2015-01-13
2018
Гамма-установки на подобии РХУНД действуют следующим способом: при поступлении воды в полость сетчатого цилиндра приёмно-разделительного агрегата, твёрдые включения переходят вверх шнеком, далее отжимаются в диффузоре и следуют в бункер – сборник. Потом вода разбавляется чистой водой до определённой концентрации и подается в агрегат гамма-установки, в нем под действием гамма излучения изотопа Со60 и начинает происходить сам процесс обеззараживания.
Гамма-излучение угнетающе действует на активность микробных дегидраз (ферментов). При больших порциях гамма-излучения гибнет большинство возбудителей таких опасных болезней как полиомиелит, тиф и прочее.
Еще один физико-химический метод обеззараживания воды при помощи внедрения ионообменных смол. G.Gillissen (1960) продемонстрировал способность анионообменных смол освобождать жидкость от микробов категории соli. Вероятна регенерация смолы. Е.В.Штанников (1965) установил вероятность очистки воды от микробов ионообменными полимерами. Учитывая мнение творца данный результат связан с сорбцией вируса и с его денатурацией с помощью кислотной либо особо щелочной реакции. Еще одна работа Штанникова описывает метод обеззараживания воды ионактивными полимерами, где располагаться токсин ботулизма. Обеззараживание случается с помощью окисления токсина и его сорбции.
Кроме этих факторов изучалась возможность обеззараживания воды токами высокой частоты и магнитной обработкой.
16.Виды сточных вод и их краткая характеристика
Сточными водами принято называть пресные воды, изменившие вследствие хозяйственно-бытовой и промышленной деятельности человека свои физико-химические и биохимические свойства. По происхождению сточные воды разделяют на следующие классы: хозяйственно-бытовые, промышленные и дождевые сточные воды.
Бытовые сточные воды – сточные воды жилых, административных и коммунальных зданий, от бытовых помещений производственных заводов. Особенности их образования хорошо всем известны.
Промышленные сточные воды образуются в ходе производственной деятельности предприятий, заводов, комплексов, электростанций, автомоек и т.д. Состав таких вод разнообразен и содержит отработавшие технологические и маточные растворы, промывные воды и воды охлаждающих систем, химводоочистные, карьерные и т.д.
Последний вид подразумевает под собой сточные воды, образованные в процессе таяния снега и выпадения осадков как в жилых, так и в промышленных зонах. Эти сточные воды часто так же называют ливневыми и атмосферными.
Основными характеристиками сточных вод являются:
• виды загрязнений и их концентрация (содержание) в сточных водах
• количество сточных вод, скорость их поступления, расход
• степень равномерности распределения (периодичность) загрязняющего компонента
В хозяйственно-бытовых сточных водах содержатся минеральные и органические загрязняющие вещества, находящиеся в растворённом, коллоидном и нерастворённом состояниях. Различная степень загрязнения в каждом отдельном случае требует особый уникальный подход в проектировании системы очистки сточных вод. Но разнородность состава и явление рассеивания веществ приводят к тому, что стопроцентная очистка сточных вод невозможна. Она регламентируется нормами ПДК (предельно допустимых концентраций) и СанПиНами (санитарными нормами и правилами).
Сточные воды
[править | править вики-текст]Материал из Википедии — свободной энциклопедии
2012-05-28 Fotoflug Cuxhaven Wilhelmshaven DSCF9867 (crop).jpg
Сточные воды — любые воды и атмосферные осадки, отводимые в водоёмы с территорий промышленных предприятий и населённых мест через систему канализации или самотёком, свойства которых оказались ухудшенными в результате деятельности человека.
:
по источнику происхождения:
производственные (промышленные) сточные воды (образующиеся в технологических процессах производств), отводятся через систему промышленной или общесплавной канализации
бытовые (хозяйственно-бытовые) сточные воды (образующиеся в результате бытовой жизнедеятельности человека), отводятся через систему хозяйственно-бытовой или общесплавной канализации
поверхностные сточные воды (делятся на дождевые и талые — образующиеся при таянии снега, льда, града), отводятся, как правило, через систему ливневой канализации. Также могут называться «ливневые стоки»[1]
Производственные сточные воды, в отличие от атмосферных и бытовых, не имеют постоянного состава и могут быть разделены:
по составу загрязнителей на:
загрязнённые по преимуществу минеральными примесями
загрязнённые по преимуществу органическими примесями
загрязнённые как минеральными, так и органическими примесями
по концентрации загрязняющих веществ:
с содержанием примесей 1—500 мг/л
с содержанием примесей 500—5000 мг/л
с содержанием примесей 5000—30000 мг/л
с содержанием примесей более 30000 мг/л
по свойствам загрязнителей
по кислотности:
неагрессивные (pH 6,5—8)
слабоагрессивные (слабощелочные — pH 8—9 и слабокислые — pH 6—6,5)
сильноагрессивные (сильнощелочные — pH>9 и сильнокислые — pH<6)
по токсическому действию и действию загрязнителей на водные объекты:
содержащие вещества, влияющие на общесанитарное состояние водоёма (напр., на скорость процессов самоочищения)
содержащие вещества, изменяющие органолептические свойства (вкус, запах и др.)
содержащие вещества, токсичные для человека и обитающих в водоёмах животных и растений
Состав сточных вод[править | править вики-текст]
В составе сточных вод выделяют две основных группы загрязнителей — консервативные, то есть такие, которые с трудом вступают в химические реакции и практически не поддаются биологическому разложению (примеры таких загрязнителей соли тяжёлых металлов, фенолы, пестициды) и неконсервативные, то есть такие, которые могут в том числе подвергаться процессам самоочищения водоёмов.
В состав сточных вод входят как неорганические (частицы грунта, руды и пустой породы, шлака, неорганические соли, кислоты, щёлочи); так и органические (нефтепродукты, органические кислоты), в том числе биологические объекты (грибки, бактерии, дрожжи, в том числе болезнетворные).
Физико-химические показатели сточных вод некоторых промышленных предприятий[2]
Показатель Металлургический комбинат Фабрика первичной переработки шерсти Гидролизный завод Спирткрахмальный завод Красильно-отделочная фабрика
Содержание, мг/л
плотного остатка 600 33500 8600 1400 1200
взвешенных веществ 500 28000 950 470 170
азота аммонийного — 210 150 45 12
фосфатов — — 40 15 1
нефтепродуктов 40 — — — —
жиров — 7800 — — —
ПАВ — — — — 100
фурфурола — — 50 — —
Интенсивность окраски по разбавлению, мг/л — — — — 1:150
БПК5 — 6300 2400 360 200
БПКполн — 17800 3300 580 250
ХПК 50 44000 4900 830 600
pH 8 9,5 5,5 7,2 9
Очистка сточных вод[править | править вики-текст]
Основная статья: Очистка сточных вод
Очистка сточных вод — это разрушение или удаление из них загрязняющих веществ, обеззараживание и удаление патогенных организмов.
Существует большое многообразие методов очистки, которые можно разделить на следующие основные группы по основным используемым принципам:
физические. Основаны на гравиметрических и фильтрационных методах разделения. Позволяют отделить нерастворимые твердые примеси. По стоимости механические методы очистки относятся к одним из самых дешёвых методов.
химические. Основаны на реакциях компонентов сточных вод с реагентами. Чаще всего, химические методы, используют для нормализации pH сточных вод или осаждения нерастворимых солей и гидроксидов тяжелых металлов, образующихся в результате реакции. При использовании, в качестве реагентов перекисных или содержащих активный хлор соединений (например, озон и гипохлорит) достигают обеззараживания и осветления сточных вод, за счет окисления органических примесей. В процессе химической очистки может накапливаться достаточно большое количество осадка, если же образования осадка не происходит, то повышается солесодержание сточных вод.
физико-химические. Основаны на совмещении физических и химических методов в процессе очистки сточных вод.
Можно выделить коагуляцию, сорбцию, экстракцию, электролиз, ионный обмен, обратный осмос. Это, сравнительно, низкопроизводительные методы, отличающиеся высокой стоимостью очистки сточных вод. Позволяют очистить сточные воды от растворимых и жидких нерастворимых соединений.
биологические. В основе этих методов лежит использование микроорганизмов, разлагающих органические соединения в сточных водах. Применяются биофильтры с тонкой бактериальной плёнкой, биологические пруды с населяющими их микроорганизмами, аэротенки с активным илом из бактерий и микроорганизмов.
Часто применяются комбинированные методы, использующие на нескольких этапах различные методы очистки. Применение того или иного метода зависит от концентрации и вредности примесей. Качественная очистка сточных вод, не реализуема без последовательной обработки сточных вод несколькими методами.
В зависимости от того, извлекаются ли компоненты загрязняющих веществ из сточных вод, все методы очистки можно разделить на регенеративные и деструктивные.
17УСЛОВИЯ СБРОСА СТОЧНЫХ ВОД В ВОДОЕМ
Многообразие количества и качества сточных вод, как производственных, так и хозяйственно-бытовых, определяет выбор системы водоотве-дения и схемы водоотводящих сетей, и, соответственно, методы очистки.
Санитарная характеристика водоема составляется на основании санитарно-топографического обследования. При этом учитываются также санитарные условия водообеспечения населенных мест. На основании таких обследований составлены показатели качества воды источников водопользования. Они разделяются на три класса.
Разделение водных источников по классам показывает большой их разброс по качеству и количеству воды. Показатели качества воды изменяются в зависимости от гидрогеологических условий объекта, его географического положения, а также от наличия промышленных предприятий (они могут сбрасывать сточные воды в водоем). По своему назначению водные источники делятся на рыбохозяйственные и хозяйственно-бытовые.и культурно-бытовые.
Рыбохозяйственные объекты в свою очередь подразделяются на Две категории. К первой относят объекты, используемые для сохранения и воспроизводства ценных пород рыб, обладающих высокой чувствительностью к кислороду. Ко второй – все водные объекты, используемые для других рыбохозяйственных целей.
При выпуске очищенных сточных вод в водоем необходимо учитывать категорию водного объекта и ПДК вредных загрязнений. Условия спуска сточных вод в водоемы регламентированы «Правилами охраны поверхностных вод от загрязнений сточными водами». Этими правилами установлены нормативы качества воды: для водоемов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования; для водоемов, используемых в рыбохозяйственных целях.
В соответствии с правилами запрещается спуск в водоемы сточных вод, которые могут быть устранены путем перехода на безводное производство или путем повторного и оборотного использования.
Правила устанавливают нормативы качества воды водоемов по категориям водопользования: к первой категории относятся участки водоемов, используемые в качестве источников для централизованного или нецентрализованного питьевого водоснабжения, а также водоснабжения предприятий пищевой промышленности. Ко второй – участки водоемов, используемых для спорта и отдыха населения.
Показатели качества воды по классам при водопользовании
Приведенные в правилах нормативы качества воды в водоемах относятся к створам, расположенным на проточных участках на 1 км выше ближайшего пункта водопользования, на непроточных участках и водохранилищах – к створам в 1 км в обе стороны от пункта водопользования.
Уточнение категорий водоемов или их участков производится органами санитарно-эпидемиологической службы и рыбохозяйственных организаций. Общие требования к составу и свойствам воды в водоемах и водотоках соответствующих категорий после выпуска в них сточных вод, подвергшихся необходимой очистке, приведены в табл. 8.3.
Требования к выпуску сточных вод в море соответствуют нормативам приема очищенных сточных вод во внутренние водотоки и водоемы. Однако, имеются и некоторые особенности. Согласно «Правилам санитарной охраны прибрежных вод морей», при разработке соответствующих проектов учитываются границы района морского водопользования по береговой линии. В сторону моря она принимается не менее 2 км от береговой линии, далее на 10 км в обе стороны от границ района водопользования по берегу и в сторону моря. Предусматривается первый пояс санитарной охраны. В границах района водопользования сброс очищенных промышленных и бытовых сточных вод, включая судовые, запрещается.
Допустимые изменения состава воды в водоемах и водотоках после выпуска в них очищенных сточных вод
Спуск сточных вод, содержащих радиоактивные вещества, в хозяйственно-бытовую систему водоотведения регламентируется «Санитарными правилами работы с радиоактивными веществами и источниками ионизирующих излучений».
Радиоизотопы являются биологически-активными в микроколичествах. Они способны избирательно накапливаться на различных субстратах животного и растительного происхождения. Поэтому запрещается спуск сточных вод, содержащих радиоактивные элементы, в водоемы, предназначенные для разведения рыбы и водоплавающей птицы.
Спуск сточных вод в непроточные водоемы, моря или водохранилища в последнее время стал чаще встречаться в санитарной практике. Этот вопрос недостаточно изучен в отношении разбавления и самоочищения. При спуске сточных вод в непроточные водоемы из-за ограниченности их объема нельзя рассчитывать только на разбавление, не выяснив степень стабильности веществ в сточных водах. Для возможности выпуска сточных вод в такие водоемы необходимо научное обоснование условий спуска сточных вод.
Условия спуска сточных вод в водоемы, изложенные в «Правилах» распространяются на все объекты водоотведения, независимо от их ведомственной принадлежности, при обязательном согласовании с органами государственного санитарного надзора и рыбоохраны.
18Отбор проб — операция, от правильного выполнения которой во многом зависит точность получаемых результатов. Отбор проб при полевых анализах необходимо планировать, намечая точки и глубины отбора, перечень определяемых показателей, количество воды, отбираемой для анализа, совместимость способов консервации проб для их последующего анализа. Чаще всего на водоеме отбираются так называемые разовые пробы. Однако, при обследовании водоема может возникнуть необходимость отбора и серий периодических и регулярных проб — из поверхностного, глубинного, придонного слоев вод и т.д. Пробы могут быть отобраны также из подземных источников, водопровода и т.п. Усредненные данные о составе вод дают смешанные пробы.
В нормативных документах (ГОСТ 24481, ГОСТ 17.1.5.05, ИСО 5667-2 и др.) определены основные правила и рекомендации, которые следует использовать для получения репрезентативных проб. Различные виды водоемов (водоисточников) обуславливают некоторые особенности отбора проб в каждом случае. Рассмотрим основные из них.
Пробы из рек и водных потоков отбирают для определения качества воды в бассейне реки, пригодности воды для пищевого использования, орошения, для водопоя скота, рыборазведения, купания и водного спорта, установления источников загрязнения.
Для определения влияния места сброса сточных вод и вод притоков, пробы отбирают выше по течению и точке, где произошло полное смешение вод. Следует иметь в виду, что загрязнения могут быть неравномерно распространены по потоку реки, поэтому обычно пробы отбирают в местах максимально бурного течения, где потоки хорошо перемешиваются. Пробоотборники помещают вниз по течению потока, располагая на нужной глубине. Пробы из природных и искусственных озер (прудов) отбирают с теми же целями, что и пробы воды из рек. Однако, учитывая длительность существования озер, на первый план выступает мониторинг качества воды в течение длительного периода времени (несколько лет), в том числе в местах, предполагаемых к использованию человеком, а также установление последствий антропогенных загрязнений воды (мониторинг ее состава и свойств). Отбор проб из озер должен быть тщательно спланирован для получения информации, к которой можно было бы применять статистическую оценку. Слабопроточные водоемы имеют значительную неоднородность воды в горизонтальном направлении. Качество воды в озерах часто сильно различается по глубине из-за термальной стратификации, причиной которой является фотосинтез в поверхностной зоне, подогрев воды, воздействие донных отложений и др. В больших глубоких водоемах может появляться также внутренняя циркуляция.
Следует отметить, что качество воды в водоемах (как озерах, так и реках) носит циклический характер, причем наблюдается суточная и сезонная цикличность. По этой причине ежедневные пробы следует отбирать в одно и тоже время суток (например, в 12 часов), а продолжительность сезонных исследований должна быть не менее 1 года, включая исследования серий проб, отобранных в течение каждого времени года. Это особенно важно для определения качества воды в реках, имеющих резко отличающиеся режимы — межень и паводок.
Пробы влажных осадков (дождя и снега) чрезвычайно чувствительны к загрязнениям, которые могут возникнуть в пробе при использовании недостаточно чистой посуды, попадании инородных (не атмосферного происхождения) частиц. Считается, что пробы влажных осадков не следует отбирать вблизи источников значительных загрязнений атмосферы — например, котельных или ТЭЦ, открытых складов материалов и удобрений, транспортных узлов и др. В подобных случаях проба осадков будет испытывать значительное влияние указанных локальных источников антропогенных загрязнений. Образцы осадков собирают в специальные емкости, приготовленные из нейтральных материалов.
Дождевая вода собирается при помощи воронки (диаметром не менее. 20 см) в мерный цилиндр (или непосредственно в ведро) и хранится в них до проведения анализа. Отбор проб снега обычно проводят, вырезая керны на всю глубину (до земли), причем делать эта целесообразно в конце периода обильных снегопадов (в начале марта). Пробы грунтовых вод отбирают для определения пригодности грунтовых вод в качестве источника питьевой воды, для технических или сельскохозяйственных целей, определения влияния на качество грунтовых вод потенциально опасных хозяйственных объектов, при проведении мониторинга загрязнителей грунтовых вод.
Грунтовые воды изучают, отбирая пробы из артезианских скважин, колодцев, родников. Следует иметь в виду, что качество воды в различных водоносных горизонтах может значительно различаться, поэтому при отборе пробы грунтовых вод следует оценить доступными способами глубину горизонта, из которого отобрана проба, возможные градиенты подземных потоков, информацию о составе подземных пород, через которые пролегает горизонт. Поскольку в точке отбора пробы может создаться концентрация различных примесей, отличная от всего водоносного слоя, необходимо откачивать из скважины (или из родника, делая в нем углубление) воду в количестве, достаточном для обновления воды в скважине, водопроводе, углублении и т.п.
Пробы воды из водопроводных сетей отбирают в целях определения общего уровня качества водопроводной воды, поиска причин загрязнения распределительной системы, контроля степени возможного загрязнения питьевой воды продуктами коррозии и др. Для получения репрезентативных проб при отборе воды из водопроводных сетей соблюдают следующие правила:
— отбор проб проводят после спуска воды в течение 10-15 мин — времени, обычно достаточного для обновления воды с накопившимися загрязнителями;
— для отбора не используют концевые участки водопроводных сетей, а также участки с трубами малого диаметра (менее 1,2см);
— для отбора используют по возможности участки с турбулентным потоком — краны вблизи клапанов, изгибов; — при отборе проб вода должна медленно течь в пробоотборную емкость до ее переполнения.
Отбор проб с целью определения состава воды (но не качества!) проводится также при изучении сточных вод, вод и пара котельных установок и др. Подобные работы имеют, как правило, технологические цели, требуют от персонала специальной подготовки и соблюдения, дополнительных правил безопасности.
При отборе проб следует обращать внимание (и фиксировать в протоколе) на сопровождавшие отбор проб гидрологические и климатические условия, такие как осадки и их обилие, паводки, межень и застойность водоема и др.
Пробы воды для анализа могут отбираться как непосредственно перед анализом, так и заблаговременно. Для отбора проб специалисты используют стандартные батометры либо бутыли вместимостью не менее 1 л, открывающиеся и наполняющиеся на требуемой глубине. В связи с тем, что для анализа полевыми методами по какому-либо одному показателю (за исключением растворенного кислорода и БПК) обычно достаточно 30-50 мл воды, отбор проб непосредственно перед анализом может быть выполнен в колбу вместимостью 250-500 мл (например, из состава комплекта-лаборатории, измерительного комплекта и т.п.).
Посуда для отбора проб должна быть чистой. Чистота посуды обеспечивается предварительным мытьем ее горячей мыльной водой (стиральные порошки и хромовую смесь не использовать!), многократным споласкиванием чистой теплой водой. В дальнейшем для отбора проб желательно использовать одну и ту же посуду. Сосуды, предназначенные для отбора проб, предварительно тщательно моют, ополаскивают не менее трех раз отбираемой водой и закупоривают стеклянными или пластмассовыми пробками, прокипяченными в дистиллированной воде. Между пробкой и отобранной пробой в сосуде оставляют воздух объемом 5-10 мл. В общую посуду отбирают пробу на анализ только тех компонентов, которые имеют одинаковые условия консервации и хранения.
Отбор проб, не предназначенных для анализа сразу же (т.е. отбираемых заблаговременно), производится в герметично закрывающуюся стеклянную или пластмассовую (желательно фторопластовую) посуду вместимостью не менее 1 л.
Для получения достоверных результатов анализ воды следует выполнять, по возможности, скорее. В воде протекают процессы окисления-восстановления, сорбции, седиментации, биохимические процессы, вызванные жизнедеятельностью микроорганизмов и др. В результате некоторые компоненты могут окисляться или восстанавливаться: нитраты — до нитритов или ионов аммония, сульфаты — до сульфитов; кислород может расходоваться на окисление органических веществ и т.п. Соответственно могут изменяться и органолептические свойства воды — запах, привкус, цвет, мутность. Биохимические процессы можно замедлить, охладив воду до температуры 4-5 °С (в холодильнике).
Однако, даже владея полевыми методами анализа, не всегда есть возможность выполнить анализ сразу же после отбора пробы. В зависимости от предполагаемой продолжительности хранения отобранных проб может возникнуть необходимость в их консервации. Универсального консервирующего средства не существует, поэтому пробы для анализа отбирают в несколько бутылей. В каждой из них воду консервируют, добавляя соответствующие химикаты в зависимости от определяемых компонентов.
При анализе воды на некоторые показатели (например, растворенный кислород, фенолы, нефтепродукты) к отбору проб предъявляются особые требования. Так, при определении растворенного кислорода и сероводорода важно исключить контакт пробы с атмосферным воздухом, поэтому бутыли необходимо заполнять при помощи сифона — резиновой трубки, опущенной до дна склянки, обеспечивая переливание воды через край при переполнении склянки. Подробно особые условия при отборе проб (если они существуют) приводятся при описании соответствующих анализов. Следует иметь в виду, что ни консервация, ни фиксация не обеспечивают постоянства состава воды неограниченно долго. Они лишь сохраняют на определенное время соответствующий компонент в воде, что позволяет доставить пробы к месту анализа, — например, в полевой лагерь, а при необходимости — и в специализированную лабораторию. В протоколах отбора и анализа проб обязательно указываются даты отбора и анализа проб.
19Очистка сточных вод
[править | править вики-текст]Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 1 июня 2014; проверки требуют 5 правок.
Танк-отстойник первичной очистки
Очистка сточных вод — комплекс мероприятий по удалению загрязнений, содержащихся в бытовых и промышленных сточных водах.
Процесс очистки делится на 4 этапа:
механический
биологический
физико-химический
дезинфекция сточных вод.
Содержание [убрать]
1 Механический этап
2 Биологический этап
3 Физико-химический этап
4 Дезинфекция сточных вод
5 Мобильные устройства водоочистки
6 Термическая утилизация
7 См. также
8 Ссылки
9 Примечания
Механический этап[править | править вики-текст]
Производится предварительная очистка поступающих на очистные сооружения сточных вод с целью подготовки их к биологической очистке. На механическом этапе происходит задержание нерастворимых примесей[источник не указан 605 дней].
Сооружения для механической очистки сточных вод:
решётки (или УФС — устройство фильтрующее самоочищающееся) и сита;
песколовки;
первичные отстойники;
мембранные элементы;
септики.
Для задержания крупных загрязнений органического и минерального происхождения применяются решётки и для более полного выделения грубодисперсных примесей — сита. Максимальная ширина прозоров решётки составляет 16 мм. Отбросы с решёток либо дробят и направляют для совместной переработки с осадками очистных сооружений, либо вывозят в места обработки твёрдых бытовых и промышленных отходов.
Затем стоки проходят через песколовки, где происходит осаждение мелких частиц (песок, шлак, битого стекла т. п.) под действием силы тяжести, и жироловки, в которых происходит удаление с поверхности воды гидрофобных веществ путём флотации. Песок из песколовок обычно складируется или используется в дорожных работах.
В последнее время мембранная технология становится перспективным способом при очистке сточных вод[источник не указан 605 дней]. Эта технология применяется в комплексе с традиционными способами, для более глубокой очистки стоков и возврата их в производственный цикл.
Очищенные таким образом сточные воды переходят на первичные отстойники для выделения взвешенных веществ. Снижение БПК составляет 20-40 %[источник не указан 605 дней].
В результате механической очистки удаляется до 60-70 % минеральных загрязнений, а БПК5 снижается на 30 %. Кроме того, механическая стадия очистки важна для создания равномерного движения сточных вод (усреднения) и позволяет избежать колебаний объёма стоков на биологическом этапе.
Биологический этап[править | править вики-текст]
Биологическая очистка предполагает деградацию органической составляющей сточных вод микроорганизмами (бактериями и простейшими)[источник не указан 605 дней].
На данном этапе происходит минерализация сточных вод, удаление органического азота и фосфора, главной целью является снижение БПК.
Могут использоваться как аэробные, так и анаэробные микроорганизмы.
С технической точки зрения различают несколько вариантов биологической очистки. На данный момент основными являются активный ил (аэротенки), биофильтры и метантенки (анаэробное брожение).
Первичные отстойники, куда на этом этапе попадает вода, предназначены для осаждения взвешенной органики. Это железобетонные резервуары глубиной пять метров и диаметром 40 и 54 метра. В их центры снизу подаются стоки, осадок собирается в центральный приямок проходящими по всей плоскости дна скребками, а специальный поплавок сверху сгоняет все более легкие, чем вода, загрязнения в бункер.
Также в биологической очистке, после первичных отстойников и аэротенков существует вторая линия радиальных отстойников. Во вторичных отстойниках находятся илососы. Они предназначены для удаления активного ила со дна вторичных отстойников очистных сооружений промышленных и хозяйственных стоков.
Физико-химический этап[править | править вики-текст]
Данные методы используют для очистки от растворенных примесей, а в некоторых случаях и от взвешенных веществ. Многие методы физико-химической очистки требуют предварительного глубокого выделения из сточной воды взвешенных веществ, для чего широко используют процесс коагуляции.
В настоящее время в связи с использованием оборотных систем водоснабжения существенно увеличивается применение физико-химических методов очистки сточных вод, основными из которых являются:
— флотация;
— сорбция;
— центрифугирование;
— ионообменная и электрохимическая очистка;
— гиперфильтрация;
— нейтрализация;
— экстракция;
— эвапорация;
— выпаривание, испарение и кристаллизация.
Важным этапом при очистке сточных вод является механическое обезвоживание осадка. На данный момент существует несколько технологий обезвоживания - с помощью камерных фильтр-прессов, с помощью ленточных прессов и с помощью центрифуг (декантеров). Каждая технология имеет свои плюсы и минусы (занимаемая площадь, энергопотребление, стоимость и тп). При обезвоживании обычно используют реагент (флокулянт) для увеличения эффективности обезвоживания. В настоящее время широкое применение получает использование центрифуг для обезвоживания. Качество разделения жидкой и твердой фракции самое высокое из вышеупомянутых технологий.
Дезинфекция сточных вод[править | править вики-текст]
Для окончательного обеззараживания сточных вод предназначенных для сброса на рельеф местности или в водоем применяют установки ультрафиолетового облучения.
Для обеззараживания биологически очищенных сточных вод, наряду с ультрафиолетовым облучением, которое используется, как правило, на очистных сооружениях крупных городов, применяется также обработка хлором в течение 30 минут.
Хлор уже давно используется в качестве основного обеззараживающего реагента практически на всех очистных сооружениях в городах России. Поскольку хлор довольно токсичен и представляет опасность, очистные предприятия многих городов России уже активно рассматривают другие реагенты для обеззараживания сточных вод, такие как гипохлорит, дезавид (сам реагент и его компоненты не входят в список разрешённых к применению в целях обеззараживания.В ЕС основной компонент запрещен с 09.02.2010) и озонирование.
Мобильные устройства водоочистки[править | править вики-текст]
Наряду со стационарными станциями очистки сточных вод в случаях, когда имеется потребность в очистке небольших их объёмах или не постоянно, применяются мобильные станции водоочистки. Как правило, они состоят из барботёра, угольного фильтра, ёмкости обеззараживания и циркуляционного насоса.
Термическая утилизация[править | править вики-текст]
Факельная установка ГФУ-5 сжигает стоки на месторождении Медвежье. 2009
В ряде случаев механическая и химреагентная очистка не даёт необходимых результатов. Альтернативой является термическая утилизация технологических сточных вод путём их сжигания в печах, горелках и различного рода установках. За рубежом наибольшее распространение получили печи термического разложения (более совершенные, но дорогостоящие). В России широко используется огневой метод — универсальный, надежный и недорогой.
Суть его заключается в том, что технологические стоки в распыленном мелкодисперсном состоянии впрыскиваются в факел, образуемый при сжигании газообразного или жидкого топлива. При этом происходит испарение воды, а вредные примеси разлагаются (сгорают) до составляющих (СО2 и Н2О).[1]
21Методы очистки городских сточных вод
Городские сточные воды обрабатываются на сооружениях механической и биохимической (биологической) очистки. Технология очистки сточных вод развивается в направлении интенсификации процессов биохимической очистки, проведения последовательно процессов биохимической и физико-химической очистки, конечной целью которых является повторное использование глубоко очищенных сточных вод на промышленных предприятиях.
При механической очистке из сточной воды удаляются загрязнения, находящиеся в ней главным образом в нерастворенном и частично коллоидном состоянии. Крупные отбросы, тряпки, бумага, остатки овощей и фруктов и различные производственные отходы задерживаются решетками. Отбросы, задержанные на решетках, направляются в дробилки. Применяют также решет-ки-дробилки, в которых одновременно задерживаются и дробятся крупные отбросы.
Основная масса загрязнений минерального происхождения (песок), удельный вес частиц которых значительно выше удельного веса воды, осаждается в песколовках. Песок из песколовок направляется обычно в виде песчаной пульпы на песковые площадки, где он обезвоживается и периодически удаляется.
Основная масса загрязнений органического происхождения, находящаяся во взвешенном состоянии, выделяется из сточной жидкости в отстойниках. Вещества, удельный вес которых больше удельного веса воды, падают на дно. Вещества более легкие, чем вода (жиры, масла, нефть, смолы), всплывают на поверхность и их отделяют от сточной жидкости. На некоторых станциях перед отстойниками устраивают специальные сооружения — преаэраторы, в которых сточные воды кратковременно аэрируют, чтобы повысить эффект осветления в отстойниках. Отстойники можно заменять биокоагуляторами, в которых осуществляются кратковременная аэрация и отстаивание. Применяются также осветлителя с естественной аэрацией.
К сооружениям механической очистки можно отнести септики, двухъярусные отстойники и осветлители-пере-гниватели, в которых осветляется жидкость и обрабатывается выпавший осадок. Механическая очистка сточных вод является окончательной стадией в том случае, если по местным условиям и в соответствии с санитарными правилами сточные воды можно спустить после дезинфекции в водоем. Чаще же механическая очистка — предварительная стадия перед биохимической очисткой.
Биохимические методы очистки основаны на использовании жизнедеятельности микроорганизмов, которые окисляют органические вещества, находящиеся в сточных водах в коллоидном и растворенном состояниях. Биохимическим методом удается почти полностью освободиться от органических загрязнений, остающихся в воде после механической очистки.
Сооружения для биологической (биохимической) очистки сточных вод могут быть разделены на два основных типа:
1) сооружения, в которых биологическая очистка осуществляется в условиях, близких к естественным (поля фильтрации и биологические пруды). Сточная жидкость очищается на них довольно медленно за счет запаса кислорода в почве и в воде биологических прудов, а также вследствие жизнедеятельности микроорганизмов-минерализаторов, окисляющих попадающие в почву и воду органические загрязнения;
2) сооружения, в которых очистка сточных вод осуществляется в искусственно созданных условиях (биологические фильтры и аэротенки). В этих сооружениях искусственно создаются условия, при которых процессы очистки сточных вод идут значительно интенсивнее.
Очищенную сточную воду для обезвреживания и уничтожения оставшихся болезнетворных микроорганизмов перед спуском в водоем следует дезинфицировать. Так как требования к степени очистки сточных вод повышаются, их подвергают доочистке. Для этой цели применяют двуОчистка городских сточных вод
Очистка городских сточных водГородские сточные воды подвергаются биохимической и механической обработке на специальных очистных сооружениях. Наибольшей интенсивностью характеризуются биохимические технологии очистки, предусматривающие определенную последовательность выполняемых процессов.
Очистка стоков в настоящее время приобретает все большую актуальность. Основной целью применяемых методов является защита окружающей среды и экономия водных ресурсов посредством повторного использования очищенных стоков в различных областях промышленности.
Механическая очистка
Механическая очистка стоков предусматривает удаление из воды нерастворенных загрязнений, а также веществ, находящихся в коллоидном состоянии. Такие минеральные загрязнения, как песок, оседают в песколовках. После этого он отправляется на песковые площадки и может быть повторно использован. Проще всего из сточных вод удаляются вещества, удельный вес которых больше удельного веса воды. Они оседают на дно, не растворяясь.
Очистка городских стоков механическим способом осуществляется и в отстойниках. Здесь нефтепродукты, смолы, масла, жиры и другие легкие вещества поднимаются на поверхность воды и удаляются. В ряде случаев перед тем, как попасть в отстойник, сточные воды поступают в преаэраторы. В этих сооружениях жидкость частично аэрируется, благодаря чему процесс ее осветления в отстойниках ускоряется.
Очистка городских сточных вод
Двухъярусные отстойники, септики и осветлители-перегниватели также следует отнести к средствам механической очистки. В этих сооружениях сточные воды осветляются, а выпавший осадок подвергается обработке.
Механическая очистка бывает достаточной лишь в том случае, когда сточные воды после дезинфекции могут быть спущены в водоем без нарушения местных санитарных норм. Однако в большинстве случаев механическая очистка стоков предшествует биохимической.
Биохимическая очистка
Она основывается на применении микроорганизмов, способных окислять органические загрязнения, присутствующие в жидкой среде в растворенном и коллоидном состояниях. Посредством таких мер можно максимально избавиться от органических загрязнений в воде, не поддающихся механической очистке. Для биохимической очистки сточных вод используют сооружения двух типов.
1. Поля фильтрации, биологические пруды
В этих сооружениях очистка происходит сравнительно медленно из-за больших запасов кислорода и в результате жизнедеятельности бактерий, окисляющих органические вещества, проникающие в воду и почву.
2. Аэротенки и биологические фильтры
В этих сооружениях очистка стоков происходит в специально созданных условиях и протекает гораздо интенсивнее.
После очистки городские сточные воды нуждаются в обеззараживании и в обязательном порядке дезинфицируются. Для этой цели используют гипохлорит натрия или газообразный хлор. Это связано с тем, что осадок, образовавшийся в результате очистки городских стоков, требует обработки и утилизации.
22.ОЧИСТКА ПРОМЫШЛЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД
