Методы очистки сточных вод

     Среди методов очистки сточных вод большую роль должен сыграть биологический метод, основанный на использовании закономерностей биохимического и физиологического самоочищения рек и других водоемов. Есть несколько типов биологических устройств по очистке сточных вод: биофильтры, биологические пруды и аэротенки.

     В биофильтрах сточные воды пропускаются через слой крупнозернистого материала, покрытого тонкой бактериальной пленкой. Благодаря этой пленке интенсивно протекают процессы биологического окисления. Именно она служит действующим началом в биофильтрах.

     В биологических прудах в очистке сточных вод принимают участие все организмы, населяющие водоем.

       Аэротенки - огромные резервуары из железобетона. Здесь очищающее начало - активный ил из бактерий и микроскопических животных. Все эти живые существа бурно развиваются в аэротенках, чему способствуют органические вещества сточных вод и избыток кислорода, поступающего в сооружение потоком подаваемого воздуха. Бактерии склеиваются в хлопья и выделяют ферменты, минерализующие органические загрязнения. Ил с хлопьями быстро оседает, отделяясь от очищенной воды. Инфузории, жгутиковые, амебы, коловратки и другие мельчайшие животные, пожирая бактерии, неслипающиеся в хлопья, омолаживают бактериальную массу ила.

     Сточные воды перед биологической очисткой подвергают механической, а после нее для удаления болезнетворных бактерий и химической очистке, хлорированию жидким хлором или хлорной известью. Для дезинфекции используют также другие физико-химические приемы (ультразвук, электролиз, озонирование и др.)

     Биологический метод дает большие результаты при  очистке коммунально-бытовых стоков. Он применяется также и при  очистке отходов предприятий  нефтеперерабатывающей, целлюлозно-бумажной промышленности, производстве искусственного волокна.

       Производственные сточные воды  очищают физико-химическими и  химическими методами, из которых  наиболее часто применяют нейтрализацию,  экстракцию и эвапарацию.

       При механической очистке из  сточной жидкости удаляют загрязнения,  находящиеся в ней в нерастворенном и частично коллоидальном состоянии. Содержащиеся в сточной жидкости отбросы (бумаги, тряпки, кости, очистки от овощей, различные производственные отходы) предварительно задерживаются решетками.

       Загрязнения минерального происхождения  (песок, шлак и др.) осаждаются в сооружениях, называемых песколовками.

       Основную массу загрязнения органического  происхождения, находящихся во  взвешенном состоянии, осаждают  из сточной жидкости в отстойниках,  которые по своей конструкции  и по характеру движения в них сточной жидкости бывают горизонтальные, вертикальные и радиальные.

       Выпадающие в отстойниках   нерастворенные вещества (осадок) периодически  удаляют для последующей обработки.

       Для очистки малых (до 25м/сут)  количеств сточной  жидкости  применяют                     также   гнилостные    резервуары    (септики), представляющие собой горизонтальные отстойники, в которых выпадающий осадок  накапливается в течение длительного периода и перегнивает. Кроме того, применяют двухъярусные отстойники, являющиеся комбинацией горизонтального отстойника (верхняя часть) и гнилостной камеры для сбраживания выпадающего осадка (нижняя часть).

       Осадок из горизонтальных, вертикальных  и радиальных отстойников с  преобладающим содержанием веществ  органического происхождения подвергается сбраживанию (разложению) в специальных сооружениях, называемых   метантенками.

          После  сбраживания осадок из септиков, двухъярусных отстойников и метантенков подвергается обезвоживанию, которое осуществляется  путем естественной сушки осадка на открытом воздухе на специальных иловых площадках или искусственными методами – вакуум- фильтрацией, термической сушкой. После отделения воды (обезвоживания) сброженный осадок можно использовать как удобрение.

         Механический метод позволяет  выделить из сточной жидкости 60 – 80% нерастворенных загрязнений.

         Типовые схемы сооружений для  механической очистки сточной  жидкости приведены на рис. 

         На схеме 1 изображены септик, иловые площадки, обеззараживание; на схеме 2 – двухъярусные  отстойники, иловые площадки, обеззараживание; на схеме 3 – отстойники, метантенки, иловые площадки, обеззараживание.

         Двухъярусные отстойники целесообразно  применять для очистки сточных  вод небольших и средних населенных  мест при количестве сточной  жидкости до 10 тыс. м³/сут.

         При биологической  очистке удаляют из сточной жидкости  наиболее мелкие  взвешенные вещества, оставшиеся после механической очистки, и основную часть коллоидальных и растворенных веществ. В результате аэробных биохимических процессов, протекающих при биологических методах очистки, органическая часть указанных веществ минерализуется. В итоге полной биологической очистки получается незагнивающая жидкость, содержащая растворенный кислород и нитраты.

         Биологическую очистку ведут  либо в условиях, близких к естественным, либо в искусственно созданных. В первом случае естественная биологическая очистка  сточной жидкости происходит на полях орошения, полях фильтрации и в биологических прудах.

         Во втором случае искусственная  биологическая очистка производится на таких сооружениях, как биологические фильтры и аэротенки.

         Осветленную сточную жидкость, получающуюся  в процессе очистки, выпускают  в водоем (реку, озеро и пр.) после  ее обеззараживания посредством  хлорирования.

         В процессе биологической очистки, так же как и механической, получаются большие количества осадка (ила), который направляется в метантенк для сбраживания.

         Для естественной биологической  очистки отводят и специально  оборудуют поля орошения или  поля фильтрации (схема 1). Очистные станции с биофильтрами ( схема 2) сооружают для средних и малых населенных пунктов.

         Очистные станции аэрации с  аэротенками (схема 3) строят для отчистки сточных вод крупных городах.

         Обработку осадка из первичных  и вторичных отстойников производят в метантенках; затем осадок обезвоживают, т. е. Подсушивают на иловых площадках или в ваккум – фильтрах.

         При химическом методе очистки в сточные воды вводят реагент, способствующий коагуляции и увеличивающий процент задержания нерастворенных веществ. Применяют также нейтрализацию и флотацию. При флотации в сточную жидкость добавляют флотореагенты и воздух, способствующие всплыванию загрязнений.

    Схема 1 

                                                                                                                  Выпуск                                                                                                                           

 Хлора –

      торная

 Контактный

         резервуар

 Иловые

     площадки

                                 
 
 
 

Схема 2

  Хлора –

   торная

  Контактный 

    резервуар

                                                                                                                                             Выпуск

   Решетка и 

   песколовка

   Двухъярусные

       отстойники

         Иловые 

       площадки

   
 

 Схема  3                                

                                                                                                         Выпуск

Отстойники

Хлоратор-ная

Контактный

резервуар

                                           

Метантенки

Иловые

площадки

 
             
 
 

Схемы очистки  сооружений для механической очистки  сточной жидкости 
 

Схема 1                                                                                           Выпуск

Отстойники

поля орошения

          или

поля фильтрации

 

Решетка и

песколовка

 

Иловые 

площадки

 
 
 

Вторичный

отстойник,

контактный резервуар

Схема 2                                                                                                                               Выпуск

Решетка и

песколовка

Первичные

отстойники

Био-

фильтры

Хлора-

торная

                                                                                           ил

Метантенки

Иловые

площадки

 
 
 

 Схема3                                                                                                                                     Выпуск

Решетка и 

песколовка

Первичные

отстойники

Аэротенки

на полную

очистку

Вторич-

ные от-

стойники

Хлора-

торная

Контакт-

ные резер-

вуары

 

Иловая

насосная

станция

                                    Илопровод циркулирующего ила

                             Илопровод избыточного ила 

                                Иловая вода