Классификация основных методов обезвреживания сточных вод
Способы очистки и обезвреживания сточных вод подразделяются на механические, физико-химические, химические и биологические.
Механические способы очистки сточных вод от примесей заключаются в их отстаивании и фильтровании, в частности, через полупроницаемые мембраны под давлением.
Физико-химические методы основаны на применении флотации, экстракции и адсорбции вредных примесей, отгонки их с водяным паром. Разновидностью физико-химических методов являются термические, например, испарение воды при нагревании и сжигании органической части сухого остатка. Химические методы очистки сточных вод основаны на использовании окислительно-восстановительных, электрохимических процессов, реакций нейтрализации и перевода вредных веществ в неактивную безвредную форму.
Биологический метод заключается в разложении и окислении вредных примесей с помощью микроорганизмов. Среди встречающихся в почве микроорганизмов наиболее многочисленными являются грибы, водоросли и бактерии. Они «атакуют» содержащиеся в сточных водах органические вещества, которые представляют собой прекрасную питательную среду для микробов, и разлагают углеводы, жиры и другие соединения на двуокись углерода, воду и минеральные соли. Различают процессы биологической очистки, протекающие в естественных и искусственно созданных условиях, проводимых на специальных очистных станциях.
Схемы водообеспечения и водоотведения промышленных предприятий.
6. Особенности водоотводящих систем, использование псв и извлечение из них ценных веществ.
Системы водоотведения промышленных предприятий На промышленных предприятиях образуются производственные, бытовые и атмосферные (дождевые, талые) сточные воды. В соответствии с этим системы водоотведения условно разделяют на общесплавную и раздельную. Последние, в свою очередь, могут иметь несколько самостоятельных производственных сетей от различных цехов, а также предусматривать повторное использование, частичный или полный оборот различных видов сточных вод.
Общесплавная система водоотведения применяется на предприятиях с небольшим расходом воды; при этом поверхностный сток с территории сопоставим с расходом производственных и бытовых сточных вод, а характер загрязнений позволяет направлять стоки на городские очистные сооружения, не прибегая к локальной очистке.
Раздельная система водоотведения с локальными очистными сооружениями целесообразна при высокой концентрации производственных загрязнений, когда сточные воды содержат ценные отходы. Это относится, например, к сточным водам мясоперерабатывающей промышленности, содержащим пищевые жиры, которые подлежат утилизации.
Раздельная система водоотведения с частичным оборотом производственных вод применяется при наличии, наряду с загрязненными, условно чистых (нагретых) сточных вод, возврат которых в производство возможен после их охлаждения и частичной очистки.
Раздельная система водоотведения с полным оборотом производственных вод используется при их значительном расходе, а также при недостаточном дебите источников природной воды. Дождевые воды предприятий данного типа очищаются отдельно или совместно с дождевыми стоками города на локальных очистных сооружениях.
Раздельные системы водоотведения с полным оборотом всех видов сточных вод (бессточные) целесообразны на крупных промышленных предприятиях, использующих водоемкие технологические процессы. Основной проблемой при очистке и повторном использовании дождевых вод является необходимость их сбора, накопления и равномерной подачи, что требует значительной площади. Очищенные поверхностные стоки и бытовые сточные воды могут удовлетворять более 50 % потребности промышленности в воде, поэтому применение бессточных систем водопользования весьма перспективно.
Эффективность системы промышленного водоотведения оценивается с помощью коэффициента об использовании оборотной воды и коэффициента об использовании свежей воды. Чем ближе значения коэффициентов rоб и rсв к единице, тем выше эффективность использования воды в системах промышленного водоотведения.
При проектировании канализации промышленных предприятий прежде всего следует решить вопрос о возможности использования сточных вод (всех или частично) для тех или иных производственных целей без сброса их в водоем, а также о возможности извлечения из них ценных веществ. Возможность такого использования определяется составом сточных вод, их количеством и местными условиями.
Наиболее часто сточные воды после соответствующей их обработки используются в системе оборотного водоснабжения предприятия. Это в первую очередь относится к воде, которая в производстве только нагревается, а не загрязняется — в необходимых случаях она должна быть охлаждена в градирнях, брызгальных бассейнах и т. д. и вновь подана в производство.
В том случае когда вода в производстве загрязняется, но не нагревается (мокрое обогащение руды, гидрозолоудаление и др.), она используется вновь в производстве только после очистки (отстаивания).
Оборотное водоснабжение может быть применено и при нагретой и загрязненной сточной воде, если она после обработки (обычно после отстаивания и охлаждения) может быть использована вновь для тех же технологических целей. Так, например, часто применяется оборотное водоснабжение цехов газоочистки на металлургических заводах
В сточных водах промышленных предприятий могут содержаться вещества (нефть, жиры, химические продукты, древесное волокно, хром и др.), которые представляют большую техническую ценность, и их необходимо выделять и возвращать для использования на этих же (или других) предприятиях. Извлечение химических веществ и повторное использование воды с успехом применяется в металлургической, пищевой и особенно химической промышленности.
Способ извлечения из сточных вод вредных примесей выбирается в соответствии с физико-химическими свойствами этих примесей и их ценностью. Размещение установок по очистке сточных вод в производственных зданиях допускается предусматривать при условии, что из сточных вод при их смешении и очистке не образуются и не выделяются вредные или дурнопахнущие пары и газы (например, меркаптаны, сероводород, цианистый водород, мышьяковистый водород) или при условии герметизации всех агрегатов установки для очистки сточных вод.
7. Условия выпуска сточных вод в поверхностные водоемы определяются их хозяйственной значимостью и характером водопользования. Контроль за выпуском осуществляется санитарно-эпидемиологическими станциями и бассейновыми управлениями. К основным регламентирующим документам относятся: а)«Правила охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами»;
б) «Правила санитарной охраны прибрежных районов морей».
Перед сбросом в водоем смесь бытовых и производственных сточных вод должна пройти очистку на единых очистных сооружениях, куда бытовые и промышленные стоки подаются через водоотводящую сеть (систему канализации). Перед сбросом в водоем после ее очистки на очистных сооружениях определяются: количество взвешенных веществ;- величина БПК в смеси речной воды и стоков;- количество потребляемого сточными водами растворенного кислорода;- температура воды;- окраска и запах воды;- солевой состав;- концентрации токсичных примесей и других вредных веществ.
Выпуск производственных сточных вод в водоотводящую сеть населенных пунктов ограничивается требованиями, установленными "Правилами приема производственных сточных вод в системы канализации населенных пунктов". В соответствии с этим нормативным документом сбрасываемые в водоотводящую сеть производственные сточные воды не должны:
превышать расходы сточных вод и содержание взвешенных и всплывающих веществ, установленные для данного предприятия местными контролирующими организациями;
нарушать работу сетей и сооружений;
содержать вещества, способные засорять трубопроводы отводящих сетей и отлагаться на стенках труб;
оказывать разрушающее действие на материал труб и элементы очистных сооружений;
содержать горючие примеси и растворенные газообразные вещества, способные образовать взрывоопасные смеси в водоотводящих сетях и очистных сооружениях;
содержать вредные вещества в концентрациях, препятствующих биохимической очистке сточных вод или сбросу их в водоем (с учетом глубины очистки);
иметь температуру выше 400С;
иметь рН за пределами 6,5-9;
содержать опасные бактериальные загрязнения;
иметь ХПК, превышающее БПКполнболее чем в 1,5 раза.
При наличии на предприятии сточных вод, загрязненных только минеральными примесями, выпуск этих вод в водоотводящую сеть населенного пункта также нецелесообразен. Указанные воды после локальной очистки могут быть использованы в производстве или сброшены в водоем.
8. Водоемы обладают самоочищающей способностью, что следует учитывать при проектировании очистных сооружений и определении необходимой степени очистки. Необходимую степень очистки сточных вод, спускаемых в водоем, находят по следующим показателям: · Количество взвешенных веществ; · Потребление растворенного кислорода; · Допускаемая БПК смеси речных и сточных вод; · Содержание поверхностно - активных веществ; · Содержание азота; · Содержание фосфатов; · Содержание хлоридов.
9.Механическая очистка – это выделение из СВ находящихся в них нерастворенных грубодисперсных примесей , имеющих минеральную и органическую природу .Для этого применяются следующие методы: процеживание – задержание наиболее крупных загрязнений и частично взвешенных веществ на решетках и ситах ; отстаивание – выделение из СВ в/в под действием силы тяжести на отстойниках, а так же нефтеловушках , масло- и смолоуловителях . Разновидностью этого метода является центробежное отстаивание , используемое в гидроциклонах и центрифугах ; фильтрование - задержание очень мелкой суспензии во взвешенном состоянии на сетчатых и зернистых фильтрах . а) Решетки применяются для задержания из городских сточных вод крупных и волокнистых материалов и являются сооружениями предварительной очистки . Основным элементом решеток является рама с рядом металлических стержней , расположенных параллельно друг другу и создающих плоскостью с прозорами , через которую процеживается вода . Решетки очищаются граблями . б) Для предварительного выделения из СВ нерастворенных минеральных под действием силы тяжести применяются песколовки . Песколовки предусматриваются в составе очистных сооружений при производительности свыше 100 м / сут . Количество песколовок или отделений должно быть не менее двух , причем все – рабочие . По направлению движения воды песколовки подразделяются на горизонтальные , вертикальные ,и с вращательным движением жидкости . в) Отстаивание является самым простым, наименее трудоемким и дешевым методом выделения из сточной воды грубодиспергированных примесей, плотность которых отличается от плотности воды Первичные отстойники располагаются в технологической схеме непосредственно после песколовок и предназначены для выделения взвешенных веществ из сточной воды. Основной характеристикой работы первичных отстойников является эффективность осветления . Горизонтальные отстойники Применяются на очистных сооружениях канализации производитель!)! 15-100 тыс. м3/сут. Вертикальные отстойники применяются на очистных сооружениях производительностью 2-20 тыс. м'/сут.Радиальные отстойники используются на очистных станциях производительностью свыше 20 тыс. м3/суг г) Механический фильтр позволяет защитить технологическое оборудование от засорения и преждевременного выхода из строя на последующих стадиях очистки. Суть метода механической очистки воды заключается в процеживании, отстаивании и фильтровании, благодаря которым тяжелые примеси оседают и задерживаются фильтровальным материалом, а легкие, напротив, всплывают на поверхность, оставляя в середине более или менее чистую воду. Механическую очистку сточных вод применяют преимущественно как предварительную. Механическая очистка обеспечивает удаление взвешенных веществ из бытовых сточных вод на 60-65%, а из некоторых производственных сточных вод на 90-95%. Задачи механической очистки заключаются в подготовке воды к физико-химической и биологической очисткам. Механическая очистка сточных вод является в известной степени самым дешевым методом их очистки, а поэтому всегда целесообразна наиболее глубокая очистка сточных вод механическими методами