Очистка сточных вод — это процесс удаления из сточных вод загрязняющих веществ, образующихся в результате деятельности человека, такой как бытовая, промышленная и сельскохозяйственная деятельность. Целью очистки сточных вод является получение очищенной воды, безопасной для сброса в окружающую среду или повторного использования.
Существует несколько этапов очистки сточных вод, которые могут включать:
Предварительная обработка:
Предварительная очистка является первой стадией очистки сточных вод и включает физическое удаление из сточных вод крупных твердых частиц и мусора. Это делается для защиты последующих процессов очистки, предотвращения засорения труб и оборудования и повышения эффективности последующих стадий очистки.
Ниже приведены общие методы, используемые в предварительной обработке:
Скрининг: сточные воды проходят через сито с отверстиями разного размера для удаления крупных предметов, таких как палки, тряпки, пластик и другой мусор. Собранный материал затем утилизируется на свалке.
Удаление песка: сточные воды проходят через песколовку для удаления неорганических твердых частиц, таких как песок, гравий и другие тяжелые материалы. Это делается для предотвращения износа нижестоящего оборудования.
Выравнивание потока: это процесс, помогающий сгладить колебания расхода сточных вод. Он включает в себя использование резервуара для хранения сточных вод в периоды высокого расхода и сброса их во время низкого расхода.
Удаление жира, масла и жира (ТУМ): ТУМ удаляется с помощью жироуловителя, который представляет собой устройство, которое отделяет и собирает ТУМ из сточных вод. Это предотвратит засорение трубопроводов и оборудования ниже по течению туманом.
После предварительной очистки сточные воды готовы к дальнейшей очистке с помощью процессов вторичной и третичной очистки для удаления растворенных и взвешенных органических материалов и вредных загрязнителей перед сбросом или повторным использованием.
Первичное лечение:
Первичная очистка является вторым этапом очистки сточных вод и включает физическое и химическое удаление из сточных вод оседающих и взвешенных веществ. Целью первичной очистки является удаление как можно большего количества органических и неорганических твердых частиц перед тем, как сточные воды будут подвергнуты вторичной или третичной очистке. Ниже приведены общие методы, используемые при первичной обработке:
Осаждение: сточные воды хранятся в отстойнике или отстойнике, что позволяет осаждаемым твердым веществам оседать на дно резервуара. Затем осевшие твердые частицы, называемые первичным илом, удаляются и отправляются на процесс обработки осадка. Осветленная жидкость, называемая сточными водами, направляется на дальнейшую очистку.
Коагуляция и флокуляция: в этом процессе в сточные воды добавляются химические вещества, которые помогают частицам коагулировать и образовывать более крупные комки, называемые хлопьями. Затем хлопья легче удалить осаждением или фильтрованием. Химические вещества, используемые при коагуляции и флокуляции, включают сульфат алюминия (квасцы) и хлорид железа.
Выравнивание: Выравнивание – это процесс уравновешивания притока сточных вод на очистные сооружения. Это делается с помощью накопительного резервуара для временного хранения сточных вод до того, как они попадут в процесс очистки. Это помогает снизить пиковые потоки и помогает поддерживать стабильные условия для последующих процессов очистки.
Регулировка pH: Регулировка pH может потребоваться, если pH сточных вод слишком высокий или слишком низкий. Добавление кислот или оснований может помочь отрегулировать pH до оптимального для лечения диапазона.
После первичной очистки сточные воды подвергаются вторичной очистке, включающей биологическую очистку от растворенных и взвешенных органических веществ, или третичной очистке, включающей передовые процессы очистки для удаления определенных загрязняющих веществ.
Вторичная обработка:
Вторичная очистка является третьей стадией очистки сточных вод и включает в себя биологическое удаление из сточных вод растворенных и взвешенных органических веществ. Целью вторичной очистки является дополнительная очистка сточных вод, прошедших первичную очистку, и их подготовка к сбросу или повторному использованию. Ниже приведены общие методы, используемые при вторичной обработке:
Процесс активного ила: в этом процессе сточные воды смешиваются с культурой микроорганизмов, включая бактерии и грибки, которые потребляют и разрушают органические вещества в сточных водах. Затем смесь, называемую активным илом, отделяют от очищенной воды с помощью отстойников. Очищенная вода затем может быть отправлена на дальнейшую очистку или сброшена.
Капельный фильтр: в этом процессе сточные воды распыляются на слой камней или пластика, на котором образовалась биопленка микроорганизмов. Микроорганизмы потребляют органический материал в сточных водах, когда они просачиваются через среду. Затем очищенная вода собирается на дне фильтра и направляется на дальнейшую очистку.
Вращающийся биологический контактор: в этом процессе сточные воды распыляются на вращающийся диск или барабан, покрытый биопленкой микроорганизмов. Когда диск вращается, микроорганизмы потребляют органический материал в сточных водах. Очищенная вода затем собирается и направляется на дальнейшую очистку.
Реактор периодического действия: в этом процессе сточные воды обрабатываются партиями, где они проходят несколько этапов биологической очистки. На каждом этапе участвует свой набор микроорганизмов, которые разлагают органический материал в сточных водах. Очищенная вода затем собирается и направляется на дальнейшую очистку.
После вторичной очистки сточные воды обычно подвергаются третичной очистке, включающей в себя усовершенствованные процессы очистки для удаления конкретных загрязняющих веществ. Это делается для того, чтобы очищенные сточные воды соответствовали требуемым стандартам качества для сброса или повторного использования.
Третичное лечение:
Процесс с активным илом — это распространенный процесс биологической очистки, используемый на очистных сооружениях для удаления органических веществ, азота и фосфора из сточных вод. Это тип вторичной обработки, которая следует за процессами первичной обработки, такими как просеивание, удаление песка и осаждение.
В процессе активного ила сточные воды смешиваются с микробной культурой, известной как «активный ил», в аэротенке. Активный ил представляет собой смесь микроорганизмов, таких как бактерии, простейшие и грибки, которые потребляют органические вещества сточных вод и превращают их в микробную биомассу, углекислый газ и воду.
Аэротенк обычно оборудован устройствами диффузионной аэрации или механическими аэраторами для подачи кислорода к микроорганизмам, что способствует их росту и активности. Процесс аэрации обычно занимает несколько часов и требует высокого уровня растворенного кислорода для поддержания аэробного метаболизма микроорганизмов.
После процесса аэрации сточные воды направляются во вторичный отстойник или отстойник, где активный ил и любые оставшиеся взвешенные вещества оседают. Затем осевший ил возвращается в аэротенк для продолжения процесса очистки, а осветленная вода направляется на дальнейшие процессы очистки, такие как третичная очистка или дезинфекция, перед сбросом или повторным использованием.
Чтобы поддерживать эффективность процесса активного ила, микробную культуру необходимо тщательно контролировать и контролировать. Такие факторы, как концентрация растворенного кислорода, доступность питательных веществ, pH и температура, должны поддерживаться в определенном диапазоне, чтобы способствовать росту и активности микроорганизмов и обеспечивать высокое качество сточных вод. Кроме того, необходимо периодически удалять излишки ила из процесса, чтобы предотвратить накопление инертных твердых частиц и поддерживать желаемую микробную популяцию.
После очистки сточные воды обычно сбрасываются в приемный водоем или повторно используются для непитьевых целей, таких как ирригация или промышленные процессы.
Очистка сточных вод является важным процессом для защиты здоровья населения и окружающей среды. Правильная очистка помогает предотвратить распространение болезней, передающихся через воду, уменьшить загрязнение водных путей и сохранить водные ресурсы.