Методы доочистки сточных вод

Они действуют не только в отношении питьевой воды, но и жидкостей для сброса в водоемы или дальнейшего технического использования. Важно добиться приемлемых органолептических свойств (запах, цвет, мутность), а также устранить из стоков твердые включения, опасные микроорганизмы, тяжелые металлы и химикаты. Достигается это вспомогательными методами с разным механизмом действия.

Основные способы доочистки стоков

В зависимости от вида сточных вод и их источника, от степени загрязненности и требований к чистоте используют комбинацию из 2-3 технологий дополнительной глубокой очистки.

Фильтрование

Предназначено для удаления мелких твердых (взвешенных) частиц и легкоокисляющихся компонентов. Частично можно удалять также смолы, масла и нефтепродукты. Возможности доочистительных установок во многом зависят от вида и свойств фильтрующего слоя. Это могут быть песок, гравий, керамзит, гранитная крошка и другие вещества. Используются как однослойные, так и многослойные фильтры. По принципу работы делятся на каркасно-засыпные, с плавающей загрузкой или пенополиуретановой. После фильтрования вода пригодна для сброса в водоемы, для орошения или технического использования. Для стоков после биоочистки может дополнительно проводиться и микрофильтрация. Вода поступает в барабан и попадает на фильтрующие сетки, на которых задерживается активный ил.

Коагуляция и флокуляция

Как и фильтрование, они относятся к методам механической очистки и работают по принципу укрупнения частиц (взвешенных, коллоидно-дисперсных, органических). Это позволяет ускорить их выпадение в осадок. При коагуляции укрупнение достигается добавлением в сточные воды солей железа или алюминия. Попадая в жидкости, они образуют хлопья гидроксидов металлов. Улавливают частицы, притягивают их и вместе оседают под тяжестью. Данный способ позволяет уменьшить окисляемость и щелочность, а также осветлить стоки. Однако коагулянты действуют непродолжительное время и не всегда образуют частицы, задерживаемые фильтрами. Считается, что эффективнее работают флокулянты (крахмал, целлюлоза, полиакриламид), которые работают дольше и образуют более крупные хлопья.

Ионообменная доочистка

Метод эффективен для удаления из стоков металлов (цинка, меди, свинца) и различных соединений (фосфора, мышьяка). Применяется в системах водоподготовки и для устранения избытка солей. Суть технологии заключается в использовании разности химических потенциалов ионов. Жидкость вступает в реакцию с твердой фазой, которая обменивает свои ионы на присутствующие в растворе. Вещества твердой фазы объединены под общим названием иониты. К природным относятся слюды, глины и полевые шпаты, а к искусственным – различные смолы. Они могут быть как катионитами, так и анионитами. То есть в одном случае поглощают из раствора положительные ионы, а во втором – отрицательные. Для глубокой доочистки используют установки, где присутствуют и аниониты, и катиониты. В комплексе с другими методами ионный обмен позволяет получать чистую воду, пригодную для питья.

Биологическая очистка

Метод доочистки стоков с помощью аэробных и анаэробных бактерий используется как в частном, так и городском водоснабжении. Принцип заключается в том, что микроорганизмы питаются органическими веществами и таким способом удаляют их из жидкостей. Для дополнительной очистки стоков используют два способа. Первый предполагает задействование естественных процессов, которые протекают в почве или прудах. Органические загрязнения перерабатываются, переносятся или трансформируются в безопасные. К этому методу прибегают для очистки стоков перед сбросом в водоемы. Вторая схема реализуется в специальных установках, в которых находятся бактерии. Для более глубокой очистки прибегают и к методу биосорбции с использованием камеры с сорбентом и камеры для аэрации воды.

Адсорбция сточных вод

Эта технология доочистки основана на применении специальных химических реагентов (адсорбентов), способных растворять органические вещества после биоочистки. Нередко применяется для автономной очистки не сильно загрязненных и не самых токсичных стоков. Преимущество в том, что используемые сорбенты активны в отношении нескольких видов веществ. Позволяют удалять фенолы, пестициды, ПАВы, красящие и ароматические вещества. В качестве адсорбентов могут использоваться активные угли, торф, шлаки, силикагели. Наибольшее распространение получили активные угли. 

Максимально эффективная доочистка сточных вод адсорбцией может превысить 80-90%. Результативность и скорость протекания зависят не только от свойств адсорбента, но и от температуры воды и вида загрязнений.

Доочистка окислением и УФ-облучением

Использование окислителей для удаления вредных и токсичных веществ используется очень широко. Окислители вступают в реакцию с молекулами, разрушают их или разлагают на безопасные составляющие. Перечень таких веществ достаточно обширный, но более всего известен хлор и его соединения. Позволяет нейтрализовать сероводород и цианиды. В нашей стране на протяжении десятилетий использовали для очистки воды жидкий хлор. Впоследствии выяснилось, что помимо изменения органолептических свойств, он способен образовывать токсичные соединения. По этой причине начали применять гипохлорит натрия и кальция. Используется для обеззараживания не только общественных бассейнов, но и воды для питья.

Более современным способом дезинфекции стоков является озонирование. Газ озон, образующийся из молекулы кислорода при электрическом разряде, тоже является мощным окислителем. Способен мгновенно убивать микроорганизмы в воде, а также в воздухе и на поверхностях. В комбинации с механическим фильтрованием озонирование обеспечивает высокий уровень очистки воды. Такими же дезинфицирующими свойствами обладают ультрафиолетовые фильтры, устанавливаемые в водоочистных системах. После прохождения биологической очистки в стоках могут остаться патогенные микроорганизмы. Использование бактерицидного ультрафиолета короткого спектра обеспечивает почти 100%-ную очистку.

Выводы

Выбор метода доочистки сточных вод выбирается в зависимости от ее дальнейшего использования и требований к чистоте. Для глубокой очистки может потребоваться не один способ. 

Но если речь идет про использование химических реагентов, озонирования или УФ-облучения, то можно ограничиться какой-то одной конкретной технологией. Это не только упростит процесс доочистки, но и сократит затраты на ее организацию и обслуживание.