Лекция 11.

Вопрос 44. Способы очистки сточной воды.

1. Способы очистки сточных вод.

2. Механическая очистка.

3. Химическая и физико-химическая очистка.

4. Биологическая очистка.

5. Новые методы очистки сточных вод.

1. Существуют различные способы очистки сточных вод:

• механический;

• физико-химический;

• химический;

• биологический.

В зависимости от степени вредности и характера загрязнений очистка сточных вод может производиться каким-либо одним способом или комплексом методов. В процессе очистки преду­сматривают обработку осадка и обеззараживание сточных вод перед сбросом их в водоем.

2. При механической очистке из производственных сточных вод путем процеживания, отстаивания и фильтрования удаляется до 90% нерастворимых механических примесей различной сте­пени дисперсности (песок, глинистые частицы, окалина и др.), а из бытовых сточных вод — до 60%. Для этих целей применя­ют решетки, песколовки, песчаные фильтры, отстойники раз­личных типов. Вещества, плавающие на поверхности сточных вод (нефть, смолы, масла, жиры, полимеры и др.), задержива­ют нефте- и маслоловушками и другого вида уловителями либо выжигают.

3. Химические и физико-химические методы очистки наиболее эф­фективны для очистки производственных сточных вод.

К основным химическим способам относят нейтрализацию и окис­ление. В первом случае для нейтрализации кислот и щелочей, в сточные воды вводят специальные реагенты (известь, каль­цинированную соду, аммиак), во втором — различные окисли­тели. С их помощью сточные воды освобождаются от токсич­ных и других компонентов.

При физико-химической очистке используются:

• коагуляция — введение в сточные воды коагулянтов (солей ам­мония, железа, меди, шламовых отходов и пр.) для образова­ния хлопьевидных осадков, которые затем легко удаляются;

• сорбция — способность некоторых веществ (бентонитовых глин, активированного угля, цеолитов, силикагеля, торфа и др.) по­глощать загрязнение. Методом сорбции возможны извлечение из сточных вод ценных растворимых веществ и последующая их утилизация;

• флотация — пропуск через сточные воды воздуха. Газовые пу­зырьки захватывают при движении вверх поверхностно-актив­ные вещества, нефть, масла, другие загрязнения и образуют на поверхности воды легко удаляемый пенообразный слой.

4. Для очистки коммунально-бытовых сточных вод и промстоков целлюлозно-бумажных, нефтеперерабатывающих, пищевых предприятий широко используют биологический (биохимиче­ский) метод. Он основан на способности искусственно вселяемых микроорганизмов использовать для своего развития органиче­ские и некоторые неорганические соединения, содержащиеся в сточных водах (сероводород, аммиак, нитриты, сульфиды и т. д.). Очистку ведут с помощью:

• естественных методов (полей орошения, полей фильтрации, биологических прудов и др.);

• искусственных методов (аэротенков, метатенков, биофильтров, циркуляционных окислительных каналов).

Осветленная часть сточных вод очищается в аэротенках — спе­циальных закрытых резервуарах, по которым медленно про­пускают стоки, обогащенные кислородом и смешанные с ак­тивным илом. Активный ил представляет собой совокупность гетеротрофных микроорганизмов и мелких беспозвоночных жи­вотных (плесени, дрожжей, водных грибов, коловраток и др.), а также твердого субстрата. Важно правильно подбирать тем­пературу, рН, добавки, условия перемешивания, окислитель (кислород), чтобы в максимальной степени способствовать ин­тенсификации гидробиоценоза, составляющего активный ил.

После вторичного отстаивания сточные воды обеззараживают (дезинфицируют) с помощью соединений хлора или других сильных окислителей. При этом способе (хлорировании) унич­тожаются патогенные бактерии, вирусы, болезнетворные мик­роорганизмы. В системах очистки сточных вод биологический (биохимический) метод является завершающим, и после его применения сточные воды можно использовать в оборотном (многократном) водоснабжении либо сбрасывать в поверхност­ные водоемы.

5. В последние годы активно разрабатываются новые эффектив­ные методы, способствующие экологизации процессов очистки сточных вод:

• электрохимические методы, основанные на процессах анодного окисления и катодного восстановления, электрокоагуляции и электрофлотации;

• мембранные процессы очистки (ультрафильтры, электродиализ и др.);

• магнитная обработка, позволяющая улучшить флотацию взве­шенных частиц;

• радиационная очистка воды, позволяющая в кратчайшие сроки подвергнуть загрязняющие вещества окислению, коагуляции и разложению;

• озонирование, при котором в сточных водах не образуется ве­ществ, отрицательно воздействующих на естественные биохи­мические процессы.

После осветления сточных вод образуется осадок, который сбра­живают в железобетонных резервуарах (метатенках), а затем удаляют на иловые площадки для подсушивания. Подсушенный осадок обычно используется как удобрение. Однако в послед­ние годы в сточных водах стали обнаруживаться многие вред­ные вещества (тяжелые металлы и др.), что исключает такой способ утилизации осадков.