Очищення стічних вод - все важливе з першого погляду

Кожен громадянин Німеччини щодня вживає від 130 до 150 літрів води. Він використовує його для душу, купання, миття та змивання унітазу. Це створює велику кількість стічних вод, які, як правило, направляються на наступну очисну споруду за каналізаційними трубами. Що за Очищення стічних вод є точним, і на які моменти вам обов’язково слід звернути увагу, ви дізнаєтесь у цій статті.

Що мається на увазі під очищенням стічних вод?

Очищення стічних вод відноситься до всіх процесів, що сприяють виведенню сторонніх речовин у стічні води. Стічні води будинків, громадських будівель та підприємств містять органічні та хімічні сполуки, важкі метали, залишки наркотиків та тверді речовини. До них належать, наприклад, пластикові осколки, туалетний папір та кухонні відходи. За жодних обставин сторонні речовини не можуть потрапляти у водні шляхи або підземні води. Тому стічні води спочатку повинні бути піддані очистці. Це відбувається в технічних системах за допомогою механічних, біологічних та хімічних процесів. Потім очищені стічні води направляються у спеціальні водойми (приймальні води) або шляхом просочування у підземні води.

Стічні води - це загальна назва різних типів забруднених вод, які скидаються з місця походження по трубах. Сюди в основному відносять дощову воду з водостоку та брудну воду з домогосподарства (промивна вода, ополіскувач, фекалії). Стічні води транспортуються до очисних споруд підземними трубами. Там всі сторонні речовини видаляються в кілька етапів очищення. До них належать

органічні сполуки (білки, жири, вуглеводи та інші сполуки азоту та фосфору)
Поживні речовини (глюкоза, сечова кислота)
Забруднювачі (важкі метали, отрути, патогенні мікроорганізми, наркотики, мікропластики)
руйнуючі речовини (пісок, глина, солі)

Біорозкладані поживні речовини та органічні сполуки зменшують вміст кисню у воді і, таким чином, можуть спричинити збільшення росту водоростей. Вони також часто викликають неприємні запахи.

Як працює очищення стічних вод?

Стічні води приватних домогосподарств переважно очищуються на комунальних очисних спорудах. Домогосподарства, які не підключені до системи загальної каналізації, часто мають власні невеликі біологічні очисні споруди. Це має місце, наприклад, у віддалених місцях. На приватних малих очисних спорудах досі використовуються застарілі, не аеровані системи, крім біологічних очисних споруд із вентильованою стадією очищення, які є звичними сьогодні. Стічні води промислових підприємств очищаються на спеціальних очисних спорудах.

Як працює очищення стічних вод

Сучасна очисна споруда очищає стічні води у три етапи. Первинна очистка включає механічну очистку стічних вод. На цьому першому етапі очищення більші тверді речовини виловлюються із брудної води за допомогою механічних пристроїв, таких як граблі та пісколовки. Очищення стічних вод продовжується шляхом механічного дренажу (відсівний прес) та подальшої утилізації. Пісок осідає в пісколовці. Потім його механічно промивають у пісколовці. Потім його можна переробити. Більш дрібні тверді речовини опускаються на дно первинного освітлювача і утворюють там стічний стік. Це тече по трубах, коли воно досягло певної висоти в басейні. Потім його зливають і доставляють до травної башти для переробки. Зависла речовина направляється у другий відстійник через переливи.

На другому етапі очищення (біологічне очищення стічних вод) розчинні органічні речовини розщеплюються бактеріями. Деградація фекалій, залишків їжі та органічних забруднень з білизни бактеріями можлива лише при надходженні кисню. Це подається безпосередньо у стічні води у вигляді стисненого повітря. Бактерії перетравлюють вуглець, виділяючи воду та СО2. Вони також виробляють енергію, розщеплюючи біологічні речовини. Оскільки їжі їм завжди вистачає, вони відповідно розмножуються і утворюють активний мул. На цій стадії очищення стічних вод у попередньо освітленій воді є лише 5-10% органічних речовин, сполук фосфору та азоту. Цей залишок майже повністю видаляється з води на третьому етапі очищення.

Він включає метаболізм азоту певними типами бактерій. Фосфор виводиться за допомогою хімічного процесу. Зазвичай для опадів використовують хлорид алюмінію або сульфат заліза. Ці сполуки металів роблять фосфор нерозчинним у воді, так що він опускається на дно. Тоді ви можете цим утилізувати. Деякі очисні споруди додатково фільтрують залишки гормону та ліків з очищеної води за допомогою активованого вугілля. Іноді озон використовується для знищення патогенних мікроорганізмів та нейтралізації наркотиків.

Невеликі очисні споруди

Спеціальні законодавчі вимоги застосовуються до значно менших приватних очисних споруд. Біологічні системи функціонують, наприклад, за допомогою фіксованого шару або процесів SBR, як реактор активації мембрани або станція очищення стічних вод на рослинній основі. Після біологічної очистки оператори відводять воду у приймальну воду або по каналах у приймальну воду. Невеликі біологічні очисні споруди працюють подібно до міських очисних споруд. Кожен етап очищення проводиться у своїй камері. Якщо біологічна система придатна не тільки для розщеплення вуглецю (клас очищення С), а й для розщеплення сечовини та білків на нітрат, вона відповідає вимогам щодо класу очищення N.

Системи, що працюють із фіксованим шаром, генерують бактеріальну біоплівку, тоді як у системах SBR мікроорганізми плавають у стічних водах. Кисень, необхідний для біологічного етапу очищення, подається шляхом введення повітря в брудну воду. На невеликих очисних спорудах частина біоплівки та мулу стічних вод повертається в камеру первинного освітлення (перша стадія). Потім 95% очищена вода стікає по поверхні грунту або перекачується в каналізаційну систему.

Особливо потужні, повністю автоматичні невеликі очисні споруди також здійснюють денітрифікацію (клас очищення D), видалення фосфатів (клас очищення + P) та санітарію (клас очищення + H). Ці спеціальні вимоги, як правило, застосовуються до систем, що використовуються в зонах захисту питної води. До речі: Вчені роками закликають запровадити четвертий етап очищення на державних та приватних очисних спорудах. Причина: у брудній воді можна виявити щонайменше сотню наркотиків. Вони потрапляють у питну воду та їжу через водойми.

Який сенс очищення стічних вод?

Метою очищення стічних вод є відновлення нормальної якості води. Таким чином можна запобігти забрудненню громадських вод надлишком введених поживних та шкідливих речовин. Тому промислові прямі розрядні пристрої також повинні відповідати певним граничним значенням. Для фосфору це 2 мг/л, для сполук азоту 18 мг/л: Для пиття підходить лише чиста вода.

Мікроорганізми, що живуть у стічних водах мулу рослин, не тільки очищають подану воду: їх навіть можна використовувати для виробництва електроенергії. Як виявили вчені кілька років тому, відновлюючі метали бактерії генерують енергію та діють як мікробні паливні клітини. Вони виробляють електрони при руйнуванні важких металів. Якщо маси цих мікроорганізмів колонізують електроди, через них протікає електрика. Потім через 10 - 20 років їх слід використовувати як великі біоелементи для виробництва електроенергії, необхідної для очисних споруд.

Шлам стічних вод, зневоднений до 70% сухої речовини, має вугільну консистенцію. Тому він вже сьогодні придатний для отримання енергії шляхом згоряння. Гідротермальна карбонізація економить 80% електроенергії порівняно із звичайними процесами сушіння. Крім того, вам потрібно утилізувати лише 25 відсотків перетравленого мулу з очисних споруд, коли він переробляється. Осадова вода, що залишилася під час зневоднення, утворює газ, що перетравлюється (біогаз), а також може використовуватися для відновлення фосфору. Низькоенергетична біомаса в майбутньому замінить дорогий висушений мул стічних вод як замінник викопного палива.

На що потрібно звертати увагу при очищенні стічних вод?

Що стосується очищення стічних вод, то розрізняють звичайні стічні води, які виникають у житлових будинках, та комерційні стічні води, які виникають під час виробництва. Перший, як правило, не вимагає спеціального лікування. Однак стічні води від промислових та комерційних операцій зазвичай все ще містять проблемні речовини. Вони заздалегідь сходяться в спеціальних пристроях (сепараторах). Потім стічні води відокремлюються.

Наприклад, підприємства громадського харчування повинні зливати свою брудну воду в труби за допомогою жироуловлювача. Усі жирні та інші харчові відходи накопичуються в цьому пристрої до того, як вода потрапить до очисних споруд для очищення. Каналізаційні труби на автозаправних станціях повинні бути обладнані масляними та бензиновими сепараторами. Неорганічні сполуки зустрічаються в металургійній промисловості, органічні речовини на пивоварнях. Для його видалення з брудної води застосовуються спеціальні процеси.

Очищення комерційних стічних вод відбувається відповідно до особливих властивостей забрудненої води та місця розташування заводу. Мембранні процеси роблять можливим повторне використання води, оскільки вони відповідають високим вимогам до якості води. Виробничі компанії зацікавлені у відновленні цінних речовин, що містяться у стічних водах. Під час декантації частинки бруду різних розмірів у промислових стічних водах відокремлюються відцентровою силою з обертовими ситами. Якщо стічні води містять багато різних важких металів, використовуються осади гідроксидом. Потім отримані сульфіди металів можна без проблем видалити з води.