Антропогенный фактор – основная причина загрязнения окружающей среды. В связи с этим на государственном уровне принимаются меры, направленные на снижение негативного воздействия бытовой и промышленной деятельности человека. В частности, речь идет об очистных сооружениях, предназначенных для фильтрации и многоуровневой очистки сточных вод.
Бытовые и промышленные стоки содержат множество механических и химических примесей, поэтому не могут сливаться в водоемы и окружающую среду без предварительной подготовки. Очистные сооружения – это многоуровневый комплекс резервуаров и оборудования, который помогает приводить сточные воды к установленным действующими регламентами нормативам по содержанию тех или иных веществ. Это позволяет сливать очищенные стоки без негативных последствий для окружающей среды или использовать такую техническую воду вторично в промышленных системах замкнутого цикла.
Виды и области применения очистных сооружений
По области применения можно выделить следующие типы сооружений:
- Канализационные – для очистки стоков перед их выбросом в водоемы или на дренажные поля;
- Водопроводные – системы водоподготовки для бытового или промышленного потребления;
- Бытовые – для удовлетворения бытовых потребностей пользователей в населенных пунктах, многоквартирных или частных домах;
- Промышленные – устанавливаются на предприятиях для очистки производственных стоков.
Также оборудование классифицируется по способам воздействия, которые стоит рассмотреть более детально.
Способы очистки сточных вод
В зависимости от типа очистных сооружений, степени загрязненности стоков и требований к качеству их очистки могут применяться следующие способы и технологии:
- Механический – отделение твердых нерастворимых примесей и частиц, крупных фрагментов;
- Биологический – переработка биоразлагаемых веществ активным илом и другими микроорганизмами;
- Физико-химический – отстаивание, использование центрифуг, коагулянтов и флокулянтов для формирования осадка;
- Химический – использование реагентов для удаления растворенных в воде примесей;
- Ультразвуковой и ультрафиолетовый – обеззараживание, уничтожение патогенных микробов и вирусов.
Механическая очистка – наиболее емкий этап, так как большая часть примесей присутствует в воде в нерастворенном, химически неизменном виде. Наиболее эффективный способ удаления этих веществ – обратный осмос. Жидкость пропускается под давлением через специальную мембрану, размер сечения ячеек в которой соответствует размеру молекулы воды. Все остальные примеси удаляются.
Однако это финальная ступень механической очистки, которой предшествует несколько предварительных этапов. Они включают первичное отстаивание, прохождение через грубые механические фильтры, решетки, центрифуги. Только после этого можно применять химические реагенты и другое оборудование.
Устройство промышленных очистных сооружений
На промышленных предприятиях комплекс очистных сооружений проектируется индивидуально с учетом специфики деятельности, степени загрязненности стоков и типов примесей, необходимости вторичного использования воды.
Комплекс может включать следующие узлы:
- Приемный узел с решетками и ситами, песколовками, первичными отстойниками;
- Комплекс фильтров грубой очистки и септиков, аэрационных емкостей;
- Блоки биологической очистки аэробными и анаэробными бактериями в активном иле;
- Флотационные емкости, центрифуги, флотационные баки, экстракторы;
- Оборудование для дезинфекции с применением хлора, ультрафиолета.
Акцентированного внимания заслуживает этап механической очистки, так как от ее качества зависит эффективность дальнейших мероприятий и ресурс сооружений.
Оборудование для механической очистки
В промышленных и бытовых стоках могут присутствовать различные твердые примеси, такие как ветви и листва растений, кустарников, остатки сырья и материалов (текстиля, бумаги или картона, пластика и т.п.). Поэтому в первую очередь необходимо очистить стоки от них. Для этого предназначены следующие виды оборудования:
- Решетки дробилки – принимают стоки и перемалывают твердые примеси, выравнивая размер их фракций для дальнейшей очистки. Оборудование оснащается фрезами или молотками.
- Цепные грабельные или шнековые решетки – используются для отделения твердых примесей для последующей переработки.
- Ротационные сита – наклонный барабан с вращающимся ситом, который помогает отделять примеси определенных фракций.
- Решетки ручной очистки – устанавливаются в точках сброса для отделения крупного мусора без применения автоматизации.
- Песколовки – помогают в первичной очистке стоков от примесей песка и других мелкофракционных тяжелых взвесей.
- Отстойники – в них осаждаются тяжелые примеси и всплывают на поверхность менее плотные вещества (масло, жир и т.п.).
- Для удаления осадка используются гидроэлеваторы.
После первичной подготовки стоки направляются в фильтры грубой очистки, которые помогают в удалении твердых примесей мелких фракций перед обратным осмосом или биологическим и химическим воздействием. В них могут применяться разные типы мембран, задерживающих частицы с диаметром от 100 мкм (в редких случаях от 50 мкм). Фильтры, отделяющие примеси менее 50 мкм предназначены для тонкой очистки.
Наиболее эффективными являются комплексы очистных сооружений, спроектированные индивидуально под конкретные потребности предприятий. Они могут быть оснащены обезвоживателями осадка, транспортерами и прессами, другими узлами, помогающими в очистке стоков и эффективном использовании вторичного сырья.