Механическая технология очистки сточных вод

Вода играет огромную роль в жизни каждого из нас. На протяжении всех времен человек заселяет места возле воды, потому что она является источником его существования.

Мы пользуемся водой в больших количествах и с разными целями: используем ее для утоления жажды и гигиенических потребностей, применяем в промышленности и сельском хозяйстве. При всех этих процессах вода изменяет свою структуру, может губительно воздействовать на живые организмы и окружающую среду.

В процессе индустриализации общества, возникла необходимость созданий сооружений для очистки и отведения сточных вод.

Сточная вода – это пресная вода, которая использовалась промышленными предприятиями или в быту, и содержит различные виды загрязнений.

По происхождению сточные воды делятся на:

• промышленные;
• бытовые;
• атмосферные.

Промышленные сточные воды очень разнообразны по содержанию (состав зависит от вида производства). К этому виду относят: технологические и промывные воды, воды химической очистки, воды охлаждающих систем; растворы, используемые в производстве; воды от мытья оборудования и рабочих помещений.

В сточных водах тяжелой индустрии преобладают минеральные загрязнители, а в легкой и пищевой – органические.

Следующий вид – бытовые сточные воды. Это отработанная водопроводная вода, которая поступает из туалетов, ванных комнат, кухонь, бань и прачечных.

Установлено, что степень загрязнения бытовых сточных вод не меняется от климата, культурности населения и бытовых условий. Состав таких вод практически однороден.

В них находится много патогенных организмов. Так же присутствуют белки, жиры, углеводы, аммонийные соли, частицы песка и глины.

Атмосферные сточные воды появляются, когда впадают атмосферные осадки (дожди, снега) и на участках предприятий и в жилых участках. Их объем зависит от количества и силы осадков.

В составе дождевых вод находится много минеральных частиц, менее органических веществ.

В описании сточных вод так же применяется определение «городские сточные воды». Это совокупность вышеперечисленных сточных вод.

Все сточные воды нуждаются в очистке и отведении в открытые водоемы. Степень загрязнения и способ их образования является важным фактором при проектировании очистных сооружений.

По данным критериям судят о том, ка выводить сточные воды: вместе или раздельно.

Степень загрязнение бытовых, производственных и атмосферных стоков влияет на способ, которым будет очищаться вода. Выделяют следующие типы очистки сточных вод:

• механический;
• биологический;
• физико-химический.

Механическая очистка сточных вод

Механическая очистка используется для осаждения нерастворимых примесей. Методами такой очистки являются:

• процеживание (используют металлические решетки);
• осаждение (используют песколовки);
• отстаивание (используют отстойники, жироловки).

В сточных водах находятся крупные частицы – отходы жизнедеятельности человека (остатки еды и крупный мусор). Для того, чтобы лучше очистить воду от таких элементов используют решетки. Их устанавливают перед песколовками. Эти сооружения, как правило, являются первым из этапов очистки любых сточных вод.

Решетки состоят из стальных стержней, расположенных параллельно друг другу (стандартное расстояние между прутьями 16 мм). Стержни встроены в раму, для придания конструкции жесткости.

Грязь, которая остается на решетках при очистке воды, снимается механическими граблями.

По своей конструкции решетки бывают двух типов: подвижные и неподвижные.

Подвижные решетки – это съемные решетки, извлекаемые из воды для очистки. Такие решетки устанавливаются на небольших очистных сооружениях, в которых устанавливаются по две решетки (они используются по очереди).

Сита

Это металлические прутья, находящиеся в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Так же это могут быть металлические листы с небольшими отверстиями.

Расстояние между прутьями сита 1 мм. Эта конструкция используется на следующем этапе, после использования решетки.

Решетки способны улавливать более мелкие частицы, которые проходят сквозь решетку.

В очистных установках используют два вида сита: сухие и промывные.

Сухие – это сита, с которых отбросы снимаются без промывки их водой. Самым распространенным видом сухого сита является дисковое сито.

Конструкция имеет дисковидную форму, снабжено отверстиями и вращается вокруг наклонной оси.

Промывные сита состоят из барабана, на поверхности которого расположено сито. Ось барабана установлена к направлению потока сточной жидкости.

Отходы остаются не поверхности барабана и после этого смываются сточной водой в отстойную камеру, а очищенная вода под напором проходит через барабан. Сито очищается водой, но иногда применяют пар и щетки.

Степень загрязнения решеток и сит зависит от структуры канализации и расстояния между прутьями. Решетки задерживают около 10 % нерастворенных веществ, а сита 20 %.

После применения решеток и сит, в очищаемых водах находится множество нерастворимых веществ минеральной природы (шлак, песок, кусочки стекла).

Выделение этих примесей проходит с помощью силы тяжести. Течение тока воды определяет вид песколовки: горизонтальные, вертикальные и с вращательным движением жидкости (тангенциальные и аэрированные).

Горизонтальные песколовки имеют вид прямоугольника, в котором находится канал (сужается к приближению отводящего канала), бункер, в котором собираются выпавшие вещества (расположен ниже дна песколовки). В таких конструкциях используется цепной механизм.

Он имеет в своем составе бесконечные цепи, на которых находятся скребки. Скребки перемещают осадок в бункер.

Вертикальные песколовки строятся в виде цилиндров. Подвод воды осуществляется с двух сторон.

Внизу, в конусной части, собирается выпавший осадок. При токе воды вверх песок выпадает вниз.

Тангенциальные песколовки на вид округлые, подвод воды (с краю вода движется вниз, а в центре вверх). Скорость тока небольшая, поэтому осадок успевает опадать.

Аэрируемые песколовки – это прямоугольные конструкции. Состоят из входной части, выводной части, бункера для сброса отходов и песочного лотка.

На стенке снизу находится аэратор (состоит из дырчатых труб). Аэратор придает течению воды вращательное движение с переходом его у к двум стенкам по очереди.

Осадок попадает в бункер на дно лотка. Аэрируемые песколовки применяются и при поверхностных загрязнениях.

Несмотря разнообразие видов песколовок, нельзя до конца очистить воду от песка.

Для извлечения из сточных вод легких, способных осаждаться или всплывать загрязняющих веществ, используют отстойники. Это предварительный этап перед фильтрацией и биологической очисткой.

Осадочные бассейны имеют очень простую конструкцию. Отстойники бывают первичные, вторичные и третичные.

Первичные отстойники следуют по этапу за песколовками и используются для выделения растворенных веществ, очищая воду на 40-60 %.

Горизонтальные отстойники – это прямоугольные хранилища, разделенные горизонтальными перегородками на несколько частей. Через отстойник проходит канализационная вода, которая рассредоточивается по ширине из пропускных отверстий отверстиями, и продвигается в слив.

Выпадающий осадок переносится скребком и выводится в трубопровод.

Вертикальные отстойники – резервуары круглой формы с конусом на дне. Здесь поток воды идет в вертикально.

У таких отстойников есть своя классификация: с центральным выпуском воды, с нисходящим-восходящим движением воды, с периферийным выпуском воды. Очищенная вода поступает в сборный лоток.

На поверхности жировые загрязнители собираются кольцевым лотком, из которого подают в слив.

Выпадающий осадок накапливается в конусообразной части отстойника.

Суть биологического метода очистки сточных вод заключается в самоочищения рек и очистных конструкций. Это происходит благодаря жизнедеятельности небольших организмов.

В биологической очистке сточных вод применяют: биофильтры, биологические пруды и аэротенки.