Классификация и технологии очистки сточных вод

К стокам относятся бывшие в употреблении воды, уже соприкасавшиеся с какими-либо загрязнителями. Сточные воды с производственных площадок, бытовых объектов поступают в центральную канализацию и после очистки сбрасываются в водоемы. К данной категории относится также талая, дождевая вода. Загрязнение окружающей среды стоками наносит огромный ущерб экологии, поэтому проблемы их очистки и обеззараживания стоят очень остро.

Различное происхождение и состав сточных вод определяют дифференцированные методы их очистки. Сегодня существует возможность провести химический, бактериологический и другие анализы сточных вод, принять меры для сохранения окружающей среды и здоровья людей.

Виды стоков

Существует несколько критериев классификации. По источнику происхождения различают:

• промышленные сточные воды. Они образуются в результате технологических процессов промывки сырья, добычи полезных ископаемых, других производственных процессов. Стоки данной категории могут быть условно чистыми, т. е. их выброс в водоемы происходит без предварительной обработки, и загрязненными, которые необходимо очищать, фильтровать или утилизировать;
• хозяйственно-фекальные, образующиеся в результате функционирования санитарных узлов производственного и бытового характера, бань, кухонь;
• талые, дождевые воды, являющиеся результатом естественных природных явлений, стекающие в ливневую канализацию.

Анализ сточных вод промышленного назначения показывает их нестабильность: качественный и количественный состав органических и неорганических веществ постоянно меняется. Поэтому производственные стоки дополнительно классифицируются по уровню токсичности, кислотности, концентрации примесей.

Нормируемые показатели сточных вод

Органические загрязнения включают:

• частицы растительного, животного происхождения;
• физиологические выделения живых организмов;
• остатки тканей животных и растений.

Неорганические загрязнения – это частицы глины, песка, химические соединения.

Кроме того, сточные воды могут содержать радиологические остатки. Перечень показателей при исследовании сточных вод промышленных, сельскохозяйственных предприятий определяется характером деятельности, особенностями выбросов. Полное тестирование включает исследование физико-механических параметров, вредных химических соединений, всего определяется 31 показатель.

Способы очистки стоков

Начальная стадия – механическая обработка, в процессе которой выделяются твердые нерастворимые примеси. Возможные варианты:

• пропускание жидкости через мелкосетчатые решетки для процеживания, после чего приспособления очищают;
• прохождение стоков через пескоулавливатели;
• отстаивание. Взвешенные частицы накапливаются на дне отстойника под действием гравитационных сил;
• центрифугирование. Данный вариант предполагает применение специальных установок-гидроциклонов;
• фильтрование через пористый материал.

Химические технологии очистки используются для приведения к норме сточных вод с высоким уровнем кислотности, солей, щелочей. Все методики основаны на реакциях, в результате которых загрязнения выделяются в виде осадка или трансформируются в более безопасные соединения.

Распространенные технологии:

• нейтрализация – обработка растворами кислот или щелочей до достижения приемлемого уровня кислотности. Методика эффективна для жидких отходов предприятий текстильной, химической, машиностроительной, фармацевтической промышленности;
• окисление хлором, хлорной известью, кислородом и другими реагентами. Технология применяется для обработки отходов свинцово-цинковых, целлюлозных производств, предприятий приборостроения. В результате протекания химических реакций токсичные соединения (цианид меди, цинк) нейтрализуются. Недостаток методики – значительная стоимость реагентов.

Химическая очистка позволяет удалить до 95 % нерастворимых соединений и до 25 % растворимых.

При высокой концентрации органических загрязнений применяется метод очистки с помощью анаэробных микроорганизмов, ускоряющих процесс разложения органики.

Наилучших результатов позволяет достичь совмещение механической и химической технологий.

Стадии очистки

Процесс приведения стоков к должным характеристикам включает несколько этапов. На каждом из них возможно применение различных технологий, о которых говорилось выше. На большинстве промышленных предприятий предполагаются следующие стадии обработки:

• предварительная очистка от крупных примесей, масел путем коагуляции, фильтрования, отстаивания;
• снижение концентрации отдельных загрязняющих веществ;
• доведение содержания всех загрязнителей до нормальных показателей химическими методами;
• извлечение растворимых токсичных соединений. Глубокая очистка проводится методом ионного обмена, если требуется избавиться от неорганических остатков, или сорбции активированным углем, если в примесях преобладает растворенная органика.

При высокой степени очистки стоки могут сбрасываться в водоемы.

Вторичное применение сточных вод

Очищенные сточные воды являются ценным производственным ресурсом. Они могут применяться в качестве альтернативного источника энергии в технологических процессах, например, для охлаждения или подогрева, а также орошения и проч.

Речь о возможности их вторичного использования может идти только при владении информацией об их точном качественном и количественном составе. А такие данные дает лабораторный анализ сточных вод.