Методы очистки сточных вод предприятий
Классическая очистка может происходить с применением различных методов:
- удаление примесей без изменения их химического состава;
- модификация химического состава примесей;
- биологические способы очистки.
Удаление примесей без изменения их химического состава включает:
- механическая очистка с использованием механических фильтров, отстаивания, процеживания, флотации и т.д.;
- при постоянном химическом составе меняется фаза: выпаривание, дегазация, экстракция, кристаллизация, сорбция и т.д.
Местная система очистки стоков основывается на многих методах очистки. Они подбираются под определенный вид сточных вод:
- взвешенные частицы удаляются в гидроциклонах;
- загрязнения мелкой фракции и осадок удаляют в непрерывных или периодических центрифугах;
- флотационные установки эффективны в очистки от жиров, смол, тяжелых металлов;
- газообразные примеси удаляются дегазаторами.
Очистка стоков с изменением химического состава примесей так же подразделяется на несколько групп:
- переход в труднорастворимые электролиты;
- образование мелкодисперсных или комплексных соединений;
- распад и синтез;
- термолиз;
- окислительно-восстановительные реакции;
- электрохимические процессы.
Эффективность биологических методов очистки зависит от видов примесей в стоках, которые могут ускорить или замедлить разрушение отходов:
- наличие токсичных примесей;
- повышенная концентрация минеральных веществ;
- питание биомассы;
- структура примесей;
- биогенные элементы;
- активность среды.
Что бы очистка промышленных сточных вод была результативной, то должен быть выполнен ряд условий:
Существующие примеси должны быть подвержены биологическому распаду. Химический состав стоков влияет на скорость биохимических процессов. К примеру, первичные спирты окисляются быстрее, чем вторичные. При повышении концентрации кислорода биохимические реакции протекают быстрее и качественнее.
- Содержание токсичных веществ на должно негативно влиять на работу биологической установки и технологии очистки.
- ПКД 6 так же не должно нарушать жизнедеятельность микроорганизмов и процесс биологического окисления.
Методы очистки
Рассмотрим более подробно, как провести очистку септиков и сточных вод канализации различными методами. При механической весь процесс осуществляется специальной машиной и подручными приспособлениями.
Станция отключается от канализации, перекрывается подающий патрубок
Обратите внимание, что на время работы пользоваться канализацией нельзя;
Машина подключается к выходному патрубку, через который производится доочистка или вывод жидкости в дом или другое место. Также можно использовать обычный дренажный насос, но нужно учесть, что он будет откачивать стоки в определенную емкость, которую следует заранее подготовить;
Когда вся жидкость устранена, на стенках и днище остаются твердые осадки
Здесь может производиться самостоятельная прочистка. Щетками или другими удобными приспособлениями нужно очистить стенки и днище, одновременно устраняя сор. Особое внимание уделяйте компрессорам и фильтрам – от них зависит эффективность работы септика;
Специалисты рекомендуют также после окончания работ набрать в септик прохладную чистую воду для устранения мелких фракций. Вода также выкачивается машиной или насосом.
Этот способ очень удобен для различных механических накопительных сооружений, колодцев из бетонных колец и т. д. Пластик может повредиться при механической обработке щетками.
Фото — пример заиливания
Биологический и химический способ глубокой очистки очень похожи между собой, различны только использующиеся средства. Помните, химический вариант нельзя использовать при засорении пластиковых биологических септиков или металлических, где металлы не являются защищенными от влияния химических реагентов. Осторожными нужно быть владельцам очистительных станций с электрическими приспособлениями.
Пошаговая инструкция, как проводится биологическая и химическая чистка:
- Вода в этом варианте не откачивается. Покупается специальный препарат, в основе которого лежат либо сильные химические щелочи, либо бактерии. Он может быть жидкого, гранулированного или порошкообразного вида;
- В зависимости от типа септика, его объема и некоторых других параметров выбирается нужная концентрация. Нежелательно применять большее количество средства, чем рекомендуется в инструкции, т. к. реакция может быть очень сильной;
- Средство засыпается в накопительную емкость септика. Если у Вас колодец с разделенными баками, то в первую очередь нужно обработать секцию предварительной очистки, именно она является самой загрязненной. Реакция, в зависимости от принципа работы препарата и объема колодца бака, может длиться от нескольких часов до трех дней;
- Сам процесс практически беззвучен, он может сопровождаться различными звуками шипения. Этим такие способы чистки очень удобны для применения во дворе частного жилого дома.
После того как чистка закончена, нужно пропустить через септик поток чистой воды, проверить бактериологические фильтры (если они есть) и засыпать дополнительную партию бактерий.
Фото — конструкция биосептика
Биологическая очистка сточных вод
При этом способе очистки используются определённые микроорганизмы, либо дождевые черви. С их помощью воду очищают от биологических примесей и некоторых минеральных элементов, которые могут стать причиной «цветения водоёмов» (фосфор и азот). Микроорганизмы могут быть аэробными или анаэробными.
Очистка проводится в резервуарах, которые, в зависимости от видов микроорганизмов и способов очистки, называют аэротанки, метантанки, илососы, биофильтры.
При использовании анаэробных методов биологической очистки образуется побочный продукт — метан. Он считается загрязнителем, поэтому, в идеале, должен улавливаться для производства энергии. Образующийся на дне отстойников ил можно использовать как удобрение.
Утилизация шлама
При бурении земли образуется большое количество специфических отходов. Буровой шлам – результат бурения в почве или твердых породах. Это масса твердых частиц, содержащая землю, глину, бетониты и воду. Утилизация шлама проводится путем помещения в подземные пласты или захоронения на территории полигонов. Различные методы обработки позволяют приспособить его для дальнейшего использования:
- Термический. Путем обжига из шлама получают сырье для производства битума, не содержащего органических веществ.
- Физический. При помощи центробежной силы или давления сыпучая смесь разбивается на фракции.
- Химический. Чистая порода выделяется из шламовой массы растворителями и отвердителями.
- Биологический. Применяются при захоронении, подразумевают применение микроорганизмов для постепенной переработки.
- Физико-химический. Посредством специального оборудования и реагентов вредящие экологии компоненты удаляются из шлама.
Продукты бурения несут серьезную угрозу для экологии, поэтому порядок обращения с ними закреплен в положениях N 89-ФЗ «Об отходах производства и потребления» и других нормативных актах. Каждое предприятие, работающее в горно-рудной сфере, обязано производить утилизацию шлама самостоятельно или путем обращения в специализированные организации.
Утилизация сточных вод необходима для предотвращения отрицательных воздействий на экологию. Для этого используют переработку осадков, очистные сооружения и системы.
Состояние окружающей среды напрямую зависит от степени очистки промышленных сточных вод близко расположенных предприятий. В последнее время экологические вопросы стоят очень остро. За 10 лет было разработано множество новых эффективных технологий очистки сточных вод промышленных предприятий.
Очистка производственных сточных вод разных объектов может происходить в одной системе. Представители предприятия могут договориться с коммунальными службами о сливе своих сточных вод в общую централизованную канализацию населенного пункта, где она расположено. Что бы это стало возможно, предварительно проводят химический анализ стоков. Если они имею допустимую степень загрязнения, то промышленные сточных вод будут сливаться совместно с бытовыми стоками. Возможна предочистка сточных вод предприятий специализированным оборудованием для ликвидации загрязнений определенной категории.
Виды очистных сооружений
Для очистки поверхностных вод из водоема перед подачей в дома используются отстойники и фильтры. Чтобы обработать канализационные отходы, применяют аэротенки, метантенки, септики, поля орошения и фильтрации, биологические пруды.
Городские
Эти КОС используются в городах. Они снабжены метантенками, устройствами флотации. Предназначены для очищения канализационных бытовых и производственных жидких отходов.
Крупнейшими ОС являются Курьяновские ОС, обрабатывающие в день более 2 млн м³ отходов.
Локальные
Это очистные сооружения, обрабатывающие сточные воды абонента. Существуют автономные ОС и ОС, подключенные к общей канализации. Они используются в небольших городах, селах, предприятиях, дачных участках, автомойках. Обслуживаются такие ОС специалистами.
Для частного дома
Существует несколько видов очистных сооружений для частных домов:
- Выгребная яма — это место для сброса канализационных отходов.Для ее обслуживания необходимы услуги ассенизатора, поэтому при ее сооружении нужно позаботиться об удобном подъезде к ней. Недостаток состоит в том, что такая яма может загрязнять подземные воды.
- Накопитель. В отличие от выгребной ямы не загрязняет окружающую среду, т.к. представлен емкостью из металла или пластика. По мере ее наполнения необходимо вызывать ассенизационную машину.
Ливневое очистное сооружение.
Септик. Это оборудованная большая емкость, в которой происходит осаждение камней, песка, подъем жировых капель на поверхность, биологическая очистка со снижением уровня азотистых веществ. Недостатком септика является дороговизна и выброс фосфатов, большая площадь сооружения. Его необходимо дополнять полями орошения, фильтрации.
Станция глубокой биологической очистки.Является самым эффективным сооружением. Используется электричество.
Ливневые
Обработка происходит через несколько устройств:
- Отстойник. Здесь происходит очищение от крупного мусора.
- Тонкослойный модуль.На гидрофобных пластинках собираются нефтепродукты, масла, жиры.
- Сорбционный волокнистый фильтр.Задерживает то, что не уловило предыдущее устройство.
- Коалесцентный модуль.Отделяет жировые капли более 0,2 мм в диаметре.
- Угольный фильтр доочистки.Полностью очищает воду от нефтепродуктов.
Методы обеззараживания сточных вод
Наличие болезнетворных микроорганизмов в канализации определяют с помощью анализа под названием коли-титр или коли-индекс. Суть анализа — определение наименьшего объема воды, в котором обнаруживается кишечная палочка. Сама она относится к условно-патогенной флоре и заболеваний не вызывает. Но ее наличие указывает на возможное присутствие патогенной флоры.
Необработанные сточные воды запрещается сбрасывать в водные объекты. Сначала нужно провести их дезинфекцию до достижения следующих критериев:
- общие колиформные бактерии — менее 500 КОЕ на 100 мл;
- термолабильные колиформные бактерии — менее 100 КОЕ на 100 мл;
- колифаги — менее 100 КОЕ на 100 мл.
Обеззараживание проводится физическими, химическими, биологическими методами:
- Химические методы основаны на добавлении в сточные воды дезинфицирующих средств — хлора, марганца, аминов. Это дешевый способ обеззараживания, но при этом ухудшаются качества воды. Высок риск образования токсичных соединений, формирования устойчивости микроорганизмов к хлору.
- Физические методы включают обработку стоков озоном, ультрафиолетом, ультразвуком. Вода при этом не изменяет состав, сохраняется ее безопасность для последующего использования, нет риска выработки устойчивости микробов. Но физические методы обеззараживания требуют больших затрат, наличия специальных установок.
- Биологические методы применяются крайне редко. Обеззараживание проводится путем слива канализации в специально созданные пруды, где на них воздействуют живые организмы — микроскопические рачки, полезные бактерии. Способ затратный, требует много времени.
Дополнительно читайте статью про обеззараживание питьевой воды.
Хлорирование
Экономически выгодный способ обеззараживания. В сточные воды добавляют соединения, выделяющие активный хлор:
- оксид хлора;
- известь;
- хлорноватистый кальций, натрий.
В начале XX века этот метод остановил вспышки кишечных инфекций. Под действием хлора нарушается структура микроорганизмов, они погибают. В хлораторах готовят раствор хлора необходимой концентрации и подают его в стоки.
Виды хлораторов:
- непрерывного действия — постоянно подают установленные дозы хлора;
- порционные — выдают установленную порцию хлора через равные промежутки времени;
- регулирующие — автоматически изменяют дозу реагента с учетом количества сточных вод.
Хлорсодержащие вещества вредны для здоровья человека, работать с ними можно только в защитной одежде. Постоянное использование хлоридов ведет к коррозии металлических поверхностей. В хлорированной воде гибнут живые обитатели водоемов.
Йод и бром
Йод и бром обладают окисляющим действием, разрушая оболочку микроорганизмов. Отличаются большей эффективностью обеззараживания по сравнению с хлором, так как сильнее действуют на вирусы. Йод используют в замкнутых водных системах — например, на космических станциях.
Однако йодирование и бромирование сточных вод не получает широкой распространенности. Стоимость этих соединений значительно выше, чем хлорных.
Озонирование
Озон — сильный окислитель, разрушает микроорганизмы путем повреждения их оболочки. Обеззараживание сточных вод озонированием экологически безопасно.
Озон разлагается за полчаса, образуя кислород, не оставляет запаха. Поэтому сточные воды после озонирования можно использовать повторно. Эффективность обеззараживания озоном достигает 100 %.
Но быстрое разложение озона является одновременно и недостатком. После его распада до кислорода снова появляется риск инфицирования стоков. Активный кислород вызывает коррозию металлических поверхностей. Частое озонирование приводит к быстрому изнашиванию канализационных труб, арматуры.
Ультразвук
Ультразвуковые волны уничтожают микроорганизмы, создавая вокруг них область повышенного давления. Действует преимущественно на бактерии. Область распространения ультразвука небольшая, обеззаразить можно тонкий слой воды. Поэтому метод для дезинфекции стоков практически не применяется.
Ультрафиолетовое обеззараживание
Ультрафиолетовое облучение губительно воздействует на микроорганизмы, нарушая их способность делиться. Для обеззараживания воду пропускают через трубу с кварцевыми лампами. Ультрафиолет уничтожает вирусы, бактерии, грибы, споры.
Обеззараживание УФ-лучами не изменяет качественный состав воды, безопасно для живых организмов в водоемах. Установка для ультрафиолетового обеззараживания небольшая, легко монтируется. Сам процесс не требует больших затрат ресурсов.
Установка и обслуживание
При грамотном подходе к процессу с учётом необходимых требований монтаж станции биоочистки можно выполнить самостоятельно своими руками. В Интернете много пошаговых инструкций, в которых предусматривается проведение следующих этапов:
- Выбор и согласование места установки и выкапывания котлована, соответствующего размерам конструкции. Определение места размещения утеплителя для защиты конструкции от повреждений и продления срока службы.
- Установка бетонной плиты на дно котлована и монтаж на неё станции. Закрепление корпуса ремнями или хомутами. Размещение наверху конструкции системы очистки.
- Подключение патрубков с выполнением отвода стоков.
- Наполнение резервуара водой и засыпка пустого пространства грунтом.
Как установить СБО самостоятельно:
- своевременная откачка осадка и избыточного ила;
- регулярная замена фильтров и других расходных материалов;
- контроль работоспособности электрооборудования;
- чистка насосов и фильтров от налёта и грязи;
- промывка резервуара в случае длительной эксплуатации.
Удачной очистки. Берегите себя и своих близких!
Для чего нужна очистка стоков
Цель обеззараживания сточных вод — уничтожение болезнетворных микроорганизмов и предотвращение распространения кишечных инфекций. Дезинфекция — заключительный этап обработки сточных вод.
Предварительная очистка уничтожает до 95 % болезнетворных микробов. Но даже малое количество бактерий, попавших в водоемы, может вызвать вспышку кишечной инфекции.
Дезинфекцию проводят перед выводом канализации в крупные водоемы — реки, озера. Используемые повторно для технических нужд стоки также подвергаются обязательной дезинфекции. Обеззараживание стоков направлено на сохранение экологической безопасности.
Механическая очистка
Является наиболее грубым способом очистки сточных вод и часто используется как подготовительный этап перед более тщательной очисткой. Она позволяет задерживать частицы и взвешенные в воде вещества. Для очищения вод механическими способами применяют следующие конструкции:
- отстойники;
- сита и решётки;
- фильтры;
- устройства для улавливания мелких частиц;
- устройства для флотации.
Сита и решётки используют на начальном этапе механической очистки. Они задерживают крупные частицы. Решётки являются препятствием для прохождения только наиболее массивных из них. Ширина отверстий может достигать 1,6 см. Скапливающиеся под ними отвалы периодически извлекают и далее направляют на полигоны для хранения или переработки. Либо измельчают и смешивают с более мелкими частицами, выделяющимися на следующих этапах очистки, а затем также отправляют на хранение и/или переработку.
Сита позволяют осадить относительно мелкие фракции грубодисперсных примесей и, таким образом, могут быть установлены за решёткой для более полной очистки от крупных примесей.
Мелкие частицы песка, шлаков, стекольной массы улавливается в так называемых песколовках. Их функционирование основано на действии силы тяжести. Выделившийся песок накапливают на складах, а затем используют при проведении дорожных работ.
Для отделения твёрдых или более плотных компонентов от воды может быть использован метод центрифугирования. Этим методом можно удалять примеси песка и веществ, находящихся в гелеобразном состоянии.
Для изъятия из стоков жира и жироподобных веществ используют метод флотации.
Главным же элементом конструкции для механической чистки стоков являются отстойники. Они представляют собой искусственные водоёмы, чаще прямоугольной формы, с железобетонными стенами и дном, 3 – 5 м глубиной. На дне отстойника сооружаются скребки для сбора осевших взвесей; другое устройство собирает лёгкий всплывающий материал в специальный бункер.
При механической очистке удаляется большая часть минеральных загрязнителей. Также, отстойники позволяют регулировать сток загрязнённых вод и сделать его более равномерным.
Для частных домовладений, при отсутствии подключения к центральной канализации, разработано компактное устройство для первичной очистки, которое называется септик. При его сооружении сначала выкапывается яма необходимой глубины, на которую кладётся бетонная плита. Расстояние от неё до строения составляет несколько метров. На плиту устанавливают пластиковую ёмкость, которую закрепляют тросами, а затем засыпают. Попадающие в неё загрязнители оседают на дно в виде осадка, а биологические примеси удаляются при помощи колоний анаэробных бактерий. Образующийся при этом метан выходит через специальную трубу.
Очищенные таким образом стоки направляют в грунт, где происходит более полная очистка. Это, конечно, не гарантирует возможности загрязнения грунтовых вод, но всё же гораздо лучше, чем прямой слив загрязнённой воды в грунтовые ямы. Септик требует периодической очистки, в остальном же это устройство может использоваться без каких-либо проблем.
Правила обслуживания
Каждое накопительное устройство имеет собственные условия эксплуатации. Эти правила существенно варьируются в зависимости от принципа работы и особенностей конструкции септика. Основные требования:
- В системах, где используется биоочистка сточных канализационных вод, обязательно нужно при чистке оставлять на дне примерно 1/5 часть ила для обеспечения жизнедеятельности бактерий. Если у Вас используется автономная очистная станция Топас или Танк, то нужно обязательно обеспечивать бактерий в активной фазе необходимыми биологическими остатками;
- Для очистки стоков используются резиновые трубки, насосы или другие устройства, которые помогут убрать со стенок нарост и ил. Но сейчас в большинстве известных систем применяются автоматические приборы для очистки (встроенные дренажные насосы, трубы вывода стоков);
- Иногда при грунтовой доочистке эффективность работы септика значительно снижается. В таком случае Вам необходимо пересмотреть рекомендации специалистов по установке очистительной станции. Если грунт перенасыщен влагой, то он не сможет нормально очистить воду.
Фото — ручная работа
Какие бывают стоки
Стоки бывают:
- хозяйственно-бытовые — из домов, дач, санаториев, пищевых организаций, культурных зданий, магазинов;
- промышленно-бытовые — от различных предприятий;
- от медицинских организаций, в том числе инфекционных больниц;
- от предприятий животноводства и птицеводства;
- стоки шахт, карьеров;
- ливневые;
- дренажные.
Хозяйственно-бытовые стоки сильно загрязнены микроорганизмами, органическими частицами. Перед дезинфекцией их очищают механическим и биологическим методом. Состав промышленных стоков зависит от особенностей работы предприятия.
Наиболее опасны в плане инфицирования сточные воды от инфекционных больниц, животноводческих и птицеводческих учреждений. Наименьшим загрязнением отличаются дренажные, ливневые стоки.
К просмотру познавательный сюжет:
Нормы состава промышленных стоков для сброса в канализацию
Промышленные стоки, отводимые в систему городской канализации, должны соответствовать нормативам местного оператора водоотведения (городского водоканала). Чаще всего такие требования устанавливаются в зависимости от состояния городских очистных сооружений. Они могут быть чувствительными к составу стока. Ведь на многих заводах сточные воды содержат вещества, способные вызвать коррозию или разрушение трубопроводов и оборудования.
Промышленные воды, которые сбрасываются в централизованную канализационную систему, не должны нарушать следующие требования:
- в воде не должно быть абразивных материалов, которые способны образовывать осадок в трубах и повреждать их;
- сточные воды не должны содержать веществ, агрессивных по отношению к материалам оборудования (сильные кислоты и щелочи);
- в стоках не должно быть взрывоопасных или радиоактивных веществ;
- температура воды не должна превышать 40 градусов по Цельсию;
- pH должно находиться в пределах от 6,5 до 8,5.
Требования ПДК к сбросу промышленных сточных вод
При сбросе сточных вод непосредственно в водный объект необходимо руководствоваться нормативом под номером ГН 2.1.5.1315-03. В нем определены предельно допустимые концентрации веществ, превышение которых нанесет непоправимый вред флоре и фауне водоема (а также приведет к проверкам и штрафам). Важнейшие из значений представлены в таблице.
Значения ПДК для сброса сточных вод в водоемы
Аграрно-промышленные и животноводческие комплексы чаще всего имеют превышения по фенолам и маслам, а автомобильные заводы – по металлам и нефтепродуктам.
Когда загрязнения промышленных вод превышают указанные значения, устанавливают сооружения очистки стоков.
Виды загрязнений промышленных сточных вод
Загрязнения промышленных вод различаются по агрегатному состоянию, по размеру, по химической инертности. Для того, чтобы наиболее правильно подобрать методику очистки промышленных вод, применяют следующую классификацию:
- грубодисперсные взвешенные примеси;
- эмульгированные примеси;
- мелкодисперсные частицы;
- эмульсии;
- металлы;
- органические вещества (органика);
- ПАВ и АПАВ.
