Для звільнення стічних вод від органічних і неорганічних забруднень здійснюють їх очистку і знешкодження. Необхідний ступінь очистки стічних вод зумовлюється їх кількісною та якісною характеристиками, а також потужністю і значимістю водойми, в який передбачається спуск оброблених на очисних спорудах стічних вод. Очистка господарсько-побутових і виробничих стічних вод проводиться кількома методами з застосуванням різноманітних споруд, які вибирають з урахуванням потрібного ступеня очистки, характеру і якості стічних вод, наявності вільних земельних ділянок, характеру грунту і рельєфу місцевості, кліматичних умов відводу оброблених на очисних спорудах стічних вод до водойми-приймача, простоти обслуговування і нагляду за спорудами, що експлуатуються, і техніко-економічних показників. Очистка стічних вод включає наступні процеси: вилучення плаваючих домішок, відокремлення важких домішок, затримання більш легких зважених речовин, біологічну переробку і знежирювання забруднювачів, знезараження (дезинфекцію). До основних методів очистки стічних вод відносяться механічні, фізико-хімічні, хімічні та біологічні методи. При механічному методі очистки відбувається розділення рідкої та твердої фаз пісколовками, решітками, відстійниками, септиками. За допомогою цих пристроїв можна виловити до 30 % забруднень, які зумовлюють значення БСК 5 у відходах. Пісколовки призначені для виділення із стічних вод важких мінеральних сумішей і встановлюються у всіх випадках, коли до складу очисних споруд входять відстійники. Пісколовки передбачаються при витратах стічних вод понад 100 м 3 /добу. Швидкість руху води в них підбирається такою, щоб випадали найбільш важкі мінеральні забруднення (пісок), але не встигали осісти дрібні органічні частки. В експлуатації очисних каналізаційних споруд найчастіше застосовуються горизонтальні пісколовки з дренованим дном, що складається з трьох відділень, та горизонтальні пісколовки з двох відділень невеликої продуктивності з ручною очисткою (до 0,5 м 3 /добу осаду, що затримується). При більшій кількості осаду його видалення із пісколовок здійснюється гідроелеватором, рідше – грейдером. Решітки поділяються на рухомі і нерухомі, найпростіші та з механічною очисткою. При ручній очистці відходи в міру їх накопичення регулярно, кілька разів на день, піднімають по решітці металічними граблями і скидають на дреновану площадку (дірчасте корито). В цьому випадку відходи вилучаються для знешкодження в закритих контейнерах. 43 При великій кількості відходів встановлюють решітки з механічною очисткою. Останнім часом замість простих решіток застосовують решітки- дробівки, які встановлюють в каналі, через який надходять стічні води. Тверді зважені і плаваючі частки, які надходять з потоком стічних вод, затримуються біля зовнішньої поверхні барабана, що обертається, з щілинними отворами шириною 6–10 мм. Барабан дробівки, що приводиться в рух за допомогою електромотора, затримує тверді відходи і подає їх на ріжучі гребені (зубці), які перемелюють тверді речовини. Останні в подрібненому вигляді надходять в стічну воду і далі осаджуються у відстійниках. Перед решітками-дробівками необхідна установка пісколовок, оскільки це зменшує зношування ріжучих частин та експлуатаційні витрати. Відстійники – це найбільш прості пристрої, прямокутні або круглі резервуари, які застосовуються для виділення із стічних вод грубо дисперсних домішок. За тривалістю перебування осаду відрізняють відстійники з короткочасним перебуванням осаду (2-3 дні) і з тривалим перебуванням і перегниванням осаду (септики і двоярусні відстійники). Осад із відстійників з короткочасним перебуванням спрямовують для переробки в метантенки. За призначенням відстійники поділяються на первинні і повторні. Первинні застосовуються при механічній очистці і до споруд біологічної очистки, а повторні – після споруд. За напрямком руху стічної води відстійники поділяються на горизонтальні, вертикальні і радіальні. Останні мають вигляд горизонтальних відстійників, в яких рух рідини здійснюється вдовж радіусів від центру до периферійних збірних лотків. До відстійників відносяться також прояснювачі. В цих спорудах одночасно з відстоюванням відбувається фільтрація стічних вод через шар зваженого осаду. В кожному відстійнику відрізняють: проточну або робочу частину, в якій потік стічних вод проходить з малими швидкостями руху; мулову частину, призначену для збору і зберігання зважених часток, що випадають в осад; нейтральний шар рідини, який відділяє робочу частину від мулової. Септиками називають одноярусні відстійники, в яких відбувається виділення із стічної рідини нерозчинених речовин і подальше їх перегнивання. Септики застосовують при улаштуванні малої каналізації для попередньої механічної очистки стічних вод, які надходять від груп будівель, перед подачею їх на поля фільтрації і зрошення. Кількість стічних вод не повинна перевищувати 25 м 3 /добу. Септики бувають однокамерні (кількість стічних вод до 1 м 3 /добу), двокамерні (до 10 м 3 /добу), трикамерні (понад 10 м 3 /добу). 44 Для зневоднення мулу, затриманого в відстійниках, застосовують мулові площадки – сплановані ділянки землі (карти), огороджені з усіх сторін земляними валками і обладнанні дренажем. Карти заливають шаром до 0,25 м. Осад випускається через кожні 20-30 днів. Метантенки – це резервуари циліндричної форми із залізобетону. Конічне дно має нахил 15–30°, перекриття виконується герметичним; у верхній його частині влаштовують ковпак для збору горючого газу метану, звідки його відводять в пристрої для спалювання або в атмосферу. До основних фізико-хімічних методів обробки стічних вод відносяться кристалізація, випаровування, евапорація, екстракція, іонний обмін, сорбція, аерація. Метод кристалізації ґрунтується на використанні залежності розчинності речовин від температури. За зміни температури можна отримати перенасичені розчини, з яких випадають кристали речовин (домішок).Процес кристалізації може бути прискорено за рахунок перемішування і охолодження стічної рідини. Кристалізація здійснюється в кристалізаторах періодичної дії з натуральним і штучним охолодженням, у кристалізаторах безперервної дії та у випаровувачах. Очистка стічних вод шляхом евапорації (відгонки з водяною парою) полягає у відгонці летких з водяною парою забруднюючих органічних речовин, наприклад, фенолів. Евапорація відбувається або в апаратах періодичної дії, або ж в апаратах безперервної дії (скруберах). Стічна рідина протікає через колонку з насадкою назустріч парі, нагріваючись до 100°С, при цьому леткі домішки частково переходять у пару. Пара, яка пройшла евапораційну колонку, надходить до скрубера, де звільняється від захоплених забруднюючих речовин. Екстракційний метод очистки полягає в обробці стічних вод певним розчинником, що не змішується з водою (екстрагентом), в якому забруднюючі домішки достатньо добре розчинені. Метод ґрунтується на законі розподілу. Домішки, які усуваються в результаті екстракційної очистки, як правило, є органічними речовинами (анілін, фенол, оцтова кислота), оскільки в основному лише вони краще розчиняються в екстрагентах, ніж у воді. Як екстрагенти, частіше використовуються органічні розчинники (бензол, чотирихлористий вуглець, мінеральні масла тощо). Аерація забезпечує або ж десорбцію розчинених летких домішок (перехід у газову фазу), або ж окислення домішок і переведення їх у стан, який є сприятливим для вилучення з води. Процес дегазації може 45 ускладнюватися рядом факторів, наприклад, наявністю поверхневих нафтових чи масляних плівок, домішками, що адсорбують гази. Сорбція здійснюється уведенням подрібненого сорбенту у стічну рідину (в статичних умовах) або фільтруванням води через шар сорбенту – вугілля, торфу, каоліну, стружки тощо (в динамічних умовах). Нейтралізація є важливим хімічним способом регулювання значення показника рН. Її завдання – доведення реакції стічної рідини до нейтральної (рН7). Для нейтралізації кислих вод використовують як розчинні, так і слабкорозчинні у воді реагенти. До перших відносяться: вапно, їдкий натр, сода; до других – оксид та гідроксид магнію, карбонати кальцію та магнію. Для прискорення процесу видалення колоїднорозчинних домішок із стічних вод застосовується коагуляція. Суть біологічної очистки виявляється в тому, що органічні речовини, які знаходяться в стічній воді в розчиненому колоїдному і зваженому станах після механічної очистки, руйнуються живими організмами в умовах достатнього забезпечення стоків киснем. До системи біологічної очистки стічних вод у природних умовах належать поля зрошення, поля фільтрації і біологічні ставки; до штучних – споруди для анаеробного розкладання – септики, двохярусні відстійники, метантенки і споруди для аеробного розкладання – біологічні фільтри, аеротенки. У випадку застосування в технологічних процесах радіоактивних ізотопів стічні води можуть бути забруднені штучними радіоактивними елементами. Практично ніякими доступними методами не можна прискорити чи уповільнити розпад радіоактивних речовин у воді. Тому дезактивацію води можна виконати двома способами: 1) витримуванням її перед подачею користувачу протягом певного часу; 2) усуненням з неї завислих чи розчинених радіоактивних речовин. Перший спосіб застосовується лише в тих випадках, коли вода забруднена короткоживучими ізотопами. Усунення радіоактивних речовин з води може виконуватися шляхом дистиляції, відстоювання, фільтрування, коагулювання, адсорбції (глиною, активованим вугіллям тощо), іонного обміну, а також різними комбінаціями вказаних методів. Для попередження забруднення водойм на авіапідприємствах рекомендується: не допускати утворення побічних продуктів, які в кінці технологічного процесу опиняються в стічних водах; підбирати сировину, що не містить шкідливих домішок або речовин, які утворюють такі домішки, якщо вони можуть потрапити в стічні води; промивні води повертати в технологічний процес з метою концентрування речовин, що вимиваються, подальшого їх виділення та утилізації.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Очистка стічних вод» з дисципліни «Екологія, авіація і космос»
