4. Механическая очистка сточных вод

Механическая очистка применяется для выделения из сточной воды нерастворенных минеральных и органических примесей. Она предназначена для подготовки производственных сточных вод к биологическому, физико-химическому или другому методу более глубокой очистки воды.

Механическая очистка состоит из процеживания через решетки, пескоулавливания, отстаивания и фильтрования. Типы и размеры этих сооружений зависят в основном от состава, свойств и расхода производственных сточных вод, а также от методов их дальнейшей обработки.

Обычно, механическая очистка является предварительным этапом очистки производственных сточных вод. Она обеспечивает выделение из сточных вод до 90 – 95 % взвешенных веществ и снижение органических загрязнений (по показателю БПКполн) до 20 – 25 %.

Высокий эффект очистки сточных вод достигается различными способами интенсификации гравитационного отстаивания – преаэрацией, биокоагуляцией, осветлением во взвешенном слое (отстойники-осветлители) или в тонком слое (тонкослойные отстойники), а также с помощью гидроциклонов.

Процесс более полного осветления сточных вод осуществляется фильтрованием – пропуском воды через слой различного зернистого материала (кварцевого песка, гранитного щебня, дробленого антрацита и керамзита, горелых пород, чугунолитейного шлака и других материалов) или через сетчатые барабанные фильтры и микрофильтры, через высокопроизводительные напорные фильтры и фильтры с плавающей загрузкой – пенополиуретановой или пенополистирольной.

Преимущество этих процессов заключается в возможности их применения без добавления химических реагентов.

Выбор метода очистки сточных вод зависит от размера взвешенных частиц. Размеры взвешенных частиц, содержащихся в производственных сточных водах изменяются в широких пределах (от 5·10 –9 до 5·10 –4 м), для частиц размером до 10 мкм конечная скорость осаждения составляет менее 10 –2 см/с. Если частицы достаточно велики (диаметром более 30 – 50 мкм), то они могут легко выделяться отстаиванием или процеживанием. Коллоидальные частицы (диаметром 0,1–1 мкм) могут быть удалены фильтрованием, однако из-за ограниченной емкости фильтрующего слоя более подходящим методом при концентрациях взвешенных частиц более 50 мг/л является коагуляция с последующим осаждением или осветлением во взвешенном слое.

Повышение технологической эффективности сооружений механической очистки очень важно при создании замкнутых систем водного хозяйства промышленных предприятий. Этому требованию удовлетворяют различные конструкции многополочных отстойников, сетчатых фильтров, фильтров с новыми видами зернистых и синтетических загрузок, гидроциклонов (напорных, безнапорных, многоярусных).

Очистные сооружения рассчитываются по максимальному расходу сточных вод или же по какому-либо среднему их расходу. Иногда следует проверять их объемы по минимальному расходу. В состав очистных сооружений входят: решетки для задержания крупных загрязнений органического и минерального происхождения, песколовки для выделения тяжелых минеральных примесей (главным образом песка), усреднители расхода сточных вод и концентрации их загрязнений, отстойники или отстойники-осветлители для выделения нерастворимых примесей, фильтры для более полного осветления воды и сооружения для обработки осадка.

С целью обеспечения надежной работы сооружений механической очистки производственных сточных вод обычно применяют не менее двух рабочих единиц основного технологического назначения – решеток, песколовок, усреднителей, отстойников или фильтров.

В ряде случаев механическая очистка является единственным и достаточным способом для извлечения из производственных сточных вод механических загрязнений и подготовки их к повторному использованию в системах оборотного водоснабжения. При необходимости предусматривается охлаждение механически очищенной сточной воды в градирнях.

Однако для некоторых производств требуется вода с меньшим содержанием взвешенных веществ, чем содержание, обеспечиваемое механической очисткой, поэтому необходима дополнительная физико-химическая и биологическая очистка. При повторном использовании биологически очищенной сточной воды в соответствии с санитарными нормами требуется применять хлорирование.