Notekūdeņu attīrīšanas mehāniskās metodes

Sadzīves un rūpniecības notekūdeņi agrāk vai vēlāk nokļūst upēs un ezeros, kas izraisa dzīvu organismu, kā arī baktēriju, kas izmanto organiskos atlikumus, nāvi. Šī problēma ir aktuāla Zemes mērogā. Bēdīgi slavenajā Klusā okeāna atkritumu plāksterī ir vairāk nekā 350 miljoni tonnu atkritumu - plastmasas, sveķu, stikla -, kas tur nokļuva kopā ar straumēm no apdzīvotajiem krastiem. Tas nepārtraukti pieaug un rada draudus visas jūras dzīvības dzīvībai.

Problēmas steidzamība

Notekūdeņus var aptuveni sadalīt sadzīvē un rūpniecībā. Mājsaimniecība ir cilvēka darbības rezultāts, viņa eksistences produkti. Tie, pirmkārt, ietver kanalizācijas sistēmu. Kad tas nonāk ūdenī, netīras notekas samazina skābekļa daudzumu, veicina infekciju un parazītu pavairošanu. Šāda ūdens lietošana ir ārkārtīgi bīstama.

Notekūdeņu attīrīšanas līmenis ir atkarīgs no aprīkojuma kvalitātes, kas masveidā filtrē un dezinficē šķidrumu, atgriežot to ūdenstilpēs vai atgriežoties pilsētas ūdensapgādes sistēmā.

Rūpnieciskie atkritumi ir arī bīstami. Tie ietver:

• uzņēmumu notekūdeņi, kas piesātināti ar toksīniem;
• notece no lauksaimniecības darbiem, kas satur fosfātus, nitrātus un citas minerālvielas;
• notekūdeņi ar neorganiskiem atkritumiem - smiltīm, augsnes daļiņām, smago metālu sāļiem.

Rūpniecisko šķidrumu parasti iedala:

• pēc toksiskās iedarbības pakāpes;
• bīstamo vielu koncentrācija;
• skābums;
• sastāvs.

Vielas iedala konservatīvās un nekonservatīvās. Pirmie nereaģē ar citiem komponentiem, neveido jaunas ķīmiskās saites. Tos ir grūti noņemt - tie ir smago metālu sāļi, radioaktīvie elementi, fenoli un pesticīdi. Šīs vielas praktiski nesadalās. Nekonservatīvos netīrā ūdens komponentus laika gaitā var apstrādāt ar bioloģisku metodi - anaerobām baktērijām - tās ir organiskas atliekas.

Notekūdeņu attīrīšanai ir daudz veidu. Atkarībā no tā, kas jānoņem no ūdens, tiek izmantotas noteiktas tehnoloģijas. Piemēram, lai attīrītu sadzīves notekūdeņu sistēmu, pietiek ar divu kameru tvertnes izveidošanu un anaerobo mikroorganismu iedarbināšanu. Šajā gadījumā ūdens tiek attīrīts par 70% un nonāk zemē, kur turpinās suspendēto daļiņu un organisko vielu sedimentācijas process.

Tīrīšanas soļi

Lai notekūdeņus varētu droši novadīt dabiskajos rezervuāros, to pakļauj četru veidu attīrīšanai šādā secībā:

1. Mehānisks. Šajā posmā notiek nešķīstošo atlikumu un cieto daļiņu atdalīšana. Tiek izmantoti dažādi režģi, sieti, filtri, smilšu slazdi, tauku slazdi. Urbumu platums režģī ir ne vairāk kā 1,5 cm, Mehāniskajai notekūdeņu attīrīšanai ir arī vairāki posmi. Pēc režģa notekūdeņi nonāk smilšu slazdā, kur nogulsnējas smalkas cietās daļiņas, galvenokārt smiltis. Nākamais posms ir tauku slazds. Tauki ir vieglāki par ūdeni, tāpēc tie savācas uz virsmas, no kurienes nonāk īpašā rezervuārā un tiek noņemti.
2. Bioloģiskais tīrīšanas veids ietver dažādu mikroorganismu, slieku izmantošanu. Viņi spēj iznīcināt šķīstošās organiskās vielas un pārvērst to par nekaitīgu vielu. Tiek izmantotas aerobās un anaerobās baktērijas.Daži strādā skābekļa klātbūtnē, bet citiem tas nav vajadzīgs. Anaerobās fermentācijas laikā izdalās metāns - degoša gāze, kuru pēc iegūšanas bioreaktorā attīra un izmanto sadzīves vai rūpniecības vajadzībām.
3. Fizikāli ķīmiskā stadija. Šeit suspendētās daļiņas tiek noņemtas, galvenokārt līmējot tās lielākās - koagulācija. Ir daudzas metodes - flotācija, centrifūga, iztvaicēšana, sorbenti, aerācija (oksidēšana) un citas. Notekūdeņu attīrīšanas fizikāli ķīmiskās metodes ļauj no šķidruma noņemt visas šķīstošās smalki izkliedētās vielas. Rezultātā tiek iegūts rūpnieciskais ūdens, kas ir gatavs nosūtīt uz rezervuāriem. Dzert šo šķidrumu nav ieteicams.
4. Dezinfekcija ir pēdējais solis. Visizplatītākās metodes ir ultravioletā apstarošana, ozonēšana, hlorēšana.

Krievijā galvenā dezinfekcijas metode ir 30 minūšu ilga hlora iedarbība. Eiropā šī metode jau sen ir aizliegta. Pēc attīrīšanas ūdeni teorētiski var dzert, bet labāk ir izmantot papildu apstrādi: filtrēšana mājās vai vārīšana.

Notekūdeņu apglabāšana

Dažos gadījumos notekūdeņi netiek attīrīti, bet gan iznīcināti. Šim nolūkam tiek izmantota šaušanas metode - lēta un daudzpusīga, kurā netīrās notekas iekrīt iedegtā lāpā. Ūdens iztvaiko un cietās vielas sadedzina. Tas rada ūdeni un oglekļa dioksīdu. Šīs metodes trūkums ir tas, ka tai tiek patērēti papildu degvielas resursi.

Notekūdeņus iznīcina ar ķīmisku metodi, panākot nokrišņus, pēc tam tiek izmantotas citas ķīmiskas vielas un nogulsnes tiek sadalītas līdz vienkāršām sastāvdaļām. Šo metodi izmanto ūdens attīrīšanai sintētisko polimēru ražošanā.

Ūdens attīrīšanas standarti

Saskaņā ar likumu, pirms atkritumu šķidrums nonāk ūdenstilpēs, tas jāidentificē kā kaitīgu vielu klātbūtne. Šim nolūkam tiek mērīts aptuvenais pieļaujamais piesārņojuma līmenis, izvirzītas prasības šķidruma attīrīšanai.

Ņemts vērā:

• slogs videi;
• pieļaujamie piesārņojuma parametri;
• notekūdeņu daudzums;
• emisiju biežums ūdenstilpēs.

Attīrīšanas iekārtas jaudai jāatbilst saražoto notekūdeņu tilpumam.

Pamata metodes

Notekūdeņu attīrīšanas sistēmai jādarbojas visaptveroši, lai pilnībā noņemtu visas kaitīgās un toksiskās vielas. Jebkuras vienas metodes izmantošana nedod simtprocentīgu rezultātu.

Anaerobā bioremediācija

To veic ar baktēriju palīdzību, kas enerģiju saņem, neizmantojot skābekli. Šī ir visrentablākā iespēja, kas ļauj notekūdeņu attīrīšanas līmeni paaugstināt līdz 90%.

Visefektīvākā sistēma ir sadzīves notekūdeņu iekārtās, kur tiek izvadītas fekālijas. Anaerobos mikroorganismus pievieno no koncentrātiem, kurus var iegādāties veikalā. Tajā pašā laikā ir iespējams aprīkot metāna gāzes uzņemšanu, kas izdalās organisko vielu apstrādes laikā. Bioreaktors ir papildu metodes plus. Lai iegūtu tīru gāzi, kas spēj degt, tā ir jāattīra no mitruma un oglekļa dioksīda.

Šādas sarežģītas iekārtas tiek izmantotas mājsaimniecībās, kurās audzē dzīvniekus un putnus. Ar lielu izejvielu apjomu bioreaktors atmaksājas gada laikā, ņemot vērā, ka īpašnieki izmanto gāzi un pārdod organisko mēslojumu.

Krātuvi, kur nokrīt primārie notekūdeņi, sauc par digereri. Apakšā ir aktīvās dūņas, kas ir granulas - baktēriju kopienas. Mikroorganismi pavairo lēni, tāpēc ir svarīgi uzturēt optimālus apstākļus to izdzīvošanai. Temperatūrai jābūt 30 grādu robežās. Darba procesā rodas nepieciešamība izsūknēt dažus mikroorganismus. Tas tiek darīts manuāli vai izmantojot kanalizācijas mašīnu. Viela ir droša - to var izmantot lopu barošanai vai kā mēslojumu uz vietas, jo tā satur lielu daudzumu minerālvielu.

Anaerobās attīrīšanas trūkums ir zemais procesu ātrums un nepieciešamība pēc papildu pasākumiem organisko komponentu atdalīšanai. Aprīkojums ir dārgs, baktērijām nepieciešama pastāvīga vides temperatūras kontrole.

Aerobā notekūdeņu attīrīšana

Lai turpinātu tīrīšanu, notekūdeņi no bioreaktora tiek nosūtīti uz aerācijas tvertni, kurā turpina darboties aerobās baktērijas. Šeit process ir ātrāks. Mikroorganismi aktīvāk vairojas skābekļa klātbūtnes dēļ.

Vēlams, lai anaerobās un aerobās metodes tiktu izmantotas kopā, jo aerobi pabeidz bioloģiskās apstrādes procesu.

Iekārtas attēlo atvērti konteineri - visbiežāk dzelzsbetona taisnstūrveida konstrukcijas, kurās nonāk šķidrums, kas iepriekš attīrīts no cietām organiskām vielām. Lai palielinātu baktēriju populāciju, ir nepieciešams palielināt skābekļa koncentrāciju, kas prasa papildu aprīkojuma uzstādīšanu.

Baktēriju kvantitatīvajam sastāvam ir noteiktas prasības. Piemēram, vienkāršākie organismi ēd baktērijas, iznīcinot vecās šūnas un ļoti aizaugušas noteiktas populācijas.

Instalācijas trūkums ir augstā cena. Ir arī jāatrod piemērota vieta abu tvertņu uzstādīšanai.

Ķīmiskās un fizikāli ķīmiskās metodes

Ķīmiskās metodes visbiežāk tiek kombinētas ar mehāniskām, jo ​​atsevišķi tās nedod vēlamo attīrīšanas pakāpi. Tiek izmantoti preparāti, kas neitralizē kaitīgās vielas vai oksidē tās par drošiem savienojumiem, kurus pēc tam notver mehāniskie filtri vai ierīces.

Ja notekūdeņi ir piesātināti ar skābiem komponentiem, tiem pievieno sārmainas vielas - kaļķi, hidroksīdus, soda. Ja tiek piegādāti sārmainā atkritumu šķidrumi, tad tiek izmantotas skābes - sērskābe vai sālsskābe. Tā rezultātā tiek iegūtas nogulsnes sāļu formā. Skābuma kontrolei tiek izmantots pH mērītājs.

Ozonēšana ir ķīmiska attīrīšanas metode, kuras būtība ir organisko vielu oksidēšana. Process ir ātrs - īsā laika posmā var attīrīt lielas ūdens masas.

Metodes trūkums ir tāds, ka pirms ozonēšanas ir nepieciešams attīrīt no cietiem lieliem piemaisījumiem, ko parasti veic fermentatoros un aerācijas tvertnēs. Arī enerģijas izmaksas šai tehnoloģijai un reaģentiem, kas paredzēti dažiem joniem, piemēram, dzelzs vai mangāna, ir augstas.

Fizikāli ķīmiskās metodes tiek izmantotas, ja iepriekš attīrītā šķidrumā ir ne tikai šķīstošas, bet arī suspendētas daļiņas. Galvenie no tiem ir:

• Flotācija - pneimatiskā, spiediena, mehāniskā, elektriskā. Gaisa burbuļu un suspendēto daļiņu mijiedarbības rezultātā rodas flotācijas kompleksi, kas putu veidā uzpeld uz virsmas un tiek noņemti nākamajā posmā.
• Jonu apmaiņas metode ir balstīta uz dažu daļiņu aizstāšanu ar citām. Tīrīšanu veic ar jonu apmainītājiem - tādām vielām kā sintētiskie sveķi.

Sveķi ir jāreģenerē pēc vairākiem lietošanas cikliem, lai noņemtu piesārņoto slāni. Tiek izmantotas dažādas tīrīšanas shēmas, kas ir atkarīgas no piesārņojuma veida un kaitīgo vielu koncentrācijas.

Mehāniskās metodes

Smilšu slazdi notekūdeņu attīrīšanai atdala šķidrumus no cietām nešķīstošām daļiņām - izdedžiem, stiklu, smiltīm.

Kvalitatīvai atdalīšanai ir nepieciešams pareizi noregulēt šķidruma plūsmas ātrumu caur smilšu slazdu, lai daļiņām būtu laiks nosēsties apakšā.

Apstrādes iekārtu izvietošana

Attīrīšanas iekārtām ir piemērotas līdzenas vietas ar zemu gruntsūdens līmeni, lai šķidrumu varētu notīrīt zemē. Privātmājās tas ir zemes gabals, kas paslēpts no nevēlamiem skatieniem. Vēlams, lai smaržas, kas dažreiz parādās organisko vielu sadalīšanās laikā, nenonāktu pie kaimiņiem.

Parasti aprīkojumu izvēlas, pamatojoties uz vietas īpašībām un augsnes tipu. Piemēram, uz smilšmālajiem tehniskajiem notekūdeņiem ir slikta absorbcija, un var notikt stagnācija.Tāpēc tiek uzstādītas drenāžas komunikācijas, kas caur cauruļvadiem noņem šķidrumu no vietas.

Saskaņā ar sanitārajām prasībām kanalizācijas tvertnei jābūt vismaz 50 metru attālumā no dzeramā akas. Ap filtrācijas aku ir filtrācijas lauki, kuru rādiusā nav uzliktas dzeramajam ūdenim paredzētās akas.

Nepieciešams ievērot attālumu no ceļa malas - vismaz 3 metrus. Ja ir ieklāts elektrības kabelis, kanalizāciju no tā noņem par 1 metru. No gāzes vada - 1,5 metri.