Водоём как приемник сточных вод
Приемниками сточных вод в большинстве служат водоёмы. Сточные воды перед спуском в водоём необходимо частично или полностью очистить. Однако в водоёме находится определенный запас кислорода, который может быть частично использован для окисления органического вещества, поступающего в него совместно со сточной водой; водоём обладает некоторой самоочищающей способностью, т.е. в нем с помощью микроорганизмов – минерализаторов могут окисляться органические вещества, но содержание растворенного кислорода в воде будет падать. Зная об этом, можно снизить степень очистки сточных вод на очистных сооружениях перед сбросом их в водоём.
Не следует преувеличивать возможности водоёмов, в частности рек, в отношении приема больших масс сточных вод даже в том случае, если кислородный баланс позволяет осуществить такой сброс без окончательной очистки. Любой, даже небольшой, водоём используется для массового купания и имеет архитектурно – декоративное и санитарное значение.
Методы очистки ПСВ
ПСВ обычно делятся на 3 основные группы:
1. Чистые воды, используемые обычно для охлаждения;
2. Малозагрязненные, или условно чистые, воды, образующиеся от промывки готовой продукции;
3. Грязные воды.
Чистые и малозагрязненные воды можно направлять в систему оборотного водоснабжения или использовать для разбавления загрязненных вод для снижения концентрации загрязнения. Часто применяют раздельное отведение ПСВ и раздельную очистку этих вод теми или иными методами перед спуском в водоём. Это оправдывается экономически.
|
|
|
Для очистки ПСВ применяют следующие методы:
1. Механическая очистка.
2. Физико-химическая очистка.
3. Химическая очистка.
4. Биологическая очистка.
1.6.1. Механическая очистка ПСВ
Механическая очистка ПСВ предназначается для выделения из них нерастворенных и частично коллоидных примесей. К методам механической очистки относятся: а) процеживание; б) отстаивание; в) фильтрование; г) удаление нерастворенных примесей в гидроциклонах и на центрифугах.
Процеживание применяют для выделения из сточной жидкости крупных плавающих веществ и более мелких, главным образом волокнистых загрязнений. Для выделения крупных веществ применяют решетки, а более мелких – сита. Решетки для предварительной очистки обязательно устраивать для всех очистных станций. Сита применяют как самостоятельные устройства, после прохождения которых ПСВ могут быть сброшены либо в водоём, либо в городскую канализационную сеть.
Отстаиванием выделяют из ПСВ нерастворенные и частично коллоидные загрязнения минерального и органического происхождения. Отстаиванием удается выделить из сточной воды как частицы с удельным весом, большим, чем удельный вес воды (тонущие), так и с меньшим удельным весом (плавающие). Отстойники для очистки ПСВ могут представлять собой самостоятельные сооружения, процесс очистки на которых заканчивается, или же сооружения, предназначенные только для предварительной очистки. Для выделения тонущих нерастворимых примесей применяют как горизонтальные, так и радиальные отстойники по своей конструкции они мало отличаются от отстойников, применяемых для осветления бытовых сточных вод.
|
|
|
Фильтрование служит для задерживания взвеси, не осевшей при отстаивании. Применяют песчаные фильтры, диатомитовые фильтры и сетчатые фильтры с фильтрующим слоем.
Песчаные фильтрыприменяют при невысоком содержании взвешенных веществ. Хорошо зарекомендовали себя двухслойные фильтры. Нижний слой загрузки – песчаный крупностью зерен 1 – 2 мм, а верхний слой – антрацитовая крошка. Сточная вода подается сверху, затем подают промывную воду и отводят грязную.
Диатомитовые фильтры.В этих фильтрах сточная жидкость фильтруется через тонкий слой диатомита, наносимый на пористые поверхности. В качестве пористых материалов применяют керамику, металлическую сетку и ткань. Применяют также искусственные порошкообразные составы из диатомита с высокой адсорбционной способностью. Такие фильтры обеспечивают высокий эффект очистки.
|
|
|
Гидроциклоны применяют для осветления сточных вод и сгущения осадка. Они бывают открытые и напорные. Открытые гидроциклоны применяются для выделения из сточных вод структурных оседающих и грубодисперсных всплывающих примесей. Напорные гидроциклоны служат для выделения из сточных вод только оседающих агрегатоустойчивых грубодисперсных структурных примесей. Открытые гидроциклоны бывают без внутренних устройств, с диафрагмой и цилиндрической перегородкой и многоярусные. Последние применяют для выделения тяжелых неслеживающихся грубодисперсных примесей и нефтепродуктов.
1.6.2. Физико-химическая очистка ПСВ
К физико-химическим методам очистки относятся: а) экстракция; б) сорбция; в) эвапорация; г) кристаллизация; д) флотация.
А) Экстракция.Сущность экстракционного метода очистки производственных сточных вод состоит в следующем. При смешивании взаимонерастворенных жидкостей загрязняющие вещества, содержащиеся в них, распределяются в этих жидкостях соответственно своей растворимости.
|
|
|
Если в сточной воде содержится фенол, то для его выделения воду можно смешать с бензолом (растворителем), в котором фенол растворяется в значительно большей степени. Таким образом, последовательно действуя бензолом на воду, можно добиться почти полного удаления фенола из воды.
В качестве растворителей обычно применяют различные органические вещества: бензол, четыреххлористый углерод и т.д.
Экстракцию проводят в металлических резервуарах-экстракторах, имеющих форму колонн с насадками. Снизу подается растворитель, удельный вес которого меньше удельного веса воды, вследствие чего растворитель поднимается вверх. Загрязненная сточная вода подводится сверху. Слои воды, встречая на своем пути растворитель, постепенно отдают загрязняющие воду вещества. Очищенная от загрязнений вода отводится снизу. Таким приемом, в частности, можно очищать ПСВ, содержащие фенол.
Б) Сорбция.Этот процесс заключается в том, что загрязнения из сточной жидкости поглощаются телом твердого вещества (адсорбция), осаждаются на его активно развитой поверхности (адсорбция) или вступают в химическое взаимодействие с ним (хемосорбция). Для очистки ПСВ чаще всего пользуются адсорбцией. В этом случае к очищаемой сточной жидкости добавляют сорбент (твердое тело) в размельченном виде и перемешивают со сточной водой. Затем сорбент, насыщенный загрязнениями, отделяют от воды отстаиванием или фильтрованием. Чаще очищаемую сточную воду пропускают непрерывно через фильтр, загруженный сорбентом. В качестве сорбентов применяют: активированный уголь, коксовую мелочь, торф, каолин, опилки, золу и т. д. Лучшее, но наиболее дорогое вещество – активированный уголь.
Метод сорбции можно использовать, например, для очистки ПСВ от газогенераторных станций, содержащих фенол, а также ПСВ, содержащих мышьяк, сероводород и т.д.
В) Эвапорация. Эвапорацией называется отгонка с водяным паром летучих веществ, загрязняющих сточную воду. Отгоняют либо в периодически действующем аппарате, либо в непрерывно действующих дистилляционных колоннах.
Г) Кристаллизация. Этот метод очистки можно использовать только при значительной концентрации загрязнений в ПСВ и способности их образовывать кристаллы. Обычно предварительный процесс – выпаривание сточной воды, чтобы создать повышенную концентрацию загрязнений, при которой возможна их кристаллизация. Для ускорения процесса кристаллизации загрязнений сточная вода охлаждается и перемешивается. Выпаривание и кристаллизация сточной воды осуществляются обычно в естественных прудах и водоёмах. Этот способ очистки ПСВ неэкономичен, поэтому широкого применения не получил.
Д) Флотация. Процесс основан на всплывании дисперсных частиц вместе с пузырьками воздуха. Его успешно применяют в ряде отраслей техники и для очистки ПСВ. Процесс флотации состоит в том, что молекулы нерастворимых частиц прилипают к пузырькам воздуха и всплывают вместе на поверхность. Успех флотации в значительной степени зависит от величины поверхности пузырьков воздуха и от площади контакта их с твердыми частицами. Для повышения эффекта флотации в воду вводят реагенты.
1.6.3 Химические методы очистки ПСВ
К химическим методам очистки ПСВ относятся: коагулирование; нейтрализация и окисление.
Коагулирование.Сущность процесса коагулирования состоит в том, что к сточной воде добавляют реагент (коагулянт), способствующий быстрому выделению из нее мелких взвешенных и эмульгированных веществ, которые при простом отстаивании не осаждаются. Реагент добавляют обычно до направления сточной воды в отстойники. Взвеси вместе с коагулянтом осаждаются в отстойных бассейнах.
Этим способом обычно очищают сточные воды, содержащие мелкие взвеси, например: воды текстильных предприятий (красильные и отбельные отделения) и т.д.
В качестве коагулянтов применяют известь CaO, железный купорос FeSO4, глинозем AL2(SO4)3 и т.д.; иногда добавляют смесь этих реагентов.
Для интенсификации процесса смешивания, хлопьеобразования и осветления за рубежом применяют осветлители со «взвешенным фильтром» и осветлители с «хлопьевидной суспензией и циркуляцией».
Первый осветлитель работает по следующему принципу, сточная жидкость подается в центральную камеру осветлителя через распределительное кольцо. Сюда же подается коагулянт. В центральной камере происходит процесс хлопьеобразования. Здесь сточная жидкость перемешивается мешалками, а затем направляется в периферийную часть, где создается определенная скорость потока и образуется «взвешенный фильтр». Этот фильтр состоит из хлопьев коагулянта и способствует задержанию взвешенных частиц.
Нейтрализация.Сточные воды нейтрализуются при их химическом взаимодействии с веществами. ПСВ многих предприятий, которые содержат повышенное количество кислот и щёлочей, спускать в канализационную сеть, на очистные станции и в водоёмы нельзя без предварительного доведения концентрации этих загрязнений до допустимых значений.
Существует несколько способов нейтрализации ПСВ: а) непосредственное смешение кислых стоков со щёлочными перед спуском их в канализационные сети; б) использование активной щёлочи городских сточных вод или водоёма; в) добавление реагента в пропорциях, необходимых для нейтрализации; г) фильтрация загрязненных вод через нейтрализующие материалы.
Окисление.Это метод применяют, когда другие методы очистки, в том числе и биохимический, не позволяют разрушить или удалить вредные вещества, содержащиеся в ПСВ.
Комплекс сооружений для очистки сточных вод этим методом представляет собою реагентное хозяйство, которое состоит из склада реагентов, растворных баков и дозаторов, камеры реакции и отстойников.
1.6.4. Биологическая очистка ПСВ
Для биологической очистки ПСВ может быть использован любой из существующих способов биологической очистки бытовых сточных вод: очистка на полях орошения или полях фильтрации, на биофильтрах или аэротенках. Однако это возможно при соблюдении основных требований: 1) из ПСВ должны быть удалены жировые и смолистые вещества; 2) концентрация ядовитых веществ (циан, фенол, пикриновая кислота, древесный спирт) и солей тяжелых металлов (меди, цинка, висмута, хрома, ртути и т.д.) не должна превышать допустимых для биологического процесса пределов; 3) реакция сточных вод должна находится в пределах pH=6,5 – 8,5; 4) если сточные воды содержат крупные нерастворенные или волокнистые вещества, они должны быть удалены из стоков при помощи специальных устройств (сит, волокноуловитель и т.д.); 5) до биологической очистки сточные воды должны быть подвергнуты предварительному отстаиванию.
Поля орошения и поля фильтрации.
Полями орошения называются специально подготовленные земельные участки, предназначенные для очистки сточных вод и используемые одновременно для агрикультурных целей.
Если поля предназначены только для биологической, без выращивания на них сельскохозяйственных (с/х) культур, то они носят название полей фильтрации.
Различают следующие типы полей орошения: коммунальные поля, которые в первую очередь используются для очистки сточных вод, а во вторую – для с/х; земледельческие поля орошения, предназначенные для полной биологической очистки сточных вод с одновременным использованием их для увлажнения и удобрения с/х земель.
Практическая часть
Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 680; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!