Механічна очистка стічних вод: ефективні методи та пристрої

23 Серпня, 2023

178

Напередодні проведення біологічного, фізико-хімічного чищення стоків важливо провести їхню механічну обробку. Головне її завдання – очистити стоки від мінеральних та органічних сполук, які несуть небезпеку людині, довкіллю. Для такого процесу використовуються різні сучасні методи. Вони відрізняються високою ефективністю, вимагають застосування спеціальних споруд та установок.

Механічна очистка стічних вод виключає забивання трубопроводів, знижує навантаження на стадії біологічного очищення та фізико-хімічного доочищення

Опис

Механічна очистка стічних вод проводиться з метою усунення із забрудненої рідини нерозчинних твердих включень. Залежно від обсягу стоків та ступеня їх забруднення, вона вимагає застосування певних очисних конструкцій. Вони створені спеціально для вилучення грубих відходів шляхом фільтрації, дроблення на частинки, підготовки стоків для подальшої переробки.

Механічні методи очищення стічних вод винайдені давно, проте досі зберігають свою актуальність. Основні їх переваги – простота, доступна вартість. Серед мінусів важливо зазначити такі:

не можна усунути метали, газові накопичення, хлорорганічні сполуки;
фільтри засмічуються надто швидко;
Процедура займає багато часу.

Сучасні нанотехнології дозволяють механічним способом очищати стоки навіть від дрібних завислих частинок.

Механічна очистка стічних вод передбачає вплив на домішки гравітаційної чи відцентрової силою, не передбачає використання хімічних реагентів

Методи механічного очищення

Первинне механічне очищення стоків дозволяє видалити з рідини дрібнодисперсні суспензії (70%), великі частинки (95%). Область застосування досить широка – очисні станції, промислові підприємства, незалежні каналізації приватних будинків, інші об'єкти.

Проціджування

Вважається найпростішим методом механічного очищення стічних вод. Стокова рідина проціджується за допомогою решіток та сит. Останні монтуються перед відстійником. Це дозволяє відловити великі включення, зважені частинки.

Послідовність процедури така:

Стоки пропускаються через сітку, яка затримує великі елементи, волокнисті домішки.
Потім вода прямує до ситу, що виловлює дрібні забруднюючі включення.

На виході вищеописаної системи найчастіше встановлюються мікропроціджувачі. Їхнє завдання – додатково виловлювати нерозчинені мікроскопічні частинки.

Відстоювання

Видалити зі стоків зважені речовини, усунути домішки, що спливають, можливо шляхом відстоювання. Воно полягає у використанні гравітаційних та відцентрових сил. Під їх впливом важкі частинки збираються на дні, легені піднімаються поверхню рідини.

Стоки у механічних пристроях для відстоювання переміщуються повільно. Така швидкість не перешкоджає осіданню частинок. Для підвищення ефективності процесу використовують різні реагенти (наприклад, коагулянти, флокулянти). Останні сприяють з'єднанню дрібних домішок у більші. Важкі включення опускаються інтенсивніше.

Фільтрування

Забруднена рідина пропускається крізь пористий матеріал, що містить дрібні домішки. Замість фільтрів часто служать:

пісок, щебінь, гравій;
сіточки;
бавовняні, поліпропіленові матеріали.

Для ретельного очищення призначені мембрани зворотного осмосу. Через такі конструкції проникає лише чиста вода.

Увага! Механічна очистка промислових стічних вод – дешевий та доступний спосіб усунення забруднень із рідини.

Технологія відстоювання виправдовує себе у замкнутих системах водопостачання, що зустрічаються на хімічних та металургійних підприємствах

Пристрої та споруди для механічного очищення

Залежно від ступеня забруднення стічних вод для їх очищення використовуються всілякі установки. Між собою вони відрізняються за ефективністю, складністю застосування, іншими характеристиками.

Сітки

Затримують найбільші забруднення, які у стоках. Складаються вони із залізних лозин, кожен з яких приварений до рамки. Сміття зі застарілими моделями грат збирається ручним способом. Нові різновиди оснащуються автоматичними пристроями – граблями. Вони розташовуються поверх гратчастих конструкцій, у процесі роботи видаляють сміттєві накопичення з осередків, переміщують його в камеру для зневоднення.

Найтехнологічніше пристосування механічного очищення стічних вод – ефективні решітки-дробилки. Спочатку вони затримують забруднення, потім їх одразу ж подрібнюють. Внаслідок такої процедури суттєво зменшується обсяг відходів.

Для видалення великих плаваючих відходів використовується пропускання стоків через ґрати

Пісколівки

Очищають стоки від домішок, вагою рівних піску. Щільність подібних частинок перевищує рідинну, тому вони у будь-якому випадку опускаються на дно. Враховуючи напрямок переміщення водного потоку, пісковловлювачі поділяють на: кругові, горизонтальні та тангенціальні.

Високою результативністю характеризуються аеровані пісковловлювачі з додатковою подачею повітря. Під впливом потужних повітряних потоків рідина закручується спіраллю, одночасно пісок збирається на дні. Такі пристрої забезпечують мінімальне входження органічних компонентів осад. Завдяки цьому він не схильний до гниття.

Принцип дії тангенціальної песколовки ґрунтується на поділі стічної рідини та грубодисперсних завислих речовин під дією гравітаційних сил.

Відстійники

Споруди призначені для усунення домішок, що залишаються після пісковловлювачів. Принцип функціонування відстійників практично такий: рідинний потік проходить через агрегат, частинки збираються на дні. Залежно від напрямку переміщення стоків всі накопичувальні ємності поділяють на:

вертикальні;
горизонтальні;
радіальні.

За призначенням такі пристрої бувають:

первинні - застосовуються на початковому етапі переробки стоків;
вторинні – усувають зайвий мул, біоплівку після завершення біологічної обробки.

Порада! Щоб відстійник функціонував більш ефективно, його рекомендується доповнити преаератор або тонкошаровими модулями.

Для проведення процесів відстоювання використовують горизонтальні ємнісні апарати круглого або прямокутного перерізу з вивантаженням осаду в нижній частині

Ілові майданчики

Призначені для просушування сильно зволоженого осаду з відстійників, метатенків та інших споруд аналогічного призначення. Іловий майданчик сушиться доти, доки вологість покидьків не досягне 75%. При цьому їх обсяг зменшується у декілька разів.

Зовні муловий майданчик – невелика земельна ділянка, оточена валками із землі. Осад на огороджену територію наливається пошарово. Згодом одна частина рідини випаровується, інша – проникає у ґрунт. Підсушений осадовий матеріал забирають на подальшу переробку. Ілова вода перенаправляється на очисні споруди.

Білові майданчики бувають двох типів: на перших зневоднення відбувається природним шляхом, на других сушіння осаду забезпечується штучно створеними умовами

Маслонафтовловлювачі та жирові пастки

Якщо стокові води містять значну кількість жирів та нафтопродуктів, їх важливо видалити на початковому етапі (перед ґратами). Інакше в разі зниження температури жири здатні перетворюватися на напівтверді агломерати, накопичуватися на решітчастих конструкціях, стінках труб, інших деталях обладнання, що виступають.

Жирові забруднення зазвичай виринають на водну поверхню, формуючи при цьому суцільну плівку. Для їх усунення застосовують жироловки - прямокутні пристрої, з безліччю козирків, переливів. Останні виключають переміщення жирового шару разом із стоками. Він забирається скребками.

Зазвичай нафтові пастки поєднуються з пісковловлювачами в одному корпусі, щоб уникнути проблем з видаленням твердих частинок і осаду

Гідроциклон

Є механічними установками, всередині яких рідкий потік, що подається, закручується лійкою. Під впливом відцентрової сили стоки поділяються на воду, жорсткі забруднення. Якщо порівнювати з тангенціальними пісколовками, то гідроциклони вважаються більш ефективними: створюють велику швидкість рідинного переміщення, мають максимальну розділяючу здатність.

Для належного функціонування гідроциклонів потрібен вхідний тиск рідини у межах 3-5 атмосфер. Щоб створити його, часто потрібний монтаж системи насосів.

Механічні методи очищення стічних вод реалізуються на спеціалізованому устаткуванні, що відрізняються за принципом дії.

Напірні гідроциклони призначені для виділення завислих речовин з рідини під дією відцентрових сил

Корисне відео

Інші методи очищення стоків

Коли механічний спосіб очищення забрудненої рідини не забезпечив належної якості стічних вод, згодом застосовуються додаткові переробки.

Біологічні

З рідини видаляються домішки, що залишилися після проведеної обробки. Найчастіше це азот, фосфор, інші елементи.

Біологічні методи очищення ґрунтуються на розкладанні органічних включень мікроорганізмами, які перебувають у очисних пристроях.

Фізико-хімічні

Дозволяють одночасно прибрати із забрудненої рідини розчинені речовини, нерозчинні домішки. Такі способи показують кращий результат, ніж біологічне та механічне очищення стічних вод. Тому вони потрібні в тих випадках, коли потрібна якісна вода: наприклад, при її вторинному використанні.

При фізико-хімічному очищенні застосовуються такі складні процеси: екстракція, флотація, електроліз, нейтралізація.

Переробка осаду

Якщо осадовий матеріал надовго залишається у накопичувачі, то згодом починається процес загнивання. Попередити його допоможе додаткова обробка, внаслідок якої виходить безпечна суха маса, вторинна сировина.

Основні методи переробки осаду:

зброджування;
пресування;
стабілізація;
температурний, реагентний вплив.

Зневоднення осадових речовин проводиться у спеціальних агрегатах, на мулових майданчиках.

Відповідно до чинного законодавства всі стічні води перед скиданням у водоймище повинні піддаватися очищенню від домішок.

Корисне відео

Висновок

При первинній обробці забрудненої рідини найчастіше використовуються механічні методи очищення стічних вод. Вони бувають кількох різновидів, вирізняються високою ефективністю. Вибір оптимального способу переважно залежить від стану стоків, їх особливостей. Якщо стічна рідина забруднена надмірно, механічне очищення дозволяє підготувати її до наступних ступенів переробки. Завдяки їй очисні споруди, що використовуються, не забиваються суспензією, працюють більш ефективно.

Двір