Методы очистки сточных вод
Методы очистки сточных вод, общая технологическая схема, состав сооружений определяются в зависимости от требуемой степе
ни очистки, количества сточных вод, климатических и других местных условий. Разделяют механические, физико-химические и биологические методы очистки сточных вод.
В результате механической очистки из сточных вод удаляются загрязнения, находящиеся в ней, главным образом, в нерастворенном и, частично, коллоидном состоянии. Для механической очистки используют решетки, песколовки, отстойники, жироловки, нефтеловушки, маслоотделители, гидроциклоны, центрифуги, фильтры и др.
К физико-химическим методам относятся коагулирование, нейтрализация, экстракция, сорбция, электролиз и др. При коагулировании в сточные воды вводят реагент, способствующий укрупнению частиц (коагуляции), вследствие чего увеличивается количество задержанных нерастворенных веществ. Такой вид очистки применяют для ускорения осаждения взвешенных веществ.
Биологические методы очистки основаны на жизнедеятельности микроорганизмов, способствующих окислению и минерализации органических веществ, которые находятся в сточных водах в растворенном виде, в виде тонких суспензий или коллоидов. Биологическая очистка сточных вод осуществляется двумя методами: в условиях, близких к естественным (поля орошения и поля фильтрации), и в искусственно созданных условиях (биофильтры, аэротенки). Очистка сточных вод в естественных условиях происходит довольно медленно, значительно интенсивнее она осуществляется на биологических фильтрах и аэротенках.
Дезинфекция сточных вод производится хлором, хлорной известью или гипохлоритом натрия, озоном, ультрафиолетовым излучением. Обработка осадка, образующегося в процессе очистки сточных вод, заключается в предварительной стабилизации с последующим обезвоживанием в естественных (иловые площадки) или искусственных условиях (сооружения механического обезвоживания). При необходимости обезвоженные осадки могут подвергаться сушке или сжиганию. Очистку сточных вод проводят последовательно на ряде сооружений; механическая очистка, как правило, предшествует биологической. Вначале сточные воды очищают от нерастворенных, а затем уже от растворенных органических загрязнений.
Рис. 3.14.1. Упрощенная схема очистных сооружений системы отведения города.
Методы очистки производственных сточных вод.
Выбор методов очистки производственных сточных вод определяется характеристиками технологических процессов на предприятии и особенностями их водопользования.
В том случае, если производственные сточные воды содержат нерастворенные примеси минерального или органического происхождения применяется механическая очистка путем пропуска сточных вод через решетки, сита, а также осветления в отстойниках и, если это необходимо, фильтрацией через зернистые материалы. Основное достоинство механической очистки – низкие энергозатраты и неизменность химических свойств воды. Сооружения механической очистки могут применяться как самостоятельно, так и в качестве одной из ступеней при комплексной очистке производственных сточных вод.
Химическая очистка имеет своей целью изменение химических свойств производственных сточных вод. Она имеет два основных направления - нейтрализация и окисление. Нейтрализация проводится для устранения избыточной кислотности или щелочности стоков и осуществляется путем химической реакции сточных вод с соответствующими реагентами. Например, при повышенной кислотности стоков осуществляется их контакт с веществами щелочной группы. В результате реакции нейтрализации стоки утрачивают кислотные свойства и величина рН становится нейтральной.
Реакция окисления применяется для обеззараживания сточных вод, содержащих токсичные или вредные вещества, например, стоков гальванических производств, обогатительных фабрик, нефтехимических и др. предприятий. В качестве реагентов в установках для окисления производственных сточных вод применяются гипохлорид кальция, гипохлорид натрия или хлорная известь.
Физико-химическая очистка производственных сточных вод объединяет следующие методы: экстракцию, сорбцию, кристаллизацию, флоктацию, ионный обмен, диализ, дезактивацию, дезодорацию и обессоливание. Дадим определения перечисленным методам.
Экстракция – выделение растворенных органических соединений из воды при помощи не смешивающегося с ней растворителя.
Сорбция основана на способности твердых тел или жидкостей поглощать из растворов органические вещества.
Кристаллизация осуществляется путем выделения из сточной жидкости примесей в виде кристаллов.
Флоктация заключается в добавлении к сточной жидкости реагента, обволакивающего взвеси и облегчающего процесс отделения взвесей от стоков.
Ионный обмен – извлечение загрязнений из сточных вод при помощи ионитов.
Диализ направлен на отделение коллоидных примесей при пропускании стоков через перегородки, непроницаемые для коллоидов.
Дезактивация предназначается для удаления из сточных вод радиоактивных элементов.
Обессоливание направлено на выделение из стоков солей путем выпаривания, вымораживания и др.
В последнее время область применения физико-химических методов существенно расширилась. Этому способствует, как ужесточение природоохранного законодательства, так и возможность извлечения из стоков полезных веществ с соответствующим экономическим эффектом.
Сточные воды ряда производств требуют биологической очистки. Для этих целей используются преимущественно аэротенки, так как именно эти сооружения наиболее адаптированы к производственным условиям и имеют большую пропускную способность