Принципы очистки сточных вод

Выведение стоков в окружающую среду без очищения и химической обработки представляет опасность для растений, животных и человека. Хозяйственно-бытовые жидкие отходы начинают содержать все большее количество агрессивных компонентов. Поэтому способы очистки сточных вод постоянно улучшаются.

Способы очистки сточных вод

Стоки содержат большое количество растворимых загрязнений и выпадающих в осадок веществ, поэтому разработать универсальный метод очистки невозможно. Очистные сооружения обеспечивают многоэтапную обработку. Вода проходит механическую, химическую и биологическую очистку.

Химические методы

Очищение канализационных и дождевых вод выполняется с использованием химикатов.

Оно включает 3 этапа:

1. Нейтрализация. На этой стадии кислотные и щелочные загрязнения превращаются в безопасные вещества. Такие включения содержатся в стоках, поступающих с производственных объектов. Если в отходах присутствуют щелочные и кислотные примеси, нейтрализацию осуществляют путем простого смешивания. Для очищения кислотных вод используют щелочные составы, известь и мел. Реализуется такой метод с помощью установки фильтров и других очистных устройств на предприятии.
2. Окисление. Этот этап проходят стоки, не обезвреживаемые другими средствами. Окислителями являются кислород, калия перманганат или гипохлорит кальция.
3. Восстановление. Таким способом нейтрализуют соли хрома, мышьяка, ртути и других тяжелых металлов. Реагентами являются сульфат железа или диоксид серы.

Биохимические

В таком случае вместе с химическими компонентами применяют бактерии, питающиеся органическими остатками.

Очистные сооружения, работающие по принципу биохимической очистки, делятся на 2 основных вида:

1. Естественные. Имеют вид водоемов или наземных сооружений, где происходит доочистка хозяйственно-бытовых вод. Станции имеют низкую производительность. Их создание требует использования обширных земельных участков. Работа очистного сооружения зависит от климатических условий.
2. Искусственные. В таком случае создают условия, необходимые для нормальной жизнедеятельности бактерий. Это позволяет увеличить степень очистки бытовых и ливневых стоков. В эту категорию входят аэрофильтры, аэротэнки и биофильтры. Последние представляют собой установки, содержащие фильтрующий слой из мелкого камня или другого подобного материала. Микроорганизмы оседают на дне сооружения. Аэрофильтр оснащен системой принудительной подачи кислорода, что увеличивает скорость течения процессов окисления.

Биологические

Биологический метод водоочистки используется для устранения органических включений. От предыдущего способа он отличается отказом от применения химических реагентов. Наиболее качественно воду очищают аэробные бактерии, потребляющие кислород.

В таком случае стоки нужно обогащать этим веществом. Менее затратным считается использование анаэробных микроорганизмов. Чтобы увеличить степень чистоты, стоки подвергают дополнительной обработке.

Трудноокисляемые соединения удаляют с помощью угольных фильтров и химических реагентов, например озона. При биологической очистке жидкость насыщается фосфором и азотом. Сброс такой воды в пруд провоцирует усиленный рост водорослей.

Азот удаляют 2 способами:

1. Физико-химический. Стоки насыщают известью, ощелачивая их. Получающийся при этом аммиак удаляют путем отдувки воздухом.
2. Биологический. Очищение выполняется поэтапно. С помощью бактерий вода нитрифицируется. Жидкость подается в герметичный резервуар, где лишенные доступа кислорода бактерии начинают разрушать нитриты и нитраты.

Физико-химические

К этой группе относятся следующие технологии:

1. Коагуляция. Сточные воды насыщают реагентами. Они оказывают разные действия. Растворимые загрязнения превращаются в осадок, удаляемый путем процеживания. Опасные компоненты преобразуются в безопасные соединения. Кислотность жидкости становится нейтральной
2. Ионообмен. Используется для снижения жесткости воды. Активные ионы кальция и магния заменяются нейтральными.
3. Флотация. Метод применяют для удаления нефтепродуктов. Сточные воды насыщают воздухом, частицы под действием пузырьков газа поднимаются на поверхность, образуя пену. Ее снимают специальными скребками или выводят в приемники путем увеличения уровня воды. Если частицы не обладают нужной адгезией, ее повышают, вводя реагенты.

Механические и физические

Такие способы применяются на начальном этапе очищения стоков. Они используются для удаления крупных загрязнений. К физическим методам относят отстаивание, фильтрование и процеживание.

Стадии очистки сточных вод и этапы устройства автономного септика

Автономный септик представляет собой резервуар, где происходит водоподготовка. Предварительно очищенная жидкость направляется в установки глубокой очистки. Септик имеет простую схему, включающую несколько камер, где стоки отстаиваются, процеживаются и фильтруются.

Отстаивание

Способ основывается на способности некоторых материалов к оседанию на дне резервуара. Загрязнения имеют большую плотность, поэтому они постепенно опускаются вниз. После выпадения осадка воду сливают, посторонние частицы выводят через канал на дне емкости.

Процеживание

На этом этапе сточные воды проходят через сетчатый фильтр, сделанный из пластика или металла. Решетка задерживает крупные частицы. Установка снабжается мотором, вращающим сетку при поступлении жидкости. В верхней части находится приспособление, снимающее загрязнения.

Фильтрование

На этой стадии применяется мелкоячеистая сетка. Этот способ используется для очистки стоков от мелких загрязнений.

Сооружения по очистке и их виды

По методу очистки воды сооружения делятся на:

1. Фильтрующие установки. Они очищают дождевые и бытовые жидкости от крупных примесей. В эту группу входят метантэнки и отстойники, содержащие активный ил.
2. Биофильтры.
3. Дезинфекционные сооружения. Здесь производится обработка стоков ультрафиолетовым излучением.

По сфере применения выделяют такие виды очистных установок:

1. Общегородские. Используются для очищения стоков, поступающих в централизованную канализацию.
2. Промышленные. Обрабатывают отходы, поступающие с предприятий. Представляют собой многокомпонентные комплексы, очищающие воду от большинства ядовитых примесей.
3. Локальные. Обеспечивают высокую степень очистки бытовых стоков. Получаемую в результате жидкость используют в хозяйственных целях. Узнать, как функционируют такие системы можно, посмотрев видео.

Нельзя заменять локальные канализационные установки выгребными ямами. Такие сооружения загрязняют грунт и источники питьевой воды.