Схема очищення стічних вод: технологія і методи


Стічні води — це води, забруднені в результаті діяльності людини і відводяться по каналізаційного колектора в місце скупчення для подальшої переробки і очищення. Причому стічними вважаються води, що утворилися (забруднені) як на промислових підприємствах, так і сформувалися внаслідок господарсько-побутової діяльності людини. Така вода містить масу патогенних мікроорганізмів, солі важких металів, пестициди, нітрати і нітрити, а також багато шкідливих хімічних і біологічних сполук. Тому з метою збереження водних ресурсів Землі була розроблена спеціальна схема очищення стічних вод, яка спрямована на те, щоб скидати у водойми і грунт вже нейтралізовану осветленную воду. Таке ставлення до екології дозволяє зберегти прісну воду на планеті для наступних поколінь.

  • Методи нейтралізації (очищення) стоків
  • Очисні споруди і спеціальні системи для очищення стічних вод
  • Фільтруюча установка
  • Пісколовки
  • Жировловлювач
  • Відстійник
  • Додаткові установки для очищення стічної води
  • Гідроциклони та центрифуги
  • Аеротенк
  • Принцип і схему очищення забрудненої стічної води
  • Подальше знезараження стоків

Методи нейтралізації (очищення стоків

схема очищення стічних вод

Стічну воду в залежності від типу та виду домішок в ній сьогодні очищають декількома методами

Стічну воду в залежності від типу та виду домішок в ній сьогодні очищають декількома методами. Причому може використовуватися як просто конкретний метод, так і комбінована технологія очищення, якщо це необхідно для якісної нейтралізації стоків. Найчастіше використовують такі методи очистки:

  • Механічна обробка води (відстоювання і фільтрування). Це самий простий і недорогий спосіб очищення води.
  • Хімічна очистка стоків (змішування стоків з хімічними нейтралізуючими речовинами). В результаті додавання реактивів у воду відбуваються реакції, які повністю або частково нейтралізують шкідливі домішки у стоках.
  • Фізико-хімічна обробка забрудненої води (обробка ультрафіолетом або озонування стоків).
  • Біологічний спосіб очищення стоків. У цьому випадку у водне середовище завантажується певна кількість бактерій, які харчуються конкретними патогенними мікроорганізму, зводячи їх кількість у воді до нуля.

Очисні споруди і спеціальні системи для очищення стічних вод

найдієвішими й затребуваними в процесі нейтралізації стоків є такі установки та пристрої:

  • УФС — фільтруюча установка самоочищающая.
  • Пісколовки.
  • Жировловлювачі.
  • Стави-відстійники.
  • Септики і мембранні споруди.

Розглянемо докладніше принцип дії кожного пристосування.

Фільтруюча установка

схеми очищення стічних вод

Працює така установка за принципом відділення сміття і великих домішок від рідини

Пристосування, яке пропускає через свої фільтри стічну воду і тим самим очищує її. Фільтри повинні самоочищатися, але на практиці на промислових підприємствах застосовуються замість самоочисних фільтрів стандартні решітки і сита, які потребують очищення грабельным методом вручну або з використанням спеціальних пристроїв.

Працює така установка за принципом відділення сміття і великих домішок від рідини. Причому решітки і фільтруючі сітки в такій установці можуть мати абсолютно різну будову (дробильне, шнековий, ступінчасте, у вигляді пластин або стрижнів). Найдрібніша фракція решітки такого пристосування дорівнює 2 див. Весь сміття, зібране на решітки або сітки, відразу ж відправляється на переробку або утилізацію. Якщо ж використовуються решітки з дробильної конструкцією, то домішки сміття нейтралізуються прямо в очищуваній воді.

Крім сіток і ґрат у механічному очищенню стоків можуть брати участь барабанні сита. Фракція осередків у сита, становить до кількох десятих міліметра. Ці пристрої мають більш дрібну фракцію у порівнянні з гратами і призначені для видалення з води домішок у вигляді гравію, піску, дрібних осколків скла тощо Барабан, обертаючись у воді, вбирає в свою порожнину всі сторонні домішки.

Пісколовки

схема стічних вод

Після того як вода пройде барабанні сита і решітки, стоки відправляються далі до пескоуловителям

Наступний етап очищення вод механічним способом. Після того як вода пройде барабанні сита і решітки, стоки відправляються далі до пескоуловителям. Тут пристосування додатково відсівають найдрібніші частинки домішок у вигляді піску. У песколовках вода може рухатися як горизонтально, так і вертикально. Ефект очищення від цього не знижується. Пісковловлювачі працюють завдяки силі гравітації, яка присаджує на дно всі дрібні частинки піску. При цьому варто знати, що чим вище швидкість потоку води, тим слабкіше сила гравітації. А це означає, що для якісної роботи пісколовки швидкість руху стоків потрібно знижувати.

Важливо: пісок, відділений від води таким чином, найчастіше використовується в подальшому при будівельних роботах.

Жировловлювач

Цей тип очисної споруди, як правило, встановлюється наступним за пісколовкою. Жировловлювач має закриту форму і призначений для деякого охолодження стоків. У результаті зниження температури води всі розчинні жири набувають певну форму і спливають на поверхню води. Далі стоки протікають у відстійники, а жири видаляються з жировловлювачів.

Відстійник

технологія очистки стічних вод

Такі неглибокі саморобні сучасні ємності призначені для подальшого відстоювання води

Такі неглибокі саморобні сучасні ставки призначені для подальшого відстоювання води. Тут стоки можуть відстоюватися до 3 годин. В результаті відстоювання всі домішки і зважені частинки сміття, що залишилися у воді, додатково видаляються.

Важливо: ефективність відстоювання з застосуванням такої схеми очищення стічних вод дорівнює 50%. Ефективність можна збільшити, якщо на порядок зменшити глибину ставка-відстійника і при цьому збільшити його площу.

Після відстоювання воду освітлюють з використанням спеціальних коагулянтів, які перетворюються у воді в пластівці, тим самим фільтруючи стоки, додатково висвітлюючи їх.

Додаткові установки для очищення стічної води

Крім перерахованих вище систем і засобів очищення стоків застосовуються і так звані мембранні пристосування. В конструкції таких установок є спеціальні мембранні листи, переливні труби і капіляри. Завдяки такій конструкції стоки діляться в мембранній установці на дві частини. При цьому їх тиск і склади різняться. Мембранні установки можуть бути виконані з полімерів або кераміки.

Гідроциклони та центрифуги

технології очистки стічних вод

Ці сучасні пристрої також використовуються для осадження зважених частинок в стоках

Ці сучасні пристрої також використовуються для осадження зважених частинок в стоках. Завдяки відцентровій силі, в яку потрапляє стічна вода, всі домішки відділяються від рідини і вода вважається пройшла етап механічної обробки.

Гідроциклони на відміну від центрифуг бувають відкритими (працюють з легкими домішками) та напірними (призначені для відділення важких частинок сміття від стоків). Така класифікація дозволяє використовувати установки в залежності від типу та ступеня забруднення стічних вод.

У свою чергу класифікація центрифуги виглядає так:

  • Відстійні;
  • Фільтруючі.

В конструкції фільтруючих виробничих центрифуг передбачені тонкі металеві аркуші з перфорацією для більш якісного осадження частинок. Також апарати мають основні сітки з міді, алюмінію або сталі та тканинні щільні перегородки. Вид і тип фільтра повністю залежить від поставленої задачі, тобто від швидкості відділення домішок, їх величини, виду стоків, тиску рідини і концентрації сміття в стоках.

Аеротенк

Водоочисне обладнання для біологічного очищення стоків. Тут вода обробляється спеціальним органічним мулом під впливом нагнітається в установку кисню. В результаті відбувається поїдання бактеріями шкідливих домішок, що містяться у воді. Найчастіше такий основний метод очищення стічної води використовують у разі її забруднення органічним сміттям.

Принцип і схему очищення забрудненої стічної води сьогодні

схема очищення стічних вод

Ефективність очищення стоків із застосуванням первинного механічного методу дорівнює 60%

Вивчивши всі діючі пристосування для нейтралізації стічних вод можна розглянути, як відбувається нейтралізація стоків. Складається вона з декількох етапів:

  • Спочатку всі стоки з підприємств і житлових масивів міста потрапляють в спеціально змонтований водозбірник, звідки після транспортуються на очисну станцію.
  • Перший основний етап нейтралізації виробничих (промислових) стоків — механічна очистка. Тобто проходження стоків через спеціальні фільтри, сітки і грати для відділення крупного сміття. Частинки сміття відправляються в шламозбірник.
  • Наступний етап (стадія) очищення води — її перекачування в спеціальний відстійник, де відбувається подальше осадження залишилися часток сміття та їх видалення з води. У відстоюванні бере участь і пісколовка, яка пропускає через себе надходить у відстійний ставок воду.
  • Далі відстояна вода проходить стадію освітлення з використанням коагулянтів і відправляється в прес-фільтри. Тут під великим тиском вода проходить крізь спеціальні фільтри, що уловлюють всі залишилися частинки. Ця стадія є завершальною при механічному очищенню стоків.
  • Далі в залежності від первісного типу забруднення стоків вода відправляється для подальшої біологічної, хімічної чи фізико-хімічної очистки. Тобто на воду будуть впливати або бактеріями, або хімічними речовинами, або ультрафіолетом або озоном.

Важливо: ефективність очищення стоків із застосуванням первинного механічного методу дорівнює 60%. Подальші маніпуляції з водою дозволяють очистити стоки на 90-98%.

Подальше знезараження стоків

схема очищення стічної води

найпоширенішим методом знезараження води вважається хлорування

Крім очищення стічної води необхідно провести і стадію її знезараження. Найпоширенішим методом вважається хлорування. Але згідно канадського «Акту про захист навколишнього середовища» цей метод являє собою загрозу для екології, тому в Росії прийнято рішення про додаткове дехлоризація стоків перед скиданням у водойми, грунт або водойми.

Крім хлорування дуже ефективним способом дезінфекції стоків є озонування. Але цей метод досить дорогий. Використовується лише в країнах Європи.

Альтернативним і якісним способом очищення стоків є обробка води ультрафіолетом. Спеціальні УФ лампи впливають на поверхню води, знезаражуючи її і знищуючи залишкові патогенні мікроорганізми в рідини.

Варто відзначити, що при обробці води УФ-лампами вода не бере участі в реакції. Між собою взаємодіють тільки бактерії і ультрафіолет. Ефективність такої очистки води дорівнює 90%.

Важливо: установки для дезінфекції стоків ультрафіолетом не займають багато місця і повністю автоматизовані. Крім того, вони не становлять загрози для людини.