Сточные воды бытового происхождения подвергают механической, химической
и биохимической (или биологической) очистке, а для ликвидации бактериального
загрязнения их обеззараживают (дезинфицируют).
Механическую очистку
производят для выделения из сточной воды находящихся в ней нерастворенных
загрязнений путем процеживания, отстаивания и фильтрования.
Для задержания крупных
плавающих загрязнений и частично взвешенных веществ применяют процеживание
воды через различные решетки и сита. Выделение из сточных вод основной
массы мелкой взвеси, преимущественно органического характера, производится
в отстойниках. Удаление взвешенных частиц минерального происхождения,
главным образом песка, осуществляется путем осаждения в сооружениях,
называемых песколовками, которые предшествуют отстойникам.
Вещества, более легкие,
чем вода, жиры, масла, нефть и смолы и вообще всякого рода всплывающие
на поверхность вещества выделяются в сооружениях, называемых жироловками,
маслоуловителями, нефтеловушками и смолоуловителями. Эти сооружения
обычно применяют для очистки производственных сточных вод.
Наконец, для освобождения
сточных вод от частиц очень мелкой суспензии, находящейся во взвешенном
состоянии и коллоидов, применяют фильтрование сточных вод через
специальные ткани (сетки) или слой зернистого материала, на поверхности
и в толще которого задерживаются выделяемые из сточных вод примеси.
Фильтрование применяют при механической очистке главным образом
производственных сточных вод или при доочистке хозяйственно-фекальных
сточных вод. Механическую очистку как самостоятельный метод применяют
в тех случаях, когда достигамое при ее применении освобождение сточных
вод от загрязнений позволяет (по местным условиям и в соответствии
с санитарными правилами) использовать осветленную воду для тех или
иных производственных целей или спускать эти воды в водоем. Во всех
других случаях механическая очистка служит предварительной стадией
перед биохимической (биологической) очисткой.
Биохимические методы
очистки сточных вод основаны на жизнедеятельности микроорганизмов,
способствующие окислению и минерализации органических веществ, находящихся
в сточных водах в виде тонких суспензий, коллоидов и в растворе.
Применяемые при этом сооружения носят общее название окислителей.
Существующие в настоящее
время сооружения для биохимической очистки сточных вод могут быть
разделены на два основных типа: сооружения, в которых очистка происходит
в условиях, близких к естественным; сооружения, в которых очистка
происходит в искусственно созданных условиях.
Сооружения для биохимической
очистки в естественных условиях в свою очередь могут быть разделены
на сооружения, в которых происходит фильтрование очищаемых сточных
вод (земледельческие поля орошения и поля фильтрации), и на сооружения,
представляющие собой естественные бассейны (пруды). Для биохимической
очистки сточных вод в искусственных условиях применяют биологические
фильтры и аэротенки. В этих сооружениях процесс очистки протекает
более интенсивно, чем в естественных условиях. Для уничтожения бактериальных
загрязнений сточную воду перед спуском в водоемы подвергают обеззараживанию.
Химические методы очистки
заключаются в том, что в очищаемую воду вводят реагенты (коагулянт,
известь и т. п.). Вступая в химическую реакцию с находящимися в
воде примесями, реагент способствует более полному выделению нерастворенных
веществ, коллоидов и части растворенных веществ и тем самым способствует
уменьшению их концентрации в сточной воде, переводит растворимые
соединения в нерастворимые или растворимые, но безвредные; изменяет
реакцию сточных вод, в частности, нейтрализует их; обесцвечивает
окрашенную воду и т. п.
При очистке сточных вод
любым описанным выше методом образуется осадок вследствие выпадения
нерастворенных веществ в первичных отстойниках. Кроме того, в результате
биохимической очистки образуется большое количество осадка, который
выделяется во вторичных отстойниках.
Осадок состоит из твердых
веществ сильно разбавленных водой. В сыром состоянии при очистке
бытовых и некоторых производственных вод этот осадок имеет неприятный
запах и является опасным в санитарном отношении, так как содержит
огромное количество бактерий и яиц гельминтов.
Для уменьшения количества
органических веществ в осадке и придания ему лучших санитарных показателей
осадок подвергают воздействию анаэробных микроорганизмов (сбраживанию)
в соответствующих сооружениях. К таким сооружениям относят септики,
двухъярусные отстойники и метантенки.
Первые два типа сооружений
выполняют одновременно две задачи: выделение из сточных вод нерастворенных
веществ путем отстаивания и сбраживания образующегося осадка. Метантенки
предназначены только для сбраживания осадка.
Для уменьшения влажности
осадка сточных вод и его объема применяют иловые пруды (для небольших
станций), иловые площадки и установки для термического или механического
обезвоживания (вакуум-фильтры).
На очистку промышленных
стоков распространяются все известные методы и сооружения механической,
химической и биохимической очистки бытовых стоков. Однако большое
разнообразие состава и часто исключительно высокая опасность для
окружающей среды некоторых производственных сточных вод требуют
специфических, в основном физико-химических методов их очистки к
которым относятся: сорбция, экстракция, коагуляция, флотация, электролиз,
эвапорация, ионный обмен, кристаллизация и др. Для реализации этих
методов созданы соответствующие сооружения.
Ниже будут рассмотрены
технологические схемы и важнейшие сооружения, используемые преимущественно
для очистки сточных вод бытового происхождения.