Методы очистки сточных вод

Сточные воды, которые образуются в процессе жизнедеятельности людей и в результате природных явлений, перед удалением должны быть обязательно очищены согласно действующим нормативам и регламентам. Все стоки можно подразделить на несколько видов:

• коммунальные – поступающие в канализационные системы из санузлов, душевых, моечных, прачечных жилых, производственных и коммерческих зданий;
• производственные – после использования воды в технологических нуждах промышленного производства;
• ливневые – образующиеся на поверхности земли после дождей или таяния снега.

В состав стоков может входить множество различных растворимых и нерастворимых веществ, которые также можно разделить на несколько основных типов:

• органические – образовавшиеся в результате деятельности людей, животного, а также растительного происхождения;
• неорганические – растворы солей, кислот или щелочей, дисперсные системы с частицами глины, песка и т.д.;
• биологические или бактериальные – грибки, плесень, разнообразные микроорганизмы и т.п.

Выбор способа очистки или комбинации нескольких способов зависит от характера и состава удаляемых стоков. Сейчас используются следующие способы очистки сточных вод: механический, химический, физико-химический и биологический.

Механический метод

Стоки могут содержать частицы веществ, которые не растворяются в воде, но образуют дисперсные системы. Кроме того в воде могут содержаться примеси, имеющие меньшую плотность, например, нефтепродукты. Для очистки от таких компонентов используется механический способ. Подбор оборудования в этом случае осуществляется в зависимости от размера и характера частиц, их концентрации и объема, а также необходимой степени очищения.

Отделение крупных частиц осуществляется с помощью решеток, которые устанавливаются на входе в очистные сооружения. Мелкие частицы, прошедшие через решетки, отделяются в процессе отстаивания в специально предназначенной для этого емкости или отстойнике. Под воздействием гравитационных сил частицы опускаются на дно, а затем по мере накопления удаляются различными способами. Для удаления не оседающих примесей в дальнейшем процессе очистки используются пористые фильтры – перегородки. Всплывающие загрязнения удаляются с помощью специальных уловителей масла, жира и нефтепродуктов.

Химический метод

Химические методы применяются для очистки от нефтепродуктов, ПАВ – веществ, образующихся в результате использования моющих средств, углеводородов, соединений металлов и т.п. Этот способ осуществляется путем добавления в очищаемые стоки различных реагентов, которые вызывают химические реакции, приводящие к распаду загрязнений, и дальнейшей фильтрации полученных в результате веществ.

Физико-химический метод

Метод заключается в использовании нескольких процессов – коагуляции, флокуляции, флотации, адсорбции, десорбции, экстракции и других.

Коагуляция – это свойство мелких частиц укрупняться под воздействием специальных составов – коагулянтов и оседать вследствие действия силы гравитации.

Флокуляция – свойство легких частиц всплывать на поверхность при добавлении в стоки флокулянтов, которыми могут служить крахмал или декстрин. Всплывшие частицы легко можно удалить.

При использовании флотации в стоки добавляют пенообразователь, затем производят аэрацию – насыщение воздухом. В результате воздушные пузырьки прилипают к твердым частицам, и поднимают их на поверхность. В процессе флотации образуется слой пены, подлежащий удалению.

Адсорбция заключается в прилипании загрязнений к сорбентам, которыми наполняют фильтры адсорбционной установки. В качестве сорбентов используют активированный уголь, пористую синтетику, отходы производства – шлаки, опилки, и т.п. Адсорбционный способ характеризуется степенью очистки до 95 %, но его недостатком является необходимость периодической замены или очистки сорбента.

Десорбция – это удаление примесей различных газов с помощью продувки инертным газом или воздухом.

Экстракция используется при высокой насыщенности стоков вредными веществами. Заключается в разложении загрязнений с помощью органического растворителя, последующего разделения продуктов распада и чистой воды, регенерации полученных после очистки веществ.

Биологический метод

Биологический способ основан на способности некоторых бактерий питаться и перерабатывать растворенную в воде органику, разлагая ее на более простые вещества. При этом используются два вида микроорганизмов – аэробные бактерии и анаэробные бактерии. Для жизни аэробных бактерий необходимо постоянное потребление кислорода и температура окружающей среды не ниже 5 – 6 °C. Анаэробные бактерии способны жить в условиях отсутствия кислорода.