Какие существуют методы очистки сточных вод: Способы очистки сточных вод | Экология природных ресурсов

Содержание

Методы очистки сточных вод – классификация методов

Без воды нельзя представить нормальную жизнедеятельность человека. Ежедневно людьми для разных целей потребляется огромное количество воды – ее используют в быту, для утоления жажды, приготовления пищи и гигиенических процедур, а также в пищевой, фармацевтической и других отраслях. Качество воды напрямую влияет на самочувствие и состояние здоровья, поэтому такое важное значение имеет постоянный контроль за соответствием воды стандартам.

С учетом того, что сточные воды считаются одной из основных причин загрязнения водоисточников, их очистка имеет первостепенное значение. Сам процесс представляет собой ряд шагов, которые способствуют удалению из стоков вредных примесей, веществ и микроорганизмов. Это в свою очередь позволяет избежать их распространения и нанесения вреда человеку и природе.

Как сточные воды могут загрязнять водоисточники?

К основным источникам загрязнения объектов можно отнести некачественную очистку стоков предприятий и коммунальных объектов, а также твердые отходы, которые образуются во время разработки полезных ископаемых. Попадая в источники, вещества оказывают негативное влияние на химические и физические свойства воды – это касается состава, цвета, вкуса и других характеристик.

Состав сточных вод может отличаться в зависимости от типа промышленного предприятия и выполняемых на нем производственных процессов. Так, стоки могут принадлежать к одному из трех классов, в которых могут содержаться неорганические, органические соединения или их комбинации.

Подробная информация об услуге в разделеАнализ Воды

 

Что приводит к накоплению загрязняющих веществ в сточных водах?

Существуют технические причины загрязнения сточных вод, связанные с неудовлетворительной работой очистных реакторов. Самой распространенной причиной является ошибка при выборе метода обработки, который не дает необходимых результатов при удалении специфических загрязнений. Также к нарушению работы реакторов может привести недостаточная квалификацию сотрудников, отвечающих за эксплуатацию ОС. Нельзя забывать и об одной из самых острых проблем – использовании устаревших и неэффективных систем очистки.

Какие существуют методы очистки сточных вод?

Учитывая наличие большого количества растворимых и нерастворимых загрязнителей, универсальных методов очистки и обеззараживания не существует. Поэтому, при необходимости, можно использовать сразу несколько. Если классифицировать методы очистки по ключевым этапам, получим четыре вида: механический, химический, физико-химический и биологический. Каждый в свою очередь разделяется на подвиды.

  1. Механический. Метод используется для предварительной очистки вод, которые стекают на очистные сооружения. В рамках процесса воды не только подготавливаются к дальнейшей биологической обработке, но и очищаются от нерастворимых примесей. Для такой очистки используется несколько видов сооружений, включая решетки, первичные отстойники, песколовки и септики. Метод позволяет снизить количество минеральных загрязнений и обеспечивает равномерное движение стоков.
  2. Химический. Очистка химическим способом производится путем выделения загрязнений из отработанных стоков специальными реагентами.
    Они обеспечивают появление химических реакций – окисления или восстановления. Химическая очистка приводит к тому, что загрязнения либо превращаются в осадок, опадая на дно, либо устраняются в виде летучих газов.
  3. Физико-химический. Один из самых распространенных способов избавления от загрязнений, что связано с использованием оборотных систем водоснабжения. Основными физико-химическими методами очистки являются сорбция, флотация, гиперфильтрация, экстракция и выпаривание. Каждый имеет свои особенности и применяется в зависимости от конкретной ситуации, однако все они направлены на очистку от растворенных примесей и взвешенных частиц.
  4. Биологический. Данный этап подразумевает уничтожение органической составляющей посредством простейших микроорганизмов и бактерий, минерализацию вод, а также удаление фосфора и органического азота. Очистка биологическим путем может проводиться разными способами, но к основным можно отнести активный ил, анаэробное брожение и биофильтры.

Выбор варианта очистки сточных вод зависит от вида загрязнений. Механические загрязнения выражаются резким увеличением содержания примесей, относящихся к поверхностному типу. Химическое загрязнение выражается присутствием неорганических и органических веществ, которые могут оказывать токсичное действие. Биологическое, в свою очередь, означает присутствие в воде патогенных бактерий, водорослей и различных организмов, наличие которых указывает на очевидные нарушения.

Как уже отмечалось, в большинстве случаев для качественной очистки и удаления загрязнений необходимо объединять два и больше способов. Их выбор основывается на составе загрязнений, требуемом уровне очистки, а также пропускной способности станции. Это означает, что перед тем, как выбрать оптимальную комбинацию, потребуется исследовать пробу воды на наличие загрязнителей, установить их вид и концентрацию.

Анализ воды в испытательном центре «НОРТЕСТ»

Лаборатория «НОРТЕСТ» аккредитована для проведения всех необходимых исследований, направленных на определение состава сточных вод и наличия в них превышенной концентрации опасных веществ и загрязнителей. Выполненный анализ образца позволит установить точное содержание и в дальнейшем выбрать наиболее эффективный способ очистки. Используя современное оборудование и проверенные технологии, мы можем гарантировать высокую точность получаемых данных и минимальный процент погрешности.

Не знаете, какой анализ выбрать? Наши специалисты помогут!

Позвоните нам: +7 (495) 108-24-26 или заполните форму

Заявка на анализ

Телефон*

Сообщение

Я согласен(а) наобработку персональных данных

Очистка сточных вод: требования и нормативы, методы

Промышленные и бытовые стоки являются источником опасных химических соединений, тяжелых металлов и микроорганизмов. Сброс таких отходов без предварительной переработки наносит большой вред экологии. Физический и химический методы очистки сточных вод делают их безопасными для окружающей среды.

Чтобы не причинять ущерб окружающей среде и человеку, сточные воды необходимо очищать.

Содержание

  1. Разница между очищением воды и обеззараживанием
  2. Необходимость очистки сточных вод
  3. Характеристики загрязняющих веществ
  4. Требования и нормативы
  5. Технологическая схема работы водоочистных сооружений
  6. Механические методы очистки сточных вод
  7. Решетки
  8. Отстаивание
  9. Гидроциклон
  10. Песколовки
  11. Центрифугирование
  12. Фильтрация
  13. Микрофильтрация
  14. Физическая фильтрация
  15. Магнитная обработка
  16. Электромагнитная обработка
  17. Ультразвуковая и ультрафиолетовая обработка
  18. Ионизирующее облучение
  19. Химические способы очистки
  20. Окисление и восстановление
  21. Озонирование
  22. Нейтрализация
  23. Осаждение
  24. Другие методы очистки
  25. Анаэробные
  26. Аэробные
  27. Гиперфильтрация
  28. Электрохимическая очистка
  29. Как выбрать правильный способ
  30. Подробнее об очищении разных типов стоков
  31. Промышленные
  32. Бытовые
  33. Поверхностные
  34. Какие проблемы могут возникнуть

Разница между очищением воды и обеззараживанием

Очищение и обеззараживание — это разные этапы понижения класса опасности отработанных вод. Часто используют оба способа. При очистке из стоков удаляют химические и механические примеси. Обеззараживание проводится для уничтожения микроорганизмов, в т.ч.:

  • бактерий;
  • гельминтов, их яиц;
  • вирусов;
  • грибков и т.д.

Применяют физические, химические и комплексные методы обеззараживания. К первому способу относится воздействие ультразвука, ультрафиолета и т.д. Химические методы предполагают использование таких реагентов, как:

  • озон;
  • диоксид хлора;
  • полимерные антисептики;
  • гипохлорит натрия и т.д.

Комбинированное обеззараживание включает ряд физических и химических методов очистки. Такая технология обеспечивает наилучший результат.

Смотрите также: Реализованные проекты по водоочистке на различных объектах промышленности, ЖКХ, энергетике и др. от компании «КВАНТА +»

Необходимость очистки сточных вод

Комплексная очистка стоков требуется для устранения биологических, механических, химических и прочих загрязнителей. Этот комплекс мероприятий необходим, чтобы сделать воду максимально безопасной для людей.

Сброс стоков без очистки приводит к сильнейшему загрязнению почвы, воды и атмосферы. Часто это провоцирует гибель целых биотопов.

Из-за уничтожения сред обитания многие виды живых существ сейчас находятся на грани вымирания. Даже если в водоем попадают неочищенные воды из канализации, это может привести к гибели рыб, земноводных и моллюсков в водоеме.

Характеристики загрязняющих веществ

Стоки включают большое количество отравляющих веществ. В классификации они подразделены в зависимости от степени опасности. Примеси по-разному действуют на живые организмы. Характеристики наиболее опасных стоков:

  1. Классификация и состав сточных вод.

    Бытовые отходы содержат много органических соединений, остатков химических моющих средств и т.д. Эти вещества губительны для рыб, но при этом являются питательной средой для зеленых бактерий. Увеличение численности этих микроорганизмов приводит к большему прогреву воды и уменьшению в ней содержания кислорода. Кроме того, сброс таких отходов без предварительной очистки способствует росту количества вредных соединений в водоемах и почве.

  2. Отработанная вода с целлюлозно-бумажных комбинатов, не прошедшая комплексной очистки, содержит красители, фенолы, остатки лака, древесные компоненты и т.д. Разлагаясь, эти вещества провоцируют выброс сероводорода, метана, диоксида углерода и других опасных газов. В то же время такие отходы становятся причиной роста числа цианобактерий в водоемах.
  3. Отходы химической и нефтяной промышленности способны увеличивать уровень вязкости воды и снижать содержание в ней кислорода. В таких стоках определяется присутствие опасных токсинов, способных уничтожить всех рыб и земноводных, обитающих в водоеме, и приводить к гибели диких и домашних животных, приходящих утолить жажду. Кроме того, такие отходы могут сделать почву непригодной для хозяйственной деятельности на долгие годы.
  4. Отходы предприятий мясомолочной промышленности сбрасывают стоки, содержащие фрагменты шерсти, жир, кровь, сырную крошку и т.
    д. Эти вещества делают водную среду более щелочной. К тому же такие стоки являются питательной средой для вирусов, бактерий и грибов. Рыбы, дикие наземные животные, водоплавающие птицы и водяные растения заражаются патогенной микрофлорой и погибают, что приводит к нарушению природного баланса.
  5. Отходы предприятий текстильной промышленности содержат остатки синтетических и натуральных волокон, молекулы тяжелых металлов и т.д. Эти загрязнения забивают пищеварительную систему рыб и моллюсков. Кроме того, стоки изменяют ферментативную реакцию воды.
  6. Стоки предприятий, выпускающих продукты питания, содержат много нитратов и фосфатов, являющихся питательной средой для цианобактерий. Размножение зеленых водорослей приводит к уменьшению содержания кислорода в воде и гибели рыбы.

Требования и нормативы

Каждое предприятие должно выполнять очистку отработанных вод согласно федеральному закону от 2011 г. «О водоснабжении и водоотведении».

Со стоков должны быть устранены все виды загрязнений перед их возвращением в природные или рыбохозяйственные объекты. Это требование описано в СанПиН 2.1.5.980-00 — «Гигиенические требования к охране поверхностных вод».

Технологическая схема работы водоочистных сооружений

Отработанная жидкость должна пройти долгий путь для избавления от всех вредных химических, органических, механических, биологических и других примесей. Технологическая схема системы очистки сточных вод достаточно сложная. Сначала проводятся подготовительные мероприятия, включающие:

  1. Процесс усреднения, занимающий 18-24 часов, при котором смешиваются воды, содержащие разное количество загрязнителей.
  2. Нейтрализацию — добавление в стоки сульфатной кислоты, известкового молока, углекислого газа и других реагентов для устранения растворенных кислот и щелочей.
  3. Охлаждение горячих стоков для удаления взрывоопасных газов.
Технологическая схема работы очистных сооружений.

Следующим этапом становится механическое устранение примесей. Основные стадии очистки:

  • помещение в отстойники;
  • обработка в центрифуге;
  • удаление нефтепродуктов, жира и масел;
  • фильтрация;
  • коагуляция стоков;
  • аэрация;
  • мембранная фильтрация.

Затем выполняется деструктивная очистка, которая предполагает окисление органических веществ аэробными и анаэробными микроорганизмами, а также химическими реактивами или термической обработкой. Далее проводится глубокая очистка вод. Она включает следующие методы:

  • осветление;
  • фильтрацию;
  • дезинфекцию.

После такого очищения стоки могут быть возвращены в природный водоем или же повторно использованы в производственном цикле.

Механические методы очистки сточных вод

Существует немало механических методов очистки стоков, которые помогают удалить мусор разной фракции. Это первичная стадия устранения загрязнений.

Решетки

Решетки — достаточно простое оборудование, на которое попадают стоки при водоотведении. В зависимости от конструкционных особенностей, такие устройства бывают радиальными, вертикальными и горизонтальными. Аппарат захватывает крупные твердые элементы.

Механизированные решетки необходимы для устранения крупных частиц в сточных водах.

Такие установки перемещают мусор в специальный сборник. Часто решетки оснащены особыми отстойниками, задерживающими взвешенные частицы, опускающиеся под действием силы тяжести. Это обеспечивает более глубокую первичную очистку стоков.

Отстаивание

На большинстве очистных станций присутствуют специальные отстойники. В процессе переработки наблюдается расслоение отработанной воды. Вниз опускаются тяжелые примеси, на поверхности появляется пленка легких соединений, а в середине резервуара формируется прослойка относительно чистой водной среды с содержанием загрязнителей в виде взвеси. После отстаивания удается устранить твердый мусор и пленку. В дальнейшем стоки перемещаются на более глубокую очистку.

Гидроциклон

Устранение загрязнений в этой установке основано на физических свойствах центробежной силы. Вода поступает в аппарат и начинает двигаться по спирали. В результате этого механические частицы отделяются от основного потока и оседают в накопителе шлама. Чистая жидкость отводится через трубу. В нижней части гидроциклона накапливаются твердые отходы, которые нужно периодически устранять.

Схема очистки сточных вод с помощью гидроциклона.

Песколовки

Такие приборы используются для устранения мелких загрязнителей, взвеси и минеральных соединений. Чаще на очистных сооружениях применяют тангенциальные песколовки, оснащенные касательным подводом воды. В периферической части стоки двигаются вниз, а в центре — вверх. Вращение медленное, поэтому песок осаждается в конусовидной конструкции. Периодически прибор очищают. Отфильтрованный песок вывозят на специальную площадку или утилизируют.

Центрифугирование

Этот метод устранения примесей основан на действии центробежной силы. Сток помещают в специальный аппарат, обеспечивающий вращение жидкости. Из одной трубы после переработки вытекает предварительно очищенная от твердых частиц вода, а из другой отводится мусор. Такой метод обеспечивает высокую степень устранения механических загрязнителей.

Фильтрация

Для проведения фильтрации в отдельной емкости устанавливается система перфорированных перегородок, на которых размещают материал, задерживающий твердые частицы. В зависимости от конструкции такие приборы могут быть с нисходящим или восходящим потоком. Первые являются более надежными, обеспечивают максимальное удаление твердых примесей.

Схема очистки с помощью фильтрации.

Микрофильтрация

Этот метод удаления примесей предполагает использование специальных мембран, выполненных из керамики, полимера, стекла и т.д. При прохождении через такой фильтр задерживаются частицы до 0,1-1 мкм. Такой способ обработки дает высокие результаты, однако его чаще применяют для финальной очистки, когда в воде присутствует мало нерастворенных примесей. Это связано с тем, что поры фильтра могут быстро забиться при попытке пропустить через него сильно загрязненные стоки.

Физическая фильтрация

Физические способы фильтрации помогают удалить из стоков большинство видов химических загрязнителей и патогенных микроорганизмов.

Магнитная обработка

Магнитное воздействие активизирует процессы кристаллизации солей, образующих накипь. При такой обработке в стоках снижается уровень ионов магния и кальция. Эти вещества выпадают в осадок. В прошедших такую очистку стоках уменьшено содержание органических соединений, в т.ч. парафинов.

Схема очистки стоков с помощью магнитного воздействия.

Электромагнитная обработка

При простой магнитной обработке примеси из воды оседают примерно сутки. Затем этот процесс прекращается. При электромагнитной фильтрации очистка продолжается до 3-5 суток.

Ультразвуковая и ультрафиолетовая обработка

Эти методы помогают устранить бактерии, грибки и других вредоносных микроорганизмов.

Под воздействием ультразвука в стоках образуется много маленьких пузырей, в которых находится разогретый газ. Когда эти элементы лопаются, возникает сильнейший перепад давления, уничтожающий клеточную оболочку микробов.

Воздействие ультрафиолета хорошо обеззараживает воду. Интенсивные лучи проникают внутрь оболочки микроорганизмов, разрушая ДНК. После такого воздействия патогенная микрофлора перестает размножаться и быстро погибает.

Метод обработки сточных вод с помощью ультразвука и ультрафиолета.

Ионизирующее облучение

Воздействие на стоки ионами нейтрализует большинство разновидностей токсинов и ядов. Кроме того, этот метод помогает подавить активность патогенных микроорганизмов. При такой обработке удается устранить до 99% ядовитых примесей.

Химические способы очистки

Реагенты используют для связывания и выведения из стоков растворенных химических веществ, которые могут негативно влиять на общий экологический фон.

Окисление и восстановление

Использование окислительных реагентов показано для удаления из жидкости ионов цинка, меди, цианидов, сероводорода и сульфидов. Наиболее часто задействуют фтор, хлор, перманганат калия, пероксид водорода и др. Такой вариант очистки используют далеко не на всех станциях, т.к. он является дорогостоящим.

Озонирование

Озонирование применяется для удаления таких опасных примесей, как мышьяк, хром, ртуть и т.д. Вода в специальной установке насыщается молекулами озона, связывающимися с опасными соединениями, провоцируя их выпадение в осадок. Это крайне эффективный метод удаления примесей.

Очистка сточных вод озонированием.

Нейтрализация

Этот способ применяют для устранения из вод щелочей и кислот. Нередко для удаления примесей используют особые реагенты, в т.ч. соду, доломит, известковое молоко и т.д.

Осаждение

При проведении осаждения в стоки вводят специальные реагенты, которые, оседая на дно, захватывают в свою кристаллическую структуру загрязнители. Метод применяют все реже, т.к. в результате его использования образуется много шлама. К тому же увеличивается содержание солей и токсинов в воде.

Другие методы очистки

Сейчас для устранения загрязнений из стоков активно применяют аэробных и анаэробных микробов. Кроме того, все чаще используется гиперфильтрация и электрохимическая очистка.

Анаэробные

При такой обработке используют анаэробные бактерии, которым не нужен кислород для жизнедеятельности. Метод является наименее затратным, т.к. не требуется нагнетания воздуха в емкость. Это уменьшает затраты на устранение загрязнителей из стоков. Применение таких микроорганизмов помогает удалить до 85% примесей.

Метод очистки с помощью анаэробных микроорганизмов.

Аэробные

При этом методе очистки используют специальных бактерий, которые питаются загрязнителями. Часто устанавливают 2-ступенчатые системы. В первую фазу в емкости цилиндрической формы происходит рецикл иловой смеси и увеличение биоценоза. Здесь установлены мешалки и приборы для нагнетания воздуха. На следующей фазе осадок накапливается в днище, имеющем форму конуса. Здесь доокисляются органические соединения.

Применение аэробных бактерий помогает устранить до 99% примесей.

Гиперфильтрация

Гиперфильтрацию еще называют обратным осмосом. Это высокоэффективный способ очистки. В этом случае стоки под высоким давлением пропускаются через мембрану, содержащую микропоры. Через фильтр проходят только молекулы воды. Полученная жидкость сходна свойствами с дистиллятом.

Технология очистки вод с применением гиперфильтрации.

Электрохимическая очистка

Этот метод предполагает пропускание электрического тока через отработанную воду. Могут задействоваться как нерастворимые, так и растворимые электроды. Под воздействием тока происходит кристаллизация многих видов примесей. Затем они выпадают в осадок. Путем электролиза могут быть устранены остатки нефтепродуктов, жиры и т.д.

Как выбрать правильный способ

Чтобы выбрать лучший способ очистки, нужно провести анализы для определения характеристик примесей. Нередко требуется использовать сразу несколько методов очистки для достижения хорошего результата.

Подробнее об очищении разных типов стоков

Есть рекомендации, касающиеся очищения бытовых, поверхностных и промышленных стоков. Отработанные воды этих видов имеют разный состав химических загрязнителей. Посмотреть реализованные проекты по очистке воды на предприятиях от компании КВАНТА+ можно тут.

Промышленные

Производственные стоки требуется обязательно очищать отдельно, т.к. их сброс в общую систему приведет к перегрузке городских сооружений. Технологическая схема устранения загрязнений с отработанной воды зависит от особенностей примесей. В одних стоках может присутствовать повышенное содержание органических соединений, а в других — тяжелые металлы. Технология очистки жидкости до рекомендованных показателей подбирается с учетом состава загрязнений.

Технология промышленной очистки сточных вод отличается в зависимости от состава стоков.

Бытовые

В бытовых стоках высоко присутствие минеральных и органических соединений.

Чаще для устранения загрязнителей применяют биологические методы очистки, а также специальные реагенты.

Поверхностные

К поверхностным водам относится жидкость, попадающая в ливневую канализацию. Такими стоками считают осадки, талый снег и т.д. Вода должна поступать в отстойник. Смытые атмосферными осадками твердые частицы выпадут в осадок. После этого стоки должны быть обработаны во флотаторе для устранения следов нефтепродуктов. В последнюю очередь выполняется финальная очистка за счет сорбционных фильтров. Только после этого стоки могут быть возвращены в природный водоем.

Какие проблемы могут возникнуть

Наиболее часто после прохождения всех ступеней фильтрации вода остается достаточно сильно загрязненной. Такая проблема особенно остро стоит в России. Это связано с износом и устареванием оборудования, предназначенного для устранения примесей.

Кроме того, аппараты для профессиональной очистки являются крайне дорогостоящими, поэтому большинство регионов не могут их приобрести. Так, ультрафиолетовые обеззараживатели установлены только в нескольких крупных городах России. Некоторые очистные сооружения недостаточно финансируются, поэтому в целях экономии электроэнергии и реагентов они не проводят всех необходимых этапов обработки отходов.

Многие предприятия оснащены устаревшей очистительной техникой, поэтому сбрасывают достаточно загрязненные стоки в реки и озера. Часто производители не хотят вкладывать деньги в установку необходимого оборудования или оплачивать утилизацию на специальных предприятиях, поэтому сбрасывают свои отходы в реки. Штрафы за вред, нанесенный окружающей среде, относительно невысоки, поэтому не пугают нарушителей.

Процесс очистки сточных вод — DEP

Каждый день сточные воды сбрасываются в канализацию из домов, школ, предприятий и заводов и попадают в канализационную систему города Нью-Йорка. В большинстве районов города комбинированная канализационная система собирает и отводит сточные воды и ливневые стоки с улиц, тротуаров и крыш вместе на предприятие по утилизации ресурсов сточных вод.

На наших 14 объектах по восстановлению ресурсов сточных вод сточные воды проходят пять основных процессов очистки, которые точно имитируют естественную очистку воды водно-болотных угодьях, реках, ручьях и озерах. Примерно через 8–10 часов наши предприятия удаляют загрязняющие вещества из сточных вод и выпускают чистую воду в водные пути города Нью-Йорка. Сегодня наши установки по переработке сточных вод также извлекают энергию, питательные вещества и другие ресурсы в процессе очистки.

Для получения дополнительной информации загрузите нашу иллюстрацию процесса очистки сточных вод и ознакомьтесь с нашими образовательными ресурсами по очистке сточных вод.

Предварительная очистка

Фильтрация и откачка

Несколько подземных этажей, поступающие сточные воды, называемые притоком, попадают в объект из канализационной системы. По мере того как сточные воды поступают на объект, они проходят через сетчатые решетки для удаления листьев, веток и мусора, такого как пластиковые пакеты, обертки от пищевых продуктов, бутылки и влажные гигиенические салфетки. Мы собираем мусор и мусор, а затем вывозим его на свалки. Затем магистральные канализационные насосы перекачивают сточные воды с экранов на уровень поверхности объекта.

Первичная очистка

Далее сточные воды поступают в первичные отстойники, где поток воды замедляется. Мы счищаем более легкие твердые частицы, которые всплывают на поверхность, такие как жир и мелкий пластиковый материал, с поверхности резервуаров. Тем временем ил или более тяжелые органические твердые вещества (фекалии, пища и бумажные волокна) начинают тонуть. Мы удаляем этот первичный ил со дна отстойников для сгущения и сбраживания.

Вторичная обработка

Аэрация и окончательное отстаивание

Во время вторичной очистки мы добавляем воздух в аэротенки, чтобы создать здоровую среду для любящих кислород микроорганизмов, которые естественным образом присутствуют в сточных водах. Эти полезные микроорганизмы потребляют большую часть органического материала в сточных водах, что приводит к образованию более тяжелых частиц, которые легче удалить.

Аэрированные сточные воды затем поступают в окончательные отстойники, где более тяжелые твердые частицы оседают на дно. Мы удаляем большую часть этого вторичного ила и объединяем его с первичным шламом для сгущения и переваривания. Мы возвращаем часть вторичного ила в аэротенки, чтобы поддерживать правильный состав полезных микроорганизмов и перерабатывать поступающие сточные воды.

Дезинфекция

Мы добавляем гипохлорит натрия, то же химическое вещество, что и бытовой отбеливатель, для дезинфекции сточных вод и удаления любых оставшихся болезнетворных микроорганизмов. Затем мы выпускаем очищенные сточные воды или стоки в виде чистой воды в местные водоемы.

Обработка осадка

Мы сгущаем осадок, собранный во время первичной и вторичной обработки, для дальнейшего отделения воды от твердого материала. Мы помещаем сгущенный ил в резервуары, называемые варочными котлами, в которых поддерживается среда с низким содержанием кислорода, нагретая примерно до 9°С. 8°F. Микроорганизмы, которые размножаются в этой анаэробной среде, переваривают осадок, и большая часть материала превращается в газообразный метан, также называемый биогазом.

Примерно через 15 дней обработанный шлам проходит обезвоживание, при котором вода удаляется из твердых частиц с помощью больших центрифуг (подобно циклу отжима стиральной машины). Мы можем обезвоживать шесть из наших 14 объектов по переработке сточных вод. На остальных восьми объектах мы используем морские суда для перевозки обработанных твердых частиц для обезвоживания. Оставшиеся твердые вещества, называемые твердыми биологическими веществами, можно компостировать, добавлять в сельскохозяйственные почвы или дополнительно перерабатывать для других полезных целей.

Преобразование отходов в энергию

Биогаз, выделяющийся при сбраживании осадка, можно использовать для производства тепла и электроэнергии для установок по переработке сточных вод. После очистки его можно использовать в качестве возобновляемого природного газа для населения. Восстановление и повторное использование биогаза улучшает операции по очистке воздуха и значительно снижает выбросы парниковых газов в результате наших операций по восстановлению ресурсов сточных вод.

В настоящее время мы работаем с другими городскими агентствами и промышленными партнерами над извлечением органических твердых веществ из городских отходов. Пищевые отходы собираются в продуктовых магазинах, ресторанах, школах и на предприятиях и перерабатываются за пределами площадки в богатую питательными веществами смесь, называемую биожидкостью. Этот материал смешивается с илом на нашем объекте восстановления сточных вод в Ньютаун-Крик, чтобы помочь производить больше биогаза.

Узнайте больше о восстановлении ресурсов.

Процессы очистки сточных вод | WBDG

Введение

На этой странице
  • Введение
  • Описание
  • Соответствующие нормы и стандарты
  • Дополнительные ресурсы

Очистка сточных вод относится к физическим, химическим и биологическим процессам, используемым для удаления загрязняющих веществ из сточных вод перед их сбросом в водоем.

Сооружения спроектированы таким образом, чтобы сточные воды не оказывали неблагоприятного воздействия на принимающие водоемы и соответствовали требованиям разрешений Национальной системы ликвидации сбросов загрязняющих веществ (NPDES). Основными материалами, требующими очистки в бытовых сточных водах, являются органические вещества, азот и фосфор. Процессы лечения могут принимать разные формы в зависимости от потребностей и ресурсов сообщества. Очистка на установке восстановления водных ресурсов (WRRF) обычно состоит из предварительной обработки, за которой следуют первичная и вторичная очистка, а также дополнительные усовершенствованные процессы, если ресурсы восстанавливаются.

Предварительная обработка может состоять из удаления крупного материала с помощью сит или измельчителей, удаления песка и других твердых частиц для улучшения последующих процессов и защиты трубопроводов и оборудования, а также, при необходимости, удаления жира, масла и смазки. Первичная очистка обычно осуществляется с помощью оборудования для осаждения и осветления, чтобы отделить оседающие и плавающие вещества от воды с использованием физических и химических методов.

Первичная очистка снижает общее содержание взвешенных твердых частиц (TSS), химическую потребность в кислороде (ХПК) и биологическую потребность в кислороде (БПК). Вторичная очистка использует биологические процессы для дальнейшего снижения содержания твердых частиц в сточных водах. Бактерии питаются органическими веществами; избыточный ил удаляется для превращения в твердые биологические вещества, а вода проходит вторичную осветление с последующей дезинфекцией. Усовершенствованная очистка включает в себя процессы обезвоживания ила и уменьшения количества патогенов, а также очистку воды до соответствия нормативным требованиям перед повторным использованием или сбросом.

Описание

Мембранные реакторы
Мембранные реакторы используют проницаемую мембрану в сочетании с химическим или биологическим процессом для проведения разделения и реакции в одном сосуде. При очистке сточных вод широко распространены мембранные биореакторы, сочетающие мембрану, такую ​​как микрофильтрация или ультрафильтрация, с процессом биологической очистки сточных вод, таким как активный ил. Мембрана эффективно удаляет твердые частицы и микроорганизмы, в то время как процесс активного ила очищает сточные воды, производя чистую воду и твердые частицы для дальнейшей обработки перед сбросом. Есть несколько важных соображений, таких как загрязнение, правильное перемешивание и биологические характеристики, которые необходимо учитывать при реализации мембранного биореактора.

Схема мембранного реактора
Изображение предоставлено Американской ассоциацией мембранных технологий

Децентрализованные системы