top of page

Современные методы очистки сточных вод предприятий

Сточными называются воды, которые уже были использованы. А также те, которые протекали по грязным поверхностям - например, атмосферные осадки. Понимая опасность сточных вод, люди стараются не допускать их попадания в природу. Такие воды загрязняют собой воздух, водоемы и почву, отравляя все живое. Поэтому предварительно они должны пройти очистку.



Какие бывают сточные воды

Всего выделяется 3 вида сточных вод.

Производственные - используются в различных технологических процессах.

Хозяйственные - образуются в результате жизнедеятельности человека. Туалет, душ, кафе и рестораны - все это источник хозяйственных сточных вод.

Атмосферные стоки образуются из дождевой и талой воды, которая стекает по различным промышленным зданиям. Сама по себе такая вода очень чистая, загрязняет ее именно контакт с поверхностями.

Все три типа сточных вод можно встретить на любом предприятии промышленности. Имеет значение и тип загрязнений, которые несут в себе сточные воды - это могут быть растворимые вещества, которые образуют растворы, и нерастворимые, которые образуют взвесь и осадок. Различается и состав загрязнений: он может быть биологический, органический или неорганический. А еще имеет значение концентрация кислот в сточных водах: чем их больше, тем жидкость агрессивнее.

Состав сточных вод влияет на выбор метода их очистки предприятием. В общем виде выделяются механические, химические, биологические, электрохимические и физико-химические методы. Все они используются в современном мире, параллельно разрабатываются новые. Стоит рассмотреть каждую группу методов очистки поподробнее.



Очистка промышленных сточных вод: химические методы

Химические методы очистки подразумевают всевозможные превращения одних веществ в другие. Это происходит вследствие следующих типов реакций: нейтрализация, окисление и восстановление.

Нейтрализация

Популярный способ очистки сточных вод с высокой кислотностью. Для этого стоки тем или иным образом обрабатывают щелочами - смешивают со щелочными водами, пропускают через ощелачивающие фильтры. Если же проблема обратная - сточные воды слишком щелочные, то в них могут добавить кислые газы или кислотные химикаты. Метод химической нейтрализации помогает не допустить ржавления труб и прочих элементов очистных сооружений.

Окисление

Этот метод используется для очистки от цианидов и других элементов, которые не удалить другими методами. Чаще всего речь идет про машиностроительную отрасль, горнодобывающую, нефтеперерабатывающие предприятия и бумажные фабрики. Окислителями в работе могут выступать хлор и его производные, озон, воздух, перманганат калия.

Восстановление

Для очистки сточных вод методом восстановления применяют специальные реагенты. После этого процесса примеси в воде становятся малорастворимыми или нерастворимыми и выпадают в осадок, который извлекается. Используется восстановление для очистки от тяжелых металлов: медь, ртуть, цинк, хром и так далее. Что касается реагентов, чаще всего им служит гидроксид или карбонат кальция.



Механические методы очистки промышленных сточных вод

Механические методы способны эффективно убирать нерастворимые частицы из сточных вод. Также они снижают концентрацию органических веществ. Промышленные фильтры для очистки сточных вод работают так:

  • Отсев крупных частиц через решетки и сита с последующей утилизацией;

  • Пропускание жидкости через так называемые песколовки для отсева более мелких примесей. Этот осадок после используется в строительстве;

  • Осаждение мельчайших частиц взвеси в центрифуге;

  • Пропускание жидкости через фильтры, которые задерживают жир и смолы. Таким образом возможно отловить органические компоненты, плавающие на поверхности;

  • Попадание жидкости в отстойники для окончательной очистки. Если фильтры пропустили какие либо нерастворимые или малорастворимые примеси, они останутся в отстойниках. В результате механической фильтрации возможно убрать из сточных вод большинство твердых веществ и органических жидкостей, которые не растворяются.

Биологические методы очистки сточных вод промышленных предприятий

Микробиологическая очистка воды - один из основных методов очистки сточных вод, а также коммунально-бытовых стоков. Она имитирует естественные природные процессы самоочищения водоемов. После биологической очистки возможно дальше использовать воду в сельскохозяйственной сфере.

Аэробная очистка воды

Аэробный способ подразумевает использование биофильтров, биологических прудов, аэротенков. Вид резервуара особо не влияет на процесс очистки, работают они примерно одинаково. И основным биоресурсом, который способен осуществлять аэробную очистку воды, является так называемый активный ил или “биопленка”.

Структура ила может различаться на разных предприятиях. С виду он похож на темные мелкие хлопья, большей частью активный ил состоит из живых микроорганизмов, а 30% приходится на неорганические вещества, которые служат средой обитания. Работает эта биомасса так: микроорганизмы питаются органическими загрязнителями из сточных вод, в результате чего структура последних меняется. Таким образом возможно удалить окисляемые загрязнения из воды на 90%.

Анаэробная очистка воды

Анаэробный способ - это превращение загрязнителей органического характера в метан. Это такой природный газ, который можно использовать далее в технологических процессах. Осуществляют такое превращение также микроорганизмы, и происходит это в несколько этапов:

Переход органики в мономерные соединения;

Переход мономеров в короткоцепочечные кислоты. Это происходит в результате ферментативного распада.

Путем окисления кислоты становятся уксусной кислотой.

Образуется газ метан, также в процессе этого выделяется углекислый газ.

Каким конечный биологический газ получится по составу, зависит от сточных вод. Чаще всего анаэробный способ очистки используют на предприятиях химической и пищевой промышленностей, а еще в бытовых системах фильтрации сточных вод. Это практично, ведь анаэробный способ со временем не теряет своей эффективности, даже при большой концентрации загрязнений. А еще не приходится заниматься утилизацией активного ила - как в случае с аэробной биоочисткой.

Если говорить в целом об эффективности биологических методов очистки в промышленности, она зависит от ряда факторов. Например, в стоках не должно быть агрессивных и токсичных веществ - такие загрязнители с высокой вероятностью погубят микроорганизмы. Важно поддерживать оптимальный температурный режим, а также контролировать концентрацию загрязнителей в сточных водах. Ведь активный ил, например, может справиться не с любой нагрузкой.



Также для эффективности биологической очистки сточных вод важно следить за временем протекания реакции и обеспечивать необходимый уровень аэрации. Как бы там ни было, стоит понимать, что биообработка - лишь один из этапов очищения сточных вод.

Физико-химическая очистка сточных вод предприятий

Физико-химические методы считаются самыми эффективными для очистки сточных вод. Как правило, такая очистка следует после механической - когда крупные примеси уже удалены, но все еще остаются взвеси и растворенные примеси. Удаляются они физико-химическими методами - они основаны на взаимодействии загрязнений с определенными физическими свойствами и химических реагентов.

Есть множество физико-химических методов очистки, выбор зависит от характеристик тех или иных сточных вод.

Коагуляция

Коагуляция представляет собой слипание частиц при использовании определенных реагентов. Она способна удалить взвешенные коллоидные частицы, которые портят вкус, цвет и запах воды. Обычно коагуляция используется вместе с механической и биологической очисткой.

Стадии коагуляции:

Приготовление реагента - коагулянта, который не вызывает вторичное загрязнение воды. Чаще всего используют соединения алюминия, железа, магния и кальция.;

Смешение этого раствора со сточными водами;

Образование хлопьев и отделение их от воды.

Флотация

Это очистка сточных вод при помощи пузырьков воздуха. Они захватывают нерастворимые частицы загрязнителей и поднимают их на поверхность. Флотация - относительно простой и доступный метод, он обычно дополняется очисткой реагентами. Например, теми же коагулянтами - они ускоряют образование пены.

Флотация позволяет качественно очистить стоки от жировых отложений, а также быстро удалить органические загрязнители - намного быстрее, чем методом отстаивания. В процессе такого очищения снижается количество болезнетворных бактерий, ПАВ и легко окисляемых веществ.

Адсорбция

Этот метод основан на фильтрации сточных вод через сорбенты - это специальные мелкозернистые материалы с большой внутренней поверхностью. Сорбенты способны задерживать загрязнители внутри себя, в том числе растворенные в воде - они извлекают даже биологически стойкие органические вещества

Метод адсорбции оправдывает себя при очистке стоков с относительно малой концентрацией загрязнений. Лучшими сорбентами считаются активные угли, в первую очередь впитывают органику неприродного происхождения, такие как фенолы, спирты и эфиры. Среди преимуществ данного метода можно отметить очистку практически от любых загрязнений, отсутствие вторичных загрязнений, простоту реализации. Т

Флокуляция

Это также склеивание частиц под влиянием химических реагентов - как и в случае коагуляции. В результате образуются более крупные частицы - их легко удалить из стоков отстаиванием, фильтрацией или флотацией. Флокуляция применяется не только для очистки сточных вод, но и для обеззараживания питьевой воды.

Ионный обмен

Этот метод является самым эффективным для водоподготовки с разными целями, в том числе и в промышленных. Суть ионного обмена - замена ионов загрязняющих веществ на безвредные ионы. Обратноосмотическая очистка позволяет извлечь из потока сточных вод неорганические вещества (хлориды, сульфаты, белки, ферменты и т.д.).

Для ионного обмена могут использоваться ионообменные смолы, которые обмениваются катионами либо анионами. Или же волокнистые ионообменные материалы в текстильных формах - такие используют в основном для допочистки питьевой воды.

Как узнать состав сточных вод

Как стало понятно, перед сбросом в водоемы очищать необходимо любые сточные воды, и оптимальный метод очистки зависит от состава жидкости. Чтобы определить этот состав, есть специальные официально утвержденные расчеты. Для расчетов используют такие величины как количество и концентрация сточных вод, категория и мощность водоема, процент кислорода в воде. Есть 3 категории водоемов:



1. Участки, которые используют для центрального водоснабжения и районы, которые граничат с крупными рыбными заповедниками.

2. Участки, которые используются для хозяйственных и питьевых нужд, а также снабжающие предприятия пищевой промышленности. А еще под эту категорию попадают места, где массово нерестится рыба - в промышленных масштабах;

3. Зоны при населенных пунктах, где купаются люди, а также водные участки с архитектурно-декоративным значением. Для питья же такая вода не используется.

В зависимости от категории водоемов существуют требования к конечному продукту смешения со сточной водой. Например, в случае 1 категории в смешанной воде должно получиться не менее 4 мг/л растворенного кислорода, кислотно-щелочной баланс должен быть в пределах 6,5-8,5 рН, а взвешенных частиц не должно быть более 0,25 мг/л. Кроме этих показателей следят также за запахом, цветностью, уровнем токсинов и так далее.

Самым надежным методом узнать состав сточных вод и соответственно подобрать метод очищения является лабораторный анализ. Для этого берут образец воды и исследуют его по следующим параметрам:

Концентрация неорганических соединений с указанием веществ в свободной и связанной формах;

Содержание взвесей;

Уровень загрязнений маслообразными составами и нефтепродуктами;

Потребление системой кислорода в химических и биохимических процессах.

Температура раствора.


Comentários


bottom of page