Принципы механической очистки сточных вод

Одной из наиболее важных задач, решения которых ежедневно требует хозяйственная деятельность человека, по праву является тщательная очистка сточных вод. Также немаловажным моментом является отвод ухудшенных водных ресурсов в открытые водоемы, находящиеся за пределами мест проживания и работы людей.

Сточные воды

Тщательная очистка сточных вод — одна из наиболее важных задач

Загрязнители вод

Касаемо наиболее распространенных загрязнителей вод, то к таковым относятся:

  • пестициды;
  • агрессивные химические соединения с сильно выраженной кислотной или щелочной реакцией;
  • частицы и соли тяжелых металлов (свинца, висмута, цинка и пр.);
  • нефтепродукты;
  • примеси, содержащие шлаковые или грунтовые включения и т.д.

Учитывая опасность перечисленных выше и многих других загрязнителей, которую они представляют для здоровья человека и состояния окружающей среды, можно констатировать, что необходимость очистки стоков от них просто очевидна.

Если же выделить основные методики приведения вод в состояние, соответствующее действующим нормативам безопасности, то таковыми являются следующие разновидности очистки:

  • механическая (также именуемая физической);
  • химическая;
  • биологическая.

Кроме того, сегодня применяется немало комбинированных вариаций удаления загрязнений.

Стоит отметить, что первый из упомянутых нами способов очищения вод является наименее затратным с финансовой точки зрения. Как правило, он предусматривает фильтрацию и использование различных методик устранения твердых включений. Следует добавить, что он примечателен и многими другими своими свойствами, о чем более подробно будет рассказано ниже.

Применяемые сооружения и системы

Рассказывая о тех решениях, использование которых механическая очистка сточных вод предусматривает в самую первую очередь, можно выделить:

  • отстойники;
  • песколовки;
  • мембранные системы;
  • септики;
  • устройства, обладающие функцией самоочищения и пр.

Разумеется, последний вариант весьма рационален, но, как показывает опыт, на большей части очистных сооружений вместо него до сих пор ставят решетки и сетки. Назвать их неэффективными нельзя, но они обладают очевидным недочетом – их необходимо периодически чистить. Делается это как вручную, так и посредством применения специального грабельного оборудования.

Касаемо решеток, то данные средства очистки стоков в состоянии задерживать только те загрязнения, размер которых достаточно велик – главным образом, минерального или органического происхождения. Различают четыре основных разновидности таких решеток:

  • прямоугольные;
  • дробительные;
  • шнековые;
  • ступенчатые.

Есть смысл упомянуть о том, что размер отверстий в подобных решетках не должен превышать 2 сантиметра. Объясняется это довольно прозаично: если данный показатель будет больше, эффективность очистки снизится до значений, которые не допускаются действующим стандартом. После того как загрязнения задерживаются на решетках, они незамедлительно устраняются или, если того требует ситуация, отправляются на переработку.

Перечисляя средства, используемые для удаления загрязнений из сточных вод, нельзя не рассказать о ситах. Принцип их функционирования такой же, как и у решеток, а отличие состоит в размере зазоров – у сит они значительно меньше. Благодаря данному качеству, рассматриваемые средства очистки способны устранять из стоков такие включения, как:

  • песок;
  • горные породы;
  • битое стекло и т.п.

На сегодняшний день сооружения для механической очистки сточных вод наиболее часто оснащаются ситами барабанного типа. Фильтрация осуществляется ими посредством вращения, приводящего к устранению недопустимых примесей. Стоит отметить, что с помощью этих средств загрязнения удаляются весьма результативно, ведь размеры отверстий в таких сетках составляют десятые доли миллиметра.

Помимо этого, для осуществления разделения задерживаемых включений в соответствии с их размерами применяют фракционаторы – устройства, «сортирующие» находящиеся в водном потоке частицы на грубые и тонкие.

Песколовка

Песколовка — устройство, помогающее очищать сточные воды от фракций маленького размера

Помимо решеток и сит, механическая очистка сточных вод предусматривает применение песколовок, помогающих устранять фракции наименьшего размера. Эти устройства способны пропускать жидкость как горизонтально, так и вертикально, а принцип их функционирования основан на использовании сил гравитации.

Направленные вниз, они задерживают твердые включения, не позволяя им двигаться далее и вынуждая оседать на дно. Впоследствии отфильтрованный подобным образом песок нередко находит дальнейшее применение в строительстве. Следует также добавить, что при наличии интенсивного течения стоков работа песколовок становится менее эффективной, что обуславливается особенностями их конструкции.

Кроме того, физический метод очистки сточных вод включает в себя использование жироуловителей. Посредством данных резервуаров, являющихся полностью герметичными, осуществляется снижение скорости движения стоков и их охлаждение, что достигается за счет специально устанавливаемых барьеров. Закономерное следствие работы этих устройств – поднятие жиров и некоторых других включений на поверхность жидкости с дальнейшим их устранением.

Еще одни сооружения механической очистки сточных вод, степень значимости которых переоценить практически нереально – это отстойники. Они используются для удаления взвешенных соединений и оставшихся в стоках тяжелых фракций. Важно учитывать что:

  • для получения положительного результата воду необходимо отстаивать около 3-х часов;
  • степень эффективности работы данных сооружений достигает 50 процентов;
  • наиболее оправдано применять горизонтальную разновидность отстойников, что объясняется обеспечиваемым ею равномерным распределением очищаемых вод.

Примечательно также, что существует прямая зависимость между скоростью отстаивания и глубиной: чем последняя меньше, тем быстрее проходит данный процесс.

Резонно упомянуть и об осветлителях, применяемых при очистке стоков на первом этапе. В них заливается содержащая коагулянт вода, благодаря чему на поверхности жидкости возникает специфическая фильтрующая прослойка. Далее же осветленная вода выводится через предусмотренный для нее желоб, а осадок – устраняется.

Устройства, применяемые дополнительно

Рассматривая особенности механических способов очистки сточных вод, нельзя не выделить те из них, которые предусматривают использование мембранных систем – решений, в конструкцию которых входят металлические листы небольшой толщины, капилляры или трубы. Они работают, разделяя жидкость на две части, отличающиеся спецификой состава и уровнем напора. Наибольшее распространение получили мембраны, изготавливаемые из полимеров, хотя нередки и другие решения, материалом которых является керамика.

Также, современные механические методы очистки сточных вод могут включать в себя применение гидроциклонов и центрифуг – специальных сооружений, устранение загрязнений посредством которых производится благодаря действию центробежных сил. Касаемо гидроциклонов, то они бывают двух вариантов:

  • открытые, использование которых оправдано для отделения легких включений;
  • напорные, применяемые для очистки стоков от твердых примесей.

Следует добавить, что обе вышеперечисленные разновидности способны «похвалиться» высоким уровнем эффективности и минимальной сложностью сервисного обслуживания.

Если же выделить используемые виды центрифуг, то таковых, как и в случае с описанными выше гидроциклонами, тоже два:

  • фильтрующие;
  • отстойные.

Устанавливаемые в них очистители выполняются из:

  • перфорированных металлических листов, имеющих небольшую толщину;
  • сеток, материалом которых могут выступать сталь, алюминий или медь;
  • перегородок (чаще всего, асбестовых, х/б и шерстяных).

Важно помнить, что на определение оптимального материала фильтра влияют многие факторы, к которым прежде всего относятся:

  • уровень давления воды;
  • специфика состава очищаемых стоков;
  • скорость, с которой осаждаются включения;
  • степень загрязненности поступающей жидкости.

Аэротенк

Аэротенк — эффективный метод очищения сточных вод

Помимо этого, в деле очистки сточных вод все чаще применяются методики, являющиеся комбинированными – включающими в себя элементы как физического, так и других вариантов фильтрации загрязненной жидкости. Одна из таковых – это использование аэротенков, представляющих собой резервуары, в которых происходит смешивание поступающих стоков с окисляющим илом. Данная процедура осуществляется под воздействием сжатого воздуха или иных средств, а ее результатом является весьма эффективное устранение нежелательных примесей.

Касаемо степени результативности применения рассматриваемого механико-биологического способа, то во многом она определяется:

  • химическим составом воды;
  • гидродинамическими особенностями внутренней среды резервуара;
  • температурным фактором.

Другой заслуживающий внимания метод очищения загрязненных вод – флотация. Как и предыдущий, его также нельзя отнести к чисто механическим способам «приведения стоков в порядок». Он предусматривает подачу в водный поток пузырьков газа, которые захватывают нежелательные включения и поднимают их на поверхность.

Схема и оценка эффективности механической очистки

Теперь пришло время коротко рассказать о том, что представляют собой элементы, входящие в принципиальную схему механической очистки сточных вод. Ею предусматриваются:

  1. Поступление всех стоков, генерируемых частными домохозяйствами и/или промышленными потребителями в водосборник.
  2. Транспортировка загрязненных сточных вод в направлении станции очистки.
  3. Осуществление процедуры первичного устранения недопустимых включений, в результате которой отходы попадают в шламосборник, а стоки, избавленные от крупных загрязнений, перемещаются далее – в секцию отстаивания.
  4. Производится очищение воды посредством песколовок, после которого стоки отстаиваются в течение предусмотренного времени.
  5. Осветление потока с последующим его пропусканием через пресс-фильтр, после чего извлеченные мелкие включения направляются в специальный резервуар для дальнейшей переработки, а вода переходит к следующему этапу очистки – уже не механическому.

Оценивая уровень эффективности рассматриваемой методики удаления загрязнений из сточных вод, важно помнить, что главная ее задача – это обеспечение надлежащей предварительной обработки, выступающей в качестве подготовки к последующим этапам очищения. Используя механический способ, не стоит стремиться к предельно высокому качеству фильтрации: практика показывает, что устранение 60% нежелательных включений – это весьма хороший показатель.

Следует добавить, что сегодня вполне реально добиться еще большей степени механической очистки стоков, достигающей 90 процентов и более. Как правило, подобных результатов добиваются благодаря флотации – на промышленных предприятиях, относящихся к металлургической, химической и нефтегазодобывающей отраслям. В таких случаях воду можно не подвергать биологическому и химическому вариантам обработки, без опасения выводя ее в близлежащие естественные водоемы.

Примечательно и то, что механический метод очищения стоков является наименее финансово затратным, о чем уже вкратце упоминалось выше. Это обуславливается отсутствием необходимости использования дорогостоящих реагентов, добавок и оборудования, нужных для осуществления химической и/или биологической очистки.

Также есть смысл отметить, что рассматриваемый в данном материале способ довольно оправдан в случае повторного использования очищенных стоков в системах водоснабжения предприятия – для обеспечения тех или иных технологических процессов. Такое решение весьма оправдано, так как позволяет добиться снижения многих производственных затрат и удешевить выпускаемую продукцию.

Если же условия задачи предусматривают предельно тонкую очистку вод от загрязнений, то использовать немеханические методики все же придется – для достижения наилучшего из всех возможных результатов.

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...
Главная/Сточные воды/Принципы механической очистки сточных вод
 
Подписаться Подписаться Будьте в курсе новинок нашего сайта