Методы очистки сточных вод

Существующие методы очистки воды весьма различны как по достижимой эффективности, так по капитальным и эксплуатационным затратам, требующимся для их осуществления. Выбор рационального способа очистки должен осуществляться с учетом этих обстоятельств при обязательном условии детального ознакомления с производством.

Производственные сточные воды в зависимости от вида загряз- няющих веществ и их концентрации, а также от количества сточных вод и мест их образования отводятся общим или несколькими само- стоятельными потоками. Целесообразность разделения или объедине- ния отдельных потоков является одним из наиболее актуальных вопро- сов, от правильного решения которого зависит сметная стоимость строительства и затраты на эксплуатацию очистных сооружений, на- дежность охраны водоемов от загрязнения и рентабельность основного производства.

Не всегда целесообразно совместное отведение даже сточных вод одинакового состава, но различных по концентрации в них загрязняю-

щих веществ. Если эти вещества представляют товарную ценность, то экономичнее извлекать их из наиболее концентрированных сточных вод и уже потом смешивать слабоконцентрированные стоки для их по- следующей очистки.

Раздельная очистка сточных вод предпочтительнее и в том слу- чае, если загрязняющие вещества легко удаляются из воды.

Нецелесобразно объединение сточных вод, содержащих значи- тельное количество механических примесей минерального происхож- дения, а также нефть и масла, с бытовыми сточными водами. Такое объединение усложняет технологию очистки, препятствует возможно- сти повторного использования производственных сточных вод и из- влечению из них ценных примесей.

Все методы очистки сточных вод могут быть разделены на дест- руктивные и регенеративные.

Под деструктивными понимают такие методы, при которых за- грязняющие воду вещества подвергаются разрушению. Образующиеся продукты распада удаляются из воды в виде газов или осадков или ос- таются в растворе, но уже в обезвреженном виде. Чаще всего это про- исходит при использовании естественных или искусственных окисли- тельных процессов.

Регенеративные методы решают две задачи: очистку сточных вод и утилизацию ценных веществ. Практически нередко приходится со- вмещать обе группы методов, а также проводить стадии предваритель- ной очистки и доочистки.

Методы очистки сточных вод можно подразделить также на гид- ромеханические, химические, физико-химические, термические, элек- трохимические, биохимические.

Во всех случаях очистки стоков первой стадией являются меха- нические методы, предназначенные для удаления взвесей и дисперсно- коллоидных частиц. К ним относятся: процеживание на решетках и си- тах; отстаивание в песколовках, отстойниках и нефтеловушках; освет- ление в осветлителях со слоем взвешенного осадка и контактных; цен- трифугирование в гидроциклонах; фильтрование через фильтрующие перегородки или зернистые материалы.

Значительно более сложные методы приходится применять для очистки воды от коллоидных и тем более растворенных частиц. Выбор метода зависит от того, в каком состоянии находится вещество - кол- лоидном, молекулярном или диссоциированном на ионы.

Для удаления коллоидных частиц используют физико-химические методы - флотацию, коагуляцию и флокуляцию, нарушающих кинети- ческую устойчивость этих частиц.

Физико-химические методы применяются также для удаления растворенных примесей. Для веществ, находящихся в молекулярном состоянии, успешно используются различные сорбенты, десорбция аэрированием, экстракция, дистилляция, мембранные методы. Для из- влечения веществ, диссоциированных на ионы, пригодны ионный об- мен, обратный осмос, магнитная обработка воды.

Химические методы очистки являются деструктивными, но наи- более изученными и до сих пор широко применяемыми из-за высокой степени очистки. К ним можно отнести использование реакций хими- ческого взаимодействия при объединении различных стоков (чаще все- го в целях нейтрализации кислых и щелочных сточных вод, а в некото- рых случаях с целью удаления содержащихся в стоках компонентов в виде малорастворимых соединений), окислительно-восстано- вительные процессы (хлорирование, озонирование, окисление кисло- родом воздуха и др.).

В последнее время все более широкое распространение получают электрохимические методы - анодное окисление и катодное восстанов- ление, электрокоагуляция, электрофлотация, электродиализ. Все эти процессы протекают на электродах при пропускании через сточную воду постоянного электрического тока. Они позволяют извлекать из сточных вод ценные продукты при относительно простой автоматизи- рованной технологической схеме очистки. Недостаток электрохимиче- ских методов - их высокая энергоемкость.

Если в сточных водах имеются весьма вредные вещества, приме- няют термические методы, позволяющие уничтожить эти примеси, на- пример, при сжигании. Такой процесс применим для обезвреживания органических примесей сточных вод. Для очистки минерализованных сточных вод из термических методов можно использовать выпарива- ние, адиабатное испарение, вымораживание и др.

Биохимические методы основаны на жизнедеятельности микро- организмов, которые способствуют окислению или восстановлению органических веществ, находящихся в сточных водах в виде тонких суспензий, коллоидов или в растворенном состоянии и являющихся для микроорганизмов источником питания и дыхания, в результате че- го и происходит удаление указанных загрязнений. Биохимическая очи- стка может осуществляться в естественных и искусственных, в аэроб- ных и анаэробных условиях, применяется для глубокой очистки сточ- ных вод.

На практике приходится обычно применять комбинацию указан- ных методов.