Методы очистки сточных вод

Классификация методов очистки сточных вод

В соответствии с действующим законодательством все сточные воды перед сбросом в водоем должны подвергаться очистке от примесей. В общем случае в сточных водах могут содержаться следующие виды примесей:

• • механические примеси органического и минерального происхождения;
• • стойкие и летучие нефтепродукты;
• • эмульсии, стабилизированные различными добавками;
• • растворенные токсичные соединения органического и неорганического происхождения (ионы металлов, фенолы, цианиды, сульфиды и др.).

Для очистки сточных вод, т. е. для их обработки с целью разрушения или удаления из них вредных веществ, в зависимости от состава сточных вод применяются различные методы и способы (рис. 5.1).

Рис. 5.1. Классификация методов очистки сточных вод

Основными задачами очистных установок на предприятиях являются:

• • предупреждение загрязнения природных вод промышленными стоками;
• • сокращение потребляемой воды, так как возврат очищенной воды в производственный цикл позволяет организовать круговорот воды на предприятии.

В зависимости от характера и степени изменения свойств примесей в процессе обработки методы очистки сточных вод подразделяют на регенеративные (рекуперационные) и деструктивные. Регенеративные методы позволяют не только извлечь примеси из воды, но и утилизировать извлеченные ценные вещества. Удаление примесей при этом идет практически без изменения их химического строения. Редко воду при этом можно сразу сбрасывать в водоемы. Обычно необходима доочистка деструктивными методами. К регенеративным методам относятся экстракция, ионообменная сорбция и др.

Деструктивные методы предполагают разрушение загрязняющих веществ путем их окисления или восстановления. Продукты распада удаляются из воды в виде осадков или газов либо остаются в ней в виде растворимых минеральных солей.

Выбор метода очистки зависит от следующих факторов:

• • санитарных и технологических требований к качеству очищенных вод;
• • количества сточных вод;
• • наличия необходимых энергетических и материальных ресурсов;
• • эффективности процесса обезвреживания.

Обычно очистка сточных вод проходит через следующие стадии:

• • механическая очистка (удаление взвешенных и коллоидных частиц);
• • очистка с помощью физико-химических, химических, электрохимических, биологических методов или их комбинации.

В качестве основных методов очистки сточных вод применяют:

• • для суспензирования и эмульгирования примесей — отстаивание, флотацию, фильтрацию, осветление, центрифугирование (для грубодисперсных частиц); коагуляцию, флокуляцию, электрические методы осаждения (для мелкодисперсных и коллоидных частиц);
• • для очистки от неорганических соединений — дистилляцию, ионообмен, обратный осмос, ультрафильтрацию, реагентные методы, электрические методы;
• • для очистки от органических соединений — экстракцию, адсорбцию, флотацию, ионообмен, реагентные методы, биологическое окисление, электрохимическое окисление (деструктивные методы);
• • для очистки от газов и паров — отдувку, вакуумирование, нагрев, реагентные методы.

Различают также механические, химические, физико-химические, электрохимические и биологические методы очистки сточных вод. Применение того или иного метода в каждом конкретном случае определяется характером загрязнения и степенью вредности примесей.

Сущность механического метода состоит в том, что из сточных вод путем отстаивания и фильтрации удаляются механические примеси. Грубодисперсные частицы в зависимости от размеров улавливаются решетками, ситами, песколовками, септиками, навозоуловигелями различных конструкций, а поверхностные загрязнения — нефтеловушками, бензомаслоуловителями, отстойниками и др. Механическая очистка позволяет выделять из бытовых сточных вод до 60—75% нерастворимых примесей, а из промышленных — до 95%, многие из которых как ценные примеси используются в производстве.

При физико-химическом методе обработки из сточных вод удаляются тонкодисперсные и растворенные неорганические примеси и разрушаются органические и плохо окисляемые вещества. Чаще всего из физико-химических методов применяются коагуляция, окисление, сорбция, экстракция.

Широкое применение находит также электролиз — один из электрохимических методов очистки. Он заключается в разрушении органических веществ в сточных водах и извлечении металлов, кислот и других неорганических веществ. Электролитическая очистка осуществляется в особых сооружениях — электролизерах. Очистка сточных вод с помощью электролиза эффективна на предприятиях цветной металлургии, лакокрасочной и некоторых других областей промышленности.

Загрязненные сточные воды очищают также с помощью ультразвука, озона, ионообменных смол и высокого давления, хорошо зарекомендовала себя очистка путем хлорирования.

Среди методов очистки сточных вод большую роль играет и биологическая очистка, основанная на использовании закономерностей биохимического и физиологического самоочищения рек и других водоемов.

Для регулирования состава и расхода сточных вод, поступающих на очистные сооружения, зачастую используются усреднители, которые позволяют выравнять залповые выбросы, а также повысить эффективность и надежность установок механической, биологической и физико-химической очистки.