Методы очистки сточных вод

В результате окисления, сточные воды становятся менее загрязненными, а токсины удаляются из нее. Самым эффективным окислителем является фтор, однако в виду его чрезмерной агрессивности, его не могут применять на практике. Чаще всего окисление производится хлором, который известен своей популярностью среди очищающих средств. Используется для очистки от гидросульфида, фенолов, сероводорода, цианидов, метилсернистых соединений.

При добавлении хлора образуются соляная и хлорноватистая кислоты. Окисление цианидов хлором допускаются проводить исключительно в щелочной среде. После окисления до цианата, его можно окислить до элементарного диоксида углерода и азота.

Озон. Является сильнейшим окислителем, который способен разрушать множество различных примесей и органических веществ – и всё это при нормальной температуре. С помощью озона вода приобретает обесцвеченный вид, устраняются все запахи и привкусы, происходит общее обеззараживание. Озон окисляет как неорганические, так и органические вещества. Озонированием очищаются стоки от нефтепродуктов, соединений мышьяка, красителей, ПАВ, фенолов, цианидов, пестицидов, канцерогенных аромати-ческих углеводородов. С его помощью, очищение происходит намного быстрее и качественнее, все бактерии и загрязнители погибают в несколько тысяч раз быстрее, чем при использовании хлора.

 

2.3 Физико-химические методы очистки сточных вод

 

При физико-химическом методе обработки из сточных вод удаляются тонкодисперсные и растворенные неорганические примеси и разрушаются органические и плохо окисляемые вещества, чаще всего из физико-химических методов применяется коагуляция, окисление, сорбция, экстракция. Широкое применение находит также электролиз. Он заключается в разрушении органических веществ в сточных водах и извлечении металлов, кислот и других неорганических веществ. Электролитическая очистка осуществляется в особых сооружениях – электролизерах. Очистка сточных вод с помощью электролиза эффективна на свинцовых и медных предприятиях.

Методы физико-химической очистки:

• Коагуляция
• Флотация
• Нейтрализация
• Экстракция

Эти методы могут применяться как отдельно, так и в качестве дополнительной обработки сточной воды во время или перед осуществлением механической или биологической очистки, с целью улучшения эффекта [7].

Коагуляция – это метод обработки стока при помощи введения в него химических реагентов (солей алюминия или железа), под действием которых мелкодисперсные частички взвеси слипаются друг с другом. В результате образуются агрегаты большей массы, а чем больше масса взвешенных частичек, тем выше эффект гравитационного осаждения. Коагуляция применяется при очистки эмульсий, суспензий, коллоидов (потому то эти смеси представляют собой агрегативно устойчивые системы и следовательно механические методы осаждения в этом случае результатов не дадут) [15].

Флокуляция очень похожа на коагуляцию, ее называют частным случаем последней. Этот процесс также связан с укрупнением взвешенных частичек. Но химические реагенты тут уже другие- высокомолекулярные соединения: полиэлектролиты и неионогенные полимеры. Их еще называют флокулянтами.В результате флокуляции мелкие взвеси образуют хлопья-флокулы, которые держатся за счет «мостиков» – адсорбции некоторых сегментов макромолекул цепи на разных частичках. Этот процесс осуществляется в сооружении под названием флокулятор [3].

Эти два метода применяются для очистки сточных вод горнодобывающей, металлургической, легкой, нефтехимической, целлюлозно – бумажной, химической, текстильной промышленностей.

Нейтрализация –это химический метод очистки промышленных сточных вод, основанный на реакции нейтрализации. Это реакция между кислотой и щелочью в результате которой образуются соли металлов и вода. Таким образом, для осуществления этого метода очистки в сток добавляют жидкость или реагенты с необходимым значением рН. Ими могут быть: едкий натрий, известь, доломит, сода, серная, азотная, соляная, фосфорная кислоты. Недостатком метода является высокая стоимость. Для ее осуществления необходим целый комплекс сооружений: для хранения и дозирования реагентов, обработки сточной жидкости [4].

Виды нейтрализации:

• Фильтрационная
• Полусухая
• Водно-реагентная

Этим методом очищают травильные сточные воды.

Экстракция применима для извлечения органических загрязнений. Дорогой метод, поэтому он экономически целесообразен при высоких концентрациях загрязняющих веществ или при высокой их стоимости. Принцип экстракции: в агрегативно устойчивою систему (вода+ загрязнитель) добавляют вещество (экстрагент), в котором загрязнитель растворяется лучше чем в воде. В результат нежелательные примеси переходят в экстрагент, который потом удаляется при помощи отстаивания или центрифугирования [8].

 

 

 

 

 

2.4 Биологические методы очистки сточных вод

 

Биологические методы применяют для очистки хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод от разнообразных растворенных органических и некоторых неорганических соединений. Процесс очистки основан на способ-ности микроорганизмов использовать эти вещества для питания в процессе жизнедеятельности. Известны аэробные и анаэробные методы биологической очистки сточных вод.

Аэробный метод основан на использовании аэробных микроорганизмов, для жизнедеятельности которых необходим постоянный приток кислорода и температура в пределах 20...40 °С. При аэробной очистке микроорганизмы культивируются в активном иле или в виде биопленки. Активный ил состоит из живых организмов и твердого субстрата. Живые организмы представлены бактериями, простейшими червями и водорослями. Биопленка растет на наполнителе биофильтра и имеет вид слизистых обрастаний толщиной 1-3мм и более. Биопленка состоит из бактерий, простейших грибов, дрожжей и других организмов.

Аэробная очистка происходит как в природных условиях, так и в искусственных сооружениях.

Очистка в природных условиях происходит на полях орошения, полях фильтрации и биологических прудах.

Поля орошения – это специально подготовленные для очистки сточных вод и агрокультурных целей площади. Очистка протекает под действием почвенной микрофлоры, солнца, воздуха и под влиянием растений. В почве полей орошения находятся бактерии, дрожжи, водоросли, простейшие животные. Сточные воды содержат в основном бактерии. В смешанных биоценозах активного слоя почвы возникают сложные взаимодействия микроорганизмов, в результате чего сточная вода освобождается от содержащихся в ней бактерий. Если на полях не выращиваются сельскохозяй-ственные культуры, и они предназначены только для биологической очистки сточных йод, то они называются полями фильтрации.

Биологические пруды – это каскад прудов, состоящий из 3–5 ступеней, через которые с небольшой скоростью протекает осветленная или биологичес-ки очищенная сточная вода. Такие пруды предназначены для  биологической очистки сточных вод или доочистки сточных вод в комплексе с другими очистными сооружениями.

Очистка в искусственных сооружениях поводится в аэротенках и на биофильтрах. Более широкое применение нашли аэротенки.

Аэротенки – это железобетонные резервуары, представляющие собой открытые бассейны, оборудованные устройствами для принудительной аэрации. Глубина аэротенка – 2-5м [15].

Анаэробный метод очистки протекает без доступа воздуха. Его в основном используют для обезвреживания твердых осадков, которые образуются при механической, физико-химической и биологической очистке сточных вод. Эти твердые осадки сбраживаются анаэробными бактериями в специальных герметичных резервуарах, которые называются метантенками В зависимости от конечного продукта брожение бывает спиртовое, молочнокислое, метановое и др. Для сбраживания осадков сточных вод используется метановое брожение [9].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Деятельность предприятий по очистке сточных вод на примере ОАО «Водоканал» г.Горно-Алтайск

 

3.1 Общая характеристика ОАО «Водоканал» г.Горно-Алтайск

 

     Открытое акционерное общество «Водопроводно-канализационное хозяйство», официальное сокращенное название ОАО «Водоканал».

     Организация занимается:

- сбором, очисткой и распределением  воды;

     Отраслью организации является коммунальное и бытовое водоснабжение.

   Дополнительными видами деятельности ОАО «Водоканал» занимается: сбором и очисткой воды, производит земляные работы и общестроительные работы, также занимается деятельностью в области архитектуры, инженерно–технического проектирования в промышленности и строительстве, произво-дит удаление и обработка сточных вод.

      ОАО «Водоканал» предоставляет услуги: по техническому обслуживанию приборов учета расхода воды;

• услуги по водоснабжению (без горячей воды) производственных предприятий и прочих потребителей;
• услуги по водоснабжению (без горячей воды) населения;
• услуги по распределению воды;
• услуги по перевозке (доставке) населению питьевой воды;
• услуги по распределению воды по коммунальным сетям водоснабжения.

 Организация специализируется производством и транспортировки питьевой воды (водоснабжение), перекачкой, очисткой и транспортировкой стоков (водоотведение и очистка стоков), подвозом питьевой воды автомобильным транспортом населению частного сектора (подвоз воды), так же предприятие занимается строительством и ремонтом водопроводно–канализационных сетей.

ОАО «Водопроводно-канализационное хозяйство» является одним из ведущих предприятий ЖКХ Республики Алтай история которого насчитывает более 35 лет деятельности.

 Приоритетными направлениями деятельности общества является водоснабжение и водоотведение г.Горно–Алтайска. Объём оказываемых услуг в натуральном выражении показан в таблице 1.

Регулируемые виды деятельности по холодному водоснабжению и водоотведению и очистке стоков ОАО «Водоканал» осуществляет с момента образования предприятия.

Качество водопроводной воды, подаваемой ОАО «Водопроводно-канализационное хозяйство» оценивается как высокое. Соответствует СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода».

Контроль качества питьевой воды осуществляется химико-бактерио-логической лабораторией ОАО «Водоканал» и ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в РА».

Очистными сооружениями осуществляется полная биологическая очистка производственных и хозяйственно – бытовых сточных вод. Контроль качества очищенных сточных вод осуществляется лабораториями очистных сооружений ОАО «Водоканал» и ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в РА»

Предприятие имеет все необходимые лицензии и другую разрешитель-ную документацию для осуществления своей деятельности.

Среднесписочная численность работников предприятия составляет 210 человек.

 Информация о протяженности  водопроводных и канaлизационных сетей, количестве скважин, водопроводных и канализационных насосных станций, очистных сооружений ОАО «Водоканал» (Приложение 1).

 

 

Таблица 1

Объем оказываемых услуг за 2012-2014 гг [18]

 

№	Объем реализации услуг (тыс.куб.м.)	2012г.	2013г.	2014г.
	Водоснабжение
1	Реализация воды	2665,1	2636,0	2476,1
2	в т.ч. населению	1247,2	1313,4	1225,4
3	бюджетным     потребителям	1110,6	416,8	392,2
4	прочим потребителям	307,3	905,8	858,5
	Водоотведение
5	Пропуск сточных вод	2729,4	2412,1	2192,8
6	в т.ч. население	1647,6	1331,1	1131,7
7	бюджетные потребители	884,6	457,0	446,3
8	прочие потребители	197,2	624,0	614,8