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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
