В чем заключается сущность механического способа очистки кратко

Механическая очистка сточных вод

Сточная вода и в городских стоках, и в производственных условиях склонна изменять свои первоначальные свойства – она становится мутной, изменяет химический состав и цвет, насыщается вредными или даже опасными для здоровья патогенными микроорганизмами. Механическая очистка сточных вод направлена на выделение из сточных вод органических и минеральных включений. Главная ее задача – подготовка стоков к другим методам очистки (обычно физическим, химическим или биологическим).

Сущность механической очистки сточных вод

Механическая очистка сточных вод направлена на очищение бытовых жидкостей от взвешенных частиц примерно на 60%, от грубодисперсных нерастворимых элементов до 95%. Данная методика является высокоэффективной и при этом одной из самых дешевых.

Методы механической очистки сточных вод. Сооружения и системы для механической и биологической очистки стоков

Рассмотрим основные механические методы очистки сточных вод:

Механическая очистка сточных вод: современные методики и инструменты. Сооружения для механической очистки сточных вод

Для механической очистки сточных вод применяются такие инструменты и методики:

Мы назвали все основные сооружения, которые используются для механической очистки сточных вод. Возможно применение и других установок – они подбираются с учетом количества сточных вод, типа загрязнений и прочих факторов.

Механические методы очистки сточных вод – технологии, решения и схема

Зная о том, какие сооружения и устройства устанавливаются на станциях очистки, можно понять и схему их взаимодействия. Так с разных точек объекта все стоки подаются в водосборник, из которого направляются на очистную станцию. Там первичное удаление примесей производится с применением процеживающих решеток. Отходы, которые остались на них, подаются в шламосборник, а вода, прошедшая предварительную обработку и уже лишенная крупных частиц, поступает в секцию для отстаивания. Там она очищается песколовкой и отстаивается.

Следующий этап очистки стоков – осветление в осветлителе. В него направляется сток с гидрокрекинга, который выполняет роль коагулянта. После осветления водные массы подаются на пресс-фильтр. Там из них извлекаются частички с минимальным диаметром, а собранный шлак направляется в специальную емкость для дальнейшей переработки. Весь шлак отправляется в специальную емкость для переработки.

Принципы действия механической очистки сточных вод: итоги

Таким образом, все механические методы очистки стоков делятся на несколько категорий:

Соответственно, разными будут и принципы очистки стоков. Подробнее о применении различных очистных приспособлений мы писали выше.

Другие методы очистки воды: физико-химические, биологические, реагентные, мембранные

Пройдя систему физического очищения, стоки самотоком переходят к следующим методам очистки – биологическому, химическому либо комбинированному. Рассмотрим их виды.

К физико-химическим методам относят:

Биологические методики очистки воды – это:

Мембранный способ предполагает прохождение стоков через особый фильтр – мембрану. Тип и принципы очистки подбираются с учетом состава водных масс и особенностей их дальнейшего применения.

Механический способ очистки воды (очищение сточных вод механическим методом) и его развитие благодаря нанотехнологиям

Нанотехнологии сегодня активно используются в том числе для очистки воды. Метод СВР был разработан В.И. Петриком – именно он синтезировал особое химическое соединение, способное в взрывообразному разложению. УСВР химически инертен, не боится агрессивных сред, электропроводен и гидрофобен, экологически чист. Данное вещество представляет собой уникальный сорбент, применяемый для очистки питьевой воды и промостоков.

При смачивании УСВР создает массу с очень высоким гидравлическим сопротивлением – намного более высоким, чем у того же активированного угля. В данной массе взвеси запутываются и фиксируются. То есть УСВР – нанотехологичное вещество – выполняет роль сорбента. Главные его преимущества – очень высокая скорость и максимальная эффективность очистки.

Заключение

Механический способ очистки стоков – самый старый, но по-прежнему актуальный. Как правило, он используется для подготовки водных масс к последующей более глубокой очистке, но может выполнять роль и самостоятельной метода. Стандартная механическая очистка имеет минимальную цену. Также для данного способа удаления взвесей в последние годы стали использоваться нанотехнологии.

Источник

Механические методы очистки сточных вод

Методы механической очистки сточных вод

Механическая очистка сточных вод – один из способов очистки и переработки бытовых сточных жидкостей. Технологии и устройства направлены на удаление нерастворимых примесей. Этот способ может применяться как самостоятельно, так и в виде первой ступени очистки. Если после механической очистки воды могут быть спущены в водоемы без нарушения экологического равновесия или использованы в производственном процессе, то дополнительные методы очистки не требуются.

Сущность механической очистки сточных вод

Механическая очистка сточных вод очищает бытовые жидкости от взвешенных частиц на 60-65%, от нерастворимых грубодисперсных элементов на 90-95%. Это один из самых незатратных способов очистки.

Механические методы очистки сточных вод:

Основные приспособления – различные решетки и сита для задержания крупных элементов и некоторого количества взвешенных частиц.

Технологическая схема очистки сточных вод методом процеживания элементарна:

Метод выделения из сточных вод взвешенных частиц с большей или меньшей плотностью. Для механической очистки данным способом оборудуют специальные объекты – отстойники. Отстаивание чаще всего используют с целью улучшения воды в замкнутой системе водоснабжения. Поэтому этот способ активно применяется в химической, рудной и металлургической промышленности.

Существуют различные установки очистки сточных вод методом отстаивания:

Активно применяется для очистки воды от мельчайших частиц разной природы. Основное приспособление – фильтры. Сточные воды, проходя через фильтрующий материал, оставляют в нем все ненужные взвеси.

Для различных предприятий необходимы различные виды фильтров. Так, в бумажной промышленности широко используются сетчатые и вакуумные фильтры. Для более активной очистки подходят центрифуги и гидроциклоны. Последние представляют собой конические сосуды из железа, на стенках которых под влиянием центробежной силы скапливаются тяжелые частицы.

Сооружения для механической очистки сточных вод

Задерживают крупные элементы, содержащиеся в сточной воде. Их устанавливают по направлению тока жидкости. Решетки представляют собой укрепленные на металлической рамке металлические стержни, наклонно или вертикально установленные. В пазухах решетки – подвижные зубцы граблей. Они закреплены на шарнирно-пластинчатой цепи, которая приводится в движение через привод с шестеренчатой передачей.

Грабли снимают с металлической стенки решетки отбросы и поднимают их на подвижную ленту. Далее взвешенные частицы направляются для размельчения в специальную дробилку.

Существуют также решетки-дробилки, задерживающие твердые элементы и одновременно перемалывающие их. Эту установку монтируют в камеру с круговым движением сточных вод. Электродвигатель через коробку передач приводит в движение барабан решетки-дробилки. Он задерживает отходы, содержащиеся в сточной воде, и передает их к режущим гребням. Последние перемалывают твердые элементы, которые после такой обработки вновь поступают в сточную воду.

Задерживают минеральные примеси. Удельный вес частиц больше удельного веса воды. Поэтому по мере движения жидкости в резервуаре минеральные элементы выпадают на дно. Работа песколовок зависит от скорости движения воды. Обычно установки рассчитаны на задержание частиц более 0,25 мм. Оседание более мелких минеральных загрязнений крайне нежелательно. По этой причине важна скорость движения воды.

Оптимальная скорость при горизонтальном токе – от 0,15 до 0,3 м/с. Горизонтальные установки монтируются там, где сточные воды движутся в горизонтальном направлении, прямолинейно или по кругу. Такие песколовки состоят из двух основных элементов:

Способы очищения песколовок:

Песколовки способны задерживать до 75% минеральных примесей, содержащихся в сточной воде.

Используются для выделения механических примесей из сточных вод. Существуют несколько видов отстойников.

По конструктивным особенностям:

Используются для сушки влажного осадка, сбрасываемого из отстойников, метантенков и других подобных сооружений (на выходе из них осадок имеет влажность до 97%). Иловая площадка подсушивает до влажности 75% (средняя величина). В результате объем отбросов уменьшается в 3-8 раз.

Иловая площадка представляет собой участок земли, окруженный земляными валками. Осадок наливается слоями. Часть жидкости испаряется, а часть попадает в грунт. Подсушенный осадок погружают на машины и вывозят. Иловую воду перекачивают на очистные сооружения.

Перечислены основные сооружения для механической очистки сточных вод. В зависимости от вида деятельности, количества сточных вод, типа загрязнений предприятие может использовать и другие установки.

Поделитесь с друзьями:

Механические методы очистки сточных вод — технологии и схема

Одним из видов переработки бытовых стоков является механическая очистка. Этот метод позволяет удалить из жидкости различные твердые вещества. Очень часто технологическая схема механической очистки сточных вод предшествует другим способам очистки, но иногда она выступает самостоятельным средством. Чтобы узнать, есть ли необходимость в дополнительной очистке стоков после механической, проводится анализ степени загрязнения воды, и при отрицательном результате устанавливается только один метод очистки.

Принцип действия механической очистки сточных вод

Использование механической очистки позволяет удалять из стоков около 60-65% взвешенных частиц и почти 95% твердых нерастворимых элементов. Механическая очистка промышленных сточных вод является самым дешевым способом извлечения загрязнений из жидкости.

К механическим методам очистки стоков относятся следующие:

Существует много видов фильтров, и каждому из них находится применение в своей сфере. Например, бумажная промышленность использует сетчатые и вакуумные фильтрующие элементы. Для увеличения степени очистки можно использовать устройства вроде центрифуг и гидроциклонов (гидроциклоны – металлические устройства конической формы, в которых удаление лишних частиц происходит за счет центробежной силы).

Устройства для механических методов очистки стоков

Существует несколько видов устройств, позволяющих реализовать механические методы очистки сточных вод:

В пазухах решеток находятся зубцы граблей. Они работают при помощи шарнирно-пластинчатой цепи, которая двигается за счет шестеренчатого привода. Грабли нужны для извлечения отходов с решетки и их подачи в дробилку посредством подвижной ленты. В дробилке частицы измельчаются.

В этой статье были описаны основные механические методы очистки сточных вод. Иногда на предприятиях могут использоваться и другие конструкции, но описанные выше устройства все же пользуются гораздо большим спросом. Читайте также: «Очистные сооружения ливневых сточных вод — расчет и установка «.

Механические методы очистки

Промышленные сточные воды в своем составе содержат взвешенные вещества растворимых и нерастворимых соединений: твердые и жидкие, которые можно разделить на три группы в зависимости от размеров частиц.

1. Грубодисперсные системы с размером частиц более 0,1мкм. (суспензии и эмульсии)

2. Коллоидные системы с размерами частиц 0,1мкм –1,0 мм

3. истинные частицы размеры, которых соответствуют размерам отдельных молекул или ионов.

Для удаления или снижения концентрации загрязняющих веществ применяют следующие методы очистки: механические, физико-химические, химические и биологические

Для удаления взвешенных частиц из сточных вод используют механические процессы периодического или непрерывного действия — процеживание, отстаивание (гравитационное или центробежное), фильтрование.

2. Отстаивание – Этот метод основан на осаждении из сточных вод грубодисперсных примесей. Осаждение происходит под действием силы тяжести и осуществляется в песколовках, отстойниках и осветлителях. Песколовки – происходит удаление минеральных примесей (в основном, песка) время прохождения СВ через песколовки составляет 0,5-2,0 минут. Первичные отстойники – под действием гравитационных и центробежных сил происходит оседание твердых частиц на дно отстойника или всплывают на поверхность (метод флотации). Оседающие твердые частицы поступают в шламосборник или оседают на дне песколовки. Шлам удаляют ежесуточно. Оборудование, которое применяют для удаления тв. частиц: открытые гидроциклоны, напорные гидроциклоны и в центрифугах. В пищевой промышленности использую жироловки, маслоотстойники, смолоотстойники и осветлители.

3. Фильтрование – Применяют для удаления тонкодиспергированных примесей жидких и твердых веществ, когда удаление отстаиванием затруднено. Процесс фильтрования основан на пропускании жидкости через пористые или зернистые перегородки, которые задерживают диспергированную фазу Т.Ф. или Ж.Ф. под действием повышенного давления над перегородкой или вакуума после перегородки. В качестве перегородок применяют: 1. Перфорированные листы и сетки из нержавеющей стали, алюминия, никеля, меди, латуни и др. 2. Тканевые перегородки (асбестовые, стеклянные, шерстяные, хлопчатобумажные, из искусственного и синтетического волокна. 3. Зернистые материалы (антрацит, песок, гравий, гранитный щебень и т.п.). После фильтрования осадок удаляют сжатым воздухом, либо промывают жидкостью под давлением.

Выбор того или иного метода зависит от размера частиц примесей, физических свойств, концентрации взвешенных частиц, расхода вод и необходимой степени очистки

Физико-химическая очистка состоит в добавлении к сточным водам химических реагентов, вступающих в реакцию З.В. и способствующих выпадению нерастворимых или частично растворимых веществ: флотация, сорбция, коагуляция, хлорирование, флокуляция, экстракция, ионный обмен, диализ

Диализ – процесс сепарации ионов солей в мембранном аппарате

Электродиализ процесс сепарации ионов солей в мембранном аппарате под действием постоянного электрического тока, обычно этот метод используют для минерализации сточных вод.

Флотация основана на всплывании дисперсных частиц вместе с пузырьками. Молекулы нерастворенных частиц прилипают к пузырькам воздуха и всплывают вместе с ними на поверхность воды. Воздух подают компрессами.

Сорбция – основана на пропусканиисточных вод через слой естественных или искусственных сорбентов

Коагуляция — введение коагулянтов (сульфат алюминия, железа, магния, шламовые отходы) в сточные воды агрегативная устойчивость нарушается, образуются более крупные частицы (хлопья), которые удаляются механическими методами, эффективная очистка может достигать 90-95%

Флокуляция- процесс агрегации мелких частиц загрязнений в воде за счет образования мостиков между ними и молекулами флокулянтов (крахмал, целлюлоза, синтетические органические полимеры, эфир). Процесс осветления сточных вод ускоряется.

Экстракция – очистка сточных вод основана на распределении З.В. в смеси двух взаимно нерастворимых жидкости в зависимости от его растворимости в них. В процессе экстракции экстрагент вводят в обрабатываемую воду. После достижения равновесия концентрация экстрагируемого вещества в экстрагенте значительно превышает остаточную концентрацию в сточной воде, и экстракт отделяется от обработанной сточной воды. Его отделяют различными способами и утилизируют экстрагируемое вещество, экстрагент вновь используют в технологическом процессе

Биологические методы очистки сточных вод

Этот метод основан на способности микроорганизмов использовать органические и некоторых неорганические (сероводорода, сульфидов, аммиака, нитритов и др.) соединения для питания в процессе жизнедеятельности. При этом микроорганизмы частично разрушают вещества, превращая их в воду, диоксид углерода, нитрат-, сульфат- ионы. Существует два способа биоокисления веществ: аэробный и анаэробный.

· Аэробный метод – основан на использовании аэробных групп организмов (бактерий, водорослей, грибков) для жизнедеятельности которых необходим постоянный приток кислорода и температура 20-40 С, концентрация растворенного кислорода не менее 2мг/дм, оптимальная среда обитания при рН воды равной 6,5-7,5. При изменении кислородного, температурного режимов и рН среды меняется состав и количество микроорганизмов, а также происходит снижение скорости утилизации органических веществ.

(4H₂ A – органическое вещество, содержащее водород).

Естественные и искусственные методы биоочистки

К естественным методам биологической очистки относятся почвенные методы и очистка сточных вод в биопрудах.

1.1. Поля орошения: это специально подготовленные земельные участки, которые одновременно используются для очищения сточных вод и агрокультурных целей: очистка происходит под действием солнца, почвенной микрофлоры, воздуха и под влиянием жизнедеятельности растений.

1.2. Поля фильтрации –предназначены для биоочистки: фильтрующий слой почвы в котором задерживаются взвешенные и коллоидные вещества, образуя в порах грунта микробиальную пленку, которая адсорбирует коллоидные частицы и раствор в сточных водах вещества. Проникающий из воздуха в поры кислород окисляет органические вещества, превращая их в минеральные соединения. 1.3.

1.3. Биологические пруды – в прудах осуществляется, как простая очистка так и более глубокая очистка бытовых и производственных сточных вод. Существуют пруды, как с естественной аэрацией, так и с искусственной. При естественной глубина прудов 1м, они хорошо прогреваются солнцем и заселены водными организмами. При искусственной аэрации происходит продувка воздуха через толщину воду при помощи механических аэраторов и глубина пруда увеличивается до 3м. Применение искусственной аэрации позволяет ускорить процесс очистки сточных вод.

2. Сооружения искусственной биологической очистки

Сооружения искусственной биологической очистки можно разделить на две группы: аэротенки и биофильтры

2.1. Аэротенки – Это- железобетонные аэрируемые резервуары. Активная биомасса в которых находится обрабатываемой сточной воде во взвешенном состоянии. Процесс очистки идет по мере протекания через него аэрируемой смеси сточной воды и активного ила. Аэрация необходима для насыщения воды кислородом и поддержания ила во взвешенном состоянии. Комплексы в состав которых входят аэротенки имеют производительность от нескольких десятков м³ сточных вод в сутки до 2-3млн.м³/сут.

2.2. Биофильтры – сооружения в корпусе которых размещается кусковая насадка (загрузка) и предусмотрены распределительные устройства для сточной воды и воздуха. В биофильтрах фильтрация сточных вод осуществляется через слой загрузки, покрытый пленкой из микроорганизмов. Микроорганизмы биопленки окисляют органические вещества, используя их как источники питания и энергии. Биофильтры целесообразно применять при суточных расходах до 20-30тыс.куб.м./сут.

Типовые схемы очистки сточных вод предприятий пищевой промышленности

На пивоваренных и солодовенных предприятиях очистка осуществляется в несколько стадий:

· Механическая очистка. Сооружения механической чистки включают решетки для задержания грубых примесей, песколовушки для удаления тяжелых минеральных взвешенных веществ и отстойники различных конструкции для улавливания взвешенных веществ.

· Предусматривает раздельное отведение стоков навозо-, каныго содержащих и жира и инфекционных вод санитарной бойни с обязательной локальной очисткой каждого потока.

· После очистки данные воды сбрасываются в сеть для хозяйственно-бытовых и малозагрязненных вод и поступают на станцию очистки, где проходят механическую очистку ( решетки, песколовки, осветлители-перегниватели ).

· Биоочистка – аэротенки, после дезинфекции сбрасываются в водоем.

· Механическая чистка ( решетки, песколовки, первичные отстойники)

· Камеры для ферментации ила и площадок для его обезвоживания

· Механическая очистка ( двух-, трехкамерные отстойники для жира ). После предварительной очистки сточные воды направляются в центральный жироуловитель (трехкамерного типа ), если жиры сильно эмульгированы, необходимо применять аэрируемые маслотделители. Сточные воды после прохождения центрального жироуловителя еще сильно концентрированны, поэтому их отправляют

· На биологическую очистку – поля орошения, окислительные каналы, активный ил.

В процессе производства образуется большое количество отходов, которые делят жидкие, твердожидкие и твердые:

1. Ж и ТЖ отходы (осадки СВ после обработки, шламы пыли минерального и органического происхождения в системах мокрой очистки газов).

2. Т. отходы ( это отходы металлов, дерева, пластмасс и других материалов, пыли минерального и органического происхождения от очистных сооружений в системах чистки газовых выбросов промышленных предприятий, также промышленный мусор, состоящий из различных минеральных и органических веществ – резина, бумага, песок, ткань, шлак и т.д.

Обработка жидких отходов – осадков сточных вод

В процессе очистки сточных вод образуются осадки объемом 10-40% объема обрабатываемых вод, образующиеся при этом осадки делят на три группы:

1. Осадки минерального состава

2. Осадки органического происхождения

3. Смешанные осадки

Контролируемые параметры осадков: содержание сухого вещества, содержание беззольного вещества, элементный состав, кажущейся вязкостью и текучестью и гранулометрический состав.

Технологический цикл обработки осадков

Уплотнение — уменьшение влагосодержания осадка, что позволяет снизить затраты при последующей обработке. При уплотнении в среднем удаляется до 60% влаги и масса осадка сокращается в2,5 раза. Для уплотнения используют гравитационный, флотационный, центробежный и вибрационный методы.

Стабилизация – предотвращение загнивания осадков. Достигается минерализацией органического вещества с помощью метанового сбраживания, аэробного окисления, изменения активной реакции среды (подщелачивание), высушиванием.

Кондиционирование – осуществляется реагентным (флотация, коагуляция ) и безреагентным (тепловая обработка, замораживание с последующим оттаиванием, жидкофазное окисление, электрокоагуляция, облучение) методами

Обезвоживание – осуществляется в вакуум-фильтрах, центрифугах, виброфильтрах, фильтр-прессах. Заключительной стадией является термическая сушка.

· Сжигание – (ликвидация) осуществляют в том случае когда сточные воды содержат токсичные вещества или их утилизация нецелесообразна. Процесс сжигания состоит из следующих стадий:

· Отгонка летучих веществ

· Сжигание горючей органической части

· Прокаливание остатков углерода

Осадки сжигают в печах кипящего слоя, многоподовых, барабанных, циклонных, и распылительных. К временным мероприятиям по ликвидации осадков относятся сброс жидких осадков в накопители и закачка в земляные пустоты.

Обработка твердых отходов

В подавляющим большинстве случаев твердые отходы должны вывозятся на полигоны, места специально подготовленные (глинистый грунт, глубина 1,5 м). Токсичные промышленные отходы могут складироваться, перерабатываться и нейтрализовываться. Существуют 2 вида специальных полигонов для обезвреживания одного вида (захоронением или химическим способом или комплексные – для обезвреживания различных видов отходов. Переработка твердых отходов на компост.

Выходом из сложившегося положения может стать вторичная переработка отходов – рециклизация. Наиболее широко применяемые технологии: дробление, измельчение (макулатура, текстиль), грохочение, окускование, термическая обработка, обогащение, флотацию, экстрагирование и кристаллизацию, плавление (металл, пластмасс, покрышки) и т.д.

Источник