Методы очистки сточных вод

Методы очистки сточных вод можно разделить на 3 группы: механические, физико-химические и биохимические. Общая схема очистки сточных вод показана на рис 1.

1 – установка механической очистки;

2 – установка биохимической или физико-химической очистки;

3 – установка доочистки;

4 – установка по обеззараживанию сточных вод;

5 – сооружения по обработке осадка;

I – неочищенные сточные воды;

II – очищенные сточные воды;

III – осадок или избыточная биомасса;

IV –обработанный осадок.

Механические и физико-химические методы очистки сточных вод.

Механические методы очистки сточных вод применяют для выделения нерастворимых минеральных и органических примесей – взвешенных частиц размером более 5-10 мкм.

Сточные воды сначала поступают на решетки комплекса очистных сооружений для задержания содержащихся в них крупных примесей.

Отстаивание. Грубые минеральные примеси и 90-95% плавающих нефтепродуктов задерживаются в песколовках, которые представляют собой горизонтальные резервуары, выполненные из сборного или монолитного железобетона. В дне песколовок предусмотрен приямок, где собирается выпавший осадок.

Для очистки сточных вод содержащих более 100 мг/л неэмульгированных углеводородов (нефть, нефтепродукты), а также мелкие минеральные примеси, применяют нефтеловушки разнообразных конструкций. Это прямоугольные резервуары, в которых разделение нефти и воды происходит за счет разности их плотностей.

Дополнительную гравитационную очистку сточных вод и усреднение их состава проводят в усреднителях или радиальных отстойниках, которые оборудуют устройствами для сбора нефтепродуктов и сгребания осадка. Основная масса взвешенных частиц (40-60%) выпадает в осадок в течение 1,5 ч отстаивания. После очистки в прудах дополнительного отстаивания остаточное содержание нефтепродуктов составляет 70-100 мг/л, т.е. снижается на 30-50%.

Вертикальные отстойники применяют при расходе сточных вод до 10 тыс. м³ /сут.

Горизонтальные отстойники применяют при расходе сточных вод до 15 тыс. м³ /сут.

Радиальные отстойники применяют при расходе сточных вод до 20 тыс. м³ /сут.

Фильтрация. Эмульгированные углеводороды и взвеси удаляют фильтрацией на кварцевом песке, дробленом антраците, кварце, мраморе, керамической крышке, доламите, магнетите, полимере и т.д.

Песчаные фильтры это стальные вертикальные или горизонтальные резервуары, загруженные кварцевым песком слоем 1м и работающие под давлением 0,6МПа. Скорость фильтрации 5-12 м/ч. Эффективность очистки 30-36%. Остаточное содержание нефтепродуктов 45-55 мг/л. Низкая эффективность очистки связана с загрязнением фильтрующей насадки органическими веществами, которые не удается удалить при промывке.

Фильтры с плавающей загрузкой из полистирола-однослойные и двухслойные. Скорость фильтрации 0,6-2 м/ч. Для регенерации зернистых фильтрующих материалов проводят интенсивную водовоздушную промывку.

Для очистки сточных вод от нефтепродуктов разработаны фильтры «Полимер» с пенополиуретановой загрузкой. Остаточные содержания нефтепродуктов – 10 мг/л, скорость фильтрации – 25-35 м/ч.

Флотация. Очистка сточных вод флотацией заключается в извлечении нерастворенных примесей с помощью тонкодиспергированного в сточной воде воздуха. Флотационные установки используют для удаления из сточных вод масел, нефтепродуктов, жиров, смол, поверхностно-ативных веществ, твердых частиц полимеров и волокнистых материалов.

Флотация заключается в слипании частиц примесей и пузырьков воздуха, диспергированных в воде, и всплывании комплексов пузырек – частица на поверхность воды. При этом частицы накапливаются в образовавшемся пенном слое, который удаляют с поверхности воды. Существует несколько методов флотации, различающихся способом диспергирования воздуха в воде.

Наибольшее распространение получила напорная флотация, при которой часть поступающих на очистку сточных вод насыщают воздухом под давлением. Для интенсификации образования комплексов Пузырек-частица в воду вместе с воздухом добавляют различные реагенты, увеличивающие гидрофибизацию поверхности частиц. Степень очистки флотацией – 11 - 23%.

Сочетание напорной флотации с обработкой коагулянтами позволяет повысить степень очистки сточных вод от нефтепродуктов до 90-95%, механических взвесей – до 85-95%.

При напорной флотации применяют прямоточную или рециркуляционную схему. В случае прямоточной флотации в сатуратор, заполненный насадкой для интенсификации процесса растворения воздуха в воде, поступает вся сточная вода; при рециркуляционной-25-60% осветвленной сточной воды: при частично-прямоточной, примерно 35-75% сточной воды, а остальную часть направляют во флотатор.

Флотация в сочетании с применением коагулянтов и флокулянтов (реагентная флотация) это один из перспективных методов очистки и доочистки заводских сточных вод, так как позволяет очистить их до остаточного содержания загрязнений 10-30 мг/л.