Очищення стічних вод
Впровадження ефективних систем очищення стічних вод є одним із найважливіших заходів для збереження навколишнього середовища.
Очищення стічних вод є процесом видалення забруднювальних речовин та домішок зі стічних вод, що утворюються в міських та промислових районах у результаті діяльності людини. Стічні води містять мінеральні, органічні, рослинні, тваринні, штучні та біологічні речовини.
Процес очищення стічних вод
1. Попереднє очищення. На цьому етапі стічні води проходять через решітки, які затримують великі тверді частинки, такі як гілки, пластик та інші великі домішки.
2. Відстоювання. Стічні води надходять у великі резервуари, де тверді частинки осідають на дно. Утворений осад відокремлюється від рідкої фази, яка надходить на подальше очищення.
3. Біологічне очищення. На цьому етапі використовуються мікроорганізми, зокрема бактерії та гриби, які біологічним шляхом розкладають органічні речовини, що містяться у стічних водах.
4. Хімічне очищення. Для видалення різних забруднювальних речовин, таких як фосфати та важкі метали, застосовуються хімічні реагенти.
5. Знезараження. На заключному етапі стічні води проходять знезараження, під час якого знищуються бактерії та віруси, що могли залишитися після попередніх етапів очищення.
Основні показники характеристики стічних вод
Під час характеристики стічних вод використовуються такі терміни та поняття.
1. Завислі речовини (Suspended Solids). Це тверді частинки, які можуть осідати та кількість яких можна визначити вимірюванням. Для визначення їх кількості використовується конічна ємність, відома як конус Імгоффа, висотою 40 см. У конус наливають 1 дм³ стічної води, після чого через 2 години відстоювання вимірюють висоту шару осаду.
2. БСК (біохімічне споживання кисню). БСК₅ характеризує кількість кисню, яку споживають бактерії, присутні у стічній воді, протягом 5 діб інкубації при температурі 20 °C. Перед визначенням БСК₅ вимірюють початковий вміст розчиненого кисню у пробі, який становить приблизно 8–9 мг O₂/дм³. Потім після 5 діб інкубації при температурі 20 °C вміст розчиненого кисню вимірюють повторно. Різниця між двома вимірюваннями визначає значення БСК₅.
3. ХСК (хімічне споживання кисню). ХСК характеризує кількість кисню, необхідну для хімічного окиснення органічних та неорганічних речовин, що містяться у стічній воді. Визначення проводять за реакцією окиснення сильним окисником. Як сильний окисник використовують перманганат калію (KMnO₄) або дихромат калію (K₂Cr₂O₇).
Принципова схема руху матеріальних потоків під час біологічного очищення стічних вод
Механічне попереднє очищення стічних вод
Технологічна схема передбачає механічне та одноступеневе біологічне очищення стічних вод, що надходять із приймального колодязя. Великі домішки видаляються за допомогою решітки, виготовленої зі сталевих стрижнів розміром 8×50 мм із відстанню між ними 12–16 мм. Решітка встановлена під кутом 60° до напрямку руху стічних вод. Затримані тверді речовини скидаються до збірника, а стічні води проходять через пісколовку та первинний відстійник, де видаляються пісок і великі органічні домішки, такі як солодові паростки та частинки зерна.
Пісколовка являє собою циліндричну споруду з тангенціальним введенням стічних вод. Осад із пісколовки періодично видаляється на мулове поле 15.
У первинному відстійнику відбувається часткове освітлення стічних вод від завислих речовин. Після цього вода надходить у преаератор, де зворотний активний мул змішується зі стічними водами та аерується. Це запобігає розвитку нитчастих бактерій і покращує процес флокуляції. Дрібні завислі частинки після цього видаляються у відстійнику.
Преаератор обладнаний трубчастими аераторами. На цьому етапі витрата повітря становить 0,5–1 м³/м³, концентрація активного мулу становить 20 г/л, а попередня аерація забезпечує зниження концентрації завислих речовин на 30–40% та БСК₅ на 20–25%.
Осад із відстійників періодично видаляється на мулове поле, а освітлені стічні води надходять до буферної ємності для вирівнювання параметрів потоку перед подачею в аеротенк.
Біологічне очищення та знезараження
В аеротенку стічні води проходять біологічне очищення за допомогою активного мулу. Аеротенки мають прямокутну форму та складаються з двох паралельних робочих секцій із загальним об’ємом 280 м³.
Аерація здійснюється за допомогою трубчастих аераторів діаметром 100 мм, через які подається повітря від повітродувної станції 13. Витрата повітря на 1 м³ стічних вод становить 22–26 м³/год, а концентрація активного мулу підтримується на рівні 3–3,5 г/л.
Ефективність біологічного очищення становить 96% для завислих речовин та 95% для БСК₅.
Очищена вода надходить до вторинного відстійника 9, розрахованого на перебування рідини протягом 2,5 години. Активний мул із мулових камер відстійника видаляється за допомогою мулового ерліфта та повертається до преаератора й аеротенка.
Після цього вода змішується з хлорною водою у змішувачі 10. Хлорна вода готується у хлораторній установці 12, після чого суміш спрямовується до контактного резервуара 11.
У контактному резервуарі здійснюється знезараження води хлором. Після витримування протягом 30 хвилин очищена та знезаражена вода скидається до річки.
Очищення стічних вод є критично важливим процесом для будь-якого виробничого підприємства, оскільки воно дозволяє запобігти забрудненню навколишнього середовища та забезпечити належний рівень санітарної безпеки.
