0
4
19.07.2020

Метод окисления сточных вод

Метод окисления сточных вод дает возможность получать безопасные по своим характеристикам токсичности сточных вод в опасных химических производствах. Чаще всего окисление используется для получения стоков, которые не требуют дальнейшего извлечения твердых частиц, и могут быть сброшены в общую систему канализации. В качестве добавок используются окислители на основе хлора, это сегодня самый популярный материал для очистки.

Материалы на основе хлора, натрия и кальция озон и пероксид водорода используются в многоступенчатой технологии очистки стоков, при которой каждый новый этап позволяет значительно снижать токсичность, связывая опасные токсические вещества в нерастворимые соединения.

Установки окисления, имеющие многоступенчатые системы очистки делают этот процесс относительно безопасным, но применение таких токсичных окислителей, как хлор постепенно вытесняется более безопасными, но не менее эффективными методами окисления стоков.

Классификация

Сточными называют воды, которые были в использовании или проходили по загрязненным поверхностям. Они имеют сугубо производственное, хозяйственное или атмосферное происхождение и подразделяются на следующие виды:

  • Производственные стоки – это воды, использованные в технологических процессах.
  • Хозяйственные загрязнения. Появляются от туалетов, прачечных, душевых, заведений общепита, обязательно имеющихся на предприятиях.
  • Под атмосферными стоками подразумевают потоки дождя, растаявшего снега, стекающие по крышам цехов, складов, гаражей, автомоек, других поверхностей.

На промышленных объектах существуют все три вида сточных вод. Например, на предприятиях машиностроения вода используется для следующих целей:

  • подготовки исходных материалов;
  • переноса энергии в теплообменниках,
  • изменения температуры сырьевой массы, продукции, деталей оборудования;
  • приготовления большого количества рабочих жидкостей;
  • хозяйственных потребностей предприятия.

Соотношение объемов грязных потоков от различных источников определяется спецификой предприятия, уровнем организации каждого вида работ.

Определение и классификация

Для того чтобы давать детальную характеристику всем загрязнённым жидкостям, нужно точно определить, что такое сточные воды. Сточные воды это все виды вод с территорий производственных объектов и населённых пунктов с ухудшенными характеристиками и свойствами в результате деятельности человека, а также атмосферные осадки (дождь, снег, град), которые бесконтрольно или через систему канализации выводятся для переработки, вторичного применения и сброса в природу.

Классификация сточных вод достаточно разнообразна и обширна. Все стоки классифицируются на виды и типы по следующим параметрам:

  • источник происхождения;
  • по составу загрязнений;
  • по концентрации загрязнений;
  • по кислотности и токсичности.

По источнику образования выделяются следующие виды сточных вод:

  1. Производственные.
  2. Бытовые.
  3. Поверхностные.

Бытовые и поверхностные стоки имеют состав близкий к неизменному. Промышленные же жидкости обладают широким разнообразием и могут классифицироваться на подвиды.

По составу загрязнений стоки разделяются на следующие виды жидкостей:

  • с органическими примесями;
  • с минеральными;
  • смешанные, минерально-органические.

По концентрационным показателям стоки подразделяются на четыре типа: слабо-загрязнённые, средне-загрязнённые, сильно-загрязнённые, опасные. Критерием меры служит параметр pH. По кислотности и токсичности также используется подразделение по степени концентрации, от слабой до сильной.

Виды сточных вод

Схема типового расположения труб.

С учетом происхождения типа и состава данные воды могут быть бытовыми, производственными, атмосферными.

Если говорить о бытовых сточных водах, то причиной их появления является практическая деятельность и жизнедеятельность людей.

В такой жидкости содержится минеральная и органическая примесь. Минеральная примесь — это соли таких соединений, как аммоний, хлориды, гидрокарбонаты. Органические примеси представлены в виде безазотистых и азотосодержащих веществ. Как правило, это углеводы, жиры, белки. Особая форма примесей бытовых вод — микроорганизмы. Кроме того, иногда присутствуют болезнетворные микроорганизмы (речь идет о бактериях и вирусах).

Характер производства воздействует на состав производственных вод. К примеру, производственные сточные воды могут быть разных видов:

Принцип работы септика «Танк».

Воды, в состав которых входят неорганические примеси со специальными токсичными характеристиками: стоки гальванических компаний, предприятий по изготовлению кислот, стройматериалов, минеральной продукции и так далее. Таким образом могут изменяться рН воды водоема. Соли тяжелого металла, токсичные по отношению к организмам, присутствующим в воде.

Кроме того, есть сточные воды, неорганические соединения которых не имеют токсичных действий. Это воды таких заводов, как рудообогатительные, цементные и так далее. Для водоемов эти примеси не являются слишком опасными.

Воды с нетоксичными органическими компонентами. Речь идет о сточных водах компаний пищевой промышленности (мясная, молочная, целлюлозно-бумажная, микробиологическая). Если данные вещества попадают в водоем, то в нем сразу же начинает возрастать окисляемость.

В некоторых водах содержатся органические компоненты со специальными токсичными свойствами. Это воды такой промышленности, как нефтедобывающая, нефтеперерабатывающая, текстильная, легкая; компании, производящие сахар, консервы, продукцию органического синтеза.

В производственной жидкости может быть различная концентрация загрязняющих компонентов, уровень агрессивности.

Способы очистки

В природе все предусмотрено, поэтому вода в водоемах обладает способностью к самоочищению. Однако этот процесс происходит не быстро, поэтому с большим потоком стоков естественные методы очищения не справятся. По этой причине отведение сточных вод без предварительной очистки запрещено.

Безопасная утилизация сточных вод – это обработка с целью удались из воды максимальное количество загрязнений. Организация очистки сточных вод и их отвод – это важная задача, которую нужно решить при постройке здания. Способы, которыми обрабатывают сточные воды, можно разделить на несколько групп, это:

  • Механические;
  • Физико-химические;
  • Химические;
  • Биологические.
Интересное  Виды пластика для вторичной переработки

Каждый из названных способов может быть применен по отдельности, но лучшего результата удается добиться при использовании комбинации нескольких методов.

Механические методы

При использовании механической очистки применяют два способа:

  • Отстаивание;
  • Фильтрация.

В первом случае применяются отстойники для сточных вод. Здесь происходит разделение веществ на фракции в зависимости от их удельного веса. Для фильтрации используются различные фильтры, которые позволяют отделять крупные включения.

При использовании механического метода можно добиться удаления 65-70% примесей из бытовых сточных вод и примерно 95% примесей из ливневых стоков. Поэтому отстаивание или осветление – это только первый этап, затем хозяйственно-бытовые сточные воды нуждаются в доочистке.

Чаще всего, доочистка сточных вод осуществляется с использованием биологических методов. Дополнительно может быть применено обеззараживание сточных вод с использованием озонаторов или ультрафиолета.

Химические методы

При использовании химических методов в очищаемую среду добавляют специально подобранные химические реагенты. Эти вещества вступают в реакцию с веществами-загрязнителями с образованием нерастворимых веществ, которые осаждаются на дно отстойника. При использовании химического способа можно добиться удаления около 95% загрязнений, растворенных в воде, и около 25% нерастворенных веществ.

Физико-химические методы

При использовании этих методов сточные воды подвергаются специальной обработке, позволяющей удалить, как растворенные, так и нерастворенные загрязнения. Чаще всего применяются следующие методы:

  • Коагуляция. В этом случае, в сток вводятся специальные вещества, под действием которых мелкие взвешенные частицы слипаются, образуя крупные агрегаты, оседающие на дно.
  • Флокуляция. Этот процесс имеет тот же принцип, что и коагуляция, но реагенты при его использовании применяют другие.
  • Экстракция. Это метод извлечения из жидкости определенных веществ. Он достаточно дорог, поэтому применяется тогда, когда извлеченные вещества могут быть использованы повторно.
  • Ультрафильтрация. Используются ультрафильтры в промышленных системах канализации, если в системе предусмотрено использование вторичной воды. Ультрафильтрация позволяет отделить высокомолекулярные соединения от низкомолекулярных.

Как правило, физико-химические методы используются для переработки промышленных стоков, так как в них может содержаться большое количество разнообразных химических веществ.

Методы биоочистки

Для переработки бытовых сточных вод, содержащих много органики, применяют биологические методы. Они основаны на использовании присутствующих в природе бактерий, которые используются в естественных процессах самоочистки. В процессе своей жизнедеятельности бактерии перерабатывают органические включения, разлагая их на безопасные составляющие.

Самые простые методы биоочистки используются в выгребных ямах и септиках. Тут органические отходы, осевшие на дно, подвергаются анаэробному брожению, то есть, обрабатываются микроорганизмами, способными существовать без доступа кислорода.

В современных очистных станциях дополнительно используется аэробная очистка, для этого в рабочую зону подается кислород воздуха. Аэробные процессы проходят намного быстрее и позволяют удалять большее количество загрязнений. Станция биоочистки имеет такие элементы, как аэраторы и электронасосы, то есть, является энергозависимой и требует подключения электропитания.

Очистные сооружения и специальные системы для очистки сточных вод

Самыми действенными и востребованными в процессе нейтрализации стоков являются такие установки и приспособления:

  • УФС — установка фильтрующая самоочищающая.
  • Пескоуловители.
  • Жироуловители.
  • Пруды-отстойники.
  • Септики и мембранные сооружения.

Рассмотрим подробнее принцип действия каждого приспособления.

Фильтрующая установка

Приспособление, которое пропускает через свои фильтры сточную воду и тем самым очищает её. Фильтры должны самоочищаться, но на практике на промышленных предприятиях применяются вместо самоочищающихся фильтров стандартные решетки и сита, которые требуют очистки грабельным методом вручную или с использованием специальных устройств.

Работает такая установка по принципу отделения мусора и крупных примесей от жидкости. Причем решетки и фильтрующие сетки в такой установке могут иметь совершенно различное строение (дробильное, шнековое, ступенчатое, в виде пластин или стержней). Самая мелкая фракция решетки такого приспособления равна 2 см. Весь мусор, собранный на решетки или сетки, сразу же отправляется на переработку или утилизацию. Если же используются решетки с дробильной конструкцией, то примеси мусора нейтрализуются прямо в очищаемой воде.

Кроме сеток и решеток в механической очистке стоков могут принимать участие барабанные сита. Фракция ячеек у сита составляет до нескольких десятых миллиметра. Эти устройства имеют более мелкую фракцию по сравнению с решетками и предназначены для удаления из воды примесей в виде гравия, песка, мелких осколков стекла и пр. Барабан, вращаясь в воде, вбирает в свою полость все посторонние примеси.

Песколовки

Следующий этап в очистке вод механическим способом. После того как вода пройдет барабанные сита и решетки, стоки отправляются дальше к пескоуловителям. Здесь приспособления дополнительно отсеивают самые мелкие частички примесей в виде песка. В песколовках вода может двигаться как горизонтально, так и вертикально. Эффект очистки от этого не снижается. Пескоуловители работают благодаря силе гравитации, которая осаживает на дно все мелкие частички песка. При этом стоит знать, что чем выше скорость потока воды, тем слабее сила гравитации. А это значит, что для качественной работы песколовки скорость движения стоков нужно снижать.

Жироуловитель

Этот тип очистного сооружения, как правило, устанавливается следующим за песколовкой. Жироуловитель имеет закрытую форму и предназначен для некоторого охлаждения стоков. В результате снижения температуры воды все растворимые жиры приобретают определенную форму и всплывают на поверхность воды. Далее стоки протекают в отстойники, а жиры удаляются из жироуловителей.

Интересное  Окпд 2 вывоз мусора

Отстойник

Такие неглубокие самодельные современные пруды предназначены для дальнейшего отстаивания воды. Здесь стоки могут отстаиваться до 3 часов. В результате отстаивания все примеси и взвешенные частички мусора, оставшиеся в воде, дополнительно удаляются.

После отстаивания воду осветляют с использованием специальных коагулянтов, которые превращаются в воде в хлопья, тем самым фильтруя стоки, дополнительно осветляя их.

Принцип работы комплекса очистки сточных вод

В комплексе может быть реализована схема очистных сооружений сточных вод с наземным или подземным исполнением. Очистные сооружения хозяйственно-бытовых сточных вод устанавливаются в коттеджных поселках, а также в небольших населенных пунктах (150-30 000 человек), на предприятиях, в районных центрах и пр.

Если комплекс устанавливается на поверхности земли, он имеет модульное исполнение. Для того, чтобы минимизировать повреждения, снизить расходы и трудозатраты на ремонт подземных конструкций, их корпуса изготавливают из материалов, прочность которых позволяет противостоять давлению грунта и подземных вод. Кроме прочего, такие материалы отличаются долговечностью (до 50 лет службы).

Чтобы понять принцип работы очистных сооружений сточных вод, рассмотрим, как функционируют отдельные ступени комплекса.

Механическая очистка

Эта ступень включает в себя следующие типы сооружений:

  • первичные отстойники,
  • пескоуловители,
  • сорозадерживающие решетки и т.п.

Все эти приспособления предназначены для устранения взвесей, крупных и мелких нерастворимых примесей. Самые крупные включения задерживаются решеткой и попадают в специальный съемный контейнер. Так называемые песколовки обладают ограниченной производительностью, поэтому при интенсивности подачи стоков на очистные сооружения более 100 куб. м. в сутки, целесообразно устанавливать параллельно два приспособления. В этом случае их эффективность будет оптимальной, пескоуловители смогут задерживать до 60% взвеси. Задержанный песок с водой (песчаная пульпа) отводится на песковые площадки или в песчаный бункер.

Биологическая очистка

После удаления основной массы нерастворимых примесей (осветления стоков) жидкость для дальнейшей очистки поступает в аэротенк – сложное многофункциональное устройство с продленной аэрацией. Аэротенки разделятся на участки аэробной и анаэробной очистки, благодаря чему одновременно с расщеплением биологических (органических) примесей производится вывод из жидкости фосфатов и нитратов. Это существенно повышает эффективность работы второй ступени очистного комплекса. Активная биомасса, выделяемая из стоков, задерживается в специальных блоках, загруженных полимерным материалом. Такие блоки размещаются в зоне аэрации.

После аэротенка иловая масса переходит во вторичный отстойник, в нем происходит разделение на активный ил и очищенные стоки.

Доочистка сточных вод производится на самопромывных песчаных фильтрах или с помощью современных мембранных фильтров. На этом этапе количество взвешенных веществ, присутствующих в воде, сокращается до 3 мг/л.

Обеззараживание

Обеззараживание очищенных стоков выполняется методом обработки жидкости ультрафиолетом. Для повышения эффективности работы этой ступени очистные сооружения биологической очистки сточных вод оснащаются дополнительным воздуходувным оборудованием.

Стоки, прошедшие все ступени комплекса очистки, безопасны для окружающей среды и могут сбрасываться в водоем.

О том, как проводится монтаж ПНД труб своими руками. вы можете узнать из другого материала сайта.

А зачем нужна и как используется в сантехнике «американка» читайте по этой ссылке .

Использование сточных вод

Производственные сточные воды после соответствующей очистки могут быть повторно использованы в технологическом процессе, для чего на многих промышленных предприятиях создаются системы оборотного водоснабжения либо замкнутые (бессточные) системы водоснабжения и канализации, при которых исключается сброс каких-либо вод в водоёмы. Большое народно-хозяйственное значение имеет внедрение технологии комплексной безотходной переработки сырья (особенно на предприятиях химической, целлюлозно-бумажной и горно-обогатительной промышленности). Перспективны методы физико-химической очистки (коагулирование, отстаивание, фильтрация) в качестве самостоятельных способов очистки или в сочетании с биологической очисткой, а также методы т. н. дополнительной обработки (сорбция, ионообмен, гиперфильтрация, удаление азотистых веществ и фосфатов и др.), обеспечивающей весьма высокую степень очистки сточных вод перед спуском их в водоёмы или при использовании сточных вод в системах оборотного водоснабжения промышленных предприятий. Эффективны методы термического обезвреживания и переработки высоко концентрированных стоков во вторичное сырьё, а также способ закачки стоков в глубокие, надёжно изолированные подземные горизонты.

Имеющиеся в сточных водах (преимущественно бытовых) в значительном количестве вещества, содержащие азот, калий, фосфор, кальций и др. элементы, являются ценными удобрениями для сельскохозяйственных культур, в связи с чем сточные воды используются для орошения сельскохозяйственных земель. Целесообразно обезвреживание сточных вод на станциях биологической очистки производить с подачей очищенных сточных вод на поля. Осадки сточных вод после соответствующей обработки (сбраживание, сушка) обычно используют в качестве удобрений.

Осадки городских сточных вод

Осадки городских сточных вод выделяются в решётках, песколовках, первичных и вторичных отстойниках и являются продуктом человеческой деятельности (в том числе фекалии). В состав осадков бытовых сточных вод входят грубые примеси (отбросы), задерживаемые решётками, минеральные примеси, задерживаемые песколовками, плавающие примеси (жировые вещества), всплывающие в жироловках и отстойниках. Активный ил, прирастающий в аэротенках и задерживаемый во вторичных отстойниках, используется для биологической очистки сточных вод биоценозом микроорганизмов. Для очистных установок малой производительности, ориентированных на использование биоценоза прикреплённых микроорганизмов, соотношение между биомассой прирастающих гидробионтов и биомассой анаэробных микроорганизмов меняется в пользу последних и их продукции: биогаза и биоудобрений.

Интересное  Не плюй в колодец: чем человечеству грозит массовая вырубка лесов?

Часто можно слышать, что осадки сточных вод городов и отходы промышленности опасно использовать в качестве органоминеральных удобрений для подкормки садовой и огородной почвы, так как в коттеджах выращиваются овощи, фрукты и различные продуценты.

В то же время известно, что человеку необходимо получать с пищей соединения железа — важного компонента человеческой крови, а также кальция, магния, йода. Белок не может образовываться без азота, фосфора и других элементов

Работа В. И. Дмитриевой по изучению влияния осадков сточных вод на удобрительные свойства почвы доказала, что внесение осадков сточных вод значительно уменьшает плотность почвы, увеличивает нейтрализующую её способность, способствует увеличению плодородия почвы и достижению прироста сельскохозяйственных культур.

Безусловно, имеются величины предельно допустимых концентраций (ПДК), которые ограничивают содержание химических элементов в почве и превышение которых приводит к токсичности продукции полей и садов. В то же время компоненты осадков сточных вод обеспечивают увеличение биогенных элементов, дают увеличение в них сырого протеина. Осадки сточных вод полезны для зерновых культур, поскольку они увеличивают урожайность и после биогенеза у культивируемого растения не попадают непосредственно в пищу человека.

Многое зависит от типа почвы, куда вносится осадок. Менее полезны осадки для чернозёмов, но важны для подзолистых почв

Также для свойств осадков сточных вод имеет важное значение: их соотношения по влажности и воздействию на экологию территории — запах, наличие вирусов, болезнетворных бактерий и паразитов; величина транспортных расходов и внешний вид транспорта для вывоза осадков на поля и в сады

По статистическим данным, в составе осадков сточных вод городского комплектования органические вещества на 80–85% представлены белками, жирами и углеводами. При этом доля белков составляет примерно 25%, жиров — около 3%, углеводы — 25%. При распаде компонентов осадков биогаз на 60–65% образуется из жиров, а 40–35% — из белков и углеводов. Беззольное вещество осадков распадается на 25–5%, и количество сухого вещества снижается на 3%, увеличивая его зольность до 28–33% с исходной величины не более 2%.

Ионный состав осадков городских сточных вод варьируется в широких пределах и зависит от наличия промышленных предприятий и эффективности работы их систем водоотведения с локальной очисткой перед сбросом в городскую канализационную сеть.

Рыбохозяйственные ПДК

Негативное воздействие загрязненных стоков на рыбу

Водоемы повсеместно используются как база для организации рыбоводства и рыболовства.

Поэтому, в связи с возникновением все новых и новых источников загрязнения водной среды, была введена система экологических рыбохозяйственных ПДК.

Водопользование рыбного хозяйства подразделяется на два типа:

  1. Использования водного объекта в качестве базы для воспроизводства и сохранения различных ценных видов рыб, обладающих повышенной чувствительностью к кислороду.
  2. Использование водоема для добычи рыбы и различных водных растений и животных в промышленных масштабах.

При этом наиболее жестким является норматив, применяемый при использовании водоема помимо водоснабжения населения в целях рыбного хозяйства.

Водный объект может быть отнесен органамиГоскомрыболовства к данной категории в соответствии с постановлением Совмина СССР № 1045 от 15.09.1958 г., согласно которому все водоемы совокупно с придаточными водами, в которых может быть организована добыча рыбы и водных растений и животных в промышленных масштабах, либо воспроизводство запасов ценных промысловых рыб, следует относить к рыбохозяйственным водоемам.

Данное определение позволяет рассматривать абсолютно все поверхностные водоемы на территории России как рыбохозяйственные, поскольку ценные виды рыб, чувствительные к кислороду, могут либо разводиться и сохраняться, либо добываться в любом из них.

Таким образом, контроль ПДК всех поверхностных вод должен осуществляться с учетом предельно допустимых концентраций для водоемов рыбного хозяйства (ПДК РХ).

Следует также заметить, что в большинстве случаев спуски сточных вод осуществляются на территории населенных пунктов.

Следовательно, в соответствии с нормами и правилами охраны поверхностных вод, на сбрасываемые сточные воды распространяются нормативы предельной загрязненности объектов водопользования без учета их разбавления в воде данного водоема и его способности к ассимиляции.

По сути, ко всем  стокам, сбрасываемым в водоемы, применяются правила и требования ПДК рыбного хозяйства.

Более того, данные требования действуют не только для городских стоков, но и для сточных вод, которые поступают в городскую канализационную сеть из канализации предприятий.

Следовательно, никак не учитывается тот факт, что промышленные стоки разбавляются городскими, и в случае неэффективной работы очистных сооружений городской канализации, на предприятие промышленности возлагается обязанность обеспечить такую предельно допустимую концентрацию сточных вод, которой не способна достичь ни одна типовая система очистных сооружений.

Подводя итоги, стоит сказать о том, что Правительством РФ на сегодняшний день разработаны и приняты в реализацию различные экологические программы, призванные восстановить и реабилитировать естественные водоемы, пострадавшие от действия сточных вод промышленного и бытового характера.

Но бороться с данной проблемой должно не только государство, но и предприятия, осуществляющие сброс стоков. Только путем совместных действий по качественной очистке и надлежащему контролю за качеством сточных вод существующие водные ресурсы страны будут сохранены в надлежащем виде.

Предыдущая запись Как делается очистка сточных вод коттеджа: Септик, Аэротенк, биофильтр.
Следующая запись Как выбрать, установить и использовать отстойники для сточных вод

Комментировать
0
4
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

;) :| :x :twisted: :sad: :roll: :oops: :o :mrgreen: :idea: :evil: :cry: :cool: :arrow: :P :D :???: :?: :-) :!: 8O

Это интересно

Утилизация лакокрасочных материалов Без рубрики
0 комментариев


Warning: imagecreatefromstring(): Data is not in a recognized format in /var/www/musormaster/data/www/musormaster.ru/wp-content/themes/sky/inc/kama-thumbnail/class.Kama_Make_Thumb.php on line 540

Warning: imagecreatefromstring(): Data is not in a recognized format in /var/www/musormaster/data/www/musormaster.ru/wp-content/themes/sky/inc/kama-thumbnail/class.Kama_Make_Thumb.php on line 540
Куда деть старую мебель: можно ли выбрасывать, варианты вывоза Без рубрики
0 комментариев