Файл: Механическая очистка сточных вод.docx

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Российский химико-технологический университет имени Д. И. Менделеева

__________________________________________________________________

Кафедра технологии неорганических веществ и электрохимических процессов

Реферат на тему:
«Механическая очистка сточных вод.»
Выполнила студентка группы Н-43,

Сотова Алена

Проверил

к.т.н., доцент кафедры ТНВиЭП

Колесников Артем Владимирович

Москва, 2023

Содержание

1.Введение

Сохранение гидросферы при непрерывном увеличении водопотребления и загрязнения водоемов промышленными и бытовыми отходами является одной из основных экологических проблем современности. Уже сейчас в мире используется 13% речного стока. В результате во многих регионах наблюдается недостаток пресной воды. Например, безвозвратное водопотребление в бассейнах рек Кубани, Дона, Урала, Терека и других превысило экологически безопасный уровень. Однако наибольший ущерб гидросфере наносится антропогенными загрязнениями. 

Сточными водами предприятий промышленности и агропромышленного комплекса загрязняются реки, озера и моря. Быстрое развитие химических отраслей промышленности, образование значительных количеств сточных вод, загрязненных различными химическими веществами, повышение требований к качеству очищенных сточных вод обусловливают широкое применение разнообразных методов их очистки [1].

Механическая очистка сточных вод применяется преимущественно как предварительная. Лишь при соответствующем обосновании возможно применение ее как окончательного метода очистки сточных вод. Механическая очистка обеспечивает удаление взвешенных веществ из бытовых сточных вод на 60 - 65%, а из некоторых производственных сточных вод на 90 – 95% и снижение БПК сточных вод до 20 – 25%. Задачи механической очистки заключается в подготовке сточной воды к биохимической, химической или другим методам окончательной очистки сточных вод. Механическая очистка сточных вод является в известной степени самым дешевым методом их очистки, а поэтому всегда целесообразна наиболее глубокая очистка сточных вод механическими методами.

---

Современные очистные станции имеют в своем составе решетки, песколовки и отстойники. Тип и размеры сооружений зависят преимущественно от состава, свойств и расхода сточных вод, а так же от местных условий [2].

Очистка сточной воды от содержащихся в ней загрязнений, как правило, проводится в несколько стадий. Общим принципом последовательности расположения очистных сооружений является удаление из сточной воды загрязнений по их уменьшающейся крупности.

Принципиальная схема узла механической очистки сточных вод




Позиции: А – решетка, Б – песколовка, В-горизонтальный отстойник, Г – осветлитель, Д – пресс-фильтр.

Потоки: I – сточная вода от производства, II – шлам, осевший на решётке, III – вода на дальнейшую очистку, IV – осадок песколовки, V – вода на доочистку в отстойник, VI – шлам отстойника, VII – вода в фильтр, VIII – шлам осветлителя, IX – вода на фильтр, X – осадок фильтра, XI - вода на дальнейшую доочистку.
В схеме очистной станции сооружения механической очистки могут располагаться как до, так и после сооружений биологической очистки. В первом случае они служат для извлечения наиболее грубых загрязнений, которые встречаются в бытовых, производственных и атмосферных стоках – кусочков дерева, текстиля, остатков фруктов, синтетических материалов, волокон, костей, битого стекла, песка, взвешенных веществ, масло- и нефтепродуктов и др. Кроме этого, для глубокой очистки сточной воды могут быть использованы механические фильтры.

На промышленных предприятиях во многих случаях применяются усреднители, которые позволяют достичь выравнивания количества стоков и концентраций в них загрязняющих веществ [3].

2.Состав и свойства сточных вод

В общем случае термин «сточные воды» может быть использован для обозначения вод, образовавшихся в процессе хозяйственно-бытовой или производственной деятельности человека. По доминирующим группам поллютантов сточные воды делят на пять видов: хозяйтсвенно-бытовые, производственные, сельскохазяйственные (сток с полей и сточные воды от животноводических комплексов), шахтные и рудничные, поверхностный сток [5].

По физическому состоянию загрязнения сточных вод делятся на: а) нерастворимые примеси, находящиеся в воде в виде крупных взвешенных частиц (частицы диаметром более десятых долей миллиметра) и в виде суспензии, эмульсии и пены (частицы диаметром от десятых долей миллиметра до 0,1 мкм); б) коллоидные частицы диаметром от 0,1 до 0,001 мкм; в) растворимые частицы, находящиеся в воде в виде молекулярно-дисперсных частиц диаметром менее 0,001 мкм; они уже не образуют отдельной фазы, и система становится однофазной — истинным раствором.

---

По своей природе загрязнения делятся на минеральные, органические, бактериальные и биологические.

К минеральным загрязнениям относятся песок, глинистые частицы, частицы руды, шлака, растворы минеральных солей, кислот и щелочей, минеральные масла, железо, кальций, магний, кремний, калий и другие неорганические вещества.

Органические загрязнения различаются по классам органических соединений (углеводороды, спирты, органические кислоты, ароматические и высокомолекулярные соединения и др.), они могут быть растительного и животного происхождения. К растительным относятся: остатки растений, плодоовощей и злаков, бумага, масла (растительные) и пр. Основным химическим элементом этого рода загрязнений является углерод. К загрязнениям животного происхождения относятся физиологические выделения людей и животных, остатки мускульных и жировых тканей животных, клеевые вещества и пр. Они характеризуются довольно значительным содержанием азота. Кроме того, в сточных водах содержится фосфор, сера и водород.

Бактериальные и биологические загрязнения представляют собой различные микроорганизмы: дрожжевые и плесневые грибки, мелкие водоросли и бактерии. С физиологическими выделениями человека поступает несколько триллионов микробов в сутки. Среди них кишечные палочки, лактобациллы, энерококки, грибы, простейшие, яйца гельминтов. Этот вид загрязнений свойствен в основном бытовым водам и некоторым видам производственных сточных вод (сточным водам боен, кожевенных заводов, шерстомоек, биофабрик и т. п.). По своему химическому составу они относятся к органическим загрязнениям, но выделяются в отдельную группу ввиду особого взаимодействия с загрязнениями других видов. Инфекционные болезни, вызываемые патогенными бактериями, вирусами, простейшими или паразитарными агентами, попадающими в водоемы вместе с неочищенной или недостаточно очищенной сточной водой, представляют собой типичный и наиболее распространенный вредный фактор для здоровья, связанный с питьевой водой [4] – [5].
Примерное соотношение загрязнений бытовых сточных вод показано на рис. 1. Как видно из этого рисунка, минеральные вещества в загрязнениях сточных вод составляют 42%, а органические — 58%.



Рис. 1. Характеристика загрязнений сточных вод по данным различных исследований

а – сточные воды; б – сточные воды с размельченным мусором ( по исследованиям ЛНИИ АКХ); I – по С. Н. Строганову; II – по линии ЛНИИ АКХ; III – по Н. Ф. Федорову; IV – из двородых выпусков; V – из уличных коллекторов.

---

О – органические вещества; М – минеральные вещества.

1 – растворенные вещества; 2 – коллоиды; 3 – суспензии; 4 – осаждающиеся взвешенные вещества
Загрязнения производственных сточных вод, представляющие собой остатки обрабатываемого сырья и реагентов, участвующих в технологическом процессе, чрезвычайно разнообразны. Наиболее характерными и опасными загрязнениями являются экстрагируемые вещества (преимущественно нефтепродукты), фенолы, синтетические поверхностно-активные вещества, тяжелые металлы (ртуть, цинк, железо), органические вещества. Резко увеличивается загрязнение водоемов сточными водами с сельскохозяйственных полей в связи с применением ядохимикатов [2].
Сброс основных загрязняющих веществ со сточными водами в водные объекты

	2017	2018	2019	2020	2021
Объем сброса сточных вод, млрд м3	42,6	40,1	37,7	34,2	35,5
Объем сброса сточных вод, требующих очистки, в процентах от общего объема сброшенных сточных вод	36,5	37,9	39,3	42,0	40,9
В составе сточных вод сброшено:
Сульфатов, тыс.т	2218	1737	1732	1697	4966
Хлоридов, тыс. т	5798	6286	6693	6397	5942
Нитрат-анионов (NO3), тыс. т	405	388	368	366	367
Жиров (природного происхождения и масла таллового, т	1803	2009	1829	1561	1402
Фенола, т	14,3	21,2	15,1	17,1	19,3
Свинца, т	6,2	4,2	5,0	5,3	4,2
Ртути и ее соединений, т	0,00	0,01	0,01	0,01	0,02

---

*По данным Росводресурсов Табл.1
Объем загрязненных сточных вод по степени очистки

(миллиардов кубических метров) [6].

*По данным Росводресурсов

3.Классификация методов очистки сточных вод

Табл. 2

Методы очистки сточных вод
Механические	Физико-химические	химические	биологические
- отстаивание - процеживание - фильтрование - центрифугирование	- коагуляция - флотация - ионный обмен - экстракция - сорбция - ректификация - дистилляция - дезодорация - обратный осмос - электрохимические	- нейтрализация - аэрация - озонирование - хлорирование	-биологические разложение -биохимическое окисление

[7].

4.Теоретические основы механической очистки сточных вод

Механическая очистка – технологический процесс очистки сточных вод механическими и физическими методами. Это выделение из сточных вод находящихся в них нерастворенных грубодисперсных примесей, имеющих минеральную и органическую природу. 

Методы, применяемые при механической очистке сточных вод :

1. Процеживание – используется для удаления из сточных вод нерастворимых примесей крупных размеров. Осуществляется с помощью решёток и сеток.

2. Отстаивание – выделение из сточных вод взвешенных веществ под действием силы тяжести на песколовках (для выделения минеральных примесей), отстойниках (для задержания более мелких оседающих и всплывающих примесей), а также нефтеловушках, масло- и смолоуловителях. Разновидностью этого метода является центробежное отстаивание, используемое в гидроциклонах и центрифугах.

3. Фильтрование – применяется для отделения от раствора нерастворимых примесей малых размеров и коллоидных соединений. Разделение производится с помощью перегородок, пропускающих жидкость и задерживающих дисперсную фазу. Для производственных сточных вод достаточно часто требуется усреднение для выравнивания их расходов и концентраций загрязняющих веществ [3,7].

5.Сооружения для механической очистки

---