Методы очистки сточных вод

Сточные воды нельзя просто «слить и забыть». Перед удалением их очищают. Для этого используют разные методы очистки. Часто — сразу несколько, в связке.

Какие бывают сточные воды

Стоки условно делят на три группы:

• Коммунальные — из санузлов, душевых, моечных, прачечных. В жилых, коммерческих и производственных зданиях.
• Производственные — после воды, которая работала в технологии.
• Ливневые — вода с поверхности после дождя и таяния снега.

Что может быть в составе стоков

В сточных водах встречаются растворимые и нерастворимые загрязнения. Их удобно делить так:

• Органические — из жизни человека и животных. Также растительного происхождения.
• Неорганические — соли, кислоты, щёлочи. А ещё частицы глины, песка и другие взвеси.
• Биологические (бактериальные) — грибки, плесень, микроорганизмы.

Как выбирают методы очистки

Единого «лучшего» способа нет. Выбор зависит от:

• вида стоков (коммунальные, производственные, ливневые);
• состава загрязнений;
• нужной степени очистки;
• объёма воды и режима поступления.

На практике применяют четыре базовые группы: механический, химический, физико-химический и биологический.

Основные методы очистки сточных вод

1) Механический метод

Механическая очистка нужна, когда в воде есть частицы, которые не растворяются. Или примеси с меньшей плотностью, например нефтепродукты.

Оборудование подбирают по ситуации. Важно учитывать:

• размер и тип частиц;
• их концентрацию;
• общий объём стоков;
• требуемую степень очистки.

Как это работает:

• Решётки задерживают крупный мусор на входе.
• Отстаивание отделяет мелкие частицы в отстойнике. Под действием гравитации они оседают на дно.
• Пористые фильтры (перегородки) помогают убрать то, что не оседает.
• Уловители масла, жира и нефтепродуктов снимают всплывающие загрязнения.

2) Химический метод

Химическая очистка применяется, когда нужно убрать:

• нефтепродукты;
• ПАВ (вещества из моющих средств);
• углеводороды;
• соединения металлов и другие примеси.

Суть простая: в стоки добавляют реагенты. Они запускают химические реакции. Загрязнения распадаются на другие вещества. После этого воду дополнительно фильтруют.

3) Физико-химический метод

Физико-химическая очистка — это группа процессов. Их часто комбинируют между собой.

Коагуляция

Мелкие частицы «слипаются» в более крупные. Это происходит с помощью коагулянтов. Укрупнённые частицы затем оседают из-за гравитации.

Флокуляция

Лёгкие частицы легче всплывают, если добавить флокулянты. В качестве флокулянтов могут использоваться крахмал или декстрин. Всплывшее снимают и удаляют.

Флотация

В стоки добавляют пенообразователь. Затем делают аэрацию — насыщают воду воздухом. Пузырьки прилипают к твёрдым частицам и поднимают их вверх. На поверхности образуется пена, её убирают.

Адсорбция

Загрязнения «прилипают» к сорбенту в фильтрах адсорбционной установки. В роли сорбентов используют:

• активированный уголь;
• пористую синтетику;
• отходы производства (шлаки, опилки и т. п.).

Этот способ может давать степень очистки до 95%. Минус — сорбент нужно периодически менять или очищать.

Десорбция

Это удаление примесей газов. Делают продувку инертным газом или воздухом.

Экстракция

Метод используют при высокой насыщенности стоков вредными веществами. Загрязнения разлагают органическим растворителем. Затем разделяют продукты распада и воду. После этого регенерируют полученные вещества.

4) Биологический метод

Биологическая очистка основана на работе бактерий. Они «едят» растворённую органику. И разлагают её на более простые вещества.

Используют два типа микроорганизмов:

• Аэробные бактерии — работают при постоянном поступлении кислорода. Нужна температура среды не ниже 5–6 °C.
• Анаэробные бактерии — живут без кислорода.

Короткий вывод

Методы очистки сточных вод выбирают по составу стоков. Механика убирает взвеси и всплывающие примеси. Химия и физико-химия помогают справляться со сложными загрязнениями. Биология работает с растворённой органикой. В реальных схемах методы обычно комбинируют.

FAQ

1) Почему часто используют сразу несколько методов очистки?
Потому что загрязнения бывают разными. Один метод редко закрывает всё.

2) Что даёт механическая очистка?
Она удаляет крупные и мелкие нерастворимые частицы. А также помогает убрать всплывающие примеси.

3) Когда нужен химический метод?
Когда в стоках есть нефтепродукты, ПАВ, углеводороды или соединения металлов.

4) Что такое физико-химическая очистка простыми словами?
Это набор процессов, где частицы укрупняют, всплывают или «ловят» на сорбенты. Дальше их проще удалить.

5) В чём смысл биологической очистки?
Бактерии перерабатывают растворённую органику. Для аэробных нужна подача кислорода.