Очистка сточных вод представляет собой  комплекс мероприятий, направленных на удаление загрязнений, содержащихся в сточных водах. Для выполнения рассматриваемой задачи устанавливается специальное оборудование. Зачастую процесс очистки стоков делиться на 4 основных этапа: биологический,  механический, физико-химический, проведение дезинфекции. В данной статье рассмотрим особенности механического метода очиcтки сточных вод подробнее.

Содержание

Определение механической очистки стоков
Как проводится механическая фильтрация
Применяемое оборудование при механической фильтрации
Загрузочные материалы для механической очистки
Механическая фильтрация в быту

Определение механической очистки стоков

Существует большое количество методов фильтрации стоков и их переработки. На первоначальному этапе проводится удаление взвешенных и твердых частиц. Механический метод  подготавливает стоки к дальнейшей биологической и физико-химической обработки.

Механическая очистка сточных вод встречается как в быту, так и в промышленности. Примером бытового применения метода можно назвать установку септиков – первоначальная фильтрация заключается в отделении крупных частиц, которые попросту не могут быть переработаны бактериями. Данный метод фильтрации применяется и в промышленности, но только используются другие процессы.

Как проводится механическая фильтрация

За долгое время рассмотрения процесса переработки стоков было создано довольно много методов переработки стоков:

1. Процеживание. Первичная ступень обработки сточных вод заключается в ее пропуске через стальную решетку с небольшими по размеру секциями. В результате процеживания на решетке остается примесь, частички которой имеют размеры больше отверстий сетки. После процеживания приходится выполнять очистку сетки от примеси, так как ее пропускная способность существенно снижается. После данной очистки стоки идут на следующий этап, который может быть биологическим, физико-химическим или иным.
2. Отстаивание – наиболее распространенный метод механической очистки, так как он может проводится при небольшой периодичности обслуживания используемого оборудования. Метод основан на основных законах физики: под действием силы гравитации взвешенные частицы под действием своего веса оседают на дне отстойника, после чего часть выталкивается на поверхность. Этот метод применялся при создании осветлителей, песколовок и отстойников, нефтеуловителей. Примером можно назвать ситуацию, когда в песколовках из сточных вод выделяются тяжелые частицы, к примеру, минеральные частицы. Песок и небольшие камни оседают на дне, образуется иловое образование, которое убирается путем чистки. Современные устройства быстрой очистки позволяют провести фильтрацию в течение 2-х минут, но в отстойниках это время увеличивается до 2-х часов. В зависимости от особенностей канализационной системы отстойники могут быть вертикального, радиального и горизонтального, комбинированного типа. Важное значение имеет то, в каком направлении и под каким давлением подается вода. В процессе могут выделяться вещества, размер которых составляет не менее 0,25 мм.
3. Фильтрование предусматривает пропускание сточных вод через материалы, которые имеют пористую структуру. Фильтровальные материалы могут быть представлены кварцевым песком, гравием, антрацитом и другие природными материалами. Фильтрация также проводится при использовании сетки с очень небольшими отверстиями. В результате прохождения стоков через фильтрующие материалы остается осадок, который при обслуживании оборудования просто удаляется с поверхности.
4. Центрифугирование предусматривает применение специального оборудования – гидроциклонов. Подобные очистительные установки бывают напорного и безнапорного действия, в которых происходит отсеивание частиц во за счет центробежной силы при вращении жидкости. Отметим тот момент, что подобное оборудование имеет высокую производительность и компактность, есть возможность провести автоматизацию процесса.
5. Цилиндрический «пакет», представленный полимерными дисками. В данном случае поверхность полимерных дисков образует структуру, при попадании в которую воды очищается от крупных примесей. У этого метода есть довольно много преимуществ: простота используемой конструкции, надежность – эти моменты определяют распространение данного типа фильтрующего оборудования. Практичность применения заключается в том, что при желании дисковые фильтры можно промыть достаточно быстро и просто. При этом для очистки конструкции не нужно применять специальные средства. Применение современных цилиндрических «пакетов» полимерных дисков позволяет провести фильтрацию стоков примерно 20%.
6. Флотация – еще один распространенный метод, который получил широкое применение в нефтеперерабатывающей, химической, металлообрабатывающей и пищевой промышленности. Особенности данного метода заключаются в следующем: газ подается в жидкость и становится причиной появления пузырьков, которые выдавливают на поверхность частицы загрязнений. Через какое-то время на поверхности образуется пена с высоким содержанием загрязняющих веществ. Стоит учитывать тот момент, что степень фильтрации составляет около 90-95%. Газ подается с помощью электролиза, а для повышения эффективности метода добавляются специальные вещества – коагулянты. Они способны существенно ускорить процесс выпадения загрязнений в осадок.

Рассматриваемые методы очистки позволяют провести фильтрацию сточных вод примерно на 10-30%. Более глубокая очистка предусматривает применение других методов.

Применяемое оборудование при механической фильтрации

Есть довольно много различного оборудования, которое может применяться для механической фильтрации:

1. Решетка используется крайне часто для блокировки движущихся крупных частиц в потоке стоков. Ее конструктивные особенности заключатся в наличии металлического каркаса, на котором закреплены металлические стержни или пластины. Они располагаются как вертикально, так и горизонтально или под наклоном. Многие конструкции имеют систему удаления засора, который образуется при фильтрации стоков. В некоторых случаях решетка устанавливается вместе с дробилкой – она уменьшает размеры фракций.
2. Песколовки имеют высокую надежность в случае, если нужно обеспечить фильтрацию стоков от различных минеральных веществ. По причине высокой плотности они оседают на дне конструкции. При выборе данной фильтрующей установки следует уделить внимание условиям, при которых они могут устанавливаться. Примером назовем медленное движение воды, когда мелкие частицы оседают на дне, но это нежелательно. Подходящая скорость движения стоков 15-30 см в секунду. Песколовки зачастую устанавливаются на горизонтальных участках системы и имеют два основных элемента: рабочий и осадочный. Рабочий элемент пропускает сточные воды, осадочный предназначен для их накопления. После длительного периода эксплуатации фильтрующей установки нужно выполнять очистку дна, для чего устанавливается насос или гидроэлеватора или другой механизм – все зависит от объема стоков. Важным моментом назовем то, что хорошая песколовка способна очистить стоки на 75%.
3. Отстойники – достаточно распространенный тип оборудования, который также позволяет удалить из стоков частицы. Отстойники классифицируются по назначению устройства: они устанавливаются перед очистительным сооружением или после него. По данному показателю устройство делится на первичный и вторичный отстойник.
4. Иловые площадки. Подобные конструкции обеспечивают высушивание влажных осадков, которые попадают в систему. При влажности стоков около 100% она снижается до показателя 75%, после чего объем примеси существенно снижается. Процесс фильтрации предусматривает использование достаточно большого участка земли, вокруг которого размещают земляные валы. В результате образуется несколько слоев осадка, часть жидкости выпаривается, а другая проходит в грунт. В результате завершения этого процесса фильтрации осадок собирается и вывозится вручную, иловая вода отводится к других очистительным сооружениям.

Вышеприведенные методы чаще встречаются в промышленности. Из-за высокой стоимости и больших размеров очистительных конструкций их применение в быту нецелесообразно.

Загрузочные материалы для механической очистки

Некоторые материалы могут существенно ускорить процесс фильтрации. В прошлом загрузочные материалы были представлены кварцевым песком или сульфоуглем, но сегодня появилось куда большее количество синтетических загрузочных материалов. В результате применения современных загрузочных материалов промывка фильтров уже не создает много проблем, существенно сокращаются расходы на обслуживание фильтрующих элементов.

Наиболее важным показателем, который определяет пригодность станции очистки воды, является скорость фильтрации подающихся стоков. В целом система имеет показатель пропускной способности. На данный показатель может влиять температура воды, степень загрязнения сточных вод, тип применяемого фильтрующего материала и другие показатели.

Фильтры, применяющиеся для механической очистки устроены таким образом, что жидкость сначала проходит через верхние слои и только потом проникает в глубокие. Этот момент становится причиной равномерного задерживания частиц. Загрузочные материалы, которые применяются на момент механической очистки, имеют свойство постепенного истирания. Именно поэтому обслуживание в первую очередь заключается в постоянно контроле количества загрузочного материала, при необходимости он заменяется или восполняется.

Механическая фильтрация в быту

В быту механическая очистка стоков проводится крайне редко, так как этот метод имеет невысокую эффективность. Примером можно назвать то, что биологический метод очистки предусматривает удаление примесей и переработку органики примерно на 98%. Однако механическая фильтрация проводится тоже при установке септика.

Многие модели септиков предусматривают предварительное отделение крупных частиц перед попаданием сточных вод внутрь системы. Она представлена решеткой, на которой задерживаются крупные, зачастую, частицы неорганического происхождения, которые не могут быть переработаны бактериями.

Метод фильтрации, предусматривающий отстаивание осадков, встречается в той или иной мере в быту. Примером назовем канализационные колодцы, в которых накапливаются стоки. На протяжении длительного периода их хранения образуется осадок на дне и стенах. Поэтому обслуживание накопительных колодцев зачастую предусматривает очистку его стенок и дна от иловых образований.