Методы очистки сточных вод можно разделить на механические, химические, физико-химические и биологические, когда же они применяются вместе, то метод очистки и обезвреживания сточных вод называется комбинированным. 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, навозоуловителями различных конструкций, а поверхностные загрязнения - нефтеловушками, бензомаслоуловителями, отстойниками и др. Типичная схема отстойника представлена на рисунке 3.
Рисунок 3 – Схематическое изображение отстойника
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.
Химический метод заключается в том, что в сточные воды добавляют различные химические реагенты, которые вступают в реакцию с загрязнителями и осаждают их в виде нерастворимых осадков. Химической очисткой достигается уменьшение нерастворимых примесей до 95% и растворимых до 25%
При физико-химическом методе обработки из сточных вод удаляются тонко дисперсные и растворенные неорганические примеси и разрушаются органические и плохо окисляемые вещества, чаще всего из физико-химических методов применяется коагуляция, окисление, сорбция, экстракция и т.д. Широкое применение находит также электролиз. Он заключается в разрушении органических веществ в сточных водах и извлечении металлов, кислот и других неорганических веществ. Электролитическая очистка осуществляется в особых сооружениях – электролизерах (см. рис.4).
Катод Анод
Рисунок 4 – Схематическое изображение электролизёра
Очистка сточных вод с помощью электролиза эффективна на свинцовых и медных предприятиях, в лакокрасочной и некоторых других областях 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 биологический метод, основанный на использовании закономерностей биохимического и физиологического самоочищения рек и других водоемов. Есть несколько типов биологических устройств по очистке сточных вод: биофильтры, биологические пруды и аэротенки.
В биофильтрах сточные воды пропускаются через слой крупнозернистого материала, покрытого тонкой бактериальной пленкой. Благодаря этой пленке интенсивно протекают процессы биологического окисления. Именно она служит действующим началом в биофильтрах.
В биологических прудах в очистке сточных вод принимают участие все организмы, населяющие водоем.
Аэротенки - огромные резервуары из железобетона. Здесь очищающее начало - активный ил из бактерий и микроскопических животных. Все эти живые существа бурно развиваются в аэротенках, чему способствуют органические вещества сточных вод и избыток кислорода, поступающего в сооружение потоком подаваемого воздуха. Бактерии склеиваются в хлопья и выделяют ферменты, минерализующие органические загрязнения. Ил с хлопьями быстро оседает, отделяясь от очищенной воды. Инфузории, жгутиковые, амебы, коловратки и другие мельчайшие животные, пожирая бактерии, неслипающиеся в хлопья, омолаживают бактериальную массу ила.
Биологический метод даёт хорошие результаты при очистке хозбытовых и производственных сточных вод. В последнем случае биологический метод очистки сточных вод должен сочетаться с локальными схемами очистки производственных сточных вод, в которых используются различные физико-химические методы очистки, исходя из качественного состава сточных вод.
3 Биологическая очистка хозбытовых сточных вод на предприятии ОАО«Алтайхимпром»
3.1 Общая характеристика производства
Полное наименование производства - биологическая очистка хозбытовых и производственных сточных вод (БОС).
Производство состоит из двух технологических линий БОС-1. Год ввода в эксплуатацию БОС-1 - 1967. Мощность производства БОС-9437м³/сутки по хозбытовым сточным водам.
Метод производства для хозбытовых сточных вод:
- механический - улавливание песка и взвешенных частиц из сточных вод в песколовках и отстойниках;
- биологический - окисление органических загрязнений микроорганизмами в аэротенках БОС-1.
Генеральный проектировщик сооружений биологической очистки Российский научный центр (РНЦ) «Прикладная химия» г.Санкт-Петербурга.
Проектировщик технологической и строительной частей- РНЦ «Прикладная химия» г.Санкт-Петербурга и Сибирское отделение института «Союзводоканалпроект» г.Новокузнецка.
Производство подвергалось расширению.
В 1984 году введен в эксплуатацию корпус 245 – приготовление известкового молока для нейтрализации концентрированных отходов производственных сточных вод.
В 1985 году введен в эксплуатацию узел подготовки химстоков в составе насосной (корпус 245) и усреднителя (сооруж.242).
В 1996 году введены в эксплуатацию первичные отстойники (соор.239(1-2)), аэротены (соор.240), вторичные отстойники (соор.241), насосная (корп.263).
В 2000 году проведены капитальный ремонт и реконструкция БОС-1 с целью восстановления железобетонных конструкций оборудования и модернизации оборудования.
3.2 Характеристика производимой продукции
Очищенные хозяйственно-бытовые сточные воды после БОС-1 должны соответствовать требованиям и нормам, указанным в таблице № 1
Таблица №1
№ | Показатели, обязательные для проверки | Допустимая концентрация |
1 | Запах | отсутствие |
2 | Окраска | отсутствие |
3 | Прозрачность | не менее 10см |
4 | рН среды | 6,5-8,5 |
5 | Температура | 6-30°С |
6 | Взвешенные вещества | |
-сухие | 20 | |
-прокаленые | 30% от сухих | |
7 | Минеральный состав | |
-сухой остаток | 1000 | |
-прокаленный | для контроля | |
8 | Химическое потребление кислорода - ХПК | 300 |
9 | Биологическое потребление кислорода - БПК | 15 |
10 | Кислород растворённый | не менее 2 |
11 | Азот аммонийный | 25 |
12 | Азот нитратный | 22 |
13 | Азот нитритный | 3,0 |
14 | Фосфаты | 7,5 |
15 | Хлориды | 200 |
16 | СПАВ | 0,5 |
17 | Нефтепродукты | 0,3 |
18 | медь | 0,5 |
Отчёт по контролю качества сточных вод ОАО «Алтайхимпром» за ΙΙΙ-ΙV 2008 года отображён в приложении А.
3.3 Описание технологического процесса и схемы
3.3.1 Сущность процесса очистки хозяйственно-бытовых сточных вод
1) Механическая очистка сточных вод заключается в извлечении крупных примесей на решетках с прозорами Ø60мм, улавливании песка в песколовках поз. Е9-10*, Е120-121 и осаждений взвешенных органических загрязнений в первичных отстойниках поз. Е12-15,Е120-121.
Улавливание песка осуществляется в круговом лотке песколовок поз. Е9-10, Е120-121 при горизонтальном движении воды. Находясь во взвешенном состоянии песок и другие минеральные частицы, опускаются под действием сил тяжести в нижнюю коническую часть кругового лотка и через щель шириной 50мм попадают в бункер песколовки поз. Е9-10, Е120-121.