Сооружения механической очистки  

16. Очистка сточных вод.

Под понятием сточные воды, следует понимать, воды (стоки), которые загрязнены различного рода отходами и отбросами. В зависимости от происхождения и состава, сточные воды, принято классифицировать на: бытовые, промышленные(производственные) и атмосферные. Бытовые сточные воды, результат жизнедеятельности человека, основными загрязнениями которых являются хозяйственные и физиологические отходы. Промышленные или производственные стоки образуются в результате деятельности предприятий, основными их загрязнениями являются производственные отходы (бывают: загрязненные и слабозагрязненные, т.е. не требующие предварительной обработки). Ливневые сточные воды, это поверхностные, ливневые стоки, к которым относятся талые и дождевые воды, а также воды от полива. Глубокая очистка сточных вод, большая экологическая проблема, требующая принятия целенаправленных и экстренных мер. Мероприятия по очистке сточных вод, позволяют предотвратить загрязнение окружающей среды промышленными и бытовыми стоками, а использование и применение новейших технологий, является насущной необходимостью для решения проблемы загрязнения.

Очистка сточных вод – сложный процесс по обработке стоков с целью удаления из них загрязняющих веществ, по окончании процесса образуется очищенная вода и высококонцентрированный твердый отход (полностью готовый к утилизации). Поскольку процесс очистки сточных вод, многоступенчатый, он имеет несколько стадий обработки и методов очистки.

Среди основных методов очистки сточных вод, выделяют следующие:

механическая очистка сточных вод – первая стадия очистки, которая удаляет твердые примеси и крупнодисперсные вещества;

химическая очистка сточных вод – добавление реагентов в сточные воды, с целью их нейтрализации и обеззараживания;

физико-химическая очистка сточных вод – удаляет мелкие и тонко дисперсные частицы, а также растворенные неорганические вещества и органические соединения;

биологическая очистка сточных вод – очищение сточных вод аэробными и анаэробными микроорганизмами, результатом является окисление и уменьшение органической составляющей сточных вод.

После применения того или иного метода очистки сточных вод, целесообразней всего проводить дезинфекцию сточных вод. Наиболее распространенным методом дезинфекции является хлорирование осветленных стоков. Помимо хлорирования, существуют еще и другие методы обеззараживания сточных вод, такие как, озонирование и обработка электролизом и бактерицидными лучами.

Надо понимать, что каждый метод очистки сточных вод имеет свои достоинства и недостатки, поэтому, для получения наилучшего, эффективного и стабильного результата, принято использовать комбинирование или чередование вышеперечисленных методов очистки сточных вод. Комбинирование методов очистки сточных вод, представляет собой многоэтапную обработку и утилизацию отходов. В целом выбор метода очистки определяется характером загрязнений, концентрации вредных примесей, а также требованиями, которые предъявляются к очищенной воде. Обязательным условием применяемых методов очистки является минимальный сброс сточных вод в окружающую среду.

Помимо методов очистки, обработку сточных вод, можно поделить на три основных стадии: первичную, вторичную и третичную. Поскольку третичная стадия обработки самая экономически затратная, принято использовать первые две, которые берут на себя 90% работы, остальные 10% сточных вод и вовсе не подлежат обработке. Если же говорить непосредственно о самой обработке, то первичная стадия – это когда происходит отфильтрование твердых частиц и примесей, тогда как, вторичная – нацелена на медленную фильтрацию и аэрацию. Третичная стадия обработки зачастую зависит от качества стоков и метода очистки, поэтому можно сказать, что ее проведение, никогда не бывает однородным и одинаковым.

При механической очистке малых количеств сточных вод применяются решетки, комминуторы, песколовки и отстойники различных типов. Решетки применяются для задержания крупных плавающих загрязнений. Состоит решетка из наклонно установленных параллельных металлических стержней, укрепленных на металлической раме. Наклон решетки составляет 60—70° к горизонту. Различают решетки неподвижные и подвижные. При очистке малых и средних количеств сточных вод используют неподвижные решетки, остов которых наглухо закреплен в неподвижной раме.
В зависимости от того, как очищают решетки от налипших загрязнений, различают решетки простейшие (очистка ручным способом) и механические (очистка при помощи различных механических приспособлений).
При очистке малых и средних количеств сточных вод применяются простейшие решетки со стержнями, расположенными на расстоянии 16 мм друг от друга. Стержни решеток изготовляются из металлических полос круглой, квадратной, прямоугольной или другой формы. Чаще всего используются стержни прямоугольного сечения из полосовой стали 10x10 мм, так как отбросы на них не заклиниваются и легко снимаются граблями.
При расчете решеток определяют их размеры и потери напора при прохождении стоков через решетку.
Количество задерживаемых на решетках отбросов зависит от вида сточных вод, ширины прозоров решетки и способов ее очистки. Так, для хозяйственно-фекальных сточных вод при ширине прозоров решетки 16 — 20 мм количество задерживаемых отбросов при ручной очистке составляет 4 — 5 л на 1 человека в год (СНиП). Влажность задержанных отбросов принимается равной 80%, объемный вес — 750 кг/м3.
Комминуторы (специальные решетки-дробилки) применяются для задержания твердых частиц, находящихся в воде, и одновременного их перемалывания. Комминутор опускают в канал со сточной жидкостью. Барабан, приводимый в движение электромотором через коробку передач, задерживает в прозорах твердые отбросы. Затем вращающимся барабаном отбросы подаются к режущим гребням для перемалывания твердых веществ, которые в измельченном виде снова поступают в сточную воду.
При очистке малых количеств сточных вод щелевые песколовки можно располагать перед септиками и другими отстойниками непосредственно на коллекторах, подающих сточную воду в эти сооружения.
Вертикальные песколовки, применяемые при очистке малых количеств сточных вод, имеют прямоугольную форму с вертикальным (восходящим) движением сточной воды. Площадь живого сечения (отверстия) приточного канала должна быть такой, чтобы скорость в нем была не более 100 мм/сек.
Жироловки применяются при очистке малых количеств сточных вод, при отводе стоков от гаражей и других объектов, в сточных водах которых содержатся жиры.
Расчет жироловок производят по времени пребывания в них стоков, которое принимается равным от 5 до 30 мин. Отстойники применяются для осаждения нерастворенных и частично коллоидных, преимущественно органических загрязнений. Из сточной жидкости выделяются взвешенные вещества тонущие (оседающие) и плавающие.
Отстойники представляют собой резервуары, в которых из сточной воды во время ее медленного движения в горизонтальном или вертикальном направлениях под влиянием сил тяжести (разности удельного веса частиц взвеси и воды) выпадают оседающие или поднимаются наверх всплывающие вещества.
Отстойники применяют как сооружения для предварительной очистки сточных вод или как самостоятельные сооружения, если по местным санитарным условиям достаточно выделять из сточных вод только механические примеси.
В зависимости от назначения различают отстойники первичные и вторичные. Первичными называются отстойники, которые устанавливаются до сооружений биологической очистки сточных вод. Вторичные отстойники устанавливаются после сооружений биологической очистки. По направлению движения воды отстойники подразделяются на горизонтальные и вертикальные.
В горизонтальных отстойниках жидкость движется горизонтально — вдоль отстойника. К ним относятся радиальные и двухъярусные отстойники, а также септики. В малых очистных сооружениях применяются двухъярусные отстойники и двухъярусные септики.
Горизонтальные отстойники представляют собой резервуар, в плане прямоугольный, состоящий из нескольких отделений. Вода подводится в переднюю торцовую часть, проходит вдоль отстойника до противоположного конца и, осветленная, сливается в отводной канал.
Первичные вертикальные отстойники представляют собой круглые, квадратные или многоугольные резервуары с конусным или пирамидальным днищем. При очистке малых количеств сточных вод применяются круглые отстойники. Сточную воду подводят к низу рабочей части отстойника по центральной трубе. Выйдя из трубы, сточная вода движется снизу вверх к сливным желобам и по ним поступает в отводной лоток. Во время движения сточной жидкости по отстойнику из нее выпадают взвеси, удельный вес которых больше удельного веса воды.