Способы очистки воды: самые эффективные и безопасные

С каждым годом окружающая среда загрязняется большими темпами. Человечество нуждается в эффективных системах быстрой очистки водоемов.  Главный источник загрязнения  окружающей среды – производственные сточные воды. Они изменяют жизнь гидробионтов, а соответственно и качество воды.

Что это такое, и их назначение ↑

Системы очистки сточных вод сегодня это наиважнейшая сфера, в которой стремительно идет развитие и поиск оптимальных решений для сохранения чистоты окружающей природной среды.

Особенно если учесть, что современная промышленность, хозяйственно-бытовая деятельность людей уже давно включает использование химических веществ, масляных эмульсий, суспензий, вредных примесей, которые активно выбрасываются в реки, моря, на поля или лесные овраги, отравляя и нарушая тем самым экологическую систему.

Именно во избежание экологических катастроф люди пришли к решению использовать системы очистки сточных вод перед их выбросом в природную среду.

Септики из пластика, выгребные ямы разных вариаций, железобетонные конструкции и габаритные очистные сооружения канализационных сетей мегаполисов – все эти установки также выполняют задачи очищения сточных вод, но не относятся к системам очищения стоков.

Что это такое, и их назначение ↑

Системы, очищающие сточные воды, представляют собой станции, состоящих либо из цепи резервуаров, либо моноблочных емкостей с фильтрами, измельчителями и другими очистительными элементами, куда сбрасываются какие-либо жидкие нечистоты, и где происходит работа над отделением вредных примесей от жидкости.

В основные задачи подобных систем входит очищение использованной воды настолько, чтобы после ее очистки она снова стала пригодна для использования либо сельскохозяйственных, промышленных, технических или любых других нужд.

Поэтому современные города, частные и дачные поселки, села и деревни, военные гарнизоны, санаторные комплексы, детские лагеря, промышленные и производственные предприятия и другие объекты обслуживаются именно системам очистки сточных вод.

Физические способы очистки воды

Большое распространение получили физические способы очистки воды. В основном они используются на начальном этапе восстановления качества жидкости и называются грубой очисткой. Крупные твердые включения удаляются из воды механическим путем, это позволяет значительно снизить нагрузку на последующих технологических этапах.

Существуют и другие физические методы, позволяющие осуществлять более качественную глубокую очистку жидкостей, но из-за низкой производительности снижается эффективность их использования.

Читайте также:  Как сварить линолеум в домашних условиях?

Наиболее распространенные физические способы очистки воды от железа и металлов:

  • процеживание;
  • отстаивание;
  • фильтрование (в том числе центробежное);
  • ультрафиолетовая обработка.

Процеживание относится к способам грубой очистки и в основном используется на предварительном этапе улучшения качества воды. Жидкость пропускается через различные решетки и сита, которые задерживают твердые и легко отделяемые включения металлических загрязнителей. Процеживание позволяет снизить нагрузку на установки тонкой очистки и продлить срок службы используемого оборудования.

Отстаивание воды как способ очистки может применяться не только на предварительном этапе, но и в качестве промежуточного технологического процесса. Вода попадает в резервуар на определенный промежуток времени. Загрязнения под действием гравитационных сил отделяются от жидкости и оседают на дно резервуара, оснащенного устройствами для удаления полученного осадка.

Фильтрование по технологии удаления загрязнений очень похоже на процеживание. Разница лишь в том, что этим способом можно проводить не только грубую, но и тонкую очистку. Очищаемую жидкость пропускают через фильтр – слой пористого материала. Вода свободно проходит сквозь него, а мелкие частицы загрязнений (ил, песок, окалина, микроскопические твердые включения) задерживаются в порах фильтрующего материала.

Фильтрование позволяет очистить воду от примесей и улучшить ее органолептические свойства: цвет, вкус, запах, прозрачность. Метод фильтрации не только широко применяется как промышленный способ очистки воды, но и используется для нормализации показателей жидкости в бытовых условиях.

Ультрафиолетовая дезинфекция не относится к непосредственной очистке жидкостей, но активно используется как дополнительный очистительный этап обеззараживания. Воду, которая подверглась глубокой очистке, обрабатывают ультрафиолетовыми лучами, невидимыми для человеческого глаза. Диапазон длины световых волн от 200 до 400 нм.

В результате фотохимической реакции происходит повреждение структуры молекул ДНК и РНК живых микроорганизмов, микробы погибают. Процесс обеззараживания не зависит от состава жидкости и не изменяет ее структуру. Но при обработке воды УФ-лучами следует учитывать, что присутствующие в ней твердые примеси могут вызвать экранирующий эффект.

Читайте также:  Асенизаторные машины для откачки канализации

Вас также может заинтересовать: Фильтрованная вода или бутилированная: «за» и «против»

Физико-химическая очистка

Из воды можно убрать вещества органического характера, тонкодисперсные вещества и неорганические вещества, находящиеся в нерастворенном состоянии. К физико-химическим способам можно отнести следующие: окисление, электрокоагуляция, электролиз, экстракция, ионообменный метод, флокуляция, коагуляция, сорбция.

Очень важно провести механическим путем обезвоживание осадка. Этот процесс проводится с применением декантеров (центрифуг), ленточных прессов и фильтров-прессов с камерами. Каждая технология может похвастаться своими положительными сторонами, но также имеет и негативные стороны. С целью обезвоживания обычно используется флокулянт (реагент), это усиливает эффективность.

2-й вид канализации: Локальное очистное сооружение

Разобраться какие процессы происходят в этом виде септика, нам поможет менеджер компании-производителя септиков «ТЕРМИТ» Михаил Русанов:

– Если говорить о принципе работы септиков, то можно сказать следующее. Сточные воды из домашних устройств самотеком направляются по трубопроводам в первую камеру септика, где проходит их естественная сепарация на легкие – жиры, маслянистые вещества, органические отходы и тяжелые составляющие. Тяжелые фракции опускаются на дно и со временем превращаются в ил, легкие вместе с водой поступают во вторую камеру для бескислородной переработки анаэробными бактериями, а затем, если она есть, и в третью камеру.

А окончательная очистка стоков выполняется уже в полях фильтрации, подбираемых исходя из впитывающих характеристик грунта на участке и глубины залегания подземных вод во время монтажа.

Органический ил, скопившийся в приемной камере септика в результате переработки тяжелых фракций из сточных вод, периодически утилизируется путем откачки через рукав ассенизаторской машины.

Следует обратить внимание, что для подобного тип септика требуется обязательное устройстваполей фильтрации. Так как вода после септика очищается примерно на 60-70% и требуется её доочистка для сброса в грунт.

После процесса дополнительной очистки вода очищается практически до 90%. Однако не рекомендуется использовать данные стоки для полива или других нужд.

– При сезонном проживании, откачка требуется один раз в 1-3 года в зависимости от количества проживающих человек и интенсивности использования. Это можно оценить, визуально открыв крышку люка в септике перед зимним периодом. При постоянном проживании откачка 1 раз в год или с добавлением бактерий раз 5-8 лет.

Читайте также:  Электрическое отопление частного дома: эффективность и преимущества

В условиях же сезонного проживания, необходимо всего лишь раз в год производить откачку осадка из септика при консервации его на зимний период.

А при постоянном проживании, используя засыпку специальных бактерий для интенсивного разложения осадка, примерно один раз в месяц, откачка требуется значительно реже, лишь раз в 5-8 лет.

При этом септик можно использовать для любых типов грунтов, в том числе, нефильтрующих и с высоким уровнем грунтовых вод.

К основным достоинствам подобного вида очистных сооружений относятся:

  • Долгий срок службы — более 50 лет;
  • Простота эксплуатации и энергонезависимость;
  • Возможность переработки в умеренных количествах органических веществ, которые попадают в септик вместе со стоками, например, моющих средств, бумаги или окурков;
  • Прочная оребрённая поверхность септика, и его изготовление из особо прочного пластика, увеличивает стойкостьк воздействию агрессивных химических веществ и сезонному перепаду температур.

Доочистка сточных вод

Фильтрующие колодцы

Фильтрующий колодец

Естественная биологическая очистка не нуждается в дополнительной доочистки. Если фильтрующие колодцы правильно построены и работают, то санитарная обстановка вокруг сооружения удовлетворительна.

Фильтрующие колодцы и биологические пруды используются для доочистки в некоторых технологиях. Они расположены за сооружениями биологической очистки.

Биологические пруды

Биологические пруды могут иметь искусственную или естественную подачу воздуха. Концентрация органики снижается до 5 мг/л. Они просты, надежны и экономичны.

Если отсутствует возможность постройки биологических прудов, то прибегают к искусственным способам доочистки стоков.

Фильтры с зернистой загрузкой

Бывают двух видов:

  • гравийные;
  • каркасно-засыпные.

Загрузочный материал расположен по убывающей зернистости. Используемый материал не является дефицитным и расположен на многих районах. Каркас и фракцию засыпки подбирают так, что бы зерна свободно поступали в каналы.  В верхних слоях сточные воды очищаются от взвесей, а в нижних происходит тонкая очистка. Для песчаных фильтров нужно сооружение большого объема.

Намывные фильтры и микрофильтры

Микрофильтры состоят из сеточного металлического барабана. Очистка БПК до 30%, а взвешенных примесей – до 70%.

Намывные фильтры – емкость с монтированными сетчатыми элементами. Фильтрующий материал намывается на сетки и очищает воду. Сточная вода после намывных фильтров схожа по составу с речной.