Механические способы очистки сточных вод

Классификация способов очистки сточных вод

Классификация сточных вод

Сточные воды предприятий по составу подразделяются на 3 вида:

— производственные — использованные или сопутствующие тех­нологическому процессу, которые в свою очередь можно разде­лить на загрязненные и нормативно чистые;

— бытовые — от санитарных узлов и пищеблоков, душевых уста­новок;

— атмосферные — дождевые, талые, к ним можно отнести и по­верхностные после полива территорий.

Характер загрязнения производственных сточных вод в основном определяется профилем предприятия, составом перерабатываемых материалов, сырья и видом выпускаемой продукции.

Все многообразие производственных сточных вод по характеру ос­новных загрязнений можно отнести к 3 группам:

— содержащие минеральные примеси (металлургия, машиностро­ение, производство строительных материалов, минеральных кислот, удобрений и т. д.);

— содержащие органические примеси (мясная, рыбная, консерв­ная, пищевая промышленность и т. д.);

— содержащие органоминеральные примеси (нефтедобывающие, нефтеперерабатывающие, текстильные и др. предприятия).

Загрязненность сточных вод органическими веществами, как из­вестно, характеризуется тремя показателями: ВПК, ХПК, ООУ.

БПК — биохимическая потребность в кислороде — опосредованный показатель содержания органических веществ — характеризует необ­ходимое количество кислорода для микробного окисления биологи­чески окисленных органических веществ.

Различают БПК_полн, БПК₂₀,БПК_|0, БПК₅, соответственно обозна­чающие, сколько кислорода израсходовано на полное окисление орга­нических веществ в течение 20, 10 и 5 суток.

ХПК — химическая потребность в кислороде — также опосредован­ный показатель — характеризует необходимое количество кислорода для химического окисления всех органических веществ, а заодно и восстановленных неорганических (аммонийный азот, сульфиды, суль­фиты т. д.).

ООУ — общее содержание органического углерода, характеризует суммарную концентрацию органических веществ.

Если в одной и той же пробе определить эти характеристики, то они выстроятся в убывающий ряд: ХПК > ООУ > БПК.

Для механической очистки применяют следующие сооружения: решетки, на которых задерживаются грубые примеси размером боль­ше 5 мм; сита, задерживающие примеси СВ размером до 5 мм; пес­коловки, служащие для задержания минеральных загрязнений СВ, преимущественно песка; жироловки, маслоловушки, нефтеловушки, смолоуловители для улавливания из СВ соответствующих загрязне­ний, более легких, чем вода; отстойники для осаждения взвешенных веществ с удельным весом больше единицы.

Принцип действия песколовки основан на том, что под влиянием сил тяжести частицы, удельный вес которых больше, чем удельный вес воды, по мере движения их вместе с водой в резервуаре оседают на дно. В соответствии с закономерностями гидравлики потока пес­чинки уносятся вместе с водой только при определенной скорости течения. При снижении этой скорости крупицы песка оседают на дно резервуара, а вода течет дальше.

При механической очистке из производственных СВ путем про­цеживания, отстаивания и фильтрования удаляется до 90% нерастворимых механических примесей различного характера (песок глинистые частицы, окалина и другие) до 60%.

В целях очистки СВ от нефтепродуктов также широко применя­ется метод отстаивания, который в данном случае основан на спо­собности самопроизвольного разделения воды и нефтепродуктов. В основе процесса отстаивания лежит принцип выделения нефтепродуктов под действием разности плотностей воды и частиц масла.

Выделение нефтепродуктов производится.в нефтеловушках. Грязная вода подается в приёмную камеру и, пройдя под перегородкой, попадает в отстойную камеру, где и происходит процесс разделения воды и нефтепродуктов. Очищенная вода выводится из нефтеловушки, а неф­тепродукты образуют пленку на поверхности воды и удаляются специаль­ным устройством. Подобным образом устроены жироловушки, маслоловушки и смололовушки, использующие принцип разности плотности воды и загрязнений, более легких (например, масло), чем вода.

Фильтрование применяют для выделения из сточных вод тонкодиспергированных твердых или жидких веществ, удаление которых отстаиванием затруднено. Разделение проводят при помощи пористых перегородок, пропускающих жидкость и задерживающих диспергированную фазу. Процесс идет под действием гидростатического давления столба жидкости, повышенного давления над перегородкой или вакуума после перегородки.

Фильтрование через фильтрующие перегородки. Выбор перегородок зависит от свойств сточной воды, температуры, давления фильтрования и конструкции фильтра.

Фильтровальные перегородки, задерживающие частицы, должны обладать минимальным гидравлическим сопротивлением, достаточной механической прочностью и гибкостью, химической стойкостью и не должны набухать и разрушаться при заданных условиях фильтрования.

Для фильтрования используют различные по конструкции фильтры. Основные требования к ним: высокая эффективность выделения примесей и максимальная скорость фильтрования.

Процесс фильтрования состоит из трех стадий: 1) перенос частиц на поверхность вещества, образующего слой; 2) прикрепление к поверхности и 3) отрыв от поверхности.

По характеру механизма задерживания взвешенных частиц различают два вида фильтрования: 1) фильтрование через пленку (осадок) загрязнений, образующуюся на поверхности зерен загрузки; 2) фильтрование без образования пленки загрязнений. В первом случае задерживаются частицы, размер которых больше пор материала, а затем образуется слой загрязнений, который является также фильтрующим материалом. Во втором случае фильтрование происходит в толще слоя загрузки, где частицы загрязнений удерживаются на зернах фильтрующего материала адгезионными силами.

Фильтры с зернистым слоем подразделяют на медленные и скоростные, открытые и закрытые. Высота слоя в открытых фильтрах равна 1 -2 м, в закрытых - 0,5-1,0 м. Напор воды в закрытых фильтрах создается насосами.

Медленные фильтры используют для фильтрования некоагулированных сточных вод. Они представляют собой бетонные или кирпичные резервуары с дренажным устройством, на котором расположен зернистый слой. Скорость фильтрования в них зависит от концентрации взвешенных частиц: до 25 мг/дм³ принимают скорость фильтрования 0,2-0.3 м/ч; при 25-30 мг/дм - 0,1-0,2 м/ч. Достоинством фильтров является высокая степень очистки сточных вод. Недостатки: большие размеры, высокая стоимость и сложная очистка от осадка.

Скоростные фильтры могут быть двух типов: однослойные и многослойные. У однослойных фильтров фильтрующий слой состоит из одного и того же материала, у многослойных - из различных материалов.

Сточную воду в фильтр подают внутрь фильтра, где она проходит через фильтрующий материал и дренаж и удаляется из фильтра. После засорения фильтрующего материала проводят промывку подачей промывных вод снизу вверх. Дренажное устройство выполняют из пористо-бетонных сборных плит. На нем размещают фильтрующий материал (в 2-4 слоя) одного гранулометрического состава. Общая высота слоя загрузки равняется 1,5-2 м. Скорость фильтрования принимается равной 12-20 м/ч.

В многослойных скоростных фильтрах фильтрующий слой состоит из зерен разных материалов, например, из слоя антрацита и песка. Верхние слои имеют зерна большего размера, чем нижние. Конструкция этих фильтров мало отличается от конструкции однослойных. Они имеют более высокую производительность и большую продолжительность фильтрования.

Дата добавления: 2013-12-12