Основные технологические схемы гидромеханической очистки сточных вод и применяемое оборудование

Классификация промышленных методов очистки сточных вод

Сточная вода — это вода, бывшая в бытовом, производственном или сельскохозяйственном употреблении, а также прошедшая че­рез какую-либо загрязненную тер­риторию. В зависимости от условий образования сточные воды делят­ся на бытовые, или хозяйственно-фекальные, атмосферные и про­мышленные.

Хозяйственно-бытовые воды — это стоки душевых, бань, прачечных, столовых, туалетов, от мытья по­лов и др. Они содержат примеси, из которых примерно 58 % — орга­нические вещеста и 42 % — мине­ральные.

Ливнево-дождевые - это воды, образующиеся в результате выпа­дения атмосферных осадков и стекающие с территорий пред­приятий. Они загрязняются орга­ническими и минеральными ве­ществами.

Промышленные (производственные) сточные воды представляют собой жидкие отхо­ды, которые возникают при добы­че и переработке органического и неорганического сырья, эксплуата­ции оборудования, получении продукции.

Сточные воды могут содержать в растворенном и нерастворенном виде большое количество примесей различного химического и фазово­го состава. Для понимания и систе­матизации задач, связанных с очи­сткой сточных вод, весьма удобна классификация примесей Л.А. Кульского. В ней все сточные воды, в зависимости от физико-дисперсного состояния, разбиты на четыре группы, каждая из которых характеризуется особы­ми свойствами.

Классификация примесей в воде по фазово-дисперсному состоянию

Группа	Размер частиц, мкм	Характеристика примесей
Гетерогенная система
I — взвеси	10-^1	Суспензии и эмульсии, обусловливающие мутность воды, а также микроорганизмы
II — коллоидные растворы	10-^1—10-^2	Коллоиды и высокомолекулярные соедине­ния, обусловливающие окисляемость и цветность воды, а также вирусы
Гомогенная система
III — молекулярные растворы	10-^2—10-^3	Газы, растворимые в воде, органические вещества, придающие ей запахи и прив­кусы
IV — ионные растворы	10-^3	Соли, основания, кислоты, придающие воде минерализованность, жесткость, щелочность или кислотность

В зависимости от характера заг­рязнений и требований к очищен­ной воде, технология очистки мо­жет быть как достаточно простой, так и весьма сложной. Технологи­ческая схема очистки может вклю­чать всего один аппарат, способ очистки в котором базируется на одном методе, или содержать не­сколько различных аппаратов, спо­собы очистки в которых базируют­ся на совершенно различных ме­тодах.

Классификация методов промышленных очистки сточных вод

Указанные методы очистки подразделяются на рекуперационные и деструктивные.

Рекуперационные методы предусматривают извлечение из сточных вод и дальнейшую пере­работку всех ценных веществ.

Деструктивные мето­ды предусматривают разрушение веществ путем окисления или восстановления. Про­дукты разрушения удаляются из воды в виде газов или осадков.

Выбор метода очистки и конст­руктивное оформление процесса производятся с учетом следующих основных факторов:

1) санитарных и техно­логических требований, предъявляемых к качеству очищенных вод с учетом дальнейшего их использова­ния;

2) количества сточных вод;

3) наличия необхо­димых для процесса обезврежива­ния энергетических и материальных ресурсов (пар, топливо, сжатый воз­дух, электроэнергия, реагенты, сор­бенты), а также пло­щади для сооружения очистных ус­тановок;

4) эффективности процес­са обезвреживания.

В крупных производствах с вы­пуском разнообразной продукции образуются стоячие воды различно­го состава. Для отвода их строятся несколько канализационных систем. Каждая система должна иметь свои локаль­ные очистные сооружения.

Рисунок - Классификация промышленных методов очистки сточных вод

Гидромеханическую очистку сточных вод применя­ют для удаления из производственных сточных вод нерастворимых при­месей и взвешенных веществ. Основными процессами гидромеханической очистки являются:

1) процеживание сточной жидкости на решетках и сетках для выделения крупных примесей и посторонних предметов;

2) улавливание в песколовках тяжелых примесей, проходящих через решетки и сетки;

3) отстаивание воды для удаления не растворяющихся тонущих и плавающих органических и неорганических примесей, не задерживаемых решетками и песколовками в отстойниках;

4) удаление твердых взвешенных частиц в гидроциклонах или центрифугах;

5) фильтрование через различные фильтры для улавливания тонкодисперсных взвесей.

Процеживание сточных вод осуществляется главным образом для за­щиты очистных сооружений от засорения и поломки движущихся частей оборудования. Для этого применяют решетки из металлических прутков с углом наклона к горизонту 60 - 75°. Решетки бывают подвижными и не­подвижными. Наибольшее распространение получили неподвижные ре­шетки. Скорость сточных вод между прутками принимается равной 0,8 - 1 м/с.

Для удаления более мелких взвешенных частиц используются сита, которые могут быть двух типов: барабанные или дисковые. Барабанные сита представляют собой сетчатый барабан с отверстиями диаметром 0,5 - 1 см. При вращении барабана сточные воды процеживаются через отверстия и освобождаются от твердых примесей, которые смываются с сетки водой и отводятся в желоб.

Для очистки сточных вод от грубодисперсных примесей применяют отстаивание. В данном случае отделение примесей происходит под дей­ствием силы тяжести. Для проведения отстаивания чаще всего применя­ются песколовки, отстойники и осветлители.

Песколовки представляют собой резервуары, в которых сточные воды протекают с небольшой скоростью, обеспечивающей выпадение частиц тяжелых веществ, главным образом песка. Скорость протекания воды должна быть не более 0,3 м/с. При этом выделяется песок с размерами частиц 0,25 мм, который составляет 65 - 70 % от всего количества песка, содержащегося в сточных водах. Песколовки бывают горизонтальными и вертикальными. Вертикальные песколовки имеют прямоугольную или круглую форму, в них сточные воды движутся с вертикальным восходящим потоком со скоростью 0,05 м/с.

Отстойники применяются для выделения из сточных вод грубодисперсных примесей. Продолжительность отстаивания зависит от состава сточных вод, т. е. от содержания нерастворимых примесей, и составляет в среднем 1,5 - 2ч, иногда до 8 ч.

Различают отстойники периодического и непрерывного действия. По направлению движения воды они делятся на горизонтальные, вертикаль­ные и радиальные.

Нефтепродукты, масла, смолы и другие вещества, обладающие мень­шей плотностью, чем вода, удаляются из сточных вод в ловушках, масло­уловителях, смолоотстойниках.

Нефтеловушка представляет собой прямоугольный железобетонный отстойник, разделенный на несколько секций, работающих независимо друг от друга.

Осаждение взвешенных частиц под действием центробежной силы проводится в гидроциклонах и центрифугах. Для очистки сточных вод, как правило, используют напорные (для осаждения твердых примесей) и открытые (для удаления осаждающихся и всплывающих примесей) гидроциклоны, которыепросты по устройству, компактны, легко обслуживаются, имеют высокую производительность и небольшую стоимость, могут использоваться также для уплотнения шлама путем удаления из него части воды.

Недостатком напорных циклонов является значительный расход элек­троэнергии для создания необходимого напора, быстрое изнашивание и низкая КПД = 70 %.

Фильтры применяют для очистки сточных вод от мелкодисперсных примесей, которые не улавливаются другими методами гидромеханиче­ской очистки. Фильтры можно применять либо как самостоятельные очи­стные сооружения, либо как вторую ступень очистки после отстойников, ловушек, гидроциклонов. Процесс фильтрования заключается в том, что сточная вода проходит через пористую среду фильтра, при этом взвешенные вещества задерживаются на поверхности и в толще материала (кварцевый песок с зерном диаметром 0,5 - 2,00 мм, металлические перфорированные листы и сетки из кислотостойкой стали, разнообразные тканевые и керамические перегородки).

На сооружениях механической очистки эффект снижения взвешенных веществ составляет 40- 60%, что приводит также к снижению величи­ны БПК_П0Л„ на 20-40%. Такие сооружения разрабатываются для поселков городского типа, имеющих водоотводящую систему при расходе сточных вод не более 10 тыс. м³/сут.

1- сточная вода; 2 - решетки;

3 - песколовки; 4 - отстойники;

5 - смесители;

6 - контактный резервуар;

7 - выпуск; 8 - дробилки;

9 – песковые площадки;

10 - метантенки; 11 - хлораторная;

12 - иловые площадки;

13 - отбросы; 14 - пульпа;

15 - песчаная пульпа; 16 - сырой осадок; 17 - сброженный осадок;

18 - дренажная вода;

19 - хлорная вода

Рисунок - Технологическая схема механической очистки сточных вод

Дата добавления: 2014-01-04