, которые очистили с помощью данного метода, отличаются высокой стойкостью к загрязнениям. Результативность очистки составляет до девяносто пяти процентов.

В некоторых случаях, в воду вводят железные или алюминиевые электроды. Таким образом, удается ионизировать воду.

2. Способы очистки сточных вод флокулятивным способом- это взаимодействие между флокулянтами и частицами, находящимися в воде. С помощью данного способа удается интенсифицировать процесс хлопьеобразования. Кроме того, флокулянты значительно повышают степень очистки воды и сроки ее проведения. Для выполнения данного процесса следует пройти несколько этапов:

• дозировать сточные воды;
• добавить реагенты;
• избавиться от хлопьев.

3. Схема очистки сточных вод адсорбцией — процесс поглощения определенными веществами других веществ, которые загрязняют воду.

Для использования данного способа используют вещества в виде активированного угля, торфяного вещества, силикагеля.

Данный метод очистки позволяет очистить воду от содержания в ней фенольных веществ, красителей или разного рода нитратных соединений. Использование адсорбции имеет такие преимущества:

• очистка воды от разного рода веществ;
• быстрота проведения работ;
• возможность рекуперации;
• высокое качество очистки.

Различают два варианта адсорбционной очистки, при выполнении первого вещества с помощью которых проводили очистку также безвозвратно уничтожаются, как и вещества, загрязняющие воду.

Во втором варианте: вещества для очистки воды отделяются от загрязнителей и используются в дальнейшей очистке. Уровень очистки воды составляет от восьмидесяти до девяносто пяти процентов.

Самым распространенным очистительным веществом является активированный уголь, вода фильтруется через слой из данного материала.

4. Для того, чтобы избавиться от поверхностно активных веществ используется метод флотации. Внутри воды образуются пузырьки воздуха, которые выдвигают данные вещества к верху, там и проходит их удаление.

Механические методы очистки сточных вод и их применение

Данный вариант очистки уместен в том случае, если техническая вода будет поддаваться повторному использованию. С помощью механического дистиллирования воды удается избавиться от химических веществ различного состава. Среди методов очистки сточных вод следует выделить:

1. Способ процеживания.

Вода поддается прохождению через поверхность решеток ячейкоообразного типа. С помощью стальных решеток удается задержать вещества химического и биологического происхождения, находящиеся в воде. Для повышения производительности очистительных сооружений, вода в них подается под давлением.

2. Выполнение фильтрования.

Пропускание воды напорного или безнапорного типа через систему фильтров в основе которой лежит использование пористых материалов. В качестве наполнителей выступают вещества в виде активированного угля, песка, гравия мелких металлических частей, стекло-пластиковых изделий. Фильтрация бывает двух видов: тонко и грубой очистки.

3. Способ отстаивания.

Суть данного метода состоит в разделении воды в определенных камерах, в которых происходит оседание мелких и крупных частиц воды. Камеру наполняют водой далее ее отстаивают. В качестве отстойника чаще всего используют песколовку. Процесс отстаивания занимает от нескольких часов до нескольких дней.

4. Применение дисковых фильтров.

В таком случае, удается образовать целую фильтрационную систему, с более высокой производительностью, нежели применение обычных фильтров. Кроме того, дисковые фильтры более прочны в работе, легко очищаются и имеют более длительный срок эксплуатации.

Источник: http://strport.ru/instrumenty/metody-ochistki-stochnykh-vod

Как организовать очистку бытовых сточных вод

По экологическим нормам на каждом загородном участке должна быть установлена локальная канализационная система, которая очищает и утилизирует бытовые сточные воды. Очистка бытовых сточных вод может производиться небольшими устройствами или целым комплексом различных приспособлений. Как самостоятельно соорудить очистные сооружения, читайте далее.

Комплекс для очистки бытовых стоков

Существующие способы очистки стоков

В настоящее время очистка хозяйственно-бытовых стоков производится следующими способами:

• механическим. Этот способ заключается в очистке стоков от крупных частиц: песка, жира и так далее. Для очистки механическим способом применяются такие сооружения, как обычная решетка или сито, пескоуловитель, жироуловитель, отстойник;

Устройство для очистки стоков от жировых отложений

• биологическим. Этот способ основан на работе микроорганизмов (от чего и получил свое название), которые питаются различными видами загрязнений. В результате биологической очистки примеси, содержащиеся в стоках, разлагаются на воду и газ, который отводится через специальную трубу.

Биологическая очистка может производиться при помощи:

• биофильтра, который устанавливается в септик, сборный или фильтрующий колодец. Очистка производится анаэробными бактериями;

Устройство для очистки анаэробными бактериями

• аэрофильтра. В данном очистном элементе очистка осуществляется при помощи аэробных бактерий, которым для работы требуется доступ воздуха.

Установка для работы аэробных бактерий

Как сделать очистные сооружения самостоятельно

Очистные сооружения бытовых сточных вод можно приобрести в специализированных магазинах или изготовить самостоятельно. В каждой системе должны присутствовать:

• фильтр грубой механической очистки, который устанавливаются до септика или отстойника;
• биологическая установка очистки стоков;
• приемник очищенных вод.

Простейшая система очистки бытовых сточных вод

Механическая очистка

Установки механической очистки позволяют удалить из стоков крупные частицы: песок, жир, пленки масел и так далее. Чтобы правильно соорудить систему механической очистки, необходимо:

1. на выходе из канализационной системы дома установить грабельную решетку. Это позволит удалить из поступающей воды наиболее крупные частицы;

Грабельная решетка для механической очистки

1. далее очищенная от крупных примесей вода должна попадать в пескоуловитель для проведения механической очистки от более мелких примесей.

Оборудование для очистки стоков от песка

Биологическая очистка

После проведения грубой очистки стоков можно приступать к биологической чистке. Для этого в систему локального очистного сооружения устанавливаются следующие виды устройств:

• септик с биофильтром. Внутри септика в зависимости от размеров и стоимости устройства располагается несколько камер. Первая и вторая камеры используются как отстойники, в которых оседают частицы, не пойманные при механической очистке. Третья камера оборудуется биофильтром. Непосредственно биофильтр может состоять из шлаков, гравия, щебня и других аналогичных материалов. При прохождении воды через биофильтр происходит очистка стоков приблизительно на 90%;

Септик, дооборудованный биофильтром

• аэротенк или метатенк. В полностью герметичных устройствах производится окончательная очистка стоков. Аэротенк может также состоять из нескольких отсеков, например, первичной очистки и вторичной очистки. Между очистными отсеками в обязательном порядке присутствует отстойник.

Принцип работы биологического очистного сооружения

Как правильно произвести установки очистных сооружений, предусмотренных схемой, смотрите на видео.

Приемник

Куда организовать сброс бытовых сточных вод после очистки? Очищенную воду можно:

• использовать вторично, но исключительно для хозяйственных нужд: мытья дорожек, автомобилей, окон, пола и так далее, а также для полива растений. Для этой цели вода из очистных сооружений должна попадать в специальный приемник (сборный колодец, бочку и так далее);
• сбрасывать в сточные канавы и естественные водоемы, расположенные вблизи дачного участка;
• пускать в землю.

Возможные способы водоотведения очищенных стоков

Если не предполагается вторичное использование воды, и поблизости нет водоемов, то можно соорудить:

• фильтрующий колодец;
• фильтрационное поле.

Фильтрующий колодец представляет собой небольшую емкость без дна. Для его обустройства требуются:

• бетонные кольца, пластиковый каркас или кирпич. Из этих материалов сооружается сам колодец как приемная емкость;
• гравий, щебень, песок. Материалы требуются, чтобы воды проходили дополнительную очистку, не вредили растениям, имеющимся на участке;
• трубы для соединения устройства с очистными сооружениями;
• крышку для придания колодцу эстетичного вида, а также размещаемую в целях безопасности.

Схема обустройства фильтрующего колодца

Для более быстрой фильтрации очищенных стоков можно соорудить поле фильтрации. Существенным недостатком такого сооружения является большой размер, что позволяет его использовать на участках с достаточным количеством свободного места.

Для строительства поля фильтрации потребуются:

• песок или гравий, которые используются в качестве дополнительно элемента системы очистки;
• трубы с отверстиями, прокладываемые по всей площади участка и составляющие дренажную сеть;
• укрывной материал, например, геотекстиль.

Система утилизации очищенных сточных вод

Таким образом, система локальной очистки разрабатывается пользователем самостоятельно или при помощи специалистов.

В каждой системе должны быть средства механической и биологической очистки, выбранные пользователем.

При выборе устройств для очистки требуется руководствоваться не только видом оборудования и выполняемыми функциями, но и размерами из расчета ежесуточного потребления волы всеми проживающими в доме.

Источник: http://kanalizaciya-prosto.ru/ochistka-bytovyh-stochnyh-vod.html

Методы очистки сточных вод: обзор основных способов

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.

Поэтому на очистных сооружениях применяют целый набор приемов, каждый из которых ориентирован на работу с той или иной группой веществ.

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

Обеззараживание очищенной воды осуществляют при помощи газообразного хлора или хлорной извести.

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:

• аэротенки;
• биофильтры;
• аэрофильтры.

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.

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.

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.

Гравитационный отстойник

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

Метод аналогичен процеживанию, но направлен на удаление примесей более мелких фракций.

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

Источник: http://aquacomm.ru/vodosnabzenie/metody-ochistki-stochnyx-vod.html

Канализационные очистные сооружения ОС, КОС, БОС

   Одним из основных способов защиты природной среды от загрязнений можно назвать предотвращение попадания неочищенной воды и других вредных компонентов в водоемы.

Современные очистные сооружения – это комплекс инженерно-технических решений для последовательной фильтрации и обеззараживания загрязненных стоков с целью их повторного использования в производстве или для спуска в природные водоемы.

Для этого разработан ряд методик и технологий, которые будут рассмотрены ниже.

   Поскольку системы централизованного водоотведения проложены не во всех местах, а для некоторых промышленных предприятий требуется предварительная подготовка стоков, сегодня очень часто обустраиваются локальные канализационные сооружения. Они востребованы также в частных домах, загородных коттеджных городках и отдельно стоящих жилых комплексах, промышленных предприятиях, цехах.

   Сточные воды отличаются по источнику загрязнения: хозбытовые, промышленные и поверхностные (произошедшие от атмосферных осадков). Бытовые стоки именуют хозяйственно-фекальными. Они состоят из загрязненной воды, удаляемой из душевых, туалетов, кухонь, столовых и больниц. При этом основными загрязнителями выступают физиологические и бытовые отходы.

   К промышленным стокам относятся водяные массы, которые образовались при:

• выполнении различных производственно-технологических операций;
• промывании сырья и готовой продукции;
• охлаждении оборудования.

   Также к этой разновидности относится вода, откачанная из недр при добывании полезных ископаемых. Основным источником загрязнения здесь выступают производственные отходы. В их состав могут входить отравляющие, потенциально опасные вещества, а также отходы, которые могут быть извлечены и использованы в виде вторичного сырья.

   Поверхностные (атмосферные) стоки содержат чаще всего лишь минеральные загрязнения, к их очистке предъявляются минимальные требования. Помимо этого, сточные воды квалифицируют по концентрации различных загрязняющих веществ.

Эти характеристики влияют на выбор метода и количества этапов очистки. Чтобы определить состав оборудования, необходимость строительства, а также мощность различных типов сооружений, выполняется расчет производства очистки стоков.

Основные этапы очистки

   На первом этапе производится механическая очистка стоков, цель которой – фильтрация от различных нерастворимых примесей. Для этого применяют специальные самоочищающиеся решетки и сита. Задержанные отбросы, совместно с другими осадками, направляются на последующую переработку или вывозятся на полигоны вместе с твердыми бытовыми отходами.

   В песколовке мелкие частицы песка, шлака и другие подобные минеральные элементы под воздействием силы тяжести осаждаются. При этом отфильтрованный состав пригоден для дальнейшего использования после переработки.

Остальные нерастворенные вещества надежно задерживаются в специальных отстойниках и септиках, а жиры и нефтепродукты извлекаются при помощи жироловок, нефтеловушек и флотаторов. На стадии механической очистки из сточных потоков извлекаются до трех четвертей минеральных загрязнений.

Так обеспечивается равномерность подачи жидкости на следующие стадии переработки.

   После этого используются биологические методы очистки, выполняемые при помощи микроорганизмов и простейших.

Первое сооружение, куда попадает вода на биологическом этапе, – специальные первичные отстойники, в которых происходит осаживание взвешенной органики.

Одновременно используется еще один тип отстойников, в которых со дна удаляется активный ил. Биологическая очистка позволяет удалить более 90% органических загрязнений.

   На физико-химическом этапе происходит очистка от растворенных примесей. Делается это при помощи специальных методик и реагентов. Здесь используется коагуляция, фильтрация, а также отстаивание. Наряду с ними применяются различные технологии дополнительной обработки, среди которых: гиперфильтрация, сорбция, ионообмен, удаление азотсодержащих веществ и фосфатов.

   Последним этапом обработки считается хлорное обеззараживание жидкости от оставшихся бактериальных загрязнений.

Приведенная ниже схема детально показывает все описанные этапы с указанием оборудования, которое используется на каждой стадии.

Важно отметить, что способы очистки для различных производственных предприятий отличаются в зависимости от наличия в сточных водах определенных загрязнителей.

Особенности и требования к обустройству очистных сооружений

   Бытовые стоки относят к однообразным по составу, поскольку концентрация загрязняющих веществ зависит лишь от объема потребляемой жильцами воды.

Они содержат нерастворимые загрязнения, эмульсии, пены и суспензии, различные коллоидные частицы, а также другие элементы. Основная их часть – минеральные и растворимые вещества.

Для очистки бытовых стоков используется базовый набор очистных сооружений, принцип работы которых описан выше.

   В целом бытовые канализации считаются более простыми, поскольку они сооружаются для очистки стоков от одного или нескольких частных домов и хозяйственных построек. К ним не предъявляются требования относительно высокой производительности. Для этой цели используются специально разработанные установки, обеспечивающие биологическую очистку стоков.

   Благодаря им в загородном жилье появилась возможность не только обустроить душевую, ванную или туалет, но и подключить различную бытовую технику. Обычно такие установки просты в монтаже и эксплуатации, не требуют дополнительных компонентов.

   Для промышленных стоков состав и степень загрязнения изменяются в зависимости от характера производства, а также вариантов применения воды для обеспечения технологического процесса.

При производстве пищевых продуктов для сточных вод характерно высокое загрязнение органическими веществами, поэтому основным способом очистки таких вод считается биологический.

Оптимальным вариантом можно назвать использование аэробного и анаэробного метода или их сочетания.

   В других отраслях основной проблемой является очистка нефте- и жиросодержащих стоков. Для таких предприятий применяются специальные нефтеотделители или жироуловители.

Но наиболее безопасными для окружающей среды считаются водооборотные системы очистки загрязненной воды. Такие локально-очистные комплексы устанавливаются на мойках машин, а также на производственных предприятиях.

Они позволяют организовать замкнутый цикл использования воды без ее сброса во внешние водоемы.

   Для определения способа организации очистки и выбора конкретного сооружения применяются специальные системы и методы (предприятий много, поэтому процесс должен быть индивидуализирован). Немаловажное значение имеет цена оборудования и работ по его установке. Оптимальный вариант для каждого случая помогут подобрать лишь специалисты.

Отправьте заявку* Получаете консультацию

Источник: http://hydroengservice.ru/os/

Способы очистки сточных вод. Очистка промышленных и хозяйственно-бытовых стоков городов

В настоящее время широкое применение в России находит система канализации, предусматривающая устройство двух сетей трубопроводов.

По производственно-бытовой сети хозяйственно-бытовые и промышленные сточные воды подаются на очистные сооружения, а по водостоку, как правило без очистки, в ближайший водный объект отводятся дождевые и талые воды, а также воды, образующиеся при поливке и мойке дорожных покрытий.

Наиболее перспективной с точки зрения охраны водных объектов от загрязнения поверхностным стоком из городов является полураздельная система канализации. С ее помощью на очистку отводят все производственно- бытовые сточные воды города и большую часть поверхностного стока, образующегося на его территории.

Некоторые химические вещества воздействуют на микроорганизмы, нарушая их жизнедеятельность. Так, фенол, формальдегид, эфиры и кетоны вызывают денатурацию белков протоплазмы или разрушают оболочку клеток. Особенно токсичны соли тяжелых металлов, которые по убыванию токсичности можно расположить следующим образом: Hg, Sb, Pb, Cz, Cd, Co, Ni, Cu, Fe.

На рисунке 8.1 показана схема биологической очистки производственных и хозяйственно-бытовых стоков из городов.

Для их эффективного обеззараживания дозу хлора подбирают так, чтобы содержание кишечных палочек в воде, сбрасываемой в водоем, не превышало 1000 в 1л, а уровень остаточного хлора составлял не менее 1,5 мг/л при 30-минутном контакте или 1мг/л при 60-минутном контакте.

Если ни один из рекомендуемых режимов хлорирования не обеспечивает обеззараживание сточных вод, прошедших биологическую очистку, необходимо увеличить уровень остаточного хлора или время контакта, установив требуемые дозы хлора в каждом конкретном случае опытным путем.

Уровень остаточного хлора в сточных водах, прошедших только механическую очистку, должен быть не менее 4,5 мг/л при 30-минутном контакте.

Обеззараживание проводят жидким хлором, хлорной известью или гипохлоритом натрия, получаемым на месте в электролизерах. Хлорное хозяйство очистных канализационных сооружений должно позволять увеличивать расчетную дозу хлора в 1,5 раза.

I – промсток; II – хозяйственно-бытовой сток; III – смешанный сток; IV – биологически очищенный сток; V – выход в водоем; VI – осветленный сток; VII – сброженный сток; 1 – камера гашения скорости хозяйственно-бытового стока; 2 – здание решеток; 3 – песколовка; 4 – водоизмерительный лоток; 5 – первичные радиальные отстойники хозяйственно-бытовых стоков; 6 – камера гашения скорости промстока; 7 – водоизмерительный лоток; 8 – аэратор-смеситель; 9 – первичные радиальные отстойники промстоков; 10 – смеситель; 11 – аэротент I ступени; 12 – вторичные радиальные отстойники; 13 – метантенки; 14 – насосная осветленных вод; 15 – аэротент II ступени; 16 – третичные радиальные отстойники; 17 – нефтяной шламонакопитель; 18 – накопитель сброженного осадка; 19 – насосно-компрессорная станция; 20 – биологический пруд

Рисунок 8.1 – Биологическая очистка производственных и хозяйственно-бытовых сточных вод

Очистка промышленных сточных вод.Основным направлением уменьшения сбросов сточных вод и загрязнения ими водоемов является создание замкнутых систем водного хозяйства.

Под замкнутой системой водного хозяйства промышленного предприятия понимается система, в которой вода используется в производстве многократно без очистки или после соответствующей обработки, исключающей образование каких-либо отходов и сброс сточных вод в водоем.

Подпитка замкнутых систем свежей водой допускается в случае, если недостаточно очищенных сточных вод для восполнения потерь воды в этих системах.

Допускается также расход ее в технологических операциях, в которых очищенные сточные воды не могут быть использованы по условиям технологии или гигиены. Свежая вода расходуется только для питьевых и хозяйственно-бытовых целей.

Оценка систем водного хозяйства проводится путем сравнения следующих показателей: удельного расхода воды, в том числе свежей, на единицу продукции; удельного расхода реагентов, электроэнергии и тепла на очистку сточных вод; абсолютного количества товарного продукта, получаемого при очистке сточных вод; экономических показателей; экологических показателей (о закачке жидких отходов в подземные горизонты, складировании твердых отходов, о состоянии воздушного бассейна, флоры и фауны).

При создании замкнутых систем водоснабжения промышленные сточные воды подвергаются очистке механическими, химическими, физико-химическими, биологическими и термическими методами до необходимого качества, зависящего от вида производства. Классификация методов очистки приведена на рисунке 8.2.

Выбор метода очистки и конструктивное оформление процесса производятся с учетом следующих факторов:

– санитарных и технологических требований;

– количества сточных вод;

– наличия у предприятия необходимых для процесса обезвреживания энергетических и материальных ресурсов, необходимой площади для сооружения очистных установок;

– эффективности процесса обезвреживания.

Эффективность обезвреживания сточных вод – ή, % –для всех методов определяется по соотношению:

где– массовый расход загрязняющего вещества (веществ) в сточных водах до очистки и после очистки, кг/с;

– объемный расход сточных вод до очистки и после очистки, м3/с;

– концентрация загрязняющего вещества (веществ) в сточной воде до и после очистки, кг/м3.

Если QH=QK, то:

Рисунок 8.2 – Классификация основных методов обезвреживания промышленных сточных вод

Если очистка сточных вод от загрязнения производится последовательно несколькими методами, то суммарная степень очистки равна:

где– степень очистки сточных вод первым, вторым и n методами.

Для оценки санитарной эффективности (СЭ) рекомендуется показатель КБ (контроль биосферы), равный:

где– предельно допустимая концентрация загрязняющего вещества в воде рыбо-хозяйственного назначения.

Тогда санитарная эффективность СЭ метода обезвреживания принимается равной:

В случае сброса очищенных сточных вод в водоем метод очистки считается эффективным, если он обеспечивает предельно допустимый сброс (ПДС=СЭВ). При содержании в сточных водах нескольких загрязняющих веществ (С1, С2,…, Сn) расчет санитарной эффективности обезвреживания проводят из условия:

Необходимость очистки промышленных сточных вод обусловлена необходимостью увеличения доли оборотного водоснабжения и снижения потребления свежей воды в водных балансах промышленных предприятий, в т.ч. металлургических. Оборотная вода должна соответствовать определенным требованиям по ряду показателей: карбонатной жесткости рН, содержанию взвешенных веществ и биогенных элементов и др.

Сточные воды промышленных предприятий могут быть загрязнены большим количеством различных веществ, в т.ч. токсичных.

К их числу относят грубо- и тонкодисперсные примеси твердых частиц с размером частиц от 10-1 до 10-3 мкм, нефтепродукты и подобные им смолистые вещества, различные органические соединения, малотоксичные и токсичные неорганические соединения (к последним относятся, в частности, соли тяжелых металлов).

Для создания замкнутых систем водоснабжения или незагрязняющего сброса промышленных сточных вод их подвергают очистке. Для этого применят следующие способы: механические, физико-химические, химические, биологические, термические.

Дата добавления: 2017-01-26; просмотров: 1004;

Источник: http://poznayka.org/s82837t1.html