М еханические методы очистки сточных вод
Механическую очистку (рис. 17) применяют для выделения из сточных вод нерастворимых минеральных и органических примесей с целью подготовки к биологическому, физико-химическому или другому методу более глубокой очистки. Механическая очистка является предварительным, реже – окончательным этапом очистки производственных сточных вод.
Решетки предназначены для задержания крупных загрязнений органического и минерального происхождения; песколовки – для выделения тяжелых минеральных примесей (главным образом, песка); усреднители – для усреднения расхода сточных вод и концентрации их загрязнений; отстойники или отстойники-осветлители для выделения нерастворимых примесей; фильтры – для более полного осветления воды.
Состав основных сооружений механической очистки сточных вод может изменяться в зависимости от размера и характера взвешенных частиц. Если частицы достаточно велики (диаметром более 1 мм), то их легко выделить отстаиванием или процеживанием. Мелкие частицы диаметром порядка долей миллиметра можно удалять фильтрованием.
Химические методы очистки сточных вод
Основные методы – нейтрализация и окисление. Химическую очистку можно применять самостоятельно перед подачей производственных сточных вод в систему оборотного водоснабжения, а также переде спуском их в водоем или в городскую канализационную сеть. В ряде случаев химическая очистка целесообразна перед биологической очисткой. Химическую очистку применяют также как метод глубокой очистки производственных сточных вод для их дезинфекции, обесцвечивания или извлечения из них различных компонентов.
Нейтрализацию осуществляют для приведения рН сточных вод к 6,5-8,5, т.е. к реакции среды близкой к нейтральной. Следовательно, нейтрализовать нужно сточные вод с рН < 6,5 (кислые) и рН > 8,5 (щелочные). При этом учитывают нейтрализационную способность водоема, а также щелочной резерв городских сточных вод. Чаще встречаются кислые стоки, и они более опасны, чем щелочные.
Наиболее часто сточные воды загрязнены минеральными кислотами (серной H2SO4, азотной HNO3, соляной HCl, а также их смесями). Для нейтрализации используется несколько способов:
- смешение кислых стоков со щелочными (в этом случае время реакции нейтрализации и образования осадка не регламентируется);
- взаимодействие с раствором извести или известняка (рекомендуется только при равномерной подаче сточных вод, содержащих сильные кислоты);
- фильтрование через слой известняка, доломита или мела (рекомендуется только при равномерной подаче сточных вод, содержащих сильные кислоты);
- взаимодействие с дымовыми газами, содержащими CO2, SO2, NO2 и др. (рекомендуется для щелочных сточных вод, позволяет одновременно очищать и дымовые газы).
Окисление применяется для обезвреживания производственных сточных вод, содержащих токсичные примеси, которые нецелесообразно извлекать. В качестве окислителей используют хлор, гипохлорид кальция и натрия, хлорную известь, диоксид хлора, озон, технический кислород, кислород воздуха. В зависимости от агрегатного состояния вводимых в воду хлора или хлорсодержащих реагентов определяют технологию обработки сточных вод. Если их обрабатывают газообразным хлором или озоном, то процесс окисления проводят в окислительных колоннах или контактных камерах; если же окислитель находится в растворе, то его сначала подают в смеситель, а затем в контактный резервуар. Схема контактной камеры представлена на рис. 23. При окислении растворенные ядовитые вещества переводят в нетоксичные соединения, возможно образование осадка, который может быть удален отстаиванием или фильтрованием. Применяется также электрохимическое окисление, которое основано на электролизе сточных вод. Основу электролиза составляют анодное окисление и катодное восстановление (рис. 24). На аноде, выполненном из материалов, не подвергающихся электролитическому растворению (платина, графит), выделяются кислород и галогены, а также окисляются некоторые, присутствующие в сточных водах органические вещества. На катоде выделяется газообразный водород, и восстанавливаются некоторые органические вещества. Электрохимическое окисление – сравнительно дорогой метод обезвреживания сточных вод, поэтому его применяют для очистки концентрированных органических и неорганических загрязнений при небольших расходах производственных сточных вод.