Механическая очистка сточных вод

Механическая очистка сточных вод является предварительным этапом, который обязательно предшествует полной очистке стоков. Задача механической очистки - извлечь из воды осевшие или взвешенные нерастворимые твердые частицы, волокна и грубодисперсные примеси. Они способны: повредить фильтры, не рассчитанные на такой тип загрязнения, негативно повлиять на другое бытовое оборудование.

Механическая очистка стоков очень важна при повторном использовании технической воды на производстве. Кроме защиты оборудования от попадания твердых частиц при использовании оборотной воды, механическая очистка способна извлечь из промышленных стоков ценные химические соединения для повторного использования в производственном цикле.

система повторного использования технической воды

Повторное использование технической воды не только способно возвратить в производственный цикл некоторое количество ценного сырья, но и максимально защищает экологию от сбросов ядовитых стоков, а также сохраняет запасы чистой природной воды.

В России процент использования оборотной воды очень высок и в среднем составляет около 65%. На предприятиях химической, газовой, нефтеперерабатывающей промышленности и в черной металлургии процент повторного использования очищенной технической воды доходит до 95%.

Частицы загрязнения могут иметь разные размеры, плотность и массу. Соответственно, для повышения эффективности при различных видах загрязнения механические методы очистки сточных вод используют различные физические принципы и инженерные решения. От того, насколько эффективной будет схема механической очистки сточных вод, часто зависит общее техническое решение по очистке стоков.

Технически простые решения механической очистки сточных вод

Процеживание

Вода проходит сквозь решетки и сетки с ячейками определенного размера. В основном используются металлические решетки и сетки, способные задержать любые, даже крупные механические или биологические фрагменты и частицы. Прочные решетки и сетки позволяют использовать высоконапорную очистку, когда стоки подаются под давлением - это во много раз повышает производительность очистных установок.

Фильтрование

Напорное или безнапорное пропускание воды сквозь пористый материал, засыпной наполнитель. Засыпной наполнитель выбирается в зависимости от вида загрязнения. Материалом для наполнителя могут быть: уголь, песок, гравий, частицы металла, стекла или пластика, а также другие пористые или измельченные вещества. Кроме крупных твердых частиц некоторые наполнители для фильтров способны извлекать из стоков более мелкие загрязнения, частично выполнять работу фильтров тонкой очистки.

Другим вариантом метода фильтрования является использования монолитного сменного картриджа вместо засыпки.

Отстаивание

Используется метод гравитационного осаждения, сепарации (разделения) фракций с разными физическими характеристиками. В последовательно расположенных переливных камерах частицы загрязнений оседают под действием силы тяжести. Очищенная вода из верхнего слоя переливается в следующую камеру. Камера наполняется частично очищенной водой и процесс очистки повторяется. Самым простым и часто используемым гравитационным отстойником является песколовка.

Отстаивание длится от одного до нескольких часов - в зависимости от типа и степени загрязнения стоков. Если загрязнение имеет меньший удельный вес, чем вода (например, масло или нефтепродукты), то при гравитационной сепарации очищенная вода остается внизу.

Более сложные решения механической очистки сточных вод

Дисковые фильтры

Цилиндрический "пакет" из полимерных дисков со специально обработанной поверхностью образует объемную структуру, попадаю в которую, вода эффективно очищается от механических примесей. Высокая производительность, простота конструкции и надежность дисковых фильтров нашла им применение в разных областях. Дисковый фильтр легко промывается от скопившихся загрязнений и для своей работы не требует расходных материалов.

Центрифугирование (гидроциклоны)

Используется физическое явление разделения разных фракций твердых частиц в потоке вращающейся жидкости. Эффективный, высокоскоростной процесс, легко автоматизируется. Несколько параллельно работающих центрифуг имеют огромную пропускную способность. Величина скорости сепарирования частицы в центробежном поле гидроциклона может превышать скорость осаждения эквивалентных частиц в поле гравитации в сотни раз.

Флотация

Метод широко используется на предприятиях нефтеперерабатывающей, металлообрабатывающей, химической и пищевой промышленности. Суть метода: пузырьки газа, проходя сквозь жидкую массу стоков, подхватывают и выносят на поверхность частицы загрязнений. Скопившуюся на поверхности пену с высоким содержанием загрязнений удаляют. Эффективность механической очистки стоков методом флотации очень высока и может доходить до 90-95%.

Газ подается в стоки методом аэрации, либо с помощью электролиза (электрофлотация). Для увеличения эффективности флотации используют коагулянты - специальные вещества (осаждающие реагенты), которые ускоряют выпадение загрязнения в осадок.

Правильно выбранный метод первичной, механической очистки сточных вод позволяет эффективно освободить стоки от большинства нерастворимых загрязнений. Это не только поможет значительно снизить расходы на дальнейшую полную очистку стоков, но и защитит тонкие фильтры и другое оборудование от твердых нерастворимых частиц.