Предварительная очистка сточных вод
Если сточные воды промышленного производства содержат крупные взвешенные частицы или волокна (например, производство керамики), а также масла, нефтепродукты, то требуется тщательная предварительная очистка стоков, которая включает:
первичное отстаивание стоков с применением или без применения реагентов в зависимости от состава сточной воды
просеивание через решетки или сетчатые фильтры
пропускание сточной воды через гравийные камеры (грубая фильтрация стоков)
коагуляцию (введение в сточную воду солей алюминия или железа)
удаление из сточных вод супертоксикантов по специальным методикам
использование маслоловушек для очистки стоков от нефти и масел
При определенных условиях необходимо осуществить добавление в сточную воду флокулянтов, чтобы укрупнить взвешенные и коллоидные частицы дисперсной формы и перевести их в фильтруемую форму.
Первичная очистка сточных вод
Существует множество различных видов первичной обработки сточных вод, обладающих различной эффективностью:
простая (механическая) первичная очистки стоков
химически усиленная первичная обработка с низкой дозировкой химикатов
первичная обработка взвеси
первичная биологическая очистка сточной воды
Первичная обработка стоков – это прежде всего механическая очистка, хотя здесь также происходит значительное снижение количества загрязнений сточных вод. Данная стадия является неоднозначной, применяемые на ней методы могут сильно отличаться по принципу очистки стоков.
Вторичная обработка сточных вод
Вторичная обработка – это основная стадия очистки сточных вод, где происходит удаление из стоков большинства загрязнителей. При обработке на данной стадии наряду с физико-химическими методами очистки часто используют процессы биологического разложения отходов. Используемых на вторичной обработке методов обычно бывает достаточно для приемлемой очистки сточных вод. Однако очистка стоков до требований ПДК иногда достигается только после стадии глубокой очистки. На этой стадии применяются наиболее эффективные физико-химические методы очистки и обессоливания сточных вод, такие например, как ионный обмен или обратный осмос.
-
Процессы нитрификации и денитрификации при очистке сточных вод. Нитрификация и денитрификация
При соответствующих условиях (наличие кислорода, температура выше 4° С и др.) под действием аэробных микроорганизмов (нитрифицирующих бактерий) происходит окисление азота аммонийных солей, в результате чего образуются сначала соли азотистой кислоты, или нитриты, а при дальнейшем окислении — соли азотной кислоты, или нитраты, т. е- происходит процесс нитрификации. Этот биохимический процесс был открыт в 70-х годах XIX в. Но только в конце XIX в. русскому микробиологу С. Н. Виноградскому удалось выделить чистую культуру нитрифицирующих бактерий. Одна группа этих бактерий окисляет аммиак в азотистую кислоту (нитритные бактерии), вторая — азотистую кислоту в азотную (нитратные бактерии). Нитрификация имеет большое значение в очистке сточных вод, так как этим путем накапливается запас кислорода, который может быть использован для окисления органических безазотистых веществ, когда полностью уже израсходован для этого процесса весь свободный (растворенный) кислород. Связанный кислород отщепляется от нитритов и нитратов под действием микроорганизмов (денитрифицирующих бактерий) и вторично расходуется для окисления органического вещества. Процесс этот называется денитрификацией. Он сопровождается выделением в атмосферу свободного азота в форме газа.
Масса кислорода, заключающегося в нитритах и нитратах, может быть определена следующим образом.
Реакция окисления азота аммонийных солей
(NH4)2 С03 + 302 = 2HN02 + СО, + ЗН20;
2HNOa -f 02 = 2HN03.
Для образования нитритов по уравнению (4. 3) на 2 масс. ч. азота требуется 6 масс. ч. кислорода, а для образования нитратов по уравнению (4. 4) —еще 2 масс. ч. кислорода, т. е. всего 8 масс. ч. Так как относительная атомная масса азота равна 14, а кислорода —16, то на окисление до нитратов требуется на 2-14 = 28 масс. ч. азота 8-16= 128 масс. ч. кислорода, или на 1 мг азота 128 :28=4,57 мг кислорода. Процесс нитрификации является конечной стадией минерализации азотсодержащих органических загрязнений. Наличие нитратов в очищенных сточных водах служит одним из показателей степени их полной очистки; поэтому необходимо применять такие очистные сооружения, которые обеспечили бы оптимальные условия для жизнедеятельности нитрифицирующих бактерий.