4.7. Системы, методы и средства очистки сточных вод и обработки осадков

В зависимости от происхождения воды и состава сточных вод подразделяются на три основные категории:

– бытовые (воды от туалетных комнат, душевых, кухонь, бань и т.д.);

– производственные (воды, используемые в технологических процессах);

– атмосферные (дождевые и талые).

Загрязненные производственные сточные воды подразделяются на три группы:

– загрязненные преимущественно минеральными примесями;

– загрязненные преимущественно органическими примесями;

– загрязненные преимущественно органическими и минеральными примесями.

Системы и методы, применяемые для очистки производственных и бытовых сточных вод можно разделить на три группы:

– механические;

– химические и физико-механические;

– биологические

4.7.1. Системы механической очистки

Системы механической очистки применяются для выделения из сточных вод нерастворимых минеральных и органических примесей (предварительная очистка), обеспечивается снижение взвешенных веществ до 90%, органических веществ до 20%.

Например:

В состав сооружений и средств механической очистки входят:

– решетки с дробилками крупных фракций;

– уловители различного рода (песколовки улавливают тяжелых минеральных примеси и песок, усреднители регулируют состав и расход сточных вод);

– отстойники горизонтальные и вертикальные (взвешенное вещество под действием гравитационных сил оседает на дно отстойника или всплывает на его поверхность, например масло- и смолоотстойники, нефте- и жироловки);

– фильтры (гидроциклоны - принцип действия которых основан на сепарации частиц, твердой фазы во вращающемся потоке жидкости).

Гидроциклоны бывают двух видов:

а) безнапорные открытые гидроциклоны (для выделения из сточных вод оседающих и всплывающих веществ);

б) напорные закрытые гидроциклоны (для выделения и сточных вод примесей минерального происхождения, плотность которых значительно отличается от плотности воды).

4.7.2. Химические и физико-механические методы очистки

Химические и физико-механические системы и методы очистки наиболее эффективны при локальной очистке сточных вод промышленных предприятий.

К химическим методам очистке сточных вод относятся:

а) метод нейтрализации (обработка сточных вод, содержащих кислоты и щелочи).

Например:

– взаимная нейтрализация кислых и щелочных сточных вод;

– нейтрализация реагентами (растворы кислот, негашеная и гашеная известь);

– фильтрование через нейтрализующие материалы (известь, известняк, доломит, магнезит, мел и др.)

б) окислительный метод (обеззараживание сточных вод, содержащих токсические примеси или соединения).

Например: в качестве окислителей используют хлор, хлорная известь, диоксид хлора, озон, технический кислород и кислород воздуха.

К физико-механические методам относятся:

– коагуляция (для мелкодисперсных и коллоидных частиц больше 10 мкм, для коагуляции используются соли аммония железа, магния, шламовые отходы и отработанные растворы, а также различные виды флокулянтов).

Например: В процессе коагуляции образуется значительный объем рыхлого хлопьевидного осадка;

– сорбция (метод очистки сточных вод от растворенных в них органических веществ и для извлечения ценных растворенных веществ). Например: В качестве сорбентов используют различные искусственные и пористые природные материалы, например золу, коксовую мелочь, торф, силикогель, алюмогель, активные глины, активированный уголь;

– флотация (используется для очистки производственных сточных вод, содержащих поверхностно-активные вещества, нефть, нефтепродукты, масла, волокнистые частицы).

Например: Процесс флотации заключается в образовании в толще воды газовых пузырьков (воздушных), прилипании частиц к поверхности раздела газовой и жидкой фазы, всплывании этих комплексов на поверхность обрабатываемой сточной жидкости и удаление образовавшегося пенного слоя;

– экстракционный метод очистки (используется для улавливания в сточных водах растворах органических веществ, представляющих техническую ценность - фенолы, жирные кислоты, метод основан на распределение загрязненного вещества в смеси двух взаимно нерастворимых жидкостей соответственно его растворимости в них);

– метод ионного обмена (между ионами находящимся в растворе и ионами, присутствующими на поверхности твердой фазы, позволяет извлекать и утилизировать из сточных вод ценные примеси соединения мышьяка, фосфор, хром, цинк, свинец, медь, ртуть, радиоактивные вещества);