Попереднє очищення стічних вод
Якщо стічні води промислового виробництва містять великі зважені частинки або волокна (наприклад, виробництво кераміки), також масла та нафтопродукти, то потрібне ретельне попереднє очищення стоків, яке включає:
1). первинне відстоювання стоків із застосуванням або без застосування реагентів залежно від складу стічної води;
2). просіювання крізь грати або сітчасті фільтри;
3). пропускання стічної води через гравійні камери (груба фільтрація стоків);
4). коагуляцію (введення в стічну воду солей алюмінію або заліза);
5). видалення із стічних вод супертоксикантів за спеціальними методиками;
6). використання маслоловок для очищення стоків від нафти і масел.
За певних умов необхідно здійснити додавання в стічну воду флокулянтів, щоб укрупнити зважені таі колоїдні частинки дисперсної форми й перевести їх у фільтровану форму.
Первинне очищення стічних вод
Існує безліч різних видів первинної обробки стічних вод, що володіють різною ефективністю:
1). просте (механічне) первинне очищення стоків;
2). хімічно посилена первинна обробка з низьким дозуванням хімікатів;
3). первинна обробка суспензії;
4). первинне біологічне очищення стічної води.
Первинна обробка стоків – це перш за механічне очищення всього, хоча тут також відбувається значне зниження кількості забруднень стічних вод. Ця стадія є неоднозначною, методи, що застосовуються на ній, можуть сильно відрізнятися за принципом очищення стоків.
Вторинна обробка стічних вод
Вторинна обробка – це основна стадія очищення стічних вод, де відбувається видалення зі стоків більшості забруднювачів. При обробці на цій стадії поряд з фізико-хімічними методами очищення часто використовують процеси біологічного розкладання відходів. Використовуваних на вторинній обробці методів зазвичай буває достатньо для прийнятного очищення стічних вод. Однак очищення стоків до вимог ГДК іноді досягається тільки після стадії глибокого очищення. На цій стадії застосовуються найбільш ефективні фізико-хімічні методи очищення та знесолення стічних вод, такі, наприклад, як іонний обмін або зворотний осмос.
Рис. 2.2 Стадії очищення стічних вод
2.1 Гідромеханічні способи очищення стічних вод Загальні положення
Гідромеханічні методи очищення стічних вод застосовуються для виділення з них нерозчинних мінеральних та органічних домішок. Призначення механічного очищення полягає у підготовці виробничих стічних вод до біологічних, фізико-хімічних або інших методів очищення.
Для видалення зважених часток із стічних вод використовують періодичні та безперервні гідромеханічні процеси проціджування, гравітаційного й відцентрового відстоювання і фільтрування. Вибір методу залежить від розміру частинок домішок, фізико-хімічних властивостей та концентрації зважених часток, витрати стічних вод і необхідного ступеня очищення. Перед більш тонким очищенням стічні води направляють на проціджування через грати й сита, які встановлюють перед відстійниками з метою вилучення з них великих домішок. Осадженням називається розділення рідких неоднорідних систем шляхом виділення з рідкої фази твердих або рідких зважених частинок під дією сили тяжіння, відцентрової сили. Відповідно розрізняють гравітаційне відстоювання та осаджувальне центрифугування. Осадження відстоюванням відбувається під дією сили тяжіння. Для проведення процесу використовують пісколовки, відстійники й освітлювачі. У освітлювачах одночасно з відстоюванням відбувається фільтрація стічних вод через шар зважених часток.
Типи і розміри споруд механічного очищення залежать в основному від складу, властивостей та витрати виробничих стічних вод, а також від методів їх подальшої обробки. Як правило, механічне очищення є попереднім, рідше – остаточним етапом для очищення виробничих стічних вод. Воно забезпечує виділення зважених речовин із цих вод до 90 ... 95% і зниження органічних забруднень (за показником БПKпoвн) дo 20 ... 25%. Високий ефект очищення стічних вод досягається різними способами інтенсифікації гравітаційного відстоювання – преаерацією, біокоагуляцією, висвітленням у зваженому шарі (відстійники-освітлювачі) або в тонкому шарі (тонкошарові відстійники), а також за допомогою гідроциклонів. Процес більш повного освітлення стічних вод здійснюється фільтруванням – пропуском води через шар різного зернистого матеріалу (кварцового піску, гранітного щебеню, дробленого антрациту і керамзиту, горілих порід, чавуноливарного шлаку та інших матеріалів) або через сітчасті барабанні фільтри й мікрофільтри, через високопродуктивні напірні фільтри і фільтри з плаваючим завантаженням – пінополіуретанової або пінополістирольної. Перевага зазначених процесів полягає у можливості застосування їх без додавання хімічних реагентів. Вибір методу очищення стічних вод від зважених часток здійснюється з урахуванням кінетики процесу.
Розміри зважених часток, що містяться у виробничих стічних водах можуть коливатися в дуже широких межах (можливі діаметри частинок становлять від 5.10-9 до 5.10-4 м), для частинок розміром до 10 мкм кінцева швидкість осадження становить менше ніж 10-2 см / с. Якщо частинки досить великі (діаметром більше ніж 30 ... 50 мкм), то відповідно до закону Стокса вони можуть легко виділятися відстоюванням (при великій концентрації), або проціджування, наприклад, через мікрофільтри (при малій концентрації). Колоїдальні частинки (діаметром 0,1 ... 1 мкм) можуть бути видалені фільтруванням, однак через обмежену місткість фільтруючого шару більш відповідним методом при концентраціях зважених часток більше ніж 50 мг / л є ортокінетична коагуляція з наступним осадженням або висвітленням у зваженому шарі. Підвищення технологічної ефективності споруд механічного очищення дуже важливе при створенні замкнутих систем водного господарства промислових підприємств. Цю вимогу задовольняють різні нові конструкції багатополичкових відстійників, сітчастих фільтрів, фільтрів з новими видами зернистих і синтетичних завантажень, гідроциклонів (напірних, безнапірних, багатоярусних). Застосування цих споруд дозволить скоротити в 3 ... 5 разів капітальні витрати та на 20 ... 40% експлуатаційні витрати, зменшити в 3 ... 7 разів необхідні площі для будівництва порівняно із застосуванням звичайних відстійників. З метою забезпечення надійної роботи споруд механічного очищення виробничих стічних вод, як правило, рекомендується застосовувати не менше від двох робочих одиниць основного технологічного призначення–решіток, пісковловлювачів, усереднювачів, відстійників або фільтрів. При виборі максимальної кількості споруд передбачається їх секціювання за уніфікованими групами, що складаються з одиниць з найбільшими габаритами.
Механічне очищення як самостійний метод застосовують тоді, коли освітлена вода після цього способу очищення може бути використана в технологічних процесах виробництва або спущена у водойми без порушення їх екологічного стану. В усіх інших випадках механічне очищення служить першим щаблем очищення стічних вод.