Очистка промышленных стоков

Производственные и промышленные сточные воды необходимо очищать, чтобы снизить нагрузку на городские очистные сооружения, либо для обеспечения безопасного сброса на водосборную площадь, в пруд-накопитель (испаритель), пожарный водоем или для орошения. Также очищенные стоки используются в оборотном водоснабжении, чтобы вернуть часть воды в систему.

Технологическая схема принципиально отличается в зависимости от состава стоков. Некоторые стоки насыщены органикой, другие – ионами тяжелых металлов. Показатели КВЧ (общее количество взвешенных частиц), БПК5 и ХПК могут достигать десятки сотен мг/л. Уровень кислотности часто выходит за рамки 6-9. Перед сбросом стоков в городскую систему очистки БПК5 доводят до 400 мг/л, а рН сокращают до 6-9. Технологическая схема выбирается в зависимости от состава вод. Наиболее опасными считаются стоки производственных прачечных. В их составе находятся моющие средства (с преобладанием ПАВ).

Существует 3 степени извлечения загрязнений из сточных вод:

• Первичная – удаление мусора, крупнодисперсных примесей, поверхностных загрязнений и взвешенных веществ.
• Вторичная – разложение органических стоков.
• Третичная (доочистка) – извлечение взвешенных и коллоидных частиц, пестицидов, фунгицидов, осаждение остатков фосфора, азота, снижение ХПК. Показатели доводятся до норм ОДУ или ПДК.

На этих стадиях прибегают к помощи следующих методов:

1. Механические – использование стационарных или подвижных фильтрующих установок: грубых фильтров, отстойников, ловушек поверхностных загрязнений. После механической очистки количество загрязнений в стоках снижается на 30-60%.
2. Биологический – очистка с помощью живых микроорганизмов: бактерий, грибков, простейших. Микроорганизмы используют органику как пищу и превращают ее в безопасный биогаз, метан и воду. Биологические методы избавляют от 92-96% загрязнений.
3. Физико-химический – очистка стоков от растворенных примесей и взвешенных веществ с помощью законов физики и химических реактивов. Из вод удаляется 96-98% мелкодисперсных частиц.
4. Дезинфекция – уничтожение болезнетворных бактерий, вирусов. По нормативам сточные воды не должны содержать возбудителей заболеваний, поэтому эффективность обеззараживания достигает 99,9%.

ОЧИСТКА ХОЗЯЙСТВЕННО-БЫТОВЫХ СТОКОВ

Очистка бытовых сточных вод представляет собой задачу, направленную на изменение качества жизни и заботу об окружающей среде.

Хозяйственно-бытовые сточные воды мало прозрачны, имеют слабощелочную реакцию и большое содержание взвешенных веществ. Немалая доля загрязнений — органика, почти 45-58 процентов (это белки, жиры, углеводы и производные от них). Неорганическая часть представлена кварцевым песком, глиной. Присутствуют соли (фосфаты, гидрокарбонаты, аммонийные соли), соединения азота, фосфор. Они образуются вследствие человеческой жизнедеятельности. Также он содержат мыло, кусочки пищи, волосы, фекалии и все остальное, что может быть смыто сантехникой.

При контакте со стоками или их продуктами возникает большая вероятность поражения здорового организма возбудителями болезней, такими как вирусы, бактерии, грибки, паразиты. Поэтому, на станциях биоочистки бытовые стоки подвергаются обработке и обеззараживанию.

Биологическая очистка подразумевает устранение растворенных компонентов благодаря жизнедеятельности аэробных (требуется кислород) или анаэробных (не требуется кислород) микроорганизмов. Различают хозяйственные (с моющими составами, остатками хозяйства) и фекальные сточные воды. Для проведения биологической очистки используются септики, отстойники, аэротенки, метантенки.

1. Разделительная камера. Применяются для организации потока сточных вод перед ливневыми очистными сооружениями или для сброса в городской коллектор по принципу ливнеспуска.;
2. Комбинированный песконефтеуловитель. Предназначен для очистки ливневых сточных вод, образующейся во время дождей, таяния снега, полива дорог от нефтепродуктов и взвешенных веществ;
3. Смотровые колодцы;
4. КНС. Принцип работы заключается в аккумуляции и перекачке сточных вод в резервуаре, поступающих через входные патрубки и съемную решетку, в которой фильтруется крупный мусор. Накопление жидкости происходит до определенного уровня, который устанавливается поплавковым датчиком. По сигналу датчика включаются насосы и начинается откачка жидкости через распределительные патрубки;
5. Биологическая очистка хозяйственно-бытовых и близких к ним по составу промстоков;
6. Станция дезинфекции для обеззараживания сточных вод ультрафиолетовым излучением.

Ключевая задача очистки сточных вод заключается в эффективном разделение и максимально возможном механическом обезвоживание мелкодисперсного осадка.

Экономичное и тщательное разделение такой твердой фракции имеет решающее значение для поддержания чистоты почв и водоемов, независимо от вида ее последующей обработки: утилизации на свалках, повторного использования в качестве удобрений или сжигания. Чтобы сделать этот процесс более экономичным и эффективным, а также снизить расход электроэнергии, на очистных сооружениях применяются современные технологии (например, промышленных центрифуг).

Чтобы подобрать оптимальное и, прежде всего, наиболее экономичное сепарационное оборудование для обезвоживания или сгущения осадка сточных вод, следует обязательно учесть все значимые параметры. Наиболее важные параметры выглядят следующим образом:

• Содержание сухого вещества (степень обезвоживания)
• Производительность.
• Расход полимеров.
• Энергопотребление.
• Обратное загрязнение в очищенной жидкости (эффективность сепарации).

Независимо от того, будут ли осадки транспортироваться, использоваться в качестве удобрений, утилизироваться на полигонах или сжигаться после обезвоживания – наиболее важным критерием является максимальная степень обезвоживания.

Другим ключевым критерием является экономическая эффективность, зависящая от расхода флокулянта, воды, энергопотребления и стоимости запасных частей. В процессе обработки избыточный активный ил, образующийся на биологических стадиях очистки сточных вод, перед его подачей в метантенк сгущают с 1 % (или менее) до 5-8 % содержания сухого вещества. В результате количество ила уменьшается на 90-95 %.

ЗАДАЧИ СИСТЕМ ВОДООТВЕДЕНИЯ

Неочищенные стоки, при сбросе в поверхностные водоемы, наносят экологический ущерб флоре и фауне водоема из-за существенного изменения и загрязнения естественного фона воды в водоеме. Кроме того, в случае попадания значительного объема ливневых вод в коллектор хозяйственно-бытовой канализации возможны нарушения режима работы городской станции аэрации ввиду изменения объема, состава и температуры стоков. Что, в свою очередь, негативно отражается на биоценозе микроорганизмов, осуществляющих очистку бытовых сточных вод населенных пунктов.

Поэтому, сточные ливневые воды, прежде чем сбрасывать их в водоемы рыбохозяйственного назначения или в канализацию города, необходимо очищать от песка, взвешенных и плавающих веществ, эмульгированных нефтепродуктов.

Основными элементами установок для очистки сточных вод ливневых очистных сооружений являются:

1. Емкости для разделения жидкости. В этом блоке происходит распределение и транспортировка ливневых стоков в камеру очистки. При залповых сбросах данный модуль защищает системы от перегрузки, сбрасывая излишки из системы напрямую или возвращая их в канализацию.
2. Пескоуловитель. Первичный этап очистки, позволяет удалить песок и крупные минеральные частицы.
3. Нефтеуловитель. На данном этапе происходит отделение продуктов нефтепеработки (керосина, масла, бензина и др.) методом коалесценции.
4. Сорбционный блок. Последний этап, на котором удаляются оставшиеся примеси. Вода проходит через несколько фильтрующих элементов и считается условно-чистой для дальнейшего сброса в водоемы или использования для орошения.
5. Контрольный резервуар. Колодец, из которого берутся пробы для определения качества воды после прохождения через очистное сооружение.

1 – сетчатый фильтр; 2 – коалесцирующие модули; 3 – сорбционный блок с сорбентом «Мегасорб-Ф»; 4 – стояк для откачки осадка; 5 – стояк для откачки всплывших нефтепродуктов; 6 – датчик уровня нефтепродуктов; 7 – сигнализатор уровня нефтепродуктов; 8 – технический колодец; 9 – лестница; 10 – подводящий патрубок; 11 – отводящий патрубок.