Очистка сточных вод

 Очистка сточных  вод

Гидросфера является важнейшим элементом биосферы. Играет огромную роль во многих процессах, протекающих в природе и жизнеобеспечении человека. Вода используется человеком в промышленной деятельности, в сельском и городском хозяйстве.

Мониторинг гидросферы - система наблюдения и контроля за качеством воды, загрязнения ее радиоактивными, опасными химическими и биологическими веществами, а также определение основных источников загрязнения. Включает этапы организации системотехнических наблюдений (подготовительный), анализ и обработку полученной информации (создание информационной базы) и прогноз качества воды в водных объектах. В ходе мониторинга решаются следующие основные задачи: 

- Наблюдения и контроля уровня загрязненности вод по физическим, химическим и гидробиологическим показателям; 

- Изучение динамики загрязняющих веществ, процессов накопления загрязняющих веществ в донных отложениях, самоочищения и др. 

В связи с широкой индустриализацией, развитием промышленности и сельского хозяйства образуются большие массы стоков, загрязненных различными примесями. В первую очередь это отходы предприятий нефтеперерабатывающей, металлургической, нефтехимической и химической, целлюлозно–бумажной и пищевой промышленности.

Загрязнение водных источников различными вредными веществами наносит большой вред многим рекам, озерам, морям и даже океану.

Потребляемая промышленностью вода в значительной степени используется как хладагент, сбрасываемый после использования в водоемы. По химическому составу она немногим отличается от исходной воды и её сброс не приносит особых неприятностей. Другое дело - вода, участвующая в технологических процессах. Она насыщается множеством различных соединений и её сброс приводит к загрязнению водоёмов ядовитыми веществами.

Создание на предприятиях установок для очистки сточных вод позволяет решать очень важные задачи: предупредить попадание вредных веществ в водоемы и сократить расход потребляемой воды. Возврат очищенной воды в производственный цикл позволяет организовать кругооборот воды на предприятии.

Огромное значение имеет система контроля за качеством воды на всех стадиях её применения в технологических процессах, а так же сточных вод. Для этой цели широко используется разнообразная аналитическая техника, позволяющая устанавливать многочисленные её свойства и характеристики:

-   Органолептические  – цвет, вкус, запах, прозрачность, мутность;

- Физико-химические –  температура, электропроводность, оптическую  плотность, значение рН, жесткость, общее содержание солей и др.;

-   Общее содержание  растворенных органических веществ; 

-   Содержание отдельных  веществ (углерода, азота, серы);

-    Химическое (ХПК) и биологическое (БПК) потребление  кислорода.

- Кроме того, проводят индивидуальные анализы для определения содержания наиболее вредных примесей, например фенола, ртути и др.

 

Значение ХПК, показывающего расход кислорода на химическое окисление органических веществ, находят при помощи перманганата калия или бихромата калия. Значение БПК, определяющего расход кислорода на окисление органических веществ аэробным микробиологическим путем, определяют различными методами, например кулонометрическим. БПК чистой воды равен 15–20 мг/л, для сточных вод значение БПК резко увеличивается.

Большинство определений в настоящее время производится при помощи автоматических анализаторов. Анализ сточных вод , прошедших очистную систему, позволяет установить качество очищенной воды и её соответствие ПДК  по нормируемым примесям.Академик Л.Н. Кульский предложил классификацию примесей отражающую все их многообразие в сточных водах.(см.  Таблица 1)

 

Показатели	Примеси
	Гетерогенные		Гомогенные
Размер частиц	10 -1– 10-3	10-5  – 10-6	10-7	10-8
Характе-ристика системы	Взвеси (суспензии, эмульсии, микро-организмы)	Коллоидные частицы (коллоиды, высокомо-лекулярные соединения)	Молекулярные растворы (растворенные в воде газы и орг. вещества)	Ионные растворы-электролиты (соли, кислота, основания)
Влияние примесей на систему	Вызывают помутнение воды	Обуславливают окисляемость и цветность воды	Придают воде запахи и привкусы	Обуславливают минерализацию воды

Классификация примесей  по Л.Н. Кульскому (Таблица 1)

В зависимости от характера примесей применяются разные приемы очистки:

1. Для суспензированных и эммульгированных примесей – отстаивание, флотация, фильтрация, осветление, центрофигурирование.
2. Для очистки от неорганических соединений - дистилляция, ионообмен, обратный осмос, ультрафильтрация, реагентное осаждение,  электрические методы.
3. Для очисти от органических соединений – экстракция, абсорбция флотация, реагентные методы, биологическое окисление, жидкофазное окисление, озонирование, хлорирование, деструктивные методы.
4. Для очистки от газов и паров – отдувка, нагрев, реагентные методы.
5. Для уничтожения вредных веществ – термическое разложение.

Принципы очистки сточных вод

Во всех случаях очистки  стоков первой стадией является механическая очистка, предназначенная для удаления взвесей и дисперсно-коллоидных частиц. Последующая очистка от химических веществ осуществляется различными методами – физико-химическими (флотация, абсорбция, ионообмен, дистилляция, обратный осмос и ультрафильтрация и др.), химическими (реагентная очистка), электрохимическими, биологическими. Если в сточных водах имеются весьма вредные вещества, применяют термические методы, позволяющие уничтожить эти примеси.

Типовая схема очистки промышленных сточных вод

 

 

 

 

Воды                                            Шламы

 

Воды

Воды                                                    Шламы

 

                           Условно чистые 

                         воды в канализацию            В отвал