Очищення стічних вод: механічний, хімічний і біологічний способи

Внести лепту у вирішення проблеми питної води на планеті допомагає очищення стічних вод, після якої вода може використовуватися повторно. Процес в промислових масштабах передбачає роботу величезних очисних споруд із застосуванням різних хімічних реагентів і мікроорганізмів. У межах окремого приватного домоволодіння знезараження стоків, фільтрація і отримання на виході відносно чистої води теж можливо завдяки автономним системам.

Очисні споруди на підприємстві

Очисні споруди на підприємстві

Без води не обійтися

Крім використання води в побуті, вона життєво важлива для:

  • сільського господарства;
  • виробничих циклах нафтопереробної, хімічної, фармацевтичної промисловості;
  • легкої промисловості;
  • металургії.

Використана вода кардинально змінює свою якість, «збагачуючись» різноманітними домішками, як правило, шкідливими для людини і навколишнього середовища:

  • побутові стоки містять у собі залишки миючих, чистячих засобів, Грубодисперсні домішки, нерозчинні волокна;
  • промислові води можуть містити такі речовини як фенол, солі міді / свинцю та інші домішки.

Просто скидати стічні води в річки або озера не вихід із ситуації, по-перше, це заборонено законом, а по-друге, набагато перспективніше організувати на підприємстві замкнутий цикл. Тобто відводити забруднену воду в очисні споруди, видаляти домішки і заново пускати її в виробничий процес.

Приклад організації замкнутого циклу

Приклад організації замкнутого циклу

Способи очищення стоків

Видалення забруднень може виконуватися одним із таких способів:

  • механічним;
  • хімічним;
  • біологічним.

Досить часто для отримання ефективного результат один спосіб доповнюється іншим, в результаті комбінації застосовуватися можуть механохімічний спосіб або хіміко-біологічний.

Розширена класифікація методів видалення забруднень зі стоків

Розширена класифікація методів видалення забруднень зі стоків

Для поліпшення якості побутових каналізаційних стоків, як правило, вистачає механічного очищення, яке полягає у відстоюванні і фільтруванні і біологічного з використанням роботи мікроорганізмів. А ось на виробництві не обійтися без хімічної очищення води.

механічне очищення

Це невід`ємна процедура, через яку проходять побутові стоки, і проводиться вона за допомогою:

  • решіток (видаляються найрізноманітніші речі - від дрантя, побутових предметів до трупів бродячих тварин);
  • песколовок - для нерозчинених мінеральних речовин, шлаку, піску;
  • відстійників, де осідають суспензії.

Очищення виробничих стоків проходить з використанням різного роду жіроловок, масловіддільників і нефтеловушек. Для проходить паралельно механічного очищення використовують сітчасті або піщані фільтри.

На схемі - пристрій простого фільтра

На схемі - пристрій простого фільтра

Механічне очищення стічних вод може виконуватися із застосуванням потужних центрифуг. При обертанні з високою швидкістю на тверді включення в воді діє значна відцентрова сила і вони накопичуються у краю обертається гідроциклону. Витрати часу в десятки разів менше, ніж при простому відстоюванні брудної води.

Схема роботи гидроциклона

Схема роботи гидроциклона

У харчопромі, на НПЗ і в металургії потрібно швидко і ефективно очистити стоки з високим рівнем забруднення. Суть методу полягає в проходженні невеликих бульбашок газу через стоки, по шляху до їх стінок прилипають тверді включення і на поверхні накопичується піна. Таке очищення стічних вод від важких вод дозволяє досягти рівня очищення 90-95%.

Зверніть увагу!
Флотація - дорогий спосіб очищення, але якщо в подальшому вода буде проходити через систему фільтрів, то буде досягнута чимала економія за рахунок того, що основна частина забруднень вже видалена.

Нескладна флотаційна установка

Нескладна флотаційна установка

хімічний спосіб

Використовується для обмеженої кількості виробничих стоків і в його основі лежать реакції окислення і відновлення, випадання в осад і газовиділення.




Для здійснення цих реакцій використовуються реагенти для очищення стічних вод з розряду:

  • окислювачів - хлору, марганцю, озону;
  • лугів - вапна, гідроксиду натрію і соди;
  • кислот сірчаної та соляної.

Вибір конкретного речовини для очищення стоків залежить від типу забруднення. Наприклад, якщо кислотність води підвищена, то знадобиться нейтралізація, а значить знадобляться лужні сполуки. Нейтралізація вважається завершеною, коли показник рН буде перебувати в діапазоні 6,5-8,5.

Так організована очистка на гальванічному виробництві

Так організована очистка на гальванічному виробництві

Операція окислення проводиться при необхідності знезаразити воду. Найпоширенішими і ефективними окислювачами можна вважати хлор, фтор, озон. Наприклад, хлор дозволяє не тільки знезаразити воду, але і продезинфікувати внутрішню поверхню труб.

Будь-яка станція нейтралізації стічних вод використовує для цього перераховані реагенти. Також можуть застосовуватися і інші речовини для зв`язування забруднень, які потім випадають у вигляді осаду на дно або скупчуються на поверхні у вигляді піни. Видаляються пов`язані забруднення механічним способом.

Зверніть увагу!
Цікавий факт - в деяких містах для контролю якості води можуть використовуватися звичайні раки.
Їх можна вважати експертами в області очищення води, в неякісної вони не будуть жити.

Біологічне очищення

Тривалість і безпеку цього процесу (вода вже пройшла стадію механічного очищення) дозволяє проводити його в майже природних умовах на спеціально обладнаних:

  • полях зрошення, на яких попутно можуть вирощувати сільгоспкультури;
  • біоплато;
  • полях фільтрації, призначених тільки для цієї мети.

Головною дійовою особою в даному випадку є мікроорганізми, які попутно минерализуют органічні залишки, а кисень, необхідний для їх життєдіяльності надходить з повітря.

Основні етапи біоочищення

Основні етапи біоочищення

При механохимической очищення в воду додають коагулянти, що сприяють злипання твердих частинок, які видаляються механічним шляхом.

Фізико-хімічний спосіб включає в себе широкий спектр використовуваних процесів:

  • іонний обмін;
  • електроліз;
  • коагуляція;
  • кристалізація та ін.

Біологічне очищення стоків популярно в невеликих домоволодіннях, а також в котеджних селищах, де централізована каналізація відсутня, а зі стоками щось робити потрібно. Спеціальні установки включають в себе кілька послідовно розташованих камер, хімічні реагенти не використовуються.

Непогане рішення для приватного будинку

Непогане рішення для приватного будинку

Незалежно від того, наскільки забруднені були стічні води - очищення дозволяє видалити 99,9% забруднень і вода, після проходження установки, може скидатися навіть у ставки, призначені для розведення риби. Основна роль при такому способі очищення відводиться бактеріям, які переробляють органічну частину забруднень, нейтралізують стоки, а тверді включення видаляються фільтрами.

оцінка стоків

Варіантів забруднення води можна назвати масу, для того, щоб оцінити ступінь забруднення використовуються такі поняття як хімічне та біохімічне споживання кисню (ГПК і БПК відповідно).

Під цими термінами розуміється:

  • БПК - визначається, скільки кисню піде на окислення органіки бактеріями у воді за певний період часу. Величину БПК визначає за 5, 7, 20 і 120 діб, одиниця виміру г / м3 або мг / м3;
  • ГПК - загальна кількість кисню, яке йде на окислення всіх хімічних речовин у воді, не тільки органічних.

Зверніть увагу!
ГПК стічних вод завжди буде більше, ніж БПК.
Вважається, що оптимальне співвідношення БПК повн / ХСК має перебувати в діапазоні 0,4-0,75, при такому співвідношенні біологічна очистка відбуватиметься найбільш ефективно.

Після того, як органіка з води буде видалена (тобто пройде стадія біоочищення) це співвідношення знизиться приблизно до 0,1-0,15. Після надходження стоків на очисні підприємство саме на підставі співвідношення між БПКполн і ГПК визначається оптимальна технологія очищення і підбираються реагенти для цього.



Від правильно підібраною технології очищення буде залежати, наскільки ефективно станція очистки стічних вод очистить брудну воду.

Дані, за якими можна судити про ефективність роботи очисних споруд

Дані, за якими можна судити про ефективність роботи очисних споруд

Після цього виконується детальний аналіз складу забруднень стоків, для цього використовуються дані ГПК. Всі види забруднень поділяються на підставі аналізу на кілька груп: ацетати, що погано піддаються біологічному розкладанню речовини, легко Здатність до розпаду субстрати.

Про якість очищення можна судити по зниженню ГПК і БПК, а сам процес частіше йде за такою схемою:

  • початкова стадія - фізико-механічний спосіб, видаляються великі тверді включення, частково масляна плівка;
  • біологічний метод - на другій стадії зі стоків видаляються розчинені у воді речовини, а також дрібні тверді частинки;
  • 3 етап - фізико-механічні способи очищення;
  • 4 етап - зниження ГПК і БПК.
Один з варіантів організації процесу

Один з варіантів організації процесу

Зверніть увагу!
Наведена схема дозволяє навіть сильно забруднені стоки очистити на 95-99,9%.
Менш забруднена вода може очищатися в 2-3 етапи із застосуванням більш простих і дешевих прийомів.

Очищення стоків в домашніх умовах

Очищення в домашніх умовах - набагато більш просте завдання, ніж очищення виробничих стоків. Вода забруднена різним сміттям, а також побутовою хімією, більш небезпечні речовини в ній практично не будуть зустрічатися.

У випадку з приватним будинком, якщо поруч немає централізованої системи водовідведення, доведеться зайнятися автономної каналізацією.

Можливі такі способи вирішення проблеми стоків:

  • пристрій зливної ями. Яма риється досить глибокою, стінки викладаються цеглою (замість цього можна встановити бетонні кільця) і в неї виводиться зливна труба. Зверху яму потрібно буде накрити кришкою і забезпечити вентиляцію, теплоізоляцію в холодну пору року;
  • встановити на ділянці септик або станцію біологічної очистки.
Станція біоочищення в розрізі

Станція біоочищення в розрізі

Зливна яма по всіх параметрах крім вартості сильно поступається септиків і станціям біоочищення. Стоки будуть перероблятися лише частково, періодично доведеться замовляти послугу відкачування, потім вміст ями все одно буде перероблятися там же, де і стоки міської каналізації.

Зливну яму, та й септик доведеться періодично очищати

Зливну яму, та й септик доведеться періодично очищати

Септики та станції біологічної очистки дозволяють досягти 99,99% ступеня очистки води, так що каналізація виходить дійсно автономною. Якщо очищення виробничих стічних вод виконується із застосуванням всіх типів очищення, то в станціях для приватних домоволодінь упор робиться на екологічність, тому застосовується в основному біологічний метод і механічний.

Така станція виглядає як циліндр, розділений на кілька секторів. Вода очищається в кілька етапів і на виході виходить настільки чистою, що може навіть скидатися у ставки і річки.

Так виглядає станція біоочищення

Так виглядає станція біоочищення

На завершення

Очищення стоків необхідна перед скиданням їх у водойми, а на деяких підприємствах і зовсім організований замкнутий цикл, при якому вода очищається і заново використовується у виробництві (такий підхід поширений в металургії). При цьому важливо правильно підібрати технологію очищення, наприклад, очищення стічних вод від заліза допоможе зберегти металеві частини обладнання.

На відео в статті розглядається принцип роботи станції очистки Alta Air Master Pro.

У коментарях ви можете уточнити технологію очищення стічних вод на виробництві та в побуті.




Увага, тільки СЬОГОДНІ!

Увага, тільки СЬОГОДНІ!