Механическая очистка сточных вод: способы, особенности и схема. Механические методы очистки сточных вод

Механическая очистка сточных вод: способы, особенности и схема

На сегодняшний день существуют химико-физическая, механическая и биологическая очистка сточных вод. Они отличаются по природе процессов, лежащих в их основе, а также технологически параметрам. Рассмотрим далее, какие существуют механические способы очистки сточных вод. механическая очистка сточных вод

Общие сведения

Сточные воды используются в качестве ресурса промышленного водоснабжения. Для применения в производственных целях они должны пройти специальную подготовку. В ходе нее осуществляется очистка сточных вод от механических примесей. Для этого используются специальные сооружения. Они различаются по типу конструкций и прочим параметрам.

Виды сооружений

При фильтрации используются:

Механические решетки для очистки сточных вод.
Песколовки.
Мембранные элементы.
Первичные отстойники.
Септики.

Указанные сооружения используются в определенной последовательности.

Специфика схемы механической очистки сточных вод

На первом этапе осуществляется задержание крупных загрязнений минерального и органического происхождения. Для этого используются решетки. Для максимального удаления крупнодисперсных элементов применяются сита. Максимальная ширина отверстий в решетке – 16 мм. Компоненты, задержанные ею, подвергаются дроблению. Затем они направляются вместе с осадками от очистных сооружений на переработку. Также выделенные твердые компоненты могут вывозиться в места обработки промышленных и бытовых отходов. После первичной фильтрации стоки пропускают через песколовки. Здесь выделяются мелкие частицы загрязнений. Это, в частности, бой стекла, шлак, песок и пр. Под воздействием силы тяжести они оседают. Затем задействуются жироловки. С помощью этих сооружений осуществляется устранение гидрофобных веществ с поверхности воды методом флотации. Песок, выделенный при прохождении через песколовки, как правило, складируется, а затем применяется в дорожных работах. Для более глубокой фильтрации используются мембранные элементы. Эта технология в последнее время получила достаточно широкое распространение. Механическая очистка сточных вод мембранным методом обеспечивает возврат сырья в производственный цикл. механическая и биологическая очистка сточных вод

Способ осаждения

Механическая очистка сточных вод таким методом может применяться, к примеру, для устранения взвешенных частиц. Фильтрация при этом может быть организована двумя способами. Первый предполагает использование силы тяжести загрязнений. Под ее воздействием в процессе отстаивания взвешенные частицы оседают на дно. Другой способ предполагает использование центробежной силы. Механическая очистка сточных вод такими методами позволяет устранять нерастворимые элементы, величина которых больше нескольких сотен миллиметра. В процессе подготовки сырья к повторному использованию в производстве часто используются отстойники многоступенчатого типа. Частично отфильтрованное сырье на одной ступени подается на следующую напором.

Флотация

Механическая очистка сточных вод таким методом предполагает перенос загрязняющих элементов на поверхность с помощью пузырьков воздуха. В результате флотации появляются пенные образования. Содержащиеся в них загрязняющие компоненты устраняются впоследствии с помощью скребков. Воздушные пузырьки могут быть получены механическим методом. Для этого используются форсунки или турбины, электрофлотация и пр. механические решетки для очистки сточных вод

Применение пористых материалов

Этот метод считается на сегодняшний день наиболее распространенным. С помощью пористых материалов может устраняться осадок механической очистки нефтесодержащих сточных вод. При фильтрацию используются сетки либо материалы специальной структуры. Такой метод актуален для случаев, когда необходимо применение оборотной воды.

Особенности песколовок

Из канализационной сети стоки поступают на сита и решетки. Здесь они процеживаются. Крупные элементы – кухонные отходы, тряпки, бумага и прочее – удерживаются. Впоследствии их извлекают и вывозят для обезвреживания и обеззараживания. Отфильтрованные стоки поступают на песколовки. Они предназначены для защиты отстойников от загрязнения минеральными частицами. Конструкции песколовок могут быть различными. Это зависит от объема поступающих стоков. Песколовки могут быть вертикальными и горизонтальными, а также щелевыми. Первые два типа используются на очистных сооружениях, а последние – на каналах. Вертикальные и горизонтальные песколовки устанавливаются, если объем поступающего сырья больше 300 м3/сутки. Песколовки выполняются двухсекционными. Это необходимо для того, чтобы в процессе ремонта одной части вторая могла бы функционировать. В горизонтальной конструкции процесс осаждения минеральных частиц происходит при движении жидкости при скорости 0.1 м/сек. В вертикальных песколовках выделение примесей осуществляется при подъеме стоков верх. Скорость движения жидкости при этом - 0.05 м/сек. механическая очистка нефтесодержащих сточных вод

Отстойники

Они считаются основной, а потому наиболее распространенной категорией фильтрационных сооружений. В отстойниках может предусматриваться горизонтальное или вертикальное движение воды. При большом объеме сырья используются сооружения непрерывного действия. Если поток воды в сутки - не больше 50 тыс. м3, применяются вертикальные отстойники. Работа таких сооружений осуществляется следующим образом. Стоки подводятся по центральной трубе к нижней части сооружения. Выходящий поток движется вверх к сборным и отводящему лоткам. В процессе подъема из воды выпадают элементы с большим удельным весом. Также при фильтрации используются отстойники радиального типа.

Специфика обработки

В промышленности используются первичные и вторичные отстойники. Одни устанавливаются перед сооружениями для биологической фильтрации, другие, соответственно, - для просветления стоков после них. Вторичные отстойники также являются контактными. Если условия местности позволяют направлять стоки в водоемы, то в схеме фильтрации должен быть предусмотрен резервуар для обеззараживания. Взвеси, выделенные в первичном отстойнике, перегнивают. Образовавшуюся массу высушивают на специальных площадках, а затем используют как сельскохозяйственное удобрение. осадок механической очистки нефтесодержащих сточных вод

Аэраторы и биокоагуляторы

Сооружения данных типов предназначены для безреагентной обработки примесей с избыточным илом посредством продувки воды с помощью сжатого воздуха. Аэраторы выполнены в виде прямоугольных резервуаров, в которых установлены перегородки, удлиняющие путь движения сырья. Эти сооружения способствуют повышению уровня осветления, устранению жидкого жира. В аэраторах часто осуществляется механическая очистка нефтесодержащих сточных вод. В этих сооружениях также осуществляется подготовка сырья к следующему этапу фильтрации. Аэрация – это процесс продувания воды в течение 10-30 мин. Подача воздуха осуществляется через фильтры или отверстия в трубах. Биокоагуляторы выполнены в виде горизонтального или вертикального отстойника с кольцевой зоной и центральным отсеком. В нем осуществляется смешивание и контакт чрезмерно активного ила с водой. Для снижения расхода воздуха в углах центральной камеры предусматривают 4 короба треугольной формы. При этом на глубине 2.5-3 м устанавливаются горизонтальные емкости с фильтрующими пластинами. Вода поступает в центральную трубу через подводящий лоток. схемы механической очистки сточных вод

Действие сооружений

Сырье вводится в коагулятор ниже уровня расположения фильтрующих пластин. Это предотвращает их засорение крупными частицами. Концентрация ила составляет примерно 7 г/л. При этом его количество должно быть около 1 % от расхода сточной воды. К фильтрующим пластинам подводится сжатый воздух. С его помощью активный ил смешивается со сточной водой и поддерживается во взвешенном состоянии. При этом интенсивность аэрации должна сохраняться в пределах 1.8-2 м2/ч. Жидкость, обработанная воздухом, начинает движение по циркуляционным коробам, которые установлены по углам центральной камеры. Ее стенки длиннее, чем емкости. В кольцевой зоне коагулятора между наружными поверхностями и центральной камерой образуется взвешенный иловый слой. Его уровень будет зависеть от расхода сточной воды. Этот взвешенный слой способствует коагуляции, выравниванию скорости подъема сырья и ликвидации направленности вертикального движения жидкости. механические способы очистки сточных вод

Заключение

Механическая очистка является важнейшим процессом в работе промышленного предприятия. Она крайне необходима, поскольку позволяет подготовить жидкость к последующим этапам фильтрации. Механической очисткой ни в коем случае нельзя пренебрегать. В противном случае последующие стадии фильтрации будут существенно затруднены. Более того, присутствие крупных частиц загрязнений может нарушить работу сооружений по биологической очистке. Это, в свою очередь, повлечет дополнительные расходы на ремонт или даже замену оборудования. Сооружения для фильтрации необходимо выбирать в соответствии со спецификой деятельности предприятия, объемом стоков, а также потребностью вторичного использования очищенной воды.

fb.ru

решетки, технологическая схема, оборудование, фото и видео примеры

Содержание:

1. Принцип действия механической очистки сточных вод 2. Устройства для механических методов очистки стоков

Одним из видов переработки бытовых стоков является механическая очистка. Этот метод позволяет удалить из жидкости различные твердые вещества. Очень часто технологическая схема механической очистки сточных вод предшествует другим способам очистки, но иногда она выступает самостоятельным средством. Чтобы узнать, есть ли необходимость в дополнительной очистке стоков после механической, проводится анализ степени загрязнения воды, и при отрицательном результате устанавливается только один метод очистки.

Принцип действия механической очистки сточных вод

Использование механической очистки позволяет удалять из стоков около 60-65% взвешенных частиц и почти 95% твердых нерастворимых элементов. Механическая очистка промышленных сточных вод является самым дешевым способом извлечения загрязнений из жидкости.

К механическим методам очистки стоков относятся следующие:

Процеживание. Чтобы процедить жидкость, система оборудуется решетками или ситами, которые могут уловить крупные фракции загрязнений и небольшое количество взвешенных частиц.
Технология такой очистки выглядит крайне просто: в начале конструкции устанавливается фильтрующий элемент, который блокирует дальнейшее движение твердых фракций и волокон. Далее по системе устанавливается мелкое сито, препятствующее движению веществ меньших размеров. Ближе к концу или на выходном канале могут устанавливаться дополнительные процеживатели с еще меньшим размером ячеек, за счет которых задерживаются практически все нерастворимые загрязнения.
Отстаивание. Работа данного метода заключается в разделении веществ разной плотности, содержащихся в стоках. Для работы этого способа очистки используются специальные устройства, называемые отстойниками.
Очистка сточных вод от механических примесей отстаиванием обычно осуществляется в закрытых системах водоснабжения. Из-за этого метод часто используется в различных видах промышленности, например, в химической или металлургической. Для отстаивания используются самые разные устройства: песколовки, маслоуловители, шлакоотстойники и пр.
Фильтрование. Оптимальный вариант для удаления из воды микроскопических частиц самого разного происхождения. Основным рабочим элементом конструкции являются фильтры. При прохождении через них стоки теряют большую часть лишних примесей, в результате чего вода становится намного чище.
Существует много видов фильтров, и каждому из них находится применение в своей сфере. Например, бумажная промышленность использует сетчатые и вакуумные фильтрующие элементы. Для увеличения степени очистки можно использовать устройства вроде центрифуг и гидроциклонов (гидроциклоны – металлические устройства конической формы, в которых удаление лишних частиц происходит за счет центробежной силы).

Устройства для механических методов очистки стоков

Существует несколько видов устройств, позволяющих реализовать механические методы очистки сточных вод:

Решетки. Эти устройства обеспечивают блокировку дальнейшего движения крупных частиц, которые находятся в стоках. Решетки устанавливаются по направлению движения воды. Конструктивно решетка – это металлический каркас, на котором закреплено определенное количество металлических стержней, причем они могут располагаться не только вертикально, но и под наклоном.
В пазухах решеток находятся зубцы граблей. Они работают при помощи шарнирно-пластинчатой цепи, которая двигается за счет шестеренчатого привода. Грабли нужны для извлечения отходов с решетки и их подачи в дробилку посредством подвижной ленты. В дробилке частицы измельчаются.
Иногда в системе устанавливаются механические решетки для очистки сточных вод, совмещенные с дробилками, т.е. пропуская стоки, устройство одновременно измельчает крупные фракции. Такая конструкция устанавливается в камеру, где стоки двигаются по кругу. Работа такой решетки обеспечивается электродвигателем, находящимся снаружи конструкции и передающим энергию за счет передачи. Вращающийся барабан устройства направляет отходы в сторону режущих элементов, которые и обеспечивают измельчения примесей, находящихся в сточных водах. После переработки все вещества снова попадают в систему и двигаются дальше.
Песколовки. Это оборудование для механической очистки сточных вод хорошо справляется с задерживанием минеральных веществ. Поскольку их плотность выше, чем у воды, примеси могут оседать на дно. Песколовки могут работать только в определенных условиях: например, если вода будет двигаться слишком медленно, то из нее будут оседать более мелкие частицы – а это нежелательно. Подходящая скорость движения жидкости составляет около 15-30 см в секунду.
Конструкция песколовок, устанавливающихся на горизонтальных участках, включает два элемента: рабочий, пропускающий через себя стоки, и осадочный, являющийся элементом, предназначенным для сбора выпавших частиц. Песколовки можно очищать при помощи насоса, гидроэлеватора или других средств – все зависит от объема стоков. Хорошая песколовка может обеспечить очистку от 75% загрязнений.
Отстойники. Позволяют удалить из стоков механические частицы. С точки зрения расположения, отстойники делятся на горизонтальные, вертикальные и радиальные. Существует и классификация, зависящая от назначения устройства: отстойник может располагаться как перед очистительным сооружением, так и после него (такие устройства будут первичными или вторичными соответственно).
Иловые площадки. Устройство представляет собой конструкцию, обеспечивающую высушивание влажных осадков, попадающих в систему после прохождения отстойника. Влажность стоков в таком случае приближается к 100%, а иловая площадка позволяет снизить этот показатель примерно до 75%, после чего количество отходов снижается в несколько раз. Схема механической очистки сточных вод в данном случае выглядит следующим образом: есть участок земли, вокруг которого располагаются земляные валы. Осадок выпадает в несколько слоев, поэтому определенная часть жидкости выпаривается, а другая проходит в грунт. Высушенные остатки вывозятся вручную, а иловая вода переносится к очистным сооружениям.

Заключение

В этой статье были описаны основные механические методы очистки сточных вод. Иногда на предприятиях могут использоваться и другие конструкции, но описанные выше устройства все же пользуются гораздо большим спросом. Читайте также: "Очистные сооружения ливневых сточных вод - расчет и установка".

kanalizaciyadoma.com

2. Назначение механического метода очистки сточных вод.

Механические методы очистки применяются для удаления из сточных вод нерастворенных примесей и крупных плавающих загрязнений.

-В большинстве случаев этот способ является предварительным мероприятием, в процессе которого удаляются наиболее крупные и взвешенные вещества.

Для механического типа очищения стоков используют:

Рисунок 5 - Отстойник

3. Перечислите оборудование, применяемое для механической очистки сточных вод.

Для фильтрации применяют барабаны, называемые микропроцеживателями, в которых происходит задержка загрязнений фильтрующей сеткой. Частицы, не прошедшие фильтрацию, смываются в бункер при помощи специально оборудованных насадок.

Рисунок 6 - Микропроцеживатели

Для удаления из стоков минеральных и органических загрязнений существует метод отстаивания. Для этого создают песколовки и отстойники различных модификаций – динамические, трубчатые, статические и т. д.

Принцип работы песколовок основан на действии силы тяжести и скорости потока. Применение отстойников характерно для больших производственных предприятий и служит для улавливания как оседающих, так и всплывающих загрязнений.

4. Перечислите химические методы, применяемые для очистки сточных вод.

Химическая очистка включает в себя процессы нейтрализации, окисления и восстановления.

Для очищения сточных вод от различных кислот и щелочей применяют метод нейтрализации. Этот процесс может иметь несколько типов очистки.

Самыми распространенными считаются методы смешивания кислотных и щелочных стоков, фильтрование кислых вод с использованием нейтрализующих материалов, различных реагентов и т. д.

В процессе нейтрализации кислот в сточных водах применяют известняк, мел, соду, едкий натр, а также щелочные отходы. Для этого на многих предприятиях устанавливаются специальные механизмы и фильтры.

Метод окисления подходит в случае, когда все другие способы очистки не приводят к должному результату. Используют хлорную известь СаС1(С1О), гипохлорит кальция (Сa(ClO)2) и натрия (NaOCl), перманганат калия (KMnO4), бихромат калия (K2Cr2O7) , кислород и др.

5. Перечислите основные физико-химические методы, применяемые для очистки сточных вод.

Физико-химические методы играют важную роль в процессе очистки сточных вод производственных предприятий. С каждым годом область применения данных способов расширяется.

Все процессы могут производиться как самостоятельно, так и в совокупности с другими методами очистки – химическими, биологическими и механическими.

Самые распространенные методы физико-химической очистки – это коагуляция, ионный обмен, флотация, экстракция, выпаривание, обратный осмос и др.

Рисунок 7 – Схема физико-химической очистки

1 – емкость;

2 – дозатор;

3 – смеситель;

4 – КХО;

5 — отстойник

Для процесса очистки методами коагуляции подготавливают специальные растворы, содержащие коагулянты и флокулянты.

Водный раствор, полученный в ходе этого смешивания, добавляют в обрабатываемую сточную воду определенными дозами. В ходе химической реакции образуются хлопья, которые удаляются механическим путем.

Метод флотации применяют для очищения стоков, в составе которых присутствуют примеси нефтепродуктов. Суть метода основана на способности прилипания частиц к воздушным пузырькам, которые подаются непосредственно в сточную воду.

Метод флотации имеет несколько видов: механическую, пневматическую, пенную, напорную, биологическую и др.

studfiles.net

10.1 Механические методы очистки сточных вод

Для удаления взвешенных частиц из сточных вод используют гидромеханические процессы (периодические и непрерывные), процеживание, отстаивание (гравитационное и центробежное), фильтрование. Выбор метода зависит от размера частиц примесей, физико-химических свойств и концентрации взвешенных частиц, расхода сточных вод и необходимой степени очистки.

При механической очистке из производственных сточных вод путем процеживания, отстаивания и фильтрования удаляются до 90% нерастворимых механических примесей различной степени дисперсности (песок, глинистые частицы, окалину и др.), а из бытовых сточных вод — до 60%. Для этих целей применяют решетки, песколовки, песчаные фильтры, отстойники различных типов

Процеживание. Перед более тонкой очисткой сточные воды процеживают через решетки и сита, которые устанавливают перед отстойниками с целью извлечения из них крупных примесей, которые могут засорить трубы и каналы. Решетки изготавливают из металлических стержней с зазором между ними 5-25 мм. Они устанавливаются в коллекторах сточных вод вертикально или под углом 60-70° к горизонту. Скорость сточной воды в зазорах между стержнями не должна превышать 0.8-1 м/с. При эксплуатации решетки должны очищаться. Очистка, как правило, производится механически или вручную. Снятые с решеток примеси направляют на переработку. Для измельчения отходов используют дробилки.

Отстаивание. Отстаивание применяют для осаждения из сточных вод грубодисперсных примесей. Осаждение происходит под действием силы тяжести. Для проведения процесса используют песколовки, отстойники и осветлители. В осветлителях одновременно с отстаиванием происходит фильтрация сточных вод через слой взвешенных частиц..

Песколовки. Их применяют для предварительного выделения минеральных и органических загрязнений (0.2-0.25 мм) из сточных вод. Горизонтальные песколовки (рис. 10.1) представляют собой резервуары с треугольным или трапециидальным поперечным сечением.

Рис. 10.1. Схема горизонтальной песколовки

На рисунке: 1 — подводящий патрубок, 2 — песколовка, З — шламосборник, 4 — выходной патрубок.

Скорость движения воды в них не превышает 0.3 м/с. Вертикальные песколовки имеют прямоугольную или круглую форму. В них сточные воды движутся с вертикальными восходящими потоками со скоростью 0.05 м/с. Конструкцию песколовки выбирают в зависимости от количества сточных вод, концентрации взвешенных веществ. Чаще всего используют горизонтальные песколовки.

Горизонтальные отстойники. Они представляют собой прямоугольные резервуары, имеющие два или более одновременно работающих отделения (рис.10.2). Вода движется с одного конца отстойника к другому. Глубина отстойников равна Н=1,5-4 м, длина 8-12Н, а ширина коридора 3‑6 м. Равномерное распределение сточной воды достигается при помощи поперечного лотка. Горизонтальные отстойники рекомендуется применять при расходах сточных вод свыше 15000 м3/сутки.

Рис. 10.2. Схема горизонтального отстойника

Эффективность отстаивания достигает 60%. Горизонтальная скорость движения воды в отстойнике принимается не более 0,01 м/с, а продолжительность отстаивания 1-3 часа.

Вертикальный отстойник. Отстойник (рис.10.3) представляет собой цилиндрический (или квадратный в плане) резервуар с коническим днищем.

Рис. 10. 3. Схема вертикального отстойника

На рисунке: 1 - трубопровод для вывода очищенной воды из отстойника, 2 - цилиндрическая перегородка, З - кольцевой водосборник, 4 - трубопровод для удаления шлама, 5 - подводящий трубопровод, 6 - корпус отстойника, 7 - кольцевой отражатель, 8 - шламосборник.

Сточную воду подводят по центральной трубе. После поступления внутрь отстойника вода движется снизу вверх по желобу. Для лучшего распределения и предотвращения образования мути трубу делают с раструбом и распределительным щитом. Высота зоны осаждения составляет 4-5 м. В вертикальных отстойниках должно выполняться условие - вертикальная скорость движения жидкости должна быть меньше скорости осаждения частиц (Woс > V).

Фильтрование. Фильтрование применяют для выделения из сточных вод тонкодиспергированных твердых веществ, удаление которых отстаиванием затруднено. Разделение проводят при помощи пористых перегородок, пропускающих жидкость и задерживающих диспергированную фазу. Процесс идет под действием гидростатического давления столба жидкости, повышенного давления над перегородкой или вакуума после перегородки.

Для очистки сточных вод используют два класса фильтров:

1. зернистые, в которых очищаемую жидкость пропускают через насадки не связанных пористых материалов;

2. микрофильтры - фильтроэлементы изготовлены из связанных пористых материалов.

В зернистых фильтрах широко используют в качестве фильтроматериалов кварцевый песок, дробленый шлак, гравий, антрацит, и др. Зернистые фильтры изготавливают однослойными и многослойными. Скорость фильтрации в таких фильтрах невысока и составляет 0,0014 -0,002 м/с. Для выделения из сточных вод механических загрязнений с размерами частиц менее 0,01 мм применяют микрофильтры, в которых фильтрующий элемент изготавливают из одного или нескольких слоев металлических сеток с размерами ячейки (2-4)-105 м или из натуральных или искусственных тканей. Для очистки сточных вод машиностроительных предприятий применяют барабанные или пластинчатые конструкции микрофильтров.

Рис. 10.4. Схема каркасно-насыпиого фильтра

На рис. 10.4 представлена схема каркасно-насыпного фильтра. Очищаемая сточная вода поступает по коллектору 3 и через отверстия в нем равномерно распределяется по сечению фильтра. Нисходящий поток сточной воды проходит через слой гравия 5 и песка 6, через перфорированное днище 2, установленное на поддерживающем слое гравия 1 и через трубопровод 8 отводится из фильтра. Регенерацию фильтра осуществляют продувкой сжатого воздуха, подаваемого в фильтр по трубопроводу 4, с последующей обратной промывкой водой через вентиль 7.

studfiles.net

Механическая очистка сточных вод: современные методики

Содержание статьи

Сегодня используется множество различных методов очистки стоков, причем, выбор способа зависит от характера и концентрации загрязнений. На первом этапе, как правило, применяются, механические методы очистки сточных вод, а затем первично очищенные стоки могут быть обработаны биологическими или физико-химическими методами.

Система механической очистки стоков

Очистка стоков – это ряд мероприятий, направленный на разрушение и удаления различных примесей, содержащихся в воде. Сегодня применяются самые разнообразные методы утилизации стоков, способы очистки сточных вод разделяют на механические, физико-химические, химические и биологические. Разберемся, как осуществляется механическая очистка сточных вод и возможна ли автоматизация этого процесса.

Механическая очистка

Как правило, механическая очистка сточных вод проводится на самом первом этапе. Такая очистка является своеобразной подготовкой перед применением биологических или физико-химических методов.

Механические способы очистки включают в себя гравитационное отстаивание, процеживание и фильтрование. Каждый из названных методов может быть применен в зависимости от типа присутствующих в стоках загрязнения.

Стоки, в которых могут присутствовать крупные загрязнения (например, листья ветки и пр.), очищаются путем процеживания. На пути движения сточных вод устанавливают решетки или сита.

Совет! Если устанавливается механическая решетка для очистки сточных вод, то нужно обязательно предусмотреть возможность удаления отделенного мусора, используя съемные контейнеры или корзины.

Песок и различные взвеси минеральных включений удаляются в специальных отстойниках. Такие отстойники называют песколовки для очистки сточных вод, они обязательно включаются в схему ливневой канализации, так как в ливневых стоках всегда много песка, частиц грунта и других загрязнении, находящихся во взвешенном состоянии.

Оборудование для очистки бытовых стоков

Гравитационное отстаивание применяется и в том случае, если в стоках находятся загрязнения, имеющие большую или меньшую плотность по сравнению с водой. В этом случае, под действием сил тяжести более тяжелые включения выпадают в осадок, а более легкие – оказываются наверху.
Для отделения загрязнений, которые легче воды, применяется специальное оборудование для механической очистки сточных вод. Это жиро- и смолоулавливатели, нефте- и маслоловушки.

Совет! Такие установки, чаще всего, применяют для переработки промышленных стоков, однако, жироулавливатели иногда устанавливают и в бытовой канализации, в частности под кухонными мойками.

Еще один вид загрязнителей стоков – суспензии. Они состоят из мельчайших частиц, которые равномерно распределены в воде. Для избавления от суспензий применяют фильтры для очистки сточных вод. В качестве фильтрующего слоя используются зернистые или тканевые материалы. В результате фильтрования вода очищается от мельчайших частиц, которые задерживаются на поверхности или внутри фильтра.

Совет! Механическая чистка позволяет избавиться от крупных и мелкодисперсных частиц, которые находятся в воде в виде взвеси, а вот растворенные вещества данный вид чистки удалить не позволяет. Поэтому механическую чистку используют на первом этапе, а затем отправляют воду на другие виды очистки.

Биологические способы очистки

Биологический метод очистки основан на использовании природных процессов переработки органики микроорганизмами. Сточные воды обрабатываются с использованием биофильтров, анаэробного брожения или активного ила.

Система очистки стоков для дома

Анаэробное брожение

Способ анаэробного брожения используется в самых простых канализационных сооружениях – выгребных ямах и септиках. В таких устройствах стоки сначала отстаиваются, то есть, подвергаются механической очистке. Тяжелые включения, которые содержатся в стоках, оседают на дно, где подвергаются анаэробному брожению.

В данном процессе очистки участвуют бактерии анаэробы, то есть микроорганизмы, которые способны существовать без поступления кислорода. Анаэробное брожение – процесс медленный, в результате жизнедеятельности бактерий органические включения разлагаются на простые составляющие: метан, воду и нерастворимый осадок.

Такая переработка значительно сокращает объем твердых отходов, однако, со временем, количество нерастворимого осадка увеличивается, поэтому выгребные ямы и обычные септики приходится периодически чистить.

Очистка при помощи биофильтра

Биофильтр – это устройство, которое используется на конечной стадии очистки, после того, как стоки хорошо отстоялись и избавились от большей части нерастворенных включений. По сути, биологический фильтр – это слой сыпучего материала крупной фракции.

Таким материалом может быть керамзит, щебень, песок или гравий. Каждый элемент этого слоя покрыт тонким слоем биологического материала – биопленкой. Очищение происходит так: первично очищенная вода просачивается через фильтрующий материал.

При этом задерживаются мелкие включения, которые не успели осесть в отстойниках. Кроме того, биологический материал активно включается в работу, перерабатывая органические включения, находящиеся в стоках в растворенном состоянии.

Активный ил

Весьма эффективным способом очистки канализационных стоков – это обработка при помощи активного ила. Такое название носит симбиоз бактерий и простейших организмов, которые используют органические включения, содержащиеся в стоках, в качестве питательной среды.

Схема очистки сточных вод дома

Для того чтобы активный ил эффективно работал, необходимо, чтобы рабочая среда была насыщена кислородом. Для этого в очистных сооружениях устанавливаются специальные устройства – аэраторы.

В станциях, оборудованных аэраторами, используется автоматизация. Поэтому нет необходимости постоянно контролировать работу установки. Автоматизация позволяет задать оптимальный режим работы установки.

Физико-химические способы

Достаточно эффективной может быть физико-химическая очистка сточных вод. Основан этот метод на использовании таких процессов, как коагуляция, сорбция, флотация, диализа.

Коагуляцией называется процесс слипания отдельных дисперсных частиц в более крупные агрегаты при соударении. Благодаря укрупнению частиц их намного легче осадить, то есть процесс отстаивания пройдет быстрее и эффективнее. При использовании этого метода применяют специальные вещества – коагулянты для очистки сточных вод. В промышленности в этом качестве применяются соли металлов, обладающих свойствами поливалентности.
Похожий процесс – флокуляция, его цель – формирование хлопьев и агрегатов из мелко диспергированных частиц. Применяемые флокулянты для очистки сточных вод способствуют лучшему отстаиванию стоков. Механизм процесса основан на явлении «прилипания» молекул вещества (флокулянта) к поверхности мельчайших коллоидных частиц.
Процесс флотации, применяемый для очистки, основан на способности флотируемого материала собираться у границы двух фаз, обусловлено это явление разной степенью смачивания материалов. Как правило, флотаторы для очистки сточных вод применяют для очищения стоков, содержащих большое количество ПАВ, масел, нефтепродуктов и пр.

Организация системы канализации на загородном участке

Метод адсорбции основан на выделении из стоков растворенных в них веществ путем их концентрации у сорбента – твердого тела с определенными свойствами. Самым известным адсорбентом является активированный уголь. Кроме того, широко применяются минеральные сорбенты (силикогели, глину), отходы производств (опилки, золу и пр.), а также синтетические сорбенты. Метод широко используется для избавления стоков от пестицидов и гербицидов, ПАВ, различных нитросоединений, соединений, содержащих фенол, красителей и других токсических веществ. Преимущество метода в его высокой эффективности. Кроме того, адсорбционный метод очистки допускает рекуперацию выделенных из стоков примесей для их последующей переработки.
Процесс экстракции заключается в выделении растворенных примесей, которые находятся в стоках, путем добавления какого-либо растворителя, который не смешивается с водой, но хорошо растворяет примеси.

Переработка осадка

При любом способе очистки стоков образуется нерастворимый осадок. Осадок возникает и при простом отстаивании, и после применения биологических и физико-химических способов.

Осадок из выгребных ям и септиков необходимо регулярно откачивать и правильно утилизировать. Для откачки может быть использована автоматизация, но чаще хозяева прибегают к помощи механизированных устройств.

Пример установки ЛОС на участке

Если речь идет о местной канализации, то утилизацию нерастворимого осадка следует поручать профессионалам. Владельцам частных домов рекомендуется сотрудничать со специализированными компаниями, оказывающие ассенизаторские услуги. Такие компании производят откачку осадка, а затем утилизируют его безопасными методами.

А вот активный ил, который образуется в результате переработки стоков в станциях глубокой биоочистки, опасности не представляет. Его можно утилизировать самостоятельно. После откачки достаточно поместить ил в компостную кучу, а после завершения процесса перегнивания, этот материал может быть использован для удобрения сада.

Итак, сооружения механической очистки сточных вод, как правило, используют для первоначальной очистки стоков, затем их очищают биологическим методом. В промышленности же, помимо этих двух, широко применяют физико-химические и химические методы очистки сточных вод. Выбор наиболее эффективного способа осуществляется в зависимости от типа загрязнений и их концентрации.

kanalizaciyam.ru

Механические методы очистки сточных вод

Механическая очистка сточных вод подразумевает отделение в очищаемых стоках твёрдых и взвешенных частиц. Чаще всего принцип механической очистки используется в подготовке отработанных стоков к их последующей более тонкой физико-химической или биологической очистки. Механические методы очистки сточных вод бывают нескольких разновидностей.

Процеживание является первичной ступенью в обработке сточных вод. Путём пропускания сточных вод через специальные стальные решётки из них извлекаются крупные нерастворимые примеси и более мелкие волокнистые фракции. Затем эти решётки подлежат очистке от осадка, а очищенные стоки идут на следующую ступень очистки.

Отстаивание заключается в удалении из отработанных стоков взвешенных частиц. Под действием сил гравитации эти частицы оседают на дно отстойника, выталкивающие силы затем поднимают их на поверхность. По данному принципу работают песколовки, отстойники, осветлители , нефтеуловители. В песколовках из сточных вод выделяются тяжёлые минеральные примеси. Песок, мелкие камни и другие вещества, выпав в осадок на дне ёмкости, удаляются путём сброса осадка. Время фильтрации составляет порядка 1-2 минуты. В отстойниках время пребывания воды - 1,5-2 часа. В зависимости от движения воды эти установки очистки сточных вод бывают вертикального, горизонтального, радиального и комбинированного типа. В процессе выделяются вещества более мелкой фракции – менее 0,25 мм. В основе осветлителей лежит и технология отстаивания, и технология прохождения через слой взвешенных частиц.

Фильтрование состоит в удалении взвешенных веществ из сточных вод в результате пропускания их через пористый материал или специальную сетку с очень маленькими отверстиями. В качестве фильтровальных материалов используют гравий, кварцевый песок, антрацит и другие породы. В процессе фильтрации очищаются стоки с большим содержанием тонкодисперсных твёрдых примесей.

Центрифугирование подразумевает под собой очистку сточных вод в специальном оборудовании – гидроциклонах. Это установки очистки сточных вод безнапорного и напорного действия, где происходит сепарация твёрдых частиц в потоке вращающейся жидкости. Такая станция очистки сточных вод отличается высокой производительностью, компактностью, небольшими затратами на строительство, возможностью автоматизации процессов.

www.tehnosfera.ru

методы, сооружения и оборудование, схема и подробное описание процесса

Сточными называют воды, отводимые в открытые водоемы от населенных пунктов, промышленных предприятий и прочих территорий, напрямую связанных с жизнедеятельностью человека. Как правило, в их состав входят самые разные загрязнители: пестициды, частицы тяжелых металлов, нефтепродукты, органика, щелочи, молекулы шлака или грунта и так далее. Именно поэтому они нуждаются в тщательной очистке.

Для удаления вредных примесей и обеззараживания воды используют следующие методы:

В основе химических способов очищения и обеззараживания сточных вод лежат реакции, происходящие между их компонентами и различными реагентами. Механическая (или физическая) очистка менее затратна. Обычно она включает в себя фильтрацию и различные геодезические способы отделения твердых частиц. Биологическая очистка заключается в помещении в сточные воды микроорганизмов, которые способны разлагать вредные органические соединения. Существуют и самые разные комбинации описанных способов, но самого качественного эффекта добиваются, последовательно обрабатывая стоки несколькими методами.

Сооружения и системы

Среди устройств и сооружений, использующихся на станциях механической очистки стоков, можно выделить следующие:

УФС;
Песколовки;
Отстойники;
Мембраны;
Септики.

УФС – это современные фильтрующие самоочищающиеся устройства, но на большинстве станций используются сита и решетки, которые необходимо очищать вручную или при помощи механизированных грабельных систем.

Решетки задерживают наиболее крупные примеси из органики и минералов и могут быть прямоугольными (представленными рядом неподвижных стержней или пластин), ступенчатыми, шнековыми или дробительными. При этом, чем меньше прозоры в конструкциях решеток, тем, очевидно, больше загрязнений не попадет на следующий этап очистки. Максимальный прозор не может превышать 20 мм. Отбросы с решеток или моментально уничтожаются, или отправляются на переработку. Для измельчения отходов используются специальные решетки-дробилки, которые могут выполнять свои функции непосредственно в воде.

Устройства, схожие с решетками, но удаляющие более мелкие частицы (песок, гравий, осколки стекла) - сита. Чаще всего используются барабанные, которые, вращаясь, фильтруют воду, задерживая примеси. Отверстия сетки такого барабана составляют несколько десятых миллиметра.

Для разделения отделенных частиц по величине фракций производят при помощи фракционаторов.

С решеток и сит сточные воды переходят на песколовки, которые удаляют примеси наименьшего диаметра. Поток жидкости через них может проходить как прямолинейно, так и сверху вниз. Принцип работы песколовок основан на силах гравитации, направленных вниз и не дающих тяжелым твердым примесям двигаться дальше, осаживая их на дно вдоль всего стока. При слишком сильном течении гравитационная составляющая может не соответствовать прямолинейной, из-за чего качество работы песколовки существенно снижается: скорость необходимо уменьшать. Песок, который отделяется данными устройствами, используется впоследствии в строительстве.

За песколовками следуют жироуловители – особые герметичные резервуары, в которых установлены препятствия, замедляющие и охлаждающие поток жидкости. В результате этих процессов жиры и некоторые взвешенные частицы, неспособные сопротивляться силам гравитации, всплывают и удаляются с поверхности сточных вод.

После решеток и песколовок вода попадает в отстойник. Там из нее извлекаются взвешенные вещества и оставшиеся тяжелые примеси. Продолжительность отстаивания жидкости составляет от одного до трех часов, эффективность процесса достигает 50%. Наиболее оптимальными являются горизонтальные отстойники, в которых вода распределяется равномерно за счет наличия поперечного лотка. Эффективность отстаивания можно повысить, увеличив площадь поверхности отстаиваемой жидкости и уменьшив глубину (при меньшей глубине время отстаивания уменьшается на порядок). Для достижения большего результата на некоторых станциях очистки существуют пруды дополнительного отстаивания.

Для предварительного осветления на первом этапе применяют осветители. В них подается вода с коагулянтом, хлопья которого вместе с взвесями образуют особый фильтрующий слой на поверхности. Осадок при этом удаляется в специальный уплотнитель, а осветленная вода уходит в желоб.

Дополнительные устройства

В последнее время широкое распространение получили мембранные системы, состоящие из тонких листов, капилляров или труб, которые делят объем очищаемой среды на две части с разным давлением и отличными составами. Самыми популярными являются мембраны, изготавливаемые из полимерных материалов, однако возможны и конструкции из керамики.

Помимо перечисленных способов осажения взвешенных частиц в воде используются особые сооружения – центрифуги и гидроциклоны. Процесс очищения в них происходит за счет центробежных сил. Гидроциклоны бывают напорные, используемые для работы с твердыми веществами, и открытые, применяемые для легких примесей. Такие устройства очень просты в обслуживании и эксплуатации и очень эффективны.

Центрифуги также бывают двух типов:

фильтрующие,
отстойные.

В качестве фильтров для них используют тонкие перфорированные листы из металла, стальные, медные или алюминиевые сетки и перегородки из ткани (асбестовые, шерстяные, хлопчатобумажные и так далее). На выбор необходимого фильтра влияет много условий: скорость осаждения примесей, давление воды, тип очищаемой суспензии, ее обрабатываемость, а также, разумеется, концентрация взвешенных частиц.

Еще один вид устройств, предназначенных для очистки сточных вод – аэротенки. В них обрабатываемая жидкость под влиянием сжатого воздуха или специальных приспособлений перемешивается с илом-окислителем, воздействующим на органику, содержащуюся в потоке. Эффективность такого очищения нельзя оценить однозначно: она зависит от состава воды, температуры среды и гидродинамики внутри резервуара. Качество ила в основном зависит от отношения его массы к массе примесей. Подобное устройство можно отнести также к методу биологической очистки сточных вод.

Самый действенный метод очистки воды на данном этапе – флотация. Это еще один способ, который нельзя отнести только к механическим. Он основан на подаче в поток воды газовых пузырьков, которые могут поднимать на поверхность вредные взвешенные частицы.

Здесь приведены правила приема сточных вод в систему городской канализации.Как регулируется сброс стоков в реку или водоем, описано здесь: /ochistka-vody/sv/sbros-stochnyh-vod-na-relef-i-v-vodoemy.html.

Схема очистки механическими методами

Рассмотрев основные сооружения и устройства, используемые на станциях очистки, можно составить принципиальную схему их взаимодействия.

С любой точки завода все стоки поступают в водосборник, откуда затем направляются на станцию очистки. Там первичное удаление примесей осуществляется посредством процеживающих решеток. Оставшиеся на них отходы переходят в шламосборник, а прошедшая обработку и лишенная крупных частиц вода с помощью насосов продолжает свое движение и поступает в секцию отстаивания, в начале которой она очищается песколовкой, а затем и отстаивается необходимое время.

Следующий этап на пути потока – осветлитель. В него также отправляют сток с гидрокрекинга, выступающий в роли коагулянта. После осветления вода проходит на заключительный этап механической очистки – пресс-фильтр. Именно на нем из нее извлекаются частицы с наименьшим диаметром. Весь шлак отправляется в специальную емкость для переработки.

Пройдя всю систему физического очищения, сточные воды самотоком переходят к следующему методу – биологическому, химическому или комбинированному.

На видео схематично обозначен многоступенчатый процесс очистки:

Эффективность

Так как механическая очистка – лишь предварительный этап обработки, служащий в качестве подготовки к другим видам, от нее не требуется полного удаления примесей и вредных веществ. Именно поэтому, эффективным в данном случае можно считать процесс, при котором из потока удаляется до 60% взвешенных частиц.

Однако на многих производствах, например, на предприятиях газовой, нефтеперерабатывающей, химической промышленности или в черной металлургии, достигается эффективность, превышающая 90% (засчет флотации). В таких случаях воду можно вывести в водоемы, не загрязняя окружающую среду, без всех последующих этапов. С точки зрения материальных затрат, именно физическая очистка сточных вод самая эффективная, так как довольно серьезных результатов можно достичь, не пользуясь дорогостоящим оборудованием или биологическими веществами.

Также об эффективности этого метода можно судить в зависимости от поставленных целей. Если сточные воды необходимо подготовить к повторному использованию в технологическом процессе на производстве, механическая очистка – очень действенный и наиболее оптимальный вариант. Но в остальных случаях лучше сочетать ее с химическими или биологическими методами.

vododelo.ru