Механическая очистка сточных вод

Сточная вода и в городских стоках, и в производственных условиях склонна изменять свои первоначальные свойства – она становится мутной, изменяет химический состав и цвет, насыщается вредными или даже опасными для здоровья патогенными микроорганизмами. Механическая очистка сточных вод направлена на выделение из сточных вод органических и минеральных включений. Главная ее задача – подготовка стоков к другим методам очистки (обычно физическим, химическим или биологическим).

Сущность механической очистки сточных вод

Механическая очистка сточных вод направлена на очищение бытовых жидкостей от взвешенных частиц примерно на 60%, от грубодисперсных нерастворимых элементов до 95%. Данная методика является высокоэффективной и при этом одной из самых дешевых.

Методы механической очистки сточных вод. Сооружения и системы для механической и биологической очистки стоков

Рассмотрим основные механические методы очистки сточных вод:

1. Процеживание – осуществляется с применением сит и решеток, которые отлавливают крупные загрязняющие элементы и взвешенные частицы. Выглядит процесс следующим образом. Стоки проходят через сетку, та задерживает волокнистые соединения и крупные вещества, после чего вода поступает к мелкому ситу – он отлавливает уже более крупные загрязняющие компоненты. На выходе системы часто стоят микропроцеживатели, которые дополнительно задерживают нерастворенные элементы микроскопических размеров.
2. Отстаивание – метод, используемый для выделения взвешенных частиц с различной плотностью. Для механической очистки данным способом задействуют специальные отстойники. Отстаивание обычно используется для улучшения качества воды в системах водоснабжения замкнутого типа. Такие можно встретить, например, на объектах металлургической, рудной, химической промышленности. Для очистки сточных вод отстаиванием применяют жироловки, песколовки, маслоуловители, нефтеловушки, смолоуловители, сгустители, шлакоотстойники и прочие приспособления.
3. Фильтрование – данная методика нужна для удаления из стоков мелких включений различного происхождения. Главный очищающий элемент в данном случае – фильтры. Стоки, приходя через них, очищаются от лишних взвесей. Фильтр выбирается с учетом направления деятельности предприятия. В бумажной промышленности высоко востребованы вакуумные и сетчатые фильтры, для более «грязных» отраслей нужны уже гидроциклоны и центрифуги, осуществляющие более глубокую очистку.

Механическая очистка сточных вод: современные методики и инструменты. Сооружения для механической очистки сточных вод

Для механической очистки сточных вод применяются такие инструменты и методики:

1. Решетки – они задерживают достаточно крупные элементы, которые содержатся в сточных водах. Решетки устанавливают по направлению тока жидкости. Они представляют собой стержни из различных металлических сплавов, закрепленные на рамке. Устанавливаться стержни могут как вертикально, так и в наклонном положении. В пазухах решетки располагаются подвижные зубцы граблей. Их закрепляют на пластинчато-шарнирной цепи. Цепь в движение приводит привод с передачей шестеренчатого типа. Со стенки решетки отбросы снимают грабли, которые затем поднимают загрязняющие вещества на подвижную ленту. Взвешенные частицы направляются в дробилку, где размельчаются. Есть решетки-дробилки, которые задерживают твердые вещества и сразу перемалывают их. Установка монтируется в камеры с круговой подачей стоков. Электродвигатель через коробку передач сообщает вращение барабану решетчато-дробильной установки. Он же задерживает отходы, которые есть в стоках, и отвечает за их передачу к режущим гребням. Последние перемалывают твердые элементы, и те опять поступают в сточные воды.
   
2. Песколовки – данные устройства нужны для отсеивания и удаления минеральных примесей. Удельная масса частиц всегда больше удельной массы воды, благодаря чему минеральные компоненты по мере перемещения жидкости в резервуаре начинают выпадать на дно. Во многом работа песколовки зависит от скорости движения водных масс. В среднем такие устройства рассчитаны на удержание частиц 0.25 мм и более. Допускать оседания мелких минеральных частичек нежелательно. Поэтому скорость тока воды должна быть большой – 0,15-0,3 м/с. Горизонтальные песколовки монтируются в тех местах, где сточные воды перемещаются в горизонтальном направлении, по кругу либо прямолинейно. В состав таких песколовок входит два элемента – рабочий и осадочный. Очищаются агрегаты гидроэлеватором либо насосом. В среднем они задерживают до 75% всех содержащихся в стоках минеральных примесей.
   
3. Отстойники – они нужны для выделения механических частичек из сточных вод. Отстойники делятся на несколько категорий с учетом их назначения и конструктивных особенностей. Основные виды – вторичные и первичные, радиальные, горизонтальные и вертикальные.
   
4. Иловые площадки – применяются для осушения влажного осадка, который сбрасывается из метатенков, отстойников и других аналогичных сооружений. Иловая площадка подсушивается до отметки в 75% (речь идет о влажности), и объем отбросов снижается (от 3 до 8 раз). Чисто визуально иловая площадка – это выделенный участок земли, который окружают земляные валки. Осадок на нее наливается слоями, происходит испарение части жидкости, другая часть попадает в грунт. Подсушенный осадок погружается на машины и вывозится. Иловая вода перекачивается на очистные сооружения.
   

Мы назвали все основные сооружения, которые используются для механической очистки сточных вод. Возможно применение и других установок – они подбираются с учетом количества сточных вод, типа загрязнений и прочих факторов.

Механические методы очистки сточных вод – технологии, решения и схема

Зная о том, какие сооружения и устройства устанавливаются на станциях очистки, можно понять и схему их взаимодействия. Так с разных точек объекта все стоки подаются в водосборник, из которого направляются на очистную станцию. Там первичное удаление примесей производится с применением процеживающих решеток. Отходы, которые остались на них, подаются в шламосборник, а вода, прошедшая предварительную обработку и уже лишенная крупных частиц, поступает в секцию для отстаивания. Там она очищается песколовкой и отстаивается.

Следующий этап очистки стоков – осветление в осветлителе. В него направляется сток с гидрокрекинга, который выполняет роль коагулянта. После осветления водные массы подаются на пресс-фильтр. Там из них извлекаются частички с минимальным диаметром, а собранный шлак направляется в специальную емкость для дальнейшей переработки. Весь шлак отправляется в специальную емкость для переработки.

Принципы действия механической очистки сточных вод: итоги

Таким образом, все механические методы очистки стоков делятся на несколько категорий:

• фильтрование;
• процеживание;
• отстаивание;
• флотация;
• дисковая фильтрация;
• центрифугирование (гидроциклоны).

Соответственно, разными будут и принципы очистки стоков. Подробнее о применении различных очистных приспособлений мы писали выше.

Другие методы очистки воды: физико-химические, биологические, реагентные, мембранные

Пройдя систему физического очищения, стоки самотоком переходят к следующим методам очистки – биологическому, химическому либо комбинированному. Рассмотрим их виды.

К физико-химическим методам относят:

• коагуляцию;
• адсорбцию;
• флотацию;
• экстракция;
• ионный обмен;
• диализ;
• кристаллизацию.

Биологические методики очистки воды – это:

• биологические пруды;
• аэротенки;
• биофильтры.

Реагентные методы:

• окисление;
• нейтрализация;
• экстракция.

Мембранный способ предполагает прохождение стоков через особый фильтр – мембрану. Тип и принципы очистки подбираются с учетом состава водных масс и особенностей их дальнейшего применения.

Механический способ очистки воды (очищение сточных вод механическим методом) и его развитие благодаря нанотехнологиям

Нанотехнологии сегодня активно используются в том числе для очистки воды. Метод СВР был разработан В.И. Петриком – именно он синтезировал особое химическое соединение, способное в взрывообразному разложению. УСВР химически инертен, не боится агрессивных сред, электропроводен и гидрофобен, экологически чист. Данное вещество представляет собой уникальный сорбент, применяемый для очистки питьевой воды и промостоков.

При смачивании УСВР создает массу с очень высоким гидравлическим сопротивлением – намного более высоким, чем у того же активированного угля. В данной массе взвеси запутываются и фиксируются. То есть УСВР – нанотехологичное вещество – выполняет роль сорбента. Главные его преимущества – очень высокая скорость и максимальная эффективность очистки.

Заключение

Механический способ очистки стоков – самый старый, но по-прежнему актуальный. Как правило, он используется для подготовки водных масс к последующей более глубокой очистке, но может выполнять роль и самостоятельной метода. Стандартная механическая очистка имеет минимальную цену. Также для данного способа удаления взвесей в последние годы стали использоваться нанотехнологии.