Доочистка сточных вод: методы и виды очистки

Этого недостаточно, поэтому стоки подвергают дополнительной очистке. У этой процедуры есть краткое название, часто применяемое специалистами — доочистка.

На этапе доочистки сточные воды подвергают более тщательной и глубокой обработке, чем при первичной очистке. В стоках существенно снижают концентрацию азота, фосфора и взвешенных частиц, увеличивают содержание кислорода. Уменьшают значения ХПК и ВПК — химического и биохимического потребления кислорода соответственно. На выходе получают полностью безопасную воду, пригодную для использования на производстве. Благодаря этому доочистка получила широкое распространение на предприятиях разных отраслей промышленности.

Дополнительная очистка стоков применяется для удаления органических и твердых отходов, которые остаются после первичной очистки в канализационных системах. Для этого используются такие сооружения, как отстойники, септики и аэротенки, где происходит процесс оседания и фильтрации. В зависимости от состава сточных вод и уровня загрязненности, могут применяться различные технологии, включая механическую фильтрацию, аэрацию и использование реагентов. Например, аэрационные станции насыщают воду кислородом, что способствует разложению органических примесей, в то время как отстаивание позволяет эффективно удалять тяжелые частицы. 

Важно, чтобы выбранный способ очистки был адаптирован под конкретные условия и тип объектов, будь то бытовые стоки частного дома или канализационные стоки крупных объектов.

На участке дополнительной очистки могут быть установлены специальные резервуары и емкости, где очищенные воды проходят дополнительную фильтрацию перед тем, как попасть в почву или грунт. Такие решения подходят для хозяйственно-бытовых нужд, обеспечивая чистую воду для повторного использования. Для повышения эффективности очистки в резервуарах могут быть задействованы анаэробные бактерии, которые способствуют разложению остатков органических веществ. 

Также часто устанавливаются решетки и фильтры для удаления крупных частиц, что позволяет защитить оборудование от засорения. Вопрос выбора подходящей системы решается в зависимости от типа стоков и необходимых параметров очищения, а в каталоге оборудования можно найти разные варианты для частных домов и промышленных объектов.

Пригодна ли вода после доочистки для питья?

При дополнительной очистке сточных вод в них существенно уменьшают содержание вредных веществ. В то же время эти вещества не удаляются из стоков полностью — в минимальной концентрации, но они остаются в сточных водах. Вот почему даже после доочистки жидкость остаётся непригодной для питья. Стоки после доочистки направляют в производственные процессы — в них они вполне применимы. Такое использование тщательно очищенных сточных вод, во-первых, предотвращает чрезмерные затраты и экономит средства предприятий, во-вторых, бережёт водные ресурсы нашей планеты.

Технические особенности доочистки сточных вод

Дополнительную очистку стоков выполняют с помощью фильтров разной конструкции. При всех различиях фильтров у них есть общая особенность: во всех фильтрующих системах установлены барабанные сетки. Сточные воды через впускной патрубок поступают в барабан. Далее они последовательно проходят через несколько барабанных сеток. На каждой из них остаются крупные загрязнения, содержащиеся в стоках.

На следующем этапе доочистки сточные воды попадают в специальную камеру. Здесь происходит их окончательная фильтрация.

В последнюю очередь в очищенных стоках увеличивают содержание кислорода. Для этого применяют специальное устройство — быстроток-аэратор.

После окончания дополнительной очистки получают воду, в которой в минимальной концентрации содержатся соединения азота, нефтепродукты, взвешенные частицы, фосфор, иные опасные загрязнения. Очищенная по такой схеме вода поступает в ту или иную промышленную систему.

В процессе дополнительной очистки стоков часто используется колодец для сбора осадка и тяжелых примесей, которые нужно удалить перед поступлением воды в очистные сооружения. Это важный этап, поскольку правильно организованное отстаивание помогает быстро избавиться от загрязненных элементов, не допуская их проникновения в грунт. 

Очистка стоков на этой стадии также включает аэрацию для насыщения воды воздухом, что ускоряет разложение органических отходов. Для крупных объектов, где количество отходов значительно больше, используются аэротенки, которые эффективно удаляют тяжелые элементы из воды, готовя её к следующему этапу очистки.

Наиболее оптимальный вариант очистки определяется исходя из типа загрязненных стоков и уровня их загрязненности. Так, анаэробные методы подходят для ситуаций, когда нужно удаление осадка без доступа воздуха, в то время как механические способы лучше подходят для удаления твердых примесей. Решения для дополнительной очистки стоков отличаются в зависимости от типа объектов, будь то частные дома или хозяйственные объекты. 

Важно учитывать, что элементы системы, такие как решетки, резервуары и септики, должны работать с максимальной эффективностью, чтобы минимизировать проблемы, связанные с отводом загрязненных стоков и сделать воду максимально чистой перед её возвратом в природные источники.

Особенности выбора фильтров

Разновидность фильтра подбирают, учитывая, во-первых, особенности сточных вод, направляемых на доочистку, во-вторых, требования промышленного предприятия к воде, прошедшей такую обработку. Производители предлагают:

• фильтры с нисходящим и восходящим потоком обрабатываемой среды;
• одно- и двухслойные модификации;
• фильтры с разной загрузкой — подвижной, плавающей, каркасно-засыпные, аэрируемые.

Добавляет разнообразия (и вместе с тем расширяет для специалистов возможность выбора) использование производителями разных фильтрующих материалов. Применяют доменный гранулированный шлак, кварцевый песок, горелые породы, гравий, гранитный щебень, шунгизит, керамзит, полистирол и даже антрацит. Качество воды, прошедшей дополнительную очистку, напрямую зависит от фильтрующего материала.

Большое распространение получили каркасно-засыпные фильтры, входящие в категорию многослойных фильтрующих устройств. В них в определённом направлении уменьшается размер зёрен загрузки, и в этом же направлении происходит фильтрация сточных вод. Каркасно-засыпные фильтры по конструкции схожи с простыми фильтрующими устройствами с нисходящим движением среды и нижним отводом. Неочищенные стоки подают в каркасно-засыпной фильтр по специальным желобам, собранным в сложную систему. Предусмотрена дренажная система, собранная из дырчатых труб. Функцию фильтрующего материала в каркасно-засыпном фильтре выполняет гранитный щебень или гравий. Дополнительно фильтр наполняют керамзитом, песком, антрацитом, мраморной крошкой или шлаком — материалом, который заполняет пространство между крупными щебёночными или гравийными фрагментами. Такая конструкция даёт несколько преимуществ:

• каркасно-засыпной фильтр приобретает высокую грязеёмкость;
• значительно улучшается фильтрующая способность;
• повышается качество сточных вод, прошедших доочистку;
• появляется возможность бесплёночной дополнительной очистки стоков.

Каркасно-засыпные фильтры — не единственная разновидность фильтрующих устройств, применяемая в доочистке стоков. Наряду с ними, специалисты используют фильтры с плавающей загрузкой, устройства для пенной флотации, микрофильтры, коагуляционные и сорбционные установки. Правильно подбирая комбинации перечисленных устройств, специалисты добиваются высокой степени очистки стоков от поверхностно-активных веществ, трудноокисляемых и других загрязнений. Такой подбор позволяет регулировать интенсивность доочистки, измеряемой в м/ч. Этот параметр представляет собой отношение расхода сточных вод к площади слоя фильтрации, через который среда проходит под влиянием перепада давлений на входе и выходе из фильтра.

Применение озонаторных установок

Нередко при доочистке сточных вод возникает потребность в их стерилизации. Для её выполнения применяют метод озонирования — обрабатывают стоки в специальных озонаторных установках. Сточные воды подвергают действию озона, при этом в них уничтожают патогенные микроорганизмы. Выполняя озонирование, воду не только обеззараживают, но и избавляют от неприятного запаха, цвета и мутности.

Физико-химические методы доочистки стоков

В некоторых случаях необходима дополнительная очистка стоков от азота в форме нитритов и нитратов, фосфора и солей аммония. Эту процедуру выполняют при подготовке воды для систем оборотного водоснабжения производственных предприятий, в которых есть риск биологического обрастания внутренних стенок труб и другого оборудования. Кроме того, доочистка от азота и фосфора необходима, если существует риск эвтрофикации водоёмов при сбросе в них стоков — повышения концентрации биогенных веществ, бурного цветения воды, выделения токсинов в водоём, отравления рыб, животных и людей. Для очистки стоков от перечисленных веществ и соединений применяют физико-химические методы. В их числе — денитрификация, нитрификация, адсорбция активированным углём, хлорирование, отдувка аммиака, обратный осмос, электродиализ, химическое восстановление, дистилляция, электролиз.