Очистка сточных вод

Очистка сточных вод — это разрушение или удаление из них определенных загрязняющих веществ. Обеззараживание сточных вод предусматривает удаление из них патогенных микроорганизмов.

По химическому составу, количеству и скорости разложения загрязнители делят на 2 типа:

• 1. Стойкие (неразлогающиеся) загрязнители: соли ртути, дипольные соединения, ДДТ и др. Очистка от таких загрязнителей затруднена. Как правило, токсичность таких стоков уменьшают многократным разбавлением их водой. Применяется также огневой метод: испарение распыленных сточных вод при высокой температуре в продуктах горения органического топлива. При этом органические вещества окисляются с образованием продуктов полного сгорания, а минеральные вещества улавливаются.
• 2. Загрязнители поддающиеся органическому разложению.

Методы очистки сточных вод

Механический, биологический, химический, дезинфекция.

• 1. Механическая очистка заключается в извлечении из сточных вод нерастворимых веществ. При этом используются решетки, песколовки, сита, улавливатели, отстойники. При механической очистке сточные воды разделяют только на жидкую и твердую фазы.
• 2. Химическая очистка состоит в добавлении в сточные воды реагентов, которые вступают в реакцию с загрязняющими веществами, образуя безвредные соединения или вещества, выпадающие в осадок. Разработаны способы химической очистки сточных вод от красителей, цианидов, хроматов, кислот и др. После химической очистки жидкая часть сточных вод обычно содержит еще значительное количество нежелательных компонентов. Для их удаления или обеззараживания загрязненную воду подвергают биологической очистке.
• 3. Биологическая очистка заключается в использовании естественных или искусственных водоемов, в которых под действием солнца и воздуха в присутствии соответствующих микроорганизмов происходит естественный процесс очистки сточных вод.

Очистка может быть естественная и искусственная. Естественная биологическая очистка сточных вод осуществляется на полях фильтрации, полях орошения, в биологически окислительных прудах и т. д. Для искусственной биологической очистки применяют специальные сооружения. На них при очистке образуется биомасса микроорганизмов-деструкторов (активный ил), который периодически удаляют и обрабатывают. Эти сооружения называются биологическими фильтрами.

Биофильтр состоит из емкости из кирпича или железобетона, фильтрующей загрузки, распределительного устройства, днища с дренажем, через которое отводится очищенная вода. Проходя через фильтрующую загрузку, грязная вода оставляет в ней вследствие адсорбции взвешенные и коллоидные органические вещества, не осевшие в первичных отстойниках. Они образуют биопленку, густо населенную микроорганизмами, которые окисляют органические вещества и получают необходимую для своей жизнедеятельности энергию. Так из сточной воды удаляют органические вещества, а в теле биофильтра увеличивается масса активной биологической пленки. Отработанная и омертвевшая пленка смывается протекающей сточной водой и выносится из емкости.

Для очистки сточных вод используется также и аэрофильтры. В отличие от биофильтров они интенсивно продуваются снизу вверх воздухом и конструктивно оформлены в виде аэротенков.

Аэротенк — это резервуар, в котором для лучшего и непрерывного контакта постоянно перемешивается с помощью сжатого воздуха или специальных приспособлений смесь активного ила и очищаемой сточной жидкости.

Активный ил представляет собой массу микроорганизмов, образуется при аэрировании сточных вод. Он состоит из бактерий и простейших водорослей, способных эффективно сорбировать, окислять и разрушать органические вещества сточной жидкости до простейших соединений, используемых клетками для жизнедеятельности и интенсивного развития.

Показателем интенсивности аэробного окисления органических веществ и степени очистки сточных вод служит показатель биохимического потребления кислорода (БПК), растворенного в воде. В чистых районах морей или водоемов БПК не превышает 2−5 (мг кислорода)/л. В загрязненных — БПК достигает 50 (мг кислорода)/л. Когда бактерии минерализуют почти все органические примеси БПК резко падает. БПК определяют через временные интервалы, например через 5, 10, 20 суток, поэтому соответственно употребляют БПК5, БПК10, БПК20. Показатель БПК — основной критерий качества воды. Согласно правилам вода хозяйственно-питьевого назначения должна иметь БПК при 20 градусах Цельсия не больше 3 (мг кислорода)/л, а для спорта, отдыха и купания не больше 6 (мг кислорода)/л.

Для оценки качества природных вод или степени очистки воды от загрязнения применяют показатель химического потребления кислорода (ХПК).