Сточные воды: способы очистки в зависимости от происхождения стоков- Обзор + Видео

Что такое сточные воды: виды стоков- виды и Обзор +Видео

Что такое сточные воды? Сточные воды образуются в результате отвода талых вод, дождевых осадков, нечистот от жилых помещений, промышленных комплексов, которые попадают в природные водоемы по канализационным трубам и способны их загрязнить. Города имеют центральную систему канализации, которая собирает, отводит стоки, далее очищает их перед утилизацией. Все виды стоковых вод загрязнены и требуют очистных мероприятий. Сточные воды, образованные после использования жидкости в хозяйственных целях, как правило, состоят из органических частиц.
Стоки, скопленные во время промышленной деятельности, имеют загрязнение в виде радиоактивных, химических элементов, требуют иных способов переработки, чем бытовые.

Что такое ХПК и БПК

Стоки окисляются кислородом из атмосферы. При расчетах учитывают другие задействованные вещества. Их переводят в объем кислорода. О2 требуется в количестве, достаточном для того, чтобы содержащиеся в жидких нечистотах опасные вещества превратились в безвредные. Тем самым вода очищается .

Для характеристики состояния стоков используют показатели химического потребления кислорода (ХПК) и биологического (БПК). ХПК определяет количество органики в 1 мг кислорода на 1 л. БПК указывает, сколько кислорода потребили бактерии, разлагая органические частицы за определенное время.

В стоках много органики, для переработки которой требуется кислород, независимо от происходящих процессов очистки. Его потребление возрастает с увеличением процента органических примесей.

Какие факторы влияют на ХПК

Состав жидких отходов зависит от ряда обстоятельств:

  • происходящие биологические процессы;
  • содержание воды из атмосферы;
  • характер стоков (бытовые или промышленные);
  • климатические изменения.

В стоках содержатся вещества, способные к окислению в разной степени. Некоторых с кислородом не реагируют. Чтобы подобрать реактивы для анализа, исследуют состав жидкости.

Чем отличаются ХПК и БПК

ХПК и БПК сточных вод указывают загрязненность, но это разные показатели. Очистка возможна при окислении органики. БПК — это биохимические реакции, ХПК — химические.

При биологическом исследовании используют микроорганизмы. Для них создают особую среду, полную темноту и выдерживают в таких условиях от 5 до 20 суток. При химическом анализе чистоту определяют с применением окислителей. Анализ проводят 2 недели, не более.

ХПК показывает общее содержание органики в жидких отходах, а БПК оценивает загрязненность ограниченного объема.

Методики определения ХПК

Для исследований пользуются 2 методами: перманганатным и бихромным. Для первого нужны перманганат калия и серная кислота. Результат называют перманганатной окисляемостью.

Диаграмма ХПК сточных вод.

Бихромный анализ проводят при необходимой температуре:

  1. В жидкость вводят серную кислоту, бихромат калия.
  2. Присутствует катализатор — сульфат серебра. Это вещество не попадает в жидкость, получившуюся после реакции.
  3. Хлориды нейтрализуют добавлением сульфата ртути.

Результаты анализов можно рассчитать теоретически. При некоторых условиях данные, полученные практическим путем, отличаются от теоретических. Это происходит, если присутствует много неорганических элементов, влияющих на окисление.

Требуются отдельные расчеты потребления кислорода. Результат отнимается от суммарного показателя. Исследования занимают 2-3 суток.

Что такое БПК полное и БПК 5

Количество окислителя, вступившего в реакцию, вычисляют в течение стандартных единиц времени: 2, 5 и 20 суток. Иногда применяют другой период, что диктуется наличием предполагаемых загрязнителей и тем, сколько длится полное окисление.

Лабораторный мониторинг проводят при строго выдержанных условиях: в темноте, при температуре не ниже +20° С. При нарушениях окисление проходит по-другому, что влияет на данные. БПК рассчитывают как разницу содержания кислорода до начала окисления и после.

Индекс после букв обозначает временной промежуток в сутках, в течение которого проводился анализ. БПК5 указывает на то, что исследование длилось 5 суток. Этого хватает, чтобы в стоках со средней загрязненностью кислород вступил в реакцию с 70% органических примесей.

Полное БПК — это результат, когда 100% кислорода окисляется. Процесс длится преимущественно 20 суток в нормальных условиях. Характер органики влияет на продолжительность полного окисления.

Методики определения БПК

В 3 колбы заливают одинаковое количество сточной жидкости. Температуру доводят до +20° С, нагревая или охлаждая воду. Взбалтывают 1 минуту, чтобы насытить исследуемый материал кислородом.

В одной емкости проверяют концентрацию кислорода. Другие 2 колбы на время помещают в термостат для исследования. Когда время истекает, измеряют содержание окислителя, переводят в литры. Результат определяют как разницу между данными, полученными из первой емкости и среднего значения в 2 других.

Определение органический загрязнений.

Норма показателя ХПК

Содержание загрязняющих веществ после очистки регулируется законодательно утвержденными нормативами.

Канализация: что это

Это сооружение, необходимое для своевременного сбора всех бытовых остатков жизнедеятельности человека, промышленных объектов, образующихся на территории городов и поселков страны. Устройство оснащено трубопроводом, по которому и все отводится. После обеззараженная жидкость сбрасывается в природные источники (реки, озера, пруды, моря) или поступает обратно в комплекс технического водоснабжения или в оросительную систему для повторного применения.

Канализационное оборудование разделяется на две части:

  1. Внутреннее сооружение включает в себя приемники отходов от гигиенических процедур (ванная комната, умывальник, кабина с душем), посещения уборной и вертикальных и горизонтальных отводных в сети (стояки и выпуски, соединенные между собой фасониной). Система имеет вытяжные отверстия и элементы для устранения засоров.
  2. Наружная состоит из линий отведения загрязнений от жилого или хозяйственного комплекса до очистительной станции или за пределы поселений. В процессе обеззараживания влага поступает в естественную среду в состоянии, близком к первоначальному, то есть фактически без нарушения химического строения.

Соотношение БПК и ХПК

ХПК и БПК измеряют одновременно, чтобы получить сведения о стоках. Данные сравнивают, соотносят. Если ХПК выше БПК, это значит, что вода содержит много органики, которая не окисляется.

Отличающиеся результаты объясняются происходящими реакциями. Потребление кислорода разное, зависит от типа процессов: химические или биологические. На соотношение влияют характер жидкости и ее содержимое. Увеличение разницы происходит при недостаточном биохимическом окислении. Это значит, что жидкие нечистоты малопригодные для биологической очистки.

На основании оценок результатов мониторинга подбирают эффективные способы очистки.

Чем опасны высокие уровни ХПК и БПК

Плохо очищенная вода.

Читайте также:
Фьюзинг стекла: особенности техники, стили, элементы и создание шедевров искусства

Плохо очищенная вода наносит урон природе:

  1. Если вредные вещества попадают в открытые источники, это грозит гибелью животным, пьющим из них воду.
  2. Накапливаясь в почве, вредные вещества усваиваются растениями. Зараженные овощи, фрукты попадают на стол людям.
  3. В водоемах при высоком содержании органических загрязнений возрастает потребность в кислороде. Он расходуется на окисление, а флора и фауной испытывают дефицит.

ХПК и БПК: критерий загрязнения

Химическое и биологическое потребление кислорода — основные показатели наличия органики. Химический анализ оценивает суммарное количество нечистот, которые находятся во всем объеме стоков. Биохимические исследования учитывают переработанные аэробными бактериями частицы в литре жидкости. Органика содержится во всех стоках, но ее количество не должно превышать уровень, который окисляется естественным способом.

Стадии снижения ХПК и БПК в процессе очистки

Предприятия, в случае превышения норм загрязнения сбрасываемой воды, обязаны обрабатывать ее. Строятся очистные сооружения, различающиеся производительностью, по типам и принципам действия.

Снижение ХПК и БПК проходит в 4 последовательных стадии, в результате каждой затраты кислорода уменьшаются. На изменение показателей влияют характеристика и происхождение стоков. После каждого этапа забирают пробы для контроля.

Показатели загрязненности снижаются в большей степени на первой стадии после отстаивания. Удаляются вещества, которые разлагаются только сильными окислителями. После этого остается больше примесей, которые окисляются биологически. Поэтому перед биологической очисткой снижают их концентрацию. Чаще предприятия строят станции, где применяется только механическая и химическая очистка.

Стоки не всегда подвергают всем стадиям очистки. Необходимые нормы иногда достигаются после первого этапа.

Загрязнение аммонийным азотом

В сточных водах среди прочих загрязнений, имеется аммонийный азот, который содержится там в виде свободного аммиака и различных солей.

С одной стороны, сточные воды, очищенные от аммонийного азота, могут в дальнейшем применяться в коксохимической отрасли промышленности.

С другой стороны, если в водоемы происходит сброс сточных вод, не очищенных от аммиачного азота, то это приводит к их заболачиванию. Вот почему очистка от него является обязательным мероприятием.

Виды очистки
  • До недавнего времени был широко распространен следующий способ очистки сточных вод: нечистоты удерживали в специальных накопительных резервуарах, которые потом опустошали при помощи ассенизаторской техники.
  • Достаточно популярен был и химический способ, при котором применялись химикаты, ускоряющие процессы разложения.
  • На сегодняшний день традиционные очистные сооружения уже не справляются с нагрузками и большими объемами сточных вод, что способствовало поиску более эффективных и безопасных методов очистки.

Этим методом стала биоочистка сточных вод, который не только оказался очень результативным, но и зарекомендовал себя как самый безопасный и экологичный.

Различия между бытовыми и промышленными сточными водами

Содержимое стоков зависит от их происхождения. В домашних жидких нечистотах много органики, мусора, химических бытовых средств. Они быстро окисляются, кислорода требуется немного.

Состав производственных стоков обусловлен отраслью промышленности. Они содержат такие загрязнители, как продукты нефтепереработки, соли различных металлов, фосфаты и др. Подобные вещества трудно окисляются. Требуется больше кислорода, которым иногда принудительно насыщают стоки.

Когда сточные воды различного происхождения объединяются, это на пользу биологической очистке. Бытовые стоки содержат много органики, которая поддерживает активность процессов.

Категории стоков

Для промышленных производственных процессов требуется жидкость. В результате этого и образуются производственные сточные воды. Жидкость вступает в контакт с источниками загрязнения: химикатами, твердыми веществами, газами. При этом она утрачивает свои естественные свойства, для вторичного использования или утилизации нуждается в очистке. Исходя из технологического процесса-источника загрязнения выделяют категории ПСВ.

Советуем почитать: Госпрограмма по утилизации отечественных автомобилей и иномарок

Производственные сточные воды

Данный тип ПСВ формируется непосредственно при производстве. На промышленных предприятиях поток происходит постоянно, что объясняет необходимость систематического учета сточных вод.

  • Производственный конденсат.
  • Растворы гальванических или травильных ванн.
  • Содовые растворы.
  • Аммиачные растворы.
  • Пищевые красители.
  • Токсичные компоненты.

Стоки вспомогательных систем

Имеют безопасный для окружающей среды состав. ПСВ вспомогательных промышленных систем не содержат токсичных компонентов. Жидкость получена в результате работы дополнительных строений на промышленном предприятии.

Примеры стоков вспомогательных систем:

  • Стоки из душевых, уборных комнат, столовых.
  • Вода в отопительных установках.
  • Сливы охладительных установок.

Воды от подсобных и обслуживающих цехов

К данной категории относятся стоки, образующиеся в результате работы административно-хозяйственных строений, подсобных цехов, складов материалов. К потенциальным источникам загрязнения относятся ремонтно-механические цехи, электроцехи.

Стадии очистки сточных вод и снижения показателей их загрязненности

Для достижения норм стоки очищают. Процесс не зависит от вида установленных очистителей и проходит 4 стадии:

  1. Первичная очистка. Стоки избавляют от жировых пленок, тяжелых частиц, а также самых многочисленных примесей, легко поддающихся удалению.
  2. На втором этапе от жидкости отделяют взвешенные частицы и примеси, в т.ч. те, доля которых уже растворилась. Очистка происходит биологическим окислением, потому что большинство веществ — органические.
  3. Третья стадия основана на применении различных физико-химических методов. Удаляются самые мелкие частицы и примеси, в т.ч. соли металлов.
  4. Заключительный этап — удаление воды из шлама, чтобы максимально снизить его объем и вес. На качестве показателей ХПК и БПК стадия не отражается.

Если очистка не приносит необходимых результатов, требуется изменить очистную технологию или обновить оборудование.

Утилизация промышленных стоков

Проблема утилизации промышленных стоков наиболее актуальна для регионов, где на небольшой территории располагается несколько действующий предприятий. Для безопасного удаления жидких отходов требуется очистительный комплекс, действующий в соответствии с установленными стандартами. В противном случае сброс неочищенных вод спровоцирует экологическую катастрофу.

Общая система утилизации отходов в водоемы

Слив в водоемы – основной способ утилизации жидких отходов. Этот способ имеет ряд недостатков и преимуществ. При неправильной обработке стоков перед сливом наносится существенный урон водным ресурсам.

Из-за этого могут пострадать другие отрасли промышленности, например рыболовецкая, аграрная. Слив неочищенных вод приводит к массовой гибели рыбы и животных, негативно отражается на здоровье людей.

Читайте также:
Что такое мастика в строительстве

Удаление промышленных вод в канализацию

Выведение жидких отходов производства может осуществляться при помощи городской канализационной системы. Но для этого жидкость должна соответствовать установленным требованиям а слив осуществляться в соответствии с правилами приема производственных сточных вод в системы канализации.

В противном случае попадание производственных стоков в городскую канализацию непременно приведет к ухудшению экологической обстановки.

Очистительные системы производственных стоков

Существуют различные методы локализованной очистки стоков перед утилизацией. Применяемая технология обработки зависит от специфики предприятия.

Основные варианты очищения промышленных вод:

  • Применение аппаратов сепарации для удаления твердых частиц.
  • Центрифуги для удаления из воды и последующего применения мелкодисперсных частиц.
  • Вакуумные дегазаторы, применяемые для удаления газообразных загрязнений из жидкости.
  • Установки флотации для выведения металлических частиц, пыли, мелкой стружки.

На большинстве современных предприятий используются многоступенчатые очистительные сооружения. Их постройка и эксплуатация занимает место, но позволяет получить на выходе безопасную для природных ресурсов жидкость.

Советуем почитать: Механизм образования кислотных дождей: кислоты из серы и азота

Что такое сточные воды: виды стоков- виды и Обзор +Видео

Что такое сточные воды? Сточные воды образуются в результате отвода талых вод, дождевых осадков, нечистот от жилых помещений, промышленных комплексов, которые попадают в природные водоемы по канализационным трубам и способны их загрязнить. Города имеют центральную систему канализации, которая собирает, отводит стоки, далее очищает их перед утилизацией. Все виды стоковых вод загрязнены и требуют очистных мероприятий. Сточные воды, образованные после использования жидкости в хозяйственных целях, как правило, состоят из органических частиц.

Стоки, скопленные во время промышленной деятельности, имеют загрязнение в виде радиоактивных, химических элементов, требуют иных способов переработки, чем бытовые.

Общие сведения

Типы загрязнения в стоках

Стоковые отходы классифицируют по характеру загрязнения:

  • 1.загрязнения механического характера состоят из мусора и нерастворимых примесей, которые образуются в результате стоков с поверхности. Стоки, отводимые из ливневок либо поверхности промышленной территории, в составе могут иметь примеси химических веществ.
  • 2.загрязнения химического характера содержатся в стоках в виде примесей растворенных либо нерастворенных веществ, органического и неорганического происхождения. Химические загрязнения могут быть токсичные.
  • 3.загрязнения биологического характера добавляют в стоки бактерии, грибки разного происхождения, также патогенные организмы.
  • 4.загрязнения радиоактивного характера добавляют в сточные воды радиоактивные элементы.

Способы образования сточных вод

Сточные воды образуются различными путями, в результате выделяют три вида стоков:

  • 1.атмосферными сточными водами либо дождевыми считаются стоки, образованные в результате стекания воды с крыши зданий, дорожных покрытий на улице после дождей и таяния снега. Вода, протекая по естественным преградам, собирает с собой мусор, поэтому атмосферные стоки требуют очистных мероприятий. Отвод атмосферных вод происходит через систему ливневой канализации.
  • 2.производственными сточными водами называют стоки, образованные в результате деятельности разных предприятий, также в результате технологического процесса. Сюда относится стоки, образованные во время добычи угля или нефти. Отведение стоков происходит через промышленную либо общесплавную систему канализации.
  • 3.бытовыми сточными водами считаются воды, стекающие от жилых сооружений, образованные в результате жизнедеятельности человека. Вода отводится от санузлов, ванной комнаты, моек и раковины.

Внимание! Атмосферные, бытовые стоки имеют всегда примерно одинаковый состав, а производственные стоки содержат широкий спектр загрязняющих элементов, это зависит от типа предприятия, откуда стекают воды.

Нормы и правила

Степень необходимой очистки, исходя из происхождения стоков

Менее грязными стоками считают стоки после дождей. В данном случае водные массы требуют очистку от мусорных фрагментов. Воды производственного происхождения бывают разной степени загрязнения. Жидкость, стекающая, охладив трубопроводы либо агрегаты, является самой чистой. Стоки, образованные предприятиями, имеют разный состав: из органических веществ, неорганических элементов, либо оба типа загрязнения. Такие стоки требуют глубокой очистки. В идеальном варианте на промышленных объектах должны использоваться одни и те же воды.

Стоки в результате бытовых нужд имеют стабильный состав, который состоит из органики и разных видов микроорганизмов.

Как оценить стоки по уровню загрязнения

Стоки всегда имеют неоднородный состав, следовательно, сказать о каждом элементе бывает невозможно. Проводя анализы стоков, опираются на общие показатели, дающие характеристику жидкости в общем, не выделяя отдельные примеси. Оценивая воды по запаху либо цвету, не выделяют все вещества в отдельности, которые окрашивают стоки, либо придают ароматы. Определяя составляющие компоненты, опираются на комплексный анализ, состоящий из санитарно-химических тестов: химического, биологического, физико-химического.

Санитарно-химический анализ содержит оценку:

  • 1.температуры, цвета и запаха, прозрачности стоков.
  • 2.уровня РН кислотности, содержания взвешенных частиц, сухого остатка.
  • 3.химическую потребность в кислороде.
  • 4.биохимическую потребность в кислороде.
  • 5.наличия азотных веществ.
  • 6.фосфатам, хлоридам и сульфидам.
  • 7.количеству тяжелых примесей, веществ токсического, радиоактивного происхождения.
  • 8.наличию в составе продуктов нефтепереработки, ПАВ.
  • 9.состава микробов, бактерий, яиц глистов, палочек.

Внимание! Очистные станции в городах могут проводить дополнительные тесты по выявлению в составе стоков определенных веществ, которые стекают из промышленных зон в округе.

Как ведется учет объема стоков. Объем сточных вод считают для того, чтобы начислять пошлину за пользование канализационной системой. Особенно много воды сбрасывают промышленные объекты, приводя к износу элементы канализации. Высокотехнологичными измерительными приборами учитывают количество сточных вод.

Способы, применяемые для очистки сточных вод

Естественный процесс очистки водоемов от стоков происходит очень медленно, поэтому применяют систему доочистки стоковых вод до того, как они попадут в природу. Жидкость максимально очищают от разных примесей, мусора в целях безвредной утилизации для экологии. Строя здания жилые либо промышленные, необходимо заранее продумать систему переработки стоковых вод и их отведение безопасным способом.

Очистка сточных вод производится разными способами:

  • -механическим
  • -химическим
  • -физико-химическим
  • -биологическим

Любой способ очистки используется как отдельно, так и в сочетании с другими.

1.Механический способ очистки подразумевает два метода отстаивания и фильтрации. Для отстаивания стоков сооружают отстойники, где сточные массы разделяются на разные фракции. Чтобы отфильтровать массы, обустраивают фильтры, которые не пропускают крупные фрагменты. Механический метод хорошо подходит для очищения атмосферных стоков и бытовых вод. С помощью механической очистки удаляют до 65 процентов грязи из бытовых отходов, около 95 процентов из дождевых.

Читайте также:
Столовая на лоджии

Механическая очистка считается первым этапом на пути образования чистой жидкости, пригодной для применения. Далее все воды направляются в систему доочистки. Доочистить сточные воды можно при помощи биологического метода, применяя обеззараживающий ультрафиолет либо озонаторы. Метод применяет песколовки, маслоуловители. В системе песколовок крупные частицы оседают, в системе маслоуловителей мелкие частицы всплывают на поверхность.

2.Химический способ очистки подразумевает использование химических реагентов для очистки стоков. Реагенты, взаимодействуя с загрязнениями, образуют нерастворимые элементы, оседающие на дне в отстойнике. Метод удаляет загрязнения на 95 процентов от растворенных элементов и 25 процентов от нерастворенных частиц.

3.Физико-химический способ использует специальную обработку, которая способствует удалению растворенных и нерастворенных частиц в стоках.

Физико-химический способ действует по методу:

  • -коагуляции, когда в стоки добавляют вещества, приводящие к склеиванию мелких нерастворенных элементов, крупными фракциями они опускаются на дно;
  • -флокуляции, когда в воды также добавляют вещества, только другие по составу. В результате образуются хлопья, которые удаляются из стоков, при помощи флотации, фильтрации либо отстаивания.
  • -экстракции, из стоков извлекают разные вещества. Метод применяется, если образованные вещества будут повторно использоваться.
  • -ультрафильтрации, применяют в канализациях промышленных объектах. В системе устанавливают ультрафильтры тогда, когда стоки после переработки заново используются. В результате низкомолекулярные вещества отделяются от высокомолекулярных.

Внимание! Чаще всего физико-химический способ очистки применяют на промышленных предприятиях, потому что их стоки имеют разнообразное количество химических соединений.

4.Биологический способ подходит для очистки стоков бытовых нужд, в которых много органических частиц. Способ основан на природном, естественном принципе переработки веществ, при помощи полезных бактерий. Бактерии живут и разлагают органику на мелкие элементы. Примером очистки с помощью бактерий служат септики, сливные ямы. Многокамерные септики позволяют перерабатывать стоки в несколько этапов. В первом отсеке, осевшие фрагменты медленно разлагаются с помощью анаэробных микроорганизмов, то есть без участия кислорода. Во втором отсеке в процесс вступают аэробные микроорганизмы, живущие за счет кислорода. Они быстро расщепляют элементы, удаляя еще больше грязи.

Как организовать отведение воды после очистки

Простейшим вариантом считается обустройство канализации самотеком. При хороших впитывающих характеристиках почв, сброс таким методом считается оптимальным.

Другим вариантом является организация откачки принудительным методом. Для этого надо иметь специальное оборудование. Жидкость после очистки попадает в накопительную емкость, из которой она откачивается с помощью насоса.

Размер емкости напрямую зависит от потребляемого объема воды, также от производительности очистного сооружения. Откачивать стоки можно с помощью дренажного насоса. Применение фекального насоса не подходит, так как его используют при наличии в водах больших твердых частиц.

В данном случае откачивают уже очищенную от крупных включений стоки. Система погружного насоса имеет поплавок, оборудованный датчиков. Как только стоки достигнут определенной отметки, насос заработает, при необходимости выключится.

Выводы

Сточные воды образуются после использования жидкости на производстве и в домашних целях. Стоки требуют глубокой очистки, прежде чем попасть в грунт или водоемы, чтобы избежать экологической катастрофы. Какими методами будут очищаться стоки, зависит от состава грязевых частиц. Бытовые стоки лучше очищать с помощью механического, биологического способа.

Биологический способ только разлагает органические вещества, обеззараживание сточных вод происходит с помощью ультрафиолета, либо проводят озонирование. Если в планах применять воду повторно, то необходимо проводить дезинфекцию. Стоки, образованные в результате применения в промышленности, требуют обработки химическим либо физико-химическим методом.

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.
Читайте также:
Соединитель проводов обжимной

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.

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.

Читайте также:
Фундамент под облицовку дома кирпичом
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

Сточные воды

Каждое предприятие и учреждение в процессе работы образует сточные воды, которые содержат минеральные и органические соединения, патогенные микроорганизмы.

Если бы стоки сбрасывались в природные водоемы без очистки, экосистемы давно бы вымерли. Очень важно извлекать из отработанных вод загрязнения, чтобы не причинить ущерб окружающей среде и человеку.

Принципы очистки сточных вод регулируются законодательством.

Что это такое и для чего необходима?

Очистка сточных вод – мероприятия, с помощью которых из промышленных и бытовых стоков извлекаются загрязнения. Комплекс проводится перед спуском жидкости в водоемы.

Каждое предприятие обязано проводить очистку стоков, это прописано в Водном кодексе РФ и Федеральном законе от 2011 года «О водоснабжении и водоотведении».

Если мероприятиями пренебречь, загрязнения попадут в природный водоем и почву, и отравят локальную экосистему. Численность растений и животных уменьшится. Опасные вещества накапливаются в биоте и по пищевой цепи попадают в организм человека.

Промышленные и бытовые сточные воды могут отправляться на одни очистные сооружения.

Их смешивание оптимизирует соотношение карбона и натрия, карбона и фосфора, что повышает эффективность биологической очистки.

Процесс происходит на производственных или городских очистных сооружениях.

Производственные ЛОС необходимы, если в стоках содержатся агрессивные или биотоксические загрязнения. Основная масса примесей удаляется, затем воды поступают на общепроизводственные сооружения.

Общая схема работы очистных сооружений

Подготовка:

  • Усреднение – смешивание вод с разной концентрацией загрязняющих веществ. Этап длится 18-24 часа;
  • Нейтрализация – в кислые воды добавляют известковое молоко, в щелочные – хлороводород, сульфатную кислоту или углекислый газ;
  • Охлаждение горячих стоков, извлечение взрывоопасных газов.

Механическое извлечение примесей:

  • Осаждение в отстойниках;
  • Центрифугирование;
  • Удаление масел, жира, нефтепродуктов;
  • Фильтрование через нейтрализующие, абсорбирующие и тканевые материалы;
  • Реагентная обработка стоков коагулянтами;
  • Аэрация для извлечения сероводорода, аммиака, углекислого газа, диоксида серы;
  • Фильтрация через мембраны.

Деструктивная очистка – разрушение загрязнений и расщепление их на безвредные соединения:

  • Окисление, восстановление, трансформация, деструкция органики аэробными и анаэробными микроорганизмами;
  • Окисление активным хлором или пероксидом водорода, восстановление водородом, фотокаталитическое и электрохимическое окисление;
  • Термическая деструкция – сжигание.

Доочистка (глубокая очистка) – физическая, химическая или биологическая обработка сточных вод:

  • Осветление;
  • Фильтрование через зернистые загрузки;
  • Микрофильтрация;
  • Дезинфекция.

После полной очистки сточные воды спускают в водоемы или возвращают в производственный цикл. Глубокую очистку можно не проводить при сбросе малого количества стоков в мощный водоем.

Разница между очищением и обеззараживанием

При очистке удаляются механические и химические примеси.

К вредным микроорганизмам относятся патогенные и условно-патогенные бактерии, их споры, вирусы, грибки, гельминты и их яйца.

  1. Химические: обработка воды озоном, диоксидом хлора, гипохлоритом натрия, полимерными антисептиками. Эти вещества убивают патогенов или делают их неспособными к размножению;
  2. Физические: обработка воды ультрафиолетовыми лучами, ультразвуком;
  3. Комплексные: комбинирование химических и физических методов.

Требования и нормативные документы

Сточные воды должны очищаться до уровня ОДУ или ПДК, особенно если их возвращают в рыбохозяйственные водные объекты. Такое правило прописано в СанПиН 2.1.5.980-00 «Гигиенические требования к охране поверхностных вод».

После биологической очистки БПКп должно снизиться до 15 мг/л, а взвешенные вещества – до 70 мг/л.

После глубокой очистки показатель БПКп не превышает 3-5 мг/л, а концентрация взвесей – 1-2 мг/л.

Другие требования и нормативные документы:

  1. ГН 2.1.5.689-98 «Предельно-допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования»;
  2. ГН 2.1.5.690-98 «Ориентировочно допустимые уровни (ОДУ) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования».

Этапы извлечения загрязнений

Существует 3 степени извлечения загрязнений из сточных вод:

  • Первичная – удаление мусора, крупнодисперсных примесей, поверхностных загрязнений и взвешенных веществ.
  • Вторичная – разложение органических стоков.
  • Третичная (доочистка) – извлечение взвешенных и коллоидных частиц, пестицидов, фунгицидов, осаждение остатков фосфора, азота, снижение ХПК. Показатели доводятся до норм ОДУ или ПДК.

На этих стадиях прибегают к помощи следующих методов:

  1. Механические – использование стационарных или подвижных фильтрующих установок: грубых фильтров, отстойников, ловушек поверхностных загрязнений. После механической очистки количество загрязнений в стоках снижается на 30-60%.
  2. Биологический – очистка с помощью живых микроорганизмов: бактерий, грибков, простейших. Микроорганизмы используют органику как пищу и превращают ее в безопасный биогаз, метан и воду. Биологические методы избавляют от 92-96% загрязнений.
  3. Физико-химический – очистка стоков от растворенных примесей и взвешенных веществ с помощью законов физики и химических реактивов. Из вод удаляется 96-98% мелкодисперсных частиц.
  4. Дезинфекция – уничтожение болезнетворных бактерий, вирусов. По нормативам сточные воды не должны содержать возбудителей заболеваний, поэтому эффективность обеззараживания достигает 99,9%.

Для очистки от бензина, мазута, керосина, нефтяных масел наиболее активно используют нефтеловушки и пористые сорбенты:

  • Активированный уголь;
  • Глины;
  • Кокс;
  • Торф;
  • Золу;
  • Силикагели.

Очищение различных стоков

Промышленных

Производственные и промышленные сточные воды необходимо очищать, чтобы снизить нагрузку на городские сооружения. Технологическая схема принципиально отличается в зависимости от состава стоков. Некоторые стоки насыщены органикой, другие – ионами тяжелых металлов.

Показатели КВЧ (общее количество взвешенных частиц), БПК5 и ХПК могут достигать десятки сотен мг/л. Уровень кислотности часто превышает 6-9.

Перед сбросом стоков в городскую систему очистки БПК5 доводят до 400 мг/л, а рН сокращают до 6-9. Технологическая схема выбирается в зависимости от состава вод.

Вышеописанные методы комбинируются в разной последовательности, некоторые могут упраздняться.

Бытовых

К этой категории стоков относятся воды из санузла, кухни, прачечных и воды, которые образуются после мойки помещений. Около 58% загрязнений – органические, а 42% – минеральные. В бытовых стоках содержатся моющие средства и возбудители заболеваний.

Читайте также:
Что такое торцевой паркет, его особенности и преимущества

Распространенные методы очистки хозяйственных сточных вод – биологические. Обязательно используются обеззараживатели и реактивы для дезинфекции.

Поверхностных

К этим стокам относятся:

  • дождевые;
  • талые;
  • поливомоечные воды с населенных пунктов и промышленных площадок.

Через дренажную систему жидкость попадает в канализацию, затем поступает в отстойник.

Часть примесей осаживается, после чего стоки перекачиваются к флотатору, где удаляются нефтепродукты.

Потом происходит очистка на механических и сорбционных фильтрах. Стоки обеззараживаются и возвращаются в природные водоемы.

Виды сооружений

В таблице охарактеризовано оборудование, которое применяется на разных этапах очистки стоков.

Для механического этапа:

Установка Что собой представляет Принцип работы
Песколовки Горизонтальные или вертикальные установки продолговатой формы. Вода движется по оборудованию со скоростью 0,15-0,3 м/с. При таком темпе минеральные примеси диаметром от 0,25 мм оседают на дне, а мелкие частицы органики остаются в воде.
Отстойники Резервуары, где вода стоит или очень медленно двигается. Механические примеси оседают на дно под силой земного притяжения.
Решетки Фильтрующее полотно из металлических стержней, которые находятся на расстоянии 2-8 мм друг от друга. Вода проходит через стержни, а крупный мусор задерживается.
Нефтеловушки и нефтепескоуловители 3-4 отдельных камеры, соединенных между собой. В камерах стоки отстаиваются, проходят через решетку и коалесцентный фильтр, сорбционные материалы.

Для физико-химического этапа:

Установка Что собой представляет Принцип работы
Флотаторы Резервуары, в которых образуются пузырьки газа. Они генерируются электронасосом / в процессе электролиза / вращающимися турбинами. Пузырьки газов поднимаются и захватывают с собой мелкодисперсные частицы.
Флокуляторы Система труб, в которых коагулянт смешивается со стоками, и происходит химическая реакция. Коагулянты объединяются с загрязнениями, образуют крупные хлопья и выпадают в осадок.

Для биологического этапа:

Установка Что собой представляет Принцип работы
Аэротенки Прямоугольный резервуар, по которому протекают стоки, смешанные с активным илом. Аэробные бактерии в присутствии кислорода расщепляют органику. О2 подается механическими или пневматическими аэраторами.
Мембранные биоректоры Аэротенк с мембраной, которая задерживает активный ил после переработки органики. Аэробные бактерии в присутствии кислорода расщепляют органику. О2 подается механическими или пневматическими аэраторами.
Биофильтры Резервуар с загрузочным материалом, на поверхности которого образуется пленка из микроорганизмов. Воды проходят через пористый фильтр-загрузку. Биологическая пленка на гранулах расщепляет загрязнения.

Фильтрационные системы:

Установка Что собой представляет Принцип работы
Неподвижные перегородки Установки с фильтрующим полотном разной пористости. Вода проходит через фильтры, и загрязнения остаются за разделительным полотном.
Зернистые фильтры Гранулированные пористые материалы, которые засыпаются в трубы, резервуары, колбы. Вода проходит через гранулы абсорбирующего материала, и загрязнения накапливаются на их поверхности.
Ультрафильтрационные системы Фильтры, оснащенные мембранами – материалами с размером пор до 0,2 мкм. Мембраны пропускают воду, а высокомолекулярные загрязнения (99,9% примесей) задерживают.

Оборудование для дезинфекции:

Установка Что собой представляет Принцип работы
Озонаторы Электрические установки с длинными шлангами. Приборы генерируют озон, который по трубкам проникает в воду. Озон окисляет липиды и липопротеины клеточной стенки бактерий. Это приводит к структурным изменениям, несовместимым с жизнью клеток.
УФ-обеззараживатели Аппараты, оборудованные несколькими лампами. Они погружаются в воду и там излучают УФ-лучи. Лампы генерируют волны длиной 200-280 нм. Они разрушают генетический аппарат вредоносных бактерий и вирусов, что не дает им размножаться.

Возможные проблемы

Нормы содержания загрязнений в очищенных стоках хотят приравнять к мировым, а на большинстве предприятий России используется физически устаревшее оборудование.

Очистка по технологиям, разработанным в прошлом веке, не снижает уровень примесей до нужных показателей.

Современное оборудование дорогое. Например, УФ-обеззараживатели установлены только в столице и нескольких крупных городах. В большинстве населенных пунктов оборудование изжило себя настолько, что часто стоки сбрасывают в водоемы без очистки.

Некоторые частные предприниматели не хотят вкладывать средства в постройку очистных сооружений. Они сбрасывают в реки загрязненные воды.

Другие проблемы очищения сточных вод:

  • Выбор неэффективной технологической схемы;
  • Отсутствие возможности утилизировать или захоронить мусор, загрязнения, побочные продукты;
  • Нехватка денег на электроэнергию, обслуживание и ремонт оборудования, транспортные расходы.

Существующие проблемы можно решить только на законодательном уровне: увеличить штрафы за нарушения, финансировать городские очистные сооружения и контролировать расход денег, поощрять частников вводить новые технологии, предлагая им различные скидки и льготы.

Чаще должны устраиваться честные проверки, которые могут быть спонтанными – без предупреждения.

Компании

Очисткой городских стоков в столице занимается «Мосводоканал».

Это коммунальное предприятие, в распоряжении которого очистные сооружения:

  • Курьяновские;
  • Люберецкие;
  • Южно-Бутовские;
  • Зеленоградские.

Во всех крупных городах есть свои очистные сооружения, которые контролирует местный водоканал.

Частные компании проектируют и строят очистные сооружения для промышленных предприятий и хозяйственных комплексов. Крупная фирма в России – Ecolos. Она делает очистные станции разных масштабов под ключ, ориентируясь на потребности заказчиков.

Еще одна крупная компания с аналогичной деятельностью – «РЕАТОРГ». Она занимается экологическим инжинирингом, ремонтно-строительными работами, проектно-сметными расчетами и т.д. Компания ориентирована на промышленные объекты.

Интересное видео

Смотрите полезный видеоматериал, в котором рассказано о принципе работы очистных сооружений.

Заключение

Сточные воды делятся на:

  • Промышленные;
  • Хозяйственно-бытовые;
  • Поверхностные.

В зависимости от их состава используются разные технологии очистки до нормативного уровня. В целом схема стандартная: подготовка стоков, механическая, биологическая, физико-химическая очистка и дезинфекция. В некоторых случаях биологическая очистка не эффективна, например, для стоков гальванического производства.

Все сточные воды должны очищаться до уровня ОДУ и ПДК. Числовые значения прописаны в гигиенических нормативах. Обработанная вода спускается в природные водоемы, и она не должна нести вред экосистеме.

Бытовые сточные воды очищаются на государственных сооружениях. Каждое промышленное предприятие должно иметь свой комплекс для улучшения качества стоков. Оно может скидывать воду в общую систему только после частичного извлечения опасных веществ.

Составлением проекта и производством оборудования для предприятий занимаются частные компании.

Как очистить сточные воды: выбор способа получения чистой жидкости

Многие люди, пользуясь очищенной водой, даже не подозревают, какими методами это достигнуто. Тем не менее, сейчас существует ряд способов очистки, таких как: механический, биологический, биохимический. химический, физико-химический, которые, в свою очередь, подразделяются на виды. В ряде случаев эти методы применяются комплексно. Какой из них наиболее эффективен – об этом будет речь ниже.

Читайте также:
Чем почистить сиденья в машине?

Очищение воды от присутствующих в ней различного рода примесей, тяжелых металлов и их соединений — кропотливый технологический процесс. Сейчас есть множество методов получения чистой жидкости, различаются способы очистки сточных вод по степени загрязнения и концентрации примеси в воде.

Схема способов очистки.

Зачем чистить стоки?

Главной целью очищения является разрушение загрязнений различной природы и их удаление. Это сложный производственный процесс, готовая продукция которого представляет собой очищенную воду. Её параметры доведены до установленных нормативов. Причем требования, предъявляемые к воде для различных целей, существенно отличаются и неуклонно усиливаются.

Методы очистки

Выбор способа очистки зависит от типа загрязнений. Чаще всего максимальная фильтрация достигается комбинированием различных методов.

Из всего разнообразия существующих методов можно выделить основные виды:

  1. Механический — очистка сточных вод осуществляется от нерастворимых примесей.
  2. Химический. На этом этапе происходит обезвреживание кислот и щелочей.
  3. Биохимический. Вместе с химическими реагентами используются микроорганизмы, которые в качестве пищи употребляют загрязнения.
  4. Биологический. Водоочистка происходит без применения химикатов.
  5. Физико-химическая очистка сточных вод включает в себя несколько видов, каждый из которых будет рассмотрен ниже.

Механический

Комплексная очистка сточных вод.

Используют для предварительного очищения стоков от нерастворимых загрязнений и применяют в комплексе с другими видами. Сама очистка осуществляется в несколько этапов.

Очищение

В процессе отстаивания частицы, с удельным весом большим, чем у воды, оседают на дно, а с меньшим — поднимаются на поверхность. К легким можно отнести масла, нефть, жиры, смолы. Подобные примеси присутствуют в производственных стоках. Впоследствии происходит их удаление из очистных сооружений и отправка на обработку.

Важно! Чтобы отделить природные твердые взвеси пользуются особым вариантом отстойников — песколовками, которые выполняются трубчатыми, статическими или динамическими.

Процеживание и фильтрация

Для отделения крупных загрязнений в виде бумаги, тряпок и пр. служат решетки. Для улавливания мелких частиц при механическом способе очищения воды используют тканевые, пористые или мелкозернистые фильтры. С этой же целью применяют микропроцеживатели, состоящие из барабана, снабженного сеткой. Смыв отделенных веществ в бункер-уловитель происходит под воздействием воды, которая подается через форсунки.

Биохимический

Система очистки сточных вод, которая в процессе работы вместе с химикатами использует специальные микроорганизмы, бывает двух видов:

Первые осуществляют водоочистку в естественных условиях. Это могут быть водоемы, поля орошения где необходима доочистка почвы. Для них характерна низкая эффективность, большая зависимость от условий климата и необходимо наличие больших площадей.

Вторые функционируют в обстановке искусственной среды, где для микроорганизмов создаются благоприятные условия. Это заметно повышает качество очистки. Такие станции можно поделить на три вида: аэротенки, био- и аэрофильтры.

  1. Аэротенки. Продуктивная биомасса представляет собой активный ил. При помощи специальных механизмов он смешивается с доставленными стоками в единую массу.
  2. Биофильтр — это устройство, где предусмотрена фильтрующая засыпка. Для неё используют такие материалы, как шлак, керамзитовый гравий.
  3. Аэрофильтр сооружен по такому же принципу, но в фильтрующий слой принудительно подается воздух.

Биологический

Биологические методы очистки сточных вод применяют тогда, когда имеются загрязнения органической природы. Больший эффект наблюдается при использовании аэробных бактерий. Но для обеспечения их жизнедеятельности требуется кислород. Поэтому при работе в искусственных условиях необходима закачка воздуха, что приводит к увеличению затрат.

Применение анаэробных микроорганизмов снижает расходы, однако уступает по эффективности. Для увеличения качества фильтрации производят доочистку ранее переработанных стоков. Наиболее часто с этой целью используются контактные осветлители, представляющие собой многослойный фильтр. Реже — микрофильтры.

Очистка сточных вод этим методом избавляет их от токсичных примесей, но одновременно происходит насыщение фосфором, азотом. Сброс такой воды нарушит экологическую систему водоема. Удаление азота осуществляется другими способами.

Физико-химический

Физико-химический способ очистки.

Такой метод очистки позволяет выделять из стоков мелкодисперсные и растворенные смеси неорганических соединений и разрушать трудноокисляемые органические вещества. Существует несколько видов такой очистки, выбор которого зависит от объема воды и количества содержащихся в ней примесей.

Коагуляция

Этот вид предполагает внесение химических реактивов: солей аммония, железа и т.п. Вредные примеси оседают в виде хлопьев, после чего их изъятие не представляет трудностей. При коагуляции мелкие частицы слипаются в крупные соединения, что значительно повышает эффективность процесса осаждения. Подобный метод очистки выделяет из стоков основную часть нежелательных включений. Он находит применение при возведении промышленных очистных систем.

Флокуляция

Для ускорения процесса, при котором происходит образование осадка, дополнительно применяют флокуляцию. Молекулярные соединения флокулянта при контакте с вредными примесями объединяются в одну систему, что позволяет снизить количество коагулянта. Хлопья, выпавшие в осадок, удаляются механическим способом.

Флокулянты бывают различного происхождения: природного (диоксид кремния) и синтетического (полиакриламид). На скорость процесса флокуляции оказывают влияние порядок добавки реактивов, температура и уровень загрязнения воды, с какой частотой и силой происходит смешивание. Время нахождения стоков в смесителе — 2 мин, а контактирование с реагентами — до одного часа. После чего осуществляют осветление воды в отстойниках. Сократить затраты коагулянтов и флокулянтов позволяет двойная обработка сточных вод, когда первоначальное отстаивание проводят без применения реагентов.

Адсорбция

Важно! Существует ряд веществ, которые способны поглощать вредные примеси. На этом основывается метод адсорбции. В качестве реагентов используют активированный уголь, монтмориллонит, торф, алюмосиликаты.

Очистка сточных вод этим способом дает высокую результативность, позволяет удалять различные виды загрязнений. Адсорбция бывает двух типов: регенеративная и деструктивная.

Первый вариант обусловлен удалением вредных примесей из реагента и лишь после этого происходит их утилизация. Во втором — они уничтожаются одновременно с адсорбентом.

Читайте также:
Способы регулировки температуры теплых полов, RTL-регулировка и другие методы

Экстракционный

Вредные примеси помещают в смесь, состоящую из двух жидкостей, которые не растворяются одна в другой. Применяют тогда, когда необходимо удалить из стоков органические вещества.

Метод основан на добавлении определенного объема экстрагента. При этом вредные вещества оставляют воду и концентрируются в созданном слое. Когда их содержание достигает максимального значения, экстракт удаляется.

Метод ионного обмена

Благодаря обмену, происходящему между контактирующими фазами, можно выводить радиоактивные элементы: свинец, мышьяк, ртутные соединения и т.д. При высоком содержании токсичных веществ этот метод особенно эффективен.

Химический

Все химические методы очистки сточных вод основаны на добавлении реагентов, которые преобразуют растворенные вещества в состояние взвеси. После этого они удаляются без каких-либо трудностей.

В качестве реактивов применяют:

  • окислители (озон, хлор);
  • щелочи (сода, известь);
  • кислоты.

Нейтрализация

Очистка сточных вод подобным способом нейтрализует патогенные бактерии, выводит уровень рН на требуемый норматив (6,5-8,5). Для этого применяют следующие методы:

  • смешивают щелочи и кислоты в форме жидкостей;
  • вводят химические реагенты;
  • фильтруют стоки, содержащие кислоты;
  • нейтрализуют газы с помощью щелочей и кислоты — раствором аммиака.

Окисление

Когда не удалось удалить примеси механическим способом и отстаиванием, используют окисление. Реагентами в этом случае выступают озон, бихромат калия, хлор, пиролюзит и др. Озон применяется редко из-за высокой стоимости процесса и при большой концентрации он взрывоопасен.

Важно! Суть метода: восстанавливается физическое состояние всех вредных загрязнений, а затем удаляют их методом флотации, отстаиванием или фильтрацией.

Когда необходимо произвести очищение от мышьяка, ртути, хрома используют этот метод.

Флотация

Метод флотации — очистка под воздействием воздуха под высоким давлением

Это способ, при котором всплытие мусора на поверхность достигается добавлением в сточные воды вихревых потоков воздуха. Эффективность метода будет зависеть от гидрофобности частиц. Устойчивость воздушных пузырей к разрушению повышают добавкой реагентов.

Эффективность очистки сточных вод различными методами для наглядности можно представить в виде таблицы.

Переработанные осадки, которые являются результатом очистки бытовых сточных вод и некоторых промышленных отраслей могут быть использованы сельским хозяйством в качестве удобрений.

Очистка стоков: виды и принцип действия

Водопровод является неотъемлемой частью современного комфорта, а где есть водоснабжение, там в обязательном порядке должно быть и водоотведение. Но что делать со скопившимися стоками? Сейчас существует множество вариантов решения этой проблемы, начиная от примитивной утилизации до полноценной очистки загрязненной фракции от технической воды. В данной статье рассмотрены самые распространённые методы очистки стоков, принцип их работы, основные плюсы и минусы таких систем.

Способы очистки сточных вод

Для начала нужно разобраться, что такое сточные воды? К данной категории относятся любые стоки, которые содержат в себе какие-либо примеси и загрязнения. В их число входят:

  1. Бытовая канализация жилого сектора. Здесь содержатся в основном продукты жизнедеятельности, биологические отходы животного происхождения, такие как жир и частицы пищи. Технология очистки сточных вод может производиться локальным или глобальным методом;
  2. Промышленные стоки содержат в себе отходы производства, химические элементы, полимеры или нефтепродукты. Переработка таких загрязнений отличается от очистки бытовой канализации, данный процесс более сложен и включает в себя комплекс мероприятий с несколькими уровнями. Такие установки способны не только переработать стоки, но и обеспечить предприятие водой для производственных нужд.

Таким образом, исходя из типа канализационных стоков, можно определить вид очистного сооружения, который будет наиболее приемлемым для достижения нужного результата и уровня очистки.

Способы очистки стоков можно классифицировать на три вида:

  1. Механические методы очистки сточных вод. Как правило, данный этап считается подготовительным, так как это самый примитивный способ, в котором нет иного, кроме как физического, воздействия на загрязнения от крупных фрагментов. Механическая очистка сточных вод осуществляется несколькими способами:
  • Процеживание. На данном этапе стоки пропускаются через стальную или пластиковую решетку, которая удерживает крупные элементы и волокна. Чаще всего такой механизм оснащен электроприводом, он вращает сетку в процессе подачи воды, и на верхней точке все загрязнения снимаются для утилизации;
  • Отстаивание. Механизм отстаивания основан на физическом свойстве материала оседать на дне емкости. Так как вода легче основных типов загрязнений, все элементы опускаются вниз и скапливаются в толще воды. После выпадения в осадок, загрязнения удаляются из отстойника путем его опорожнения или сливом через дно канала;
  • Фильтрование осуществляется с применением улавливающей сетки с мелкой ячейкой. Данный способ оправдан в случаях, когда в стоках нет крупных загрязнений или как промежуточный этап очистки;
  • Сепарация или центрифугирование. Один из самых современных типов отделения воды от грязных стоков. Принцип работы этого устройства основан на движении воды по спирали в специальном барабане, в процессе такого вращения происходит отделение крупных и взвешенных частиц от технической воды.

Данный способ является одним из основных методов очистки сточных вод.

  1. Химические методы очистки сточных вод. Этот способ призван отделить растворившиеся в стоках вещества от основной массы путем добавления специальных реагентов, которые при попадании в загрязненную среду вступают в реакцию с жидкостью и способствуют выпадению вредных веществ в осадок. Химическая очистка сточных вод, в зависимости от используемых присадок, делится на два подраздела:
  • Нейтрализация с помощью кислот и щелочей. На данном этапе в стоки добавляются химические средства, которые доводят жидкость до необходимого значения и веса водорода. Чаще всего этот метод используется в текстильной и другой промышленности;
  • Окисление с использованием химических реагентов, в качестве которых может быть сжиженный хлор и другие его производные. Основным направлением в переработке такой установки является очистка стоков с высоким содержанием тяжелых металлов.
  1. Физико-химические методы очистки сточных вод. Это один из самых передовых способов утилизации загрязненной жидкости, который включает в себя несколько этапов по отделению и изыманию тонкодисперсных и трудно растворимых органических и не органических элементов. Также как и предыдущие способы обработки стоков, данный процесс бывает нескольких видов:
  • Коагуляция – это действие, основанное на укрупнении путем слипания мелких частиц при реакции с добавляемыми реагентами. Чаще всего используются соли амония, меди и железа. В бытовых условиях он применяется редко из-за дороговизны и больших габаритов оборудования;
  • Флотация. В данном случае необходима специальная установка, в которую попадают канализационные стоки, и добавляются естественные или химически созданные флотаторы, например, масло или побочные нефтепродукты. Чтобы процесс очистки был непрерывным, в отделенную камеру под высоким давлением подается сжатый воздух, который проходя через стоки, образует пенную эмульсию. Флотация образует кислородные пузырьки, которые захватывают молекулы из общего состава и поднимают ее в верхние слои. В результате происходит агрегация элементов в плотной пене. Такой метод используется при добыче металла для отделения полезной руды от остальных ископаемых. Также флотация используется в современных городских очистных сооружениях;
  • Сорбционная очистка бытовых стоков. Самый передовой метод очистки, в нем применяются крупные сорбенты природного или химического происхождения. Загрязненные стоки смешиваются с пористым материалом, и после оседания в осадок фильтр извлекается из емкости, а техническая жидкость может использоваться вторично. Уровень очистки при таком способе достигает степени 95%. Основным минусом сорбции является дороговизна компонентов и оборудования;
  • Простой и обратный осмус. В таком устройстве очистка хозяйственно бытовых сточных вод происходит в результате выдавливания воды через загрязненные стоки и мембрану или обратный процесс с прохождением грязной воды через фильтрующий элемент и отделением молекул отходов. Принцип действия в обоих направлениях один и тот же, он основан на механической задержке частиц, которые больше молекул воды в специальной сетке. После того, как фильтр будет заполнен, его необходимо извлечь и поменять либо очистить.
Читайте также:
Старый стул превращается в клумбу: 50 идей для садовых цветов и комнатных растений

Все физико-химические способы очистки сточных вод в основном применяются в промышленных масштабах для крупных предприятий и заводов. Производственный и бытовой метод отличаются используемым оборудованием и количеством процессов. Но некоторые агрегаты применяются и в частных секторах, например, флотация или осмус.

  1. Биологический способ очистки стоков канализации. Чаще всего данный метод используется при устройстве очистных сооружений для индивидуального жилища с автономной системой коммуникаций. Ее принцип действия основан на переработке загрязнений путем создания питательной среды для специальных бактерий, предназначенных для очистки сточных вод. Разделяют два типа микроорганизмов, пригодных для переработки стоков:
  • Анаэробные бактерии – живут в загрязненной безвоздушной среде канализации и питаются биологическими отходами. Анаэробная очистка сточных вод имеет побочный продукт в виде газа метана, поэтому резервуар должен быть оборудован газоотводным каналом. Еще колонии бактерий называют полезный ил, так как они обитают на частицах песка, содержащихся в водной среде;
  • Аэробные бактерии, в отличие предыдущих, нуждаются в постоянной подаче воздуха, так как для нормальной жизнедеятельности им необходим кислород. Емкость с отходами должна быть оборудована компрессорной установкой и подводом труб для обогащения стоков.

Часто для достижения нужного результата используются последовательно оба варианта, тогда уровень очистки канализационных стоков может достигать 98%. Такую воду нельзя употреблять в пищу, но для бытовых нужд она пригодна, например, для полива растений или уборки. Часто аэробную схему применяют вместе с другим кислородным методом, который называется флотация.

Обратите внимание! Независимо от выбранного способа очистки бытовых сточных вод, ее проектировкой и монтажом должны заниматься квалифицированные работники, так как самостоятельно рассчитать требуемую мощность получится только при детальном изучении всех параметров коммуникации.

Стадии очистки сточных вод, этапы и устройство автономного септика

Очистка бытовых сточных вод на предприятии и в частном секторе очень отличаются друг от друга. В индивидуальном жилье часто применяется комбинированная очистная система, включающая в себя несколько этапов обработки жидкости до состояния технической воды. Строительство такого сооружения начинается с расчета мощности и определения места расположения. Как правило, септик находится на некотором расстоянии от жилого здания ближе к выезду с участка. Это делается для того, чтобы в процессе эксплуатации не возникло проблем с вывозом отработанного материала и отходов.

Следующим этапом будет рытье котлована под емкости. Многие производители изготавливают резервуары из жесткого пластика со встроенными перегородками и отсеками для перелива, фильтрации и переработки. Такое изделие стоит значительно дороже, чем железобетонные кольца, так как его производство требует больших затрат, но имеет преимущество за счет простоты монтажа и обслуживания, а также экономии места. Гарантия на пластиковую емкость более пятидесяти лет.

Важно соблюдать размеры ямы, чтобы она была на 20-30 см больше по периметру, это облегчит монтаж и предотвратит разрушение стенок котлована.

На песчано-гравийную подушку укладывается геотекстиль, который предотвратит проседание емкости под воздействием большого веса. После трамбовки основы монтируется сам септик, он может быть фабричного производства или сделанный самостоятельно из ж/б колец. Если применяется пластиковый резервуар, то на дно необходимо поместить утяжеление, чтобы при выпадении осадков емкость не всплыла наружу.

Подводка канализационной трубы осуществляется по верхнюю крышку таким образом, чтобы между скопившимися стоками и поступающей жидкостью была воздушная прослойка. Для предотвращения попадания неприятного запаха из септика внутрь помещения рекомендуется установить обратный клапан, который срабатывает только в одну сторону, регулируя потоки.

Чаще всего, первым этапом очистки воды канализации является естественная фильтрация от крупных фрагментов небиологического происхождения. Для этого в емкости предусмотрен переливной порог с пескоулавливателем, который отсеивает непригодные к переработке элементы от основной массы.

В следующем отсеке расположены анаэробные бактерии, которые очищают жидкость от крупных включений, которые содержатся в толще стоков. Переработав основные загрязнения и превратив их в углекислый газ и метан, бактерии частично погибают, для соблюдения необходимой численности нужно периодически обновлять их популяцию.

После перелива переработанная вода поступает в поля аэрации. Здесь обитают бактерии, питающиеся биологическими отходами при обогащении их кислородом. Поэтому для обеспечения процесса нужно непрерывно подавать в камеру кислород, без него все микроорганизмы погибнут.

Читайте также:
Что такое мастика в строительстве

Завершающим этапом будет повторная механическая фильтрация через очищающую мембрану. На выходе из септика вода становится на 85-95% очищенной и пригодной для вторичного использования. Ее можно сливать в незащищенный грунт или скапливать в резервуаре для хозяйственных нужд.

Современные технологии очистки стоков канализации позволяют не только сэкономить на ресурсах, но и обеспечить экологическую безопасность, сведя вредные выбросы к минимуму.

Видео

В чем преимущества кухонного воздухоочистителя

Кухня – одно из тех мест в доме, где действительно необходимо очищать воздух, ведь он содержит не только различные запахи, но и зачастую продукты распада газа. Существует огромное количество вытяжных устройств, способных справиться с этой проблемой. В данной статье речь пойдет о рециркуляционном варианте вытяжки, который еще называют воздухоочиститель для кухни.

Принцип работы и отличия от обычной вытяжки

Воздухоочиститель для кухни используется вместо вытяжки и работает следующим образом:

  • с помощью вентилятора загрязненный комнатный воздух всасывается устройством;
  • там он проходит через ряд фильтрующих элементов;
  • после очищенная воздушная масса подается в помещение.

Фильтры задерживают следующие загрязнители воздуха:

  • копоть;
  • жир;
  • различные механические частицы (например, пыль, шерсть животных, волокна ткани и прочее);
  • продукты, образующиеся после сгорания газа;
  • запахи (частички веществ, вызвавшие их появление).

Принципиальное различие очистителя воздуха и проточной вытяжки заключается в принципе действия устройств и степени их мобильности. Первый пропускает воздушную массу помещения через систему фильтров, очищая ее. Вытяжка же выводит воздух с примесями из комнаты через воздуховоды наружу. Кроме того, воздухоочиститель можно переустановить в любую комнату, а вытяжка – это стационарное устройство, которое размещают непосредственно над плитой для достижения большей эффективности ее работы, с целой системой путей для отвода воздуха.

Вот чем еще отличается воздухоочиститель от вытяжки:

  • производительностью;
  • уровнем рабочего шума;
  • наличием дополнительных функций;
  • стоимостью самого устройства и его обслуживания;
  • сложностью монтажа.

Эти отличия не являются принципиальными и зависят от конкретных используемых моделей. Но именно на данные критерии ориентируются при выборе приборов.

Все большее распространение получают вытяжки, способные работать в 2-х режимах: рециркуляционном и проточном. Но цена у таких устройств выше, чем однорежимных аналогов.

Нюансы установки воздухоочистителей

Как было сказано выше, установка приборов рециркуляцинного и проточного принципов действия отличается. Для вытяжки следует подбирать место, чтобы без проблем можно было подвести к ней воздуховод и соединить его затем с общей вентиляционной шахтой. В идеале рекомендуется приобретать очиститель воздуха в комплексе с кухонной мебелью, чтобы его модель вписывалась в дизайн помещения.

Процесс монтажа несложный, но следует учитывать ряд таких нюансов:

  • заранее нужно рассчитать расположение розетки, от которой будет получать электропитание устанавливаемый прибор, чтобы его провод не был натянут и не соприкасался с нагретыми частями плиты;
  • устанавливать воздухоочиститель нужно до расстановки кухонной мебели, чтобы иметь возможность предварительно определить направление и область его действия, удобно расположить по комнате все составляющие элементы гарнитура.

Схема установки проточного очистителя

Оптимальное расстояние очистителя от печки составляет 0,75 м, что отвечает требованиям пожарной безопасности. Такое расположение позволяет устройству втягивать все испарения, исходящие от плиты.

Подключать прибор через удлинитель не рекомендуется. Лучшим вариантом расположения розетки является ее скрытое размещение в шкафу на уровне с очистителем.

Виды фильтров в кухонных воздухоочистителях

Очистители воздуха для кухни часто оснащаются такими фильтрами:

Первый фильтр – это кассета, состоящая из нескольких слоев пластика, либо алюминия. Его можно мыть водой. Воздушный фильтр предназначен для более полной очистки и имеет волокнистую структуру. Она позволяет задерживать мелкие частички.

Кроме 2-х рассмотренных, ряд моделей содержит и третий, угольный фильтр. Он предназначен для устранения запахов. Воздушный и угольный фильтры требуется заменять минимум 1 раз за 3 месяца. Это определяется интенсивностью работы техники, влечет за собой дополнительные, порой существенные, расходы.

Угольный фильтр для вытяжки

Мобильные очистители могут быть оснащены фильтром с электростатическим принципом действия. Суть его заключается в том, что вокруг электродов формируется электрическое поле, из-за чего они начинают притягивать частицы, находящиеся в воздухе. Ряд моделей содержит фотокаталитический фильтр, который разлагает органику на простые, безвредные соединения. Электростатический и фотокаталитический виды стоят относительно дорого, но заменять их не требуется.

Для эффективной работы кухонный воздухоочиститель должен быть оснащен минимум двумя фильтрами.

Что лучше выбрать: рециркуляционный очиститель воздуха или обычную вытяжку

Что лучше: вытяжка или воздухоочиститель на кухню? На данный вопрос однозначно ответить нельзя, потому что выбор необходимо делать, исходя из практической целесообразности. Рекомендации по этому поводу следующие:

  • когда на кухне готовят достаточно редко, а площадь ее превышает 15 кв. м, тогда вполне справится рециркуляционный очиститель;
  • если плитой пользуются часто или кухонная комната небольшая, то рекомендуется отдать предпочтение вытяжке.

При выборе следует учитывать, что воздухоочиститель:

  • можно устанавливать в любой комнате, он отличается мобильностью;
  • не выводит тепло в холодное время года из дома наружу;
  • готов к работе сразу после установки и включения в сеть;
  • в обслуживании обходится дороже вытяжки;
  • не препятствует кругообороту влаги.

Расходы на обслуживание можно сократить, если приобрести модель с моющимися фильтрами.

Проточная вытяжка отличается большей производительностью и меньшим уровнем шума при работе, но требует подведения вентиляционных ходов. Если это сделать проблематично, либо работа связана со значительными затратами, то предпочтительнее будет монтаж рециркуляцинного прибора.

Комбинированная вытяжка Kaiser AT 6405 N

Выбор очистителя нужно делать, руководствуясь его практичностью для конкретных условий эксплуатации. Среди трех видов устройств, при возможности, лучше приобрести технику комбинированного типа действия. Она будет удалять с воздуха загрязнители, функционировать в роли вытяжки.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: