23. Очистка сточных вод. Методы очистки стоков

Читать учебник

Сточные воды – воды, отводимые после использования бытовой и производственной деятельности человека.

Очистка сточных вод – это разрушение или удаление из них определенных веществ (органические и неорганические вещества).

Обеззараживание сточных вод – это удаление из них патогенных микроорганизмов.

Основной способ защиты водоемов от загрязнения их сточными водами – строительство очистных сооружений.

Защита поверхностных вод от загрязнения – наиболее сложная, важнейшая экологическая проблема. С этой целью предусматриваются следующие экологические меры:

1. Развитие безотходных и безводных технологий, введение систем оборотного водоснабжения

2. Очистка сточных вод (промышленных, коммунально-бытовых)

3. Закачка сточных вод в глубокие водоемы

4. Очистка и обеззараживание поверхностных вод, используемых для водоснабжения и других целей

Наиболее действенными способами защиты поверхностных вод от загрязнения их сточными водами являются разработка и внедрение безводной и безотходной технологии производства, начальным этапом которой является создание оборотного водоснабжения.

Ввиду огромного разнообразия состава сточных вод существуют различные способы их очистки:

1. Механический

2. Физико-химический

3. Химический

4. Биологический

В зависимости от степени вредности и характера загрязнений очистка сточных вод может проводиться 1 способом или комплексом методов (комбинированный способ). В процессе очистки предусматривают обработку осадка и обеззараживание сточных вод перед сбросом их в водоемы.

При механической очистке их производственных сточных вод путем процеживания, отстаивания и фильтрования удаляются до 90% нерастворимых механических примесей различной степени дисперсности (песок, глинистые частицы), а из бытовых сточных вод – до 60%. Для этих целей применяют решетки, песколовки, песчаные фильтры и отстойники различных типов. Вещества, плавающие на поверхности сточных вод (нефть, смолы, масла, жиры), задерживают нефте- и маслоловушками и другого вида уловителями либо выжигают.

Химические и физико-химические методы очистки наиболее эффективны для очистки производственных сточных вод.

К основным химическим способам относят нейтрализацию и окисление. Для нейтрализации кислот и щелочей в сточные воды вводят специальные реагенты (известь, кальцинированную соду, аммиак). Для окисления – различные окислители (кислород, озон). С помощью этих методов сточные воды освобождаются от токсичных и других компонентов.

При физико-химической очистке используются:

1. Коагуляция – введение в сточные воды коагулянтов (солей аммония, железа, меди) для образования хлопьевидных осадков, которые затем легко удаляются.

2. Сорбция – способность некоторых веществе (бентонитовые глины, активированный уголь, торф) поглощать загрязнение. Методом сорбции возможно извлечение из сточных вод ценных растворимых веществ и последующая их утилизация.

3. Флотация – пропуск через сточные воды воздуха. Газовые пузырьки захватывают при движении вверх ПАВ, нефть, масла и другие загрязнения и образуют на поверхности воды легко удаляемый пенообразный слой.

Для очистки коммунально-бытовых промстоков, целлюлозно-бумажных, нефтеперерабатывающих, пищевых предприятий широко используют биологический (биохимический) метод. Основан на способности искусственно вселяемых микроорганизмов использовать для своего развития органичекие и некоторые неорганические соединения, содержащиеся в сточных водах (сероводород, аммиак, нитриты, сульфиды и т.д.). Очистку ведут с помощью естественных (поля орошения, поля фильтрации, биологические пруды) и искусственных методов (аэротенки, метатенки, биофильтры, циркуляционные окислительные каналы).

После осветления сточных вод образуется осадок, который сбраживают в железобетонных резервуарах (метатенках), а затем удаляют на иловые площадки для подсушивания. Подсушенный осадок обычно используется как удобрение. Однако в последние годы в сточных водах стали обнаруживаться многие вредные вещества (тяжелые металлы и др.), что исключает такой способ утилизации осадков.

Осветленная часть сточных вод очищается в аэротенках – специальных закрытых резервуарах, по которым медленно пропускают стоки, обогащенные кислородом и смешанные с активным илом – совокупность гетеротрофных микроорганизмов и мелких беспозвоночных животных (плесень, дрожжи, водные грибы). Важно правильно подбирать температуру, рН, добавки, условия перемешивания, окислитель, чтобы в максимальной степени способствовать комфортному состоянию гидробиоценоза, представляющего активный ил.

В системах очистки сточных вод биологический (биохимический) метод является завершающим и после его применения сточные воды можно использовать в оборотном водоснабжении либо сбрасывать в поверхностные водоемы.