Очистки сточных вод: Технологии очистки

Очистные сооружения: виды очистки сточных вод

Очистные сооружения – это комплекс специальных сооружений, предназначенный для очистки сточных вод от содержащихся в них загрязнений. Очищенная вода либо используется в дальнейшем, либо сбрасывается в природные водоёмы (Большая советская энциклопедия).

Каждый населенный пункт нуждается в эффективных очистных сооружениях. От работы этих комплексов зависит, какая вода будет попадать в окружающую среду и как это в дальнейшем отразится на экосистеме. Если жидкие отходы не очищать вообще, то погибнут не только растения и животные, но и будет отравлена почва, а вредные бактерии могут попасть в организм человека и вызвать тяжелые последствия.

Каждое предприятие, имеющее токсичные жидкие отходы, обязано заниматься системой очистных сооружений. Таким образом, это отразится на состоянии природы, и улучшит условия жизни человека. Если очистные комплексы будут эффективно работать, то сточные воды станут безвредными при попадании в грунт и водоемы. Размеры очистных сооружений (далее – О.С.) и сложность очистки сильно зависят от загрязнённости сточных вод и их объёмов. Более подробно о этапах очистки сточных вод и видах О.С. читайте далее.

Содержание статьи

1. Основные этапы очистки сточных вод:
2. Доочистка сточных вод:
3. Вспомогательные сооружения
4. Виды очистных сооружений:
5. Проектирование, монтаж и обслуживание очистных сооружений

Этапы очистки сточных вод

Наиболее показательным в плане наличия этапов очистки воды являются городские или локальные О.С., рассчитанные на крупные населённые пункты. Именно хозяйственно-бытовые стоки наиболее сложны в очистке, так как содержат разнородные загрязнители.

Для сооружений по очистке воды из канализации характерно то, что они выстраиваются в определенной последовательности. Такой комплекс называется линией очистных сооружений. Схема начинается с механической очистки. Здесь чаще всего используются решетки и песколовки. Это начальный этап всего процесса обработки воды.

Это могут быть остатки бумаги, тряпки, вата, пакеты и другой мусор. После решеток в работу вступают песколовки. Они необходимы для того, чтобы задерживать песок, в том числе и крупных размеров.

Механический этап очистки сточных вод

Первоначально все воды из канализации поступают на главную насосную станцию в специальный резервуар. Этот резервуар призван компенсировать повышенную нагрузку в пиковые часы. А мощный насос равномерно нагнетает соответствующий объём воды для прохождения всех ступеней очистки.

Далее вода поступает в цех механической очистки. До 75% загрязнений устраняется именно на этом этапе. Здесь существует несколько приспособлений для удаления крупного мусора и нерастворимых примесей:

1. Решётки и сита улавливают крупный мусор более 16 мм – банки, бутылки, тряпки, пакеты, продукты питания, пластмассу и т.д. В дальнейшем этот мусор либо перерабатывается на месте, либо вывозится в места переработки твёрдых бытовых и промышленных отходов. Решетки представляют собой вид поперечных металлических балок, расстояние между которыми равно нескольким сантиметрам.

2. Песколовки. На самом деле они улавливают не только песок, но и маленькие камушки, осколки стекла, шлак и пр. Песок довольно быстро оседает на дно под действием силы тяжести. Затем осевшие частицы специальным устройством сгребается в углубление на дне, откуда и выкачивается насосом. Песок промывается и утилизируется.

3. Жироловки. Здесь удаляются все примеси, которые всплывают на поверхность воды (жиры, масла, нефтепродукты и пр.) и . По аналогии с песколовкой, они также удаляются специальным скребком, только с поверхности воды.

4. Отстойники – важный элемент любой линии очистных сооружений. В них происходит освобождение воды от взвешенных веществ, в том числе от яиц гельминтов. Они могут быть вертикальными и горизонтальными, одноярусными и двухъярусными. Последние наиболее оптимальны, так как при этом вода из канализации в первом ярусе очищается, а осадок (ил), который там образовался, через специальное отверстие сбрасывается в нижний ярус. Каким же образом в таких сооружениях происходит процесс освобождения воды из канализации от взвешенных веществ? Механизм довольно прост. Отстойники представляют собой резервуары больших размеров круглой или прямоугольной формы, где происходит осаждение веществ под действием силы тяжести.

Для ускорения этого процесса можно использовать специальные добавки – коагулянты или флоккулянты. Они способствуют слипанию мелких частиц вследствие изменения заряда, более крупные вещества быстрее осаждаются. Таким образом, отстойники – это незаменимые сооружения для очистки воды из канализации. Важно учесть, что при простой водоподготовке они тоже активно используются. Принцип работы основан на том, что вода поступает с одного конца устройства, при этом диаметр трубы при выходе становится больше и ток жидкости замедляется. Все это способствует осаждению частиц.

5. Прочие элементы механической очистки сточных вод могут использоваться в зависимости от степени загрязнённости воды и проекта конкретного очистительного сооружения. К ним относятся: мембраны, фильтры, септики и пр.

Если сравнивать этот этап с обычной водоподготовкой для питьевых целей, то в последнем варианте такие сооружения не применяются, в них нет необходимости. Вместо них происходят процессы осветления и обесцвечивания воды. Механическая очистка очень важна, так как в дальнейшем она позволит более эффективно провести биологическую очистку.

Биологические очистные сооружения сточных вод

Биологическая очистка может быть, как самостоятельным очистным сооружением, так и важным этапом в многоступенчатой системе больших городских очистительных комплексов.

Суть биологической очистки заключается в удалении из воды различных загрязнителей (органики, азота, фосфора и пр.) при помощи специальных микроорганизмов (бактерий и простейших). Эти микроорганизмы питаются вредными загрязнениями, содержащимися в воде, тем самым очищая её.

С технической точки зрения биологическая очистка осуществляется в несколько этапов:

1. Аэротенк – прямоугольный резервуар, где вода после механической очистки смешивается с активным илом (специальными микроорганизмами), который и очищает её. Микроорганизмы бывают 2 видов:

• Аэробные – использующие кислород для очистки воды. При использовании этих микроорганизмов воду перед попаданием в аэротенк необходимо обогащать кислородом.
• Анаэробные – НЕ использующие кислород для очистки воды.

2. Цех очистки воздуха необходим для удаления неприятно пахнущего воздуха с последующей его очисткой. Этот цех необходим, когда объём сточных вод достаточно большой и/или очистные сооружения расположены вблизи населённых пунктов.

3. Вторичные отстойники. Здесь вода очищается от активного ила путём его отстаивания. Микроорганизмы оседают на дно, где при помощи придонного скребка транспортируются к приямку. Для удаления всплывающего ила предусмотрен поверхностный скребковый механизм.

4. Обработка осадка. Схема очистки включает в себя и сбраживание осадка. Из очистных сооружений важен метантенк. Он представляет собой резервуар для сбраживания осадка, который образуется при отстаивании в двухъярусных первичных отстойниках. В ходе процесса сбраживания образуется метан, который можно использовать в других технологических операциях. Образовавшийся ил собирается и вывозится на специальные площадки для тщательного просушивания. Для обезвоживания осадка нашли широкое применение иловые площадки и вакуум-фильтры. После этого он может утилизироваться или использоваться для других нужд. Сбраживание происходит под влиянием активных бактерий, водорослей, кислорода. В схему очистки воды из канализации могут входить и биофильтры.

Оптимальнее всего размещать их до вторичных отстойников, чтобы вещества, которые унеслись с током воды из фильтров, могли осаждаться в отстойниках. Целесообразно для ускорения очистки применять так называемые преаэраторы. Это устройства, которые способствуют насыщению воды кислородом для ускорения аэробных процессов окисления веществ и биологической очистки. Нужно отметить, что очистка воды из канализации условно разделена на 2 этапа: предварительную и заключительную.

Система очистных сооружений вместо полей фильтрации и орошения может включать и биофильтры.

Биофильтры – это устройства, где сточные воды очищаются, проходя через фильтр, содержащий активные бактерии. Он состоит из твердых веществ, в качестве которых может использоваться гранитная крошка, пенополиуретан, пенопласт и другие вещества. На поверхности этих частиц образуется биологическая пленка, состоящая из микроорганизмов. Они разлагают органические вещества. По мере загрязнения биофильтры нужно периодически очищать.

Сточные воды подаются в фильтр дозировано, в противном случае большой напор может погубить полезные бактерии. После биофильтров применяются вторичные отстойники. Ил, образованный в них, поступает частично в аэротенк, а остальная его часть – на илоуплотнители. Выбор того или иного способа биологической очистки и вида очистных сооружений во многом зависит от требуемой степени очистки сточных вод, рельефа, типа грунта и экономических показателей.

Доочистка сточных вод

После прохождения основных этапов очистки из сточных вод удаляется 90-95% всех загрязнений. Но оставшиеся загрязнители, а также остаточные микроорганизмы и продукты их жизнедеятельности не позволяют сбрасывать эту воду в природные водоёмы. В связи с этим на очистных сооружениях и были введены различные системы доочистки сточных вод.

Биореакторы глубокой доочистки

В биореакторах происходит процесс окисления следующих загрязнителей:

• органических соединений, которые были «не по зубам» микроорганизмам,
• самих этих микроорганизмов,
• аммонийного азота.

Происходит это путем создания условий для развития автотрофных микроорганизмов, т. е. превращающих неорганические соединения в органические. Для этого используются специальные пластмассовые засыпные диск с высокой удельной площадью поверхности. Проще говоря, эти диск с отверстием в центре. Для ускорения процессов в биореакторе используется интенсивная аэрация.

Фильтры доочистки сточных вод

Фильтры очищают воду при помощи песка. Песок непрерывно обновляется в автоматическом режиме. Фильтрация осуществляется на нескольких установках путём подачи к ним воды снизу-вверх. Для того, чтобы не использовать насосы и не расходовать электричество эти фильтры устанавливают на уровне ниже чем другие системы. Промывка фильтров устроена таким образом, что не требует большого количества воды. Поэтому они занимают не такую большую площадь.

Обеззараживание воды ультрафиолетом

Дезинфекция или обеззараживание воды – важная составляющая, которая обеспечивает безопасность ее для водоема, в который она будет сброшена. Дезинфекция, то есть уничтожение микроорганизмов, является заключительным этапом очищения стоков канализации. Для обеззараживания могут применяться самые разнообразные способы: ультрафиолетовое облучение, действие переменного тока, ультразвук, гамма-облучение, хлорирование.

УФО – очень эффективный способ, с помощью которого уничтожается примерно 99% всех микроорганизмов, в том числе бактерий, вирусов, простейших, яиц гельминтов. Он основан на способности разрушать мембрану бактерий. Но этот метод не применяется так широко. Кроме того, его эффективность зависит от мутности воды, содержания в ней взвешенных веществ. И лампы УФО довольно быстро покрываются налётом из минеральных и биологических веществ. Для предотвращения этого предусмотрены специальные излучатели ультразвуковых волн.

Наиболее часто используется после очистных сооружений метод хлорирования. Хлорирование бывает разным: двойным, суперхлорированием, с преаммонизацией. Последнее необходимо для предупреждения неприятного запаха. Суперхлорирование предполагает воздействие очень больших доз хлора. Двойное действие заключается в том, что хлорирование осуществляется в 2 этапа. Это более характерно для водоподготовки. Метод хлорирования воды из канализации очень эффективен, кроме того, хлор обладает эффектом последействия, чем не могут похвастаться другие методы очистки. После обеззараживания стоки сливаются в водоем.

Очистка от фосфатов

Фосфаты – это соли фосфорных кислот. Они широко применяются в синтетических моющих средствах (стиральных порошках, средствах для мытья посуды и пр.). Фосфаты, попадая в водоёмы, приводят к их эвтрофикации, т.е. превращению в болото.

Очистка сточных вод от фосфатов осуществляется путём дозированного добавления специальных коагулянтов в воду перед сооружениями биологической очистки и перед песчаными фильтрами.

Вспомогательные помещения очистных сооружений

Цех аэрации

Аэрация – это активный процесс насыщения воды воздухом, в данном случае путём пропускания пузырьков воздуха через воду. Аэрация используется во многих процессах в очистных сооружениях. Подача воздуха осуществляется одной или несколькими воздуходувками с частотными преобразователями. Специальные датчики кислорода регулируют количество подаваемого воздуха, чтобы его содержание в воде было оптимальным.

Утилизация избыточного активного ила (микроорганизмов)

На биологическом этапе очистки сточных вод образуется избыточный ил, так как микроорганизмы в аэротенках активно размножаются. Избыточный ил обезвоживается и утилизируется.

Процесс обезвоживания проходит в несколько этапов:

1. В избыточный ил добавляется специальные реагенты, которые приостанавливают деятельность микроорганизмов и способствуют их сгущению
2. В илоуплотнителе ил уплотняется и частично обезвоживается.
3. На центрифуге ил отжимается и из него удаляются остатки влаги.
4. Поточные осушители при помощи непрерывной циркуляции тёплого воздуха окончательно высушивают ил. Высушенный осадок имеет остаточную влажность 20-30%.
5. Затем ил упаковывается в герметичные контейнеры и утилизируется
6. Вода же, удалённая из ила, отправляется обратно к началу цикла очистки.

Очистка воздуха

К сожалению, очистные сооружения пахнут не самым лучшим образом. Особенно вонючим является этап биологической обработки сточных вод. Поэтому если очистное сооружение находится вблизи населённых пунктов или объём сточных вод велик настолько, что плохо пахнущего воздуха образуется очень много – нужно подумать об очистке не только воды, но и воздуха.

Очистка воздуха, как правило, проходит в 2 этапа:

1. Первоначально загрязнённый воздух подается в биореакторы, где он соприкасается со специализированной микрофлорой, адаптированной для утилизации органических веществ, содержащихся в воздухе. Именно эти органические вещества являются причиной дурного запаха.
2. Воздух проходит стадию обеззараживания ультрафиолетом для предотвращения попадания данных микроорганизмов в атмосферу.

Лаборатория на очистных сооружениях

Вся вода, которая выходит из очистных сооружений должна систематически контролироваться в лаборатории. Лаборатория определяет наличие в воде вредных примесей и соответствие их концентрации установленным нормам. В случае превышения того или иного показателя работники очистного сооружения проводят тщательный осмотр соответствующего этапа очистки. И в случае обнаружения неисправности устраняют её.

Административно-бытовой комплекс

Персонал обслуживающий очистное сооружение может достигать нескольких десятков человек. Для их комфортной работы и создаётся административно-бытовой комплекс в него входят:

• Мастерские по ремонту оборудования
• Лаборатория
• Диспетчерская
• Кабинеты административно-управленческого персонала (бухгалтерии, кадровой службы, инженерная и пр.)
• Кабинет руководителя.

Электроподстанция

Электроснабжение О.С. выполняется по первой категории надёжности. Так как длительная остановка работы О.С. из-за отсутствия электричества может вызвать выход О.С. из строя.

Для предотвращение аварийных ситуаций электроснабжение О. С. осуществляется из нескольких независимых источников. В отделении трансформаторной подстанции предусматривается ввод силового кабеля от городской системы электроснабжения. А также ввод независимого источника электрического тока, например, от дизельного генератора, на случай аварии в городской электросети.

Заключение

На основании всего вышесказанного можно сделать заключение о том, что схема очистных сооружений очень сложна и включает различные этапы очистки сточной воды из канализации. В первую очередь необходимо знать, что данная схема применяется только для бытовых сточных вод. Если же имеют место промышленные стоки, то в этом случае дополнительно включают специальные методы, которые будут направлены на снижение концентрации опасных химических веществ. В нашем случае схема очистки включает следующие основные этапы: механическую, биологическую очистку и обеззараживание (дезинфекцию).

Механическая очистка начинается с применения решеток и песколовок, в которых задерживается крупный мусор (тряпки, бумага, вата). Песколовки нужны для осаждения излишнего песка, особенно крупного. Это имеет большое значение для последующих этапов. После решеток и песколовок схема очистных сооружений воды из канализации включает использование первичных отстойников. В них под силой тяжести оседают взвешенные вещества. Для ускорения этого процесса нередко применяют коагулянты.

После отстойников начинается процесс фильтрации, который осуществляется главным образом в биофильтрах. Механизм действия биофильтра основан на действии бактерий, которые разрушают органические вещества.

Следующий этап – вторичные отстойники. В них ил, который унесло с током жидкости, оседает. После них целесообразно использовать метантенк, в нем сбраживается осадок и вывозится на иловые площадки.

Следующий этап – биологическая очистка с помощью аэротенка, полей фильтрации или полей орошения. Заключительный этап – дезинфекция.

Виды очистных сооружений

Для обработки воды применяются самые различные сооружения. Если планируется проводить данные работы в отношении поверхностных вод непосредственно перед их подачей в разводящую сеть города, то применяются следующие сооружения: отстойники, фильтры. Для сточных вод можно использовать более широкий круг устройств: септики, аэротенки, метантенки, биологические пруды, поля орошения, поля фильтрации и так далее. Очистные сооружения бывают нескольких видов в зависимости от их предназначения. Они отличаются не только объёмами очищаемой воды, но и наличием этапов её очистки.

Городские очистные сооружения

Данные О.С. являются самым крупными из всех, они применяются в крупных мегаполисах и городах. В таких системах применяют особо эффективные методы очистки жидкости, например, химическую обработку, метантанки, установки флотации Они предназначены для очистки городских сточных вод. Эти воды представляют собой смесь бытовых и производственных стоков. Поэтому загрязнителей в них весьма много, и они очень разнообразны. Воды очищаются до нормативов сброса в водоем рыбохозяйственного назначения. Нормативы регламентируются приказом Минсельхоза России от 13.12.2016 г. № 552 «Об утверждении нормативов качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе нормативов предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного значения».

На данных О.С., как правило, используются все этапы очистки воды, описанные выше. Наиболее показательным является пример Курьяновских очистных сооружений.

Курьяновские О.С. являются крупнейшими в Европе. Его мощность составляет мощностью 2,2 млн.м3/сут. Они обслуживают 60% сточных вод города Москвы. История этих объектов уходит своими корнями в далёкий 1939 год.

Локальные очистные сооружения

Локальные очистные сооружения – это сооружения и устройства, предназначенные для очистки сточных вод абонента перед их сбросом в систему коммунальной канализации (определение дано Постановлением Правительства РФ от 12 февраля 1999 г. №167).

Существует несколько классификаций локальных О. С., например, существуют локальные О.С. подключаемые к центральной канализации и автономные. Локальные О.С. могут использоваться на следующих объектах:

• В небольших городах
• В поселках
• В санаториях и пансионатах
• На автомойках
• На приусадебных участках
• На производственных предприятиях
• И на прочих объектах.

Локальные О.С. могут быть весьма различны от небольших узлов до капитальных сооружений, которые ежедневно обслуживает квалифицированный персонал.

Очистные сооружения для частного дома.

Для утилизации сточных вод частного дома используется несколько решений. Все они имеют свои преимущества и недостатки. Однако выбор всегда остаётся за владельцем дома.

1. Выгребная яма. По правде говоря, это даже не очистное сооружение, а просто резервуар для временного хранения стоков. При заполнении ямы вызывается ассенизационная машина, которая выкачивает содержимое и отвозит его для дальнейшей переработки.

Эту архаичную технологию до сих пор используют из-за её дешевизны и простоты. Однако она имеет и существенные недостатки, которые, порой, сводят на нет все её достоинства. Сточные воды могут попадать в окружающую среду и подземные воды, тем самым загрязняя их.  Для ассенизаторской машины нужно предусматривать нормальный подъезд, так как вызывать её придётся достаточно часто.

2. Накопитель. Представляет собой ёмкость из пластика, стеклопластика, металла или бетона, куда сливаются сточные воды и хранятся. Затем они выкачиваются и утилизируются ассенизаторской машиной. Технология аналогична выгребной яме, но воды не загрязняют окружающую среду. Минусом такой системы является тот факт, что весной при большом количестве воды в грунте накопитель может быть выдавлен на поверхность земли.

3. Септик – представляет собой большие емкости, в них такие вещества, как крупная грязь, соединения органики, камни и песок уходят в осадок, а такие элементы, как различные масла, жиры и нефтепродукты остаются на поверхности жидкости. Бактерии, которые обитают внутри септика, добывают кислород для жизни из выпавшего осадка, при этом снижают уровень азота в сточных водах. Когда жидкость выходит из отстойника, то становится осветленной. Затем ее очищают при помощи бактерий. Однако важно понимать, что в такой воде остается фосфор. Для окончательной биологической очистки могут применяться поля орошения, поля фильтрации или колодцы-фильтры, работа которых тоже основана на действии бактерий и активного ила. На этой площади нельзя будет выращивать растения с глубокой корневой системой.

Септик весьма дорог и может занимать большую площадь. Следует иметь ввиду, что это сооружение, которое предназначено для очистки небольшого количества бытовых сточных вод из канализации. Однако результат стоит затраченных средств. Более наглядно устройство септика отражено на рисунке ниже.

4. Станции глубокой биологической очистки являются уже более серьёзным очистным сооружением в отличии от септика. Для работы этого устройства требуется электроэнергия. Однако и качество очистки воды составляет до 98%. Конструкция является достаточно компактной и долговечной (до 50 лет эксплуатации). Для обслуживания станции в верху, над поверхностью земли имеется специальный люк.

Ливневые очистные сооружения

Несмотря на то, что дождевая вода считается достаточно чистой, однако она собирает с асфальта, крыш и газонов различные вредные элементы. Мусор, песок и нефтепродукты. Для того, чтобы всё это не попадало в ближайшие водоёмы и создаются ливневые очистные сооружения.

В них вода проходит механическую очистку в несколько этапов:

1. Отстойник. Здесь под действием силы тяжести Земли оседают на дно крупные частицы – камешки, осколки стекла, металлические детали и пр.
2. Тонкослойный модуль. Здесь масла и нефтепродукты собираются на поверхности воды, где и собираются на специальных гидрофобных пластинках.
3. Сорбционный волокнистый фильтр. Он улавливает всё то, что пропустил тонкослойный фильтр.
4. Коалесцентный модуль. Он способствует отделению частиц нефтепродуктов, всплывающих на поверхность, размер которых больше 0,2 мм.
5. Угольный фильтр доочистки. Он окончательно избавляет воду от всех нефтепродуктов, которые в ней остаются после прохождения предыдущих ступеней очистки.

Проектирование очистных сооружений

Проектирование О.С. определить их стоимость, правильным образом выбрать технологию очистки, обеспечить надежность работы конструкции, привести сточные воды к нормам качества. Опытные специалисты помогут найти эффективные установки и реагенты, составят схему очистки сточных вод и введут установку в эксплуатацию. Еще один важный момент – составление сметы, которая позволит планировать и контролировать расходы, а также внести коррективы в случае необходимости.

На проект О.С. сильно влияют следующие факторы:

• Объёмы сточных вод. Проектирование сооружений для приусадебного участка это одно, а проект сооружений для очистки сточных вод коттеджного посёлка – это другое. Притом нужно учитывать, что возможности О.С. должны быть больше текущего количества сточных вод.
• Местность. Сооружения для очистки сточных вод требуют подъезда специального транспорта. Также нужно предусмотреть электропитание объекта, отведение очищенной воды, расположение канализации. О.С. могут занимать большую площадь, однако они не должны создавать помех соседним зданиям, сооружениям, участкам дорогам и другим сооружениям.
• Загрязнённость сточных вод. Технология очистки ливневых вод сильно отличается от очистки хозяйственно-бытовых.
• Требуемый уровень очистки. Если заказчик хочет сэкономить на качестве очищаемой воды, то необходимо использовать простые технологии. Однако если нужно сбрасывать воду в природные водоёмы, то качество очистки должно быть соответственным.
• Компетентность исполнителя. Если Вы заказываете О.С. у неопытных компаний, то готовьтесь к неприятным сюрпризам в виде увеличения смет на строительство или вплывшего по весне септика. Это случается потому, что в проект забывают включить достаточно критичные моменты.
• Технологические особенности. Используемые технологии, наличие или отсутствие этапов очистки, необходимость возведения систем, обслуживающих очистное сооружение – всё это должно отражаться в проекте.
• Другое. Невозможно всё предусмотреть наперёд. По мере проектирования и монтажа очистного сооружения в проект плана могут вноситься различные изменения, которые нельзя было предусмотреть на начальном этапе.

Этапы проектирования очистного сооружения:

1. Предварительные работы. Они включают изучение объекта, уточнение пожеланий заказчика, анализ сточных вод и пр.
2. Сбор разрешительной документации. Этот пункт, как правило, актуален для возведения больших и сложных сооружений. Для их строительства необходимо получить и согласовать соответствующую документацию у надзорных инстанций: МОБВУ, МОСРЫБВОД, Росприроднадзор, СЭС, Гидромет и пр.
3. Выбор технологии. На основании п. 1 и 2. происходит выбор необходимых технологий, используемых для очистки воды.
4. Составление сметы. Затраты на строительство О.С. должны быть прозрачны. Заказчик должен точно знать сколько стоят материалы, какова цена устанавливаемого оборудования, какой фонд оплаты труда рабочих и т.д. Также следует учесть затраты на последующее обслуживание системы.
5. Эффективность очистки. Несмотря на все расчёты результаты очистки могут быть далеки от желаемых. Поэтому уже на этапе планирования О.С. необходимо провести эксперименты и лабораторные исследования, которые помогут избежать неприятных неожиданностей после окончания строительства.
6. Разработка и согласование проектной документации. Для начала возведения очистных сооружений необходимо разработать и согласовать следующие документы: проект санитарно-защитной зоны, проект нормативов допустимых сбросов, проект предельно допустимых выбросов.

Монтаж очистных сооружений

После того как проект О.С. был подготовлен и все необходимые разрешения были получены наступает стадия монтажа. Хотя монтаж дачного септика сильно отличается от строительства очистного сооружения коттеджного посёлка, однако всё равно они проходят несколько стадий.

Во-первых, подготавливается местность. Роется котлован для установки очистного сооружения. Пол котлована засыпается песком и утрамбовывается, либо бетонируется. Если очистное рассчитано на большое количество сточных вод, то как правило, оно возводится на поверхности земли. В таком случае заливается фундамент и на него уже устанавливается здание или сооружение.

Во-вторых, осуществляется монтаж оборудования. Оно устанавливается, подключается к системе канализации и водоотведения, к электрической сети. Этот этап очень важен так как он требует от персонала знаний специфики работы настраиваемого оборудования. Именно неправильным монтаж, чаще всего, становится причиной выхода из строя оборудования.

В-третьих, проверка и сдача объекта. После монтажа готовое очистное сооружение проходит проверку на качество очистки воды, а также на способность работать в условиях повышенной нагрузки. После проверки О.С. сдаётся заказчику или его представителю, а также, при необходимости, проходит процедуру государственного контроля.

Обслуживание очистных сооружений

Как и любое оборудование очистное сооружение тоже нуждается в обслуживании. В первую очередь из О.С. необходимо удалять крупный мусор, песок, а также избыточный ил, которые образуются в ходе очистки. На крупных О.С. количество и разновидность удаляемых элементов может быть значительно больше. Но в любом случае удалять их придётся.

Во-вторых, осуществляется проверка работоспособности оборудования. Неполадки в каком-либо элементе могут быть чреваты не только снижением качества очистки воды, но и выходом из строя всего оборудования.

В-третьих, в случае обнаружения поломки, оборудование подлежит ремонту. И хорошо, если оборудование будет на гарантии. Если же гарантийный срок истёк, то ремонт О.С. придётся осуществлять за свой счёт.

Причины поломки очистных сооружений:

1. Неправильный выбор вида О.С. на стадии проектирования.
2. Неправильный монтаж оборудования.
3. Превышение предельного количества сточных вод.
4. Сбои в электроснабжении.
5. Нерегулярная очистка О.С.
6. Нарушение правил пользования О.С.
7. Прочее.

Таким образом, в этой статье мы получили определение очистных сооружений, узнали основные этапы очистки сточных вод (механический и биологический). Поняли, что во многих случаях следует сточные воды доочищать. Вспомогательные помещения используются только на крупных О.С. Видов очистных сооружений существует достаточно много: городские, локальные, ливневые и пр. Все они предназначены для различных объёмов сточных вод и мест их использования. Жизненный цикл О.С. можно разделить на 3 этапа: проектирование, монтаж и обслуживание.

Если вас интересует стоимость очистных сооружений, то уточняйте информацию у опытных специалистов по телефону +7 (495) 662-40-35. Сотрудники нашей компании имеют многолетний опыт работы в данной сфере, обладают соответствующими знаниями, потому быстро и качественно подберут для вас подходящие системы очистки и модели оборудования.

Если у Вас есть какие-либо вопросы, то оставьте свои контактные данные, наш специалист свяжется с Вами!

Водоочистные сооружения: этапы очистки воды

Дляочистки сточных вод применяется комплекс мероприятий, который позволяет удалить загрязнения в промышленных и бытовых сточных водах.

Подбор методов и стадий очистки, через которые должны пройти стоки, чтобы их можно было без опасений сбросить в реку или повторно использовать, зависит от характера загрязнений и индивидуален для каждого объекта. Такая задача требует сложных инженерных решений, разработкой которых уже 15 лет занимается научно-производственная фирма «Экосервис».

Очищение сточных вод проходит в несколько этапов:

• механическая очистка;
• физико-химическая очистка биологическая очистка;
• биологическая очистка;
• дезинфекция (при необходимости).

1 этап: Механическая очистка

С помощью механической очистки из стоков удаляются нерастворимые примеси в количестве не превышающем 70 % минеральных загрязнений. Сначала стоки проходят через решетки и сита. На этом этапе удаляются крупные частицы минерального и органического происхождения. Далее сточная вода пропускается через песколовки, в которых мелкие частицы выпадают в осадок и через жироловки, которые удаляют с поверхности воды гидрофобные вещества (масла, жиры). После чего сточные воды подаются в первичные отстойники, где происходит осаждение взвешенной органики. Осадок, находящийся в стоках, со временем осаживается на дно и собирается в центральный приямок. Те вещества, которые легче воды, собираются в бункер специальными приспособлениями.

2 этап: Физико-химическая очистка

Физико-химическая очистка обеспечивает отделение как твердых и взвешенных частиц, так растворенных примесей и наиболее эффективна при локальной очистке сточных вод промышленных предприятий. Физико-химическая очистка включает множество разных способов, основными из которых являются экстракция, флотация, нейтрализация, окисление, сорбция, коагуляция и другие.

Коагуляция — процесс укрупнения дисперсных частиц в результате их взаимодействия с коагулянтами, которые в воде образуют хлопья гидроксидов металлов. Хлопья обладают способностью улавливать коллоидные и взвешенные частицы и быстро оседают на дно резервуара. В качестве коагулянтов обычно используют соли алюминия, железа или их смеси.

Флокуляция — процесс агрегации взвешенных частиц при добавлении в сточную воду высокомолекулярных соединений, называемых флокулянтами. При этом процесс образования хлопьев гидроксидов алюминия и железа интенсифицируется для повышения скорости их осаждения. Таким образом, введение флокулянтов в сточные воды позволяет, с одной стороны, снизить массу используемых коагулянтов, с другой — уменьшить продолжительность процесса хлопьеобразования и повысить скорость их осаждения.

Флотация — процесс, основанный на молекулярном слипании коллоидных и дисперсных примесей с пузырьками воздуха, всплывании комплекса «пузырек-частица» на поверхность воды с образованием пены. При этом происходит концентрирование частиц в образовавшемся пенном слое, затем пена удаляется с поверхности воды. Процесс применяется для очистки вод, содержащих ПАВ, нефть и нефтепродукты, масла, волокнистые частицы.

Принцип напорной флотации заложен в основу оборудования разработанного и производимого НПФ «Экосервис»:

Напорная флотация протекает в три стадии: насыщение сточной воды воздухом под избыточным давлением, последующее резкое снижение давления до атмосферного для образования пузырьков воздуха, всплывающих на поверхность и сепарация.

Фильтрация — в отличие от флотационной очистки применяется на слабозагрязненных стоках, и поэтому является хорошим дополнением на заключительных этапах очистки.

В фильтрационной очистке следует выделить два основных метода: механическая и сорбционная фильтрация.

Наибольшей эффективностью и надежностью обладает последовательное сочетание механической фильтрации и сорбции. При этом первая ступень очистки — механическая удаляет из воды большую часть механический примесей, и тем самым, обеспечивает эффективную и долговременную работу сорбционного материала на второй ступени очистки. Данный процесс реализован в серии фильтров «ФСД» и «ФНП», разработанных и производимых НПФ «Экосервис».

3 этап: Биологическая очистка

Биологическая очистка сточных вод предполагает процесс деградации органической составляющей стоков аэробными или анаэробными микроорганизмами (простейшими и бактериями). То есть процесс очистки воды происходит в результате окисления содержащихся в ней органических частиц бактериями. Продукты окисления «поедаются» другими микроорганизмами. Происходит своеобразный биологический круговорот веществ.  На этапе биологической очистки стоков происходит удаление азота и фосфора, а главное снижается биологическое потребление кислорода.

Данный процесс заложен в основу блока биологической очистки «ББО», который разработан научно-производственной фирмой «Экосервис» в 2008 году в качестве основного технологического оборудования для канализационных очистных сооружений.

Принцип работы «ББО» заключается в организации гидравлических потоков водно-иловой смеси через секции блока с соблюдением технологических параметров процесса на каждой стадии, установленных режимом рециркуляции и регенерации активного ила.

Применение установок комплексной биологической очистки сточных вод серии «ББО» позволяет сделать очистные сооружения более компактными и менее сложными в управлении процессом очистки по сравнению с традиционными системами.

4 этап: Дезинфекция стоков

При необходимости дезинфекцию стоков можно осуществлять с помощью установок ультрафиолетового обеззараживания сточных вод серии «АБИ», разработчик и производитель НПФ «Экосервис». Аппарат предназначен для обеззараживания питьевых и сточных вод от микробиологического и вирусного заражений с помощью ультрафиолетового облучения и может быть использован в системах:

• хозяйственно-питьевого водопользования;
• очистки сточных вод любого типа;
• технического оборотного водоснабжения промышленных предприятий.

Благодаря сочетанию выше описанных методов и формируется технология флотационно-фильтрационной очистки сточных вод, заложенная в основу серийно выпускаемого водоочистного оборудования от НПФ «Экосервис».

Технология обеспечивает последовательное снижение концентрации загрязнений методами экономически оправданными на каждом этапе очистки.

Перейти к списку статей

Очистка сточных вод предприятий нефтехимической промышленности

Задержание нефтепродуктов. Процесс осуществляется с применением нефтеловушек с коалисцентными модулями.

Напорная флотация. Учитывая высокую концентрацию взвешенных веществ, масел и нефтепродуктов в воде, наиболее экономически выгодным процессом является предварительная флотация сточных вод с применением реагентов. Она позволяет удалять до 90-95% взвешенных веществ, масел и нефтепродуктов, тем самым снижая нагрузку на биологические очистные сооружения.

Биологическая очистка. Биологическая очистка может осуществляться как свободноплавающими организмами по запатентованной технологии LBR^®, так и прикрепленным биоценозом по технологии IBR^®. Выбор технологии осуществляется техническими специалистами ЭКОС Групп после анализа исходных данных по составу и объему.

Доочистка и обеззараживание. Доочистка осуществляется в две ступени, в первую очередь на фильтрах с синтетической загрузкой ЁРШ^®, а далее на автоматических дисковых фильтрах. После вода подвергается обеззараживанию на ультрафиолетовых установках с амальгамными лампами.

Дополнительная очистка. В зависимости от специфики производства дополнительными ступенями очистки могут являться системы фильтрации (ультрафильтрация, нанофильтрация для удаления тяжелых металлов и обратный осмос для удаления солей)

Дополнительные условия. Содержащиеся в воде сера S-2 и водород Н+ могут образовывать взрывоопасный и токсичный сероводород h3S, в связи с чем требуется применение электрооборудования во взрывозащищенном исполнении, а также мощная система вентиляции с воздухоочисткой.

Специалисты ЭКОС Групп готовы подобрать наиболее оптимальное технологическое решение и оборудование для очистки как производственных, так и ливневых сточных вод с учетом специфики производства.

Повторное использование очищеных сточных вод

По суммарному потреблению воды, нефтехимическая промышленность занимает первое место среди обрабатывающих отраслей. Главным образом вода расходуется для охлаждения нефтепродуктов и оборудования, для обессоливания нефти, для промывки топлива после защелачивания, для приготовления щелочных растворов и на другие технологические цели.

ЭКОС Групп предлагает снижение эксплуатационных расходов за счет разработки эффективных технологических схем с внедрением систем оборотного водоснабжения и подбором энергоэффективного технологического оборудования.

Очистка сточных вод мясоперерабатывающего производства

Отечественная мясная промышленность при разработке природоохранных мероприятий, наряду с совершенствованием методов локальной очистки должна использовать технологии, снижающие потери сырья и материалов с отработанными водами и уменьшающие концентрации загрязняющих веществ в стоках и выбросах. То есть, необходим переход к безотходным и малоотходным технологиям.

Предлагаемые ЭКОС Групп решения в среднесрочной перспективе обеспечат повышение конкурентоспособности перерабатывающей промышленности, что позволит выполнить поручение Президента Российской Федерации по импортозамещению.

Опыт ЭКОС Групп

После церемонии торжественного пуска комплекса очистных сооружений заместитель генерального директора АО «ЭКОС» по ПНР Дмитрий Обухов дал небольшое интервью местным СМИ: «По итогам проведенной работы можно утверждать, что фирменная технология очистки ЭКОС Групп с применением запатентованной загрузки «ЁРШ®» в очередной раз доказала свою эффективность. В этот раз в достаточно сложных условиях неравномерной и неоднородной технологической нагрузки сточных вод пищевого предприятия.

Это подтверждается результатами протоколов анализов независимой лаборатории, аккредитованной Федеральной службой по надзору в сфере природопользования в Калининградской области. И дает возможность говорить о том, что примененная на ООО «Мираторг Запад» технологическая схема очистки сточных вод может применяться и на других предприятиях пищевой промышленности».

В рамках реализации проекта по реконструкции очистных сооружений ООО «Мираторг Запад» специалисты ЭКОС Групп на базе станции IBR-2500BM добились увеличения производительности очистных сооружений с 1000 до 2500 м3/сут. А также обеспечили качество очистки сточных вод для возможности их сброса в водоем рыбохозяйственного назначения в условиях суточных колебаний состава стоков по загрязняющим веществам и неравномерной технологической нагрузки.

Принцип работы очистных сооружений основан на механизмах биологической очистки микрофлорой микроорганизмов, закрепленных на синтетической загрузке ЁРШ®, с дозированием биогенных элементов в виде азота и фосфора, обеспечивающих постоянство и качество процесса биологической очистки.

Локальная очистка стока перед сбросом в канализацию

Локальная очистка стока жиросодержащих стоков предусматривает установку жироловок на выпусках в канализацию для предотвращения ее забивания, а также уменьшения образования донных отложений и обрастания налипающих жиров в резервуарах очистки. Что позволяет снизить трудозатраты на их обслуживание.

Технологии ЭКОС Групп для очистки сточных вод

Механическая очистка

Механическая очистка предусматривает установку перед приемными резервуарами мацераторов (дробилок) для измельчения крупных загрязнений таких как копыта, кости, камни и предотвращения выхода из строя насосного оборудования.

Измельченный сток подается на комбинированные решетки-песколовки-жироловки для задержания этих веществ.

Усреднение

Усреднитель применяется для выравнивая неравномерного притока сточных вод , а также для выравнивания концентрации загрязнений связанных с технологией производственных процессов. Данное мероприятие позволяет снизить нагрузку на последующие стадии очистки и подобрать более энергоэффективное оборудование.

Напорная флотация

Учитывая высокую концентрацию взвешенных веществ в воде, предварительная флотация сточных вод с применением реагентов является наиболее экономически выгодным процессом. Она позволяет удалять до 90-95% ВВ и жиров тем самым снижая нагрузку на биологические очистные сооружения.

Биологическая очистка

Биологическая очистка может осуществляться как свободноплавающими организмами по запатентованной технологии LBR®, так и прикрепленным биоценозом по технологии IBR®. Выбор технологии осуществляется и техническими специалистами ЭКОС после анализа исходных данных по составу и объему.

Доочистка и обеззараживание

Доочистка осуществляется в две ступени, в первую очередь на фильтрах с синтетической загрузкой, а далее на автоматических дисковых фильтрах. После вода подвергается обеззараживанию на ультрафиолетовых установках с амальгамными лампами. Далее вода может сбрасываться в водоем рыбохозяйственного назначения.

Очистка сточных вод промышленных предприятий • Stowater.ru

В этой статье мы постарались обозначить проблемы с ростом объемов промышленных сточных вод и их очисткой. А также предложить для отечественных предприятий недорогие современные очистные сооружения для решения задач очистки их стоков, избежания проблем с надзорными органами и обеспечения экологической безопасности природных водоемов.

Автор: Алексей Кулаков
Время прочтения: 4 мин.

Проблемы утилизации сточных вод

На сегодняшний день крайне актуальна проблема, связанная с загрязнением окружающей среды ввиду повсеместного наличия и образования сточных вод. И проблема не ограничивается большими объемами хозяйственно-бытовых сточных вод, которые неизбежны и в небольших городах и, тем более, крупных мегаполисах. Значительно бОльшую опасность представляют сточные воды заводов и фабрик. Поэтому очистка сточных вод промышленных предприятий – это глобальная задача, которую необходимо решать.

В мире появляется широкое многообразие промышленных стоков, требующих особого изучения относительно каждой отрасли промышленности. Сточные воды производственных предприятий, при попадании в окружающую экосистему наносят непоправимый ущерб экологии. А при сбросе промышленных стоков в горколлектор увеличивают нагрузку на городские очистные сооружения. Исходя из указанного фактора, на каждом предприятии является важным решение задач, связанных с их очисткой.

Несомненно, именно промышленные предприятия выступают основным источником экологических проблем, связанных со сбросом сточных вод, которые существуют в современном мире. Ведь производственные предприятия сами по себе предполагают использование химических веществ в различных технологических процессах, которые и попадают в стоки и далее в водоемы. Тем самым наносится колоссальный вред окружающему миру.

Очистка промышленных сточных вод, а также промышленные стоки в целом строго регламентированы действующим законодательством, основываясь на которое становится понятно, что каждое  предприятие, на котором образуются сточные воды, обязано минимизировать негативное влияние и последствия от утилизации стоков. В каждом региональном субъекте для предприятий устанавливаются нормы допустимых концентраций загрязняющих веществ в сточных водах, которые сбрасываются в городскую канализацию. И службы коммунального водоотведения отслеживают их соблюдение.

Но установленные законом требования в полном объеме зачастую предприятиями  не выполняются, в подавляющем большинстве случаев показатели загрязненности сточных вод во многом превышают установленные нормы. И одним из ключевых факторов превышения норм по содержанию загрязнений в сточных водах на предприятиях является использование достаточно устаревших в моральном и физическом отношении очистных сооружений, которые не выполняют свои функции.

А также не подлежат модернизации или какой-либо реконструкции, потому что технологически не способны провести очистку до современных требований по очистке.

Очистка сточных вод предприятий требует внедрения новых технологий, способных свести к минимуму негативное влияние на экологию. В этой связи на сегодняшний день успешно разрабатывается, выпускается и повсеместно внедряется современное высокоэффективное водоочистное оборудование.

Компания «Сумма Технологий Очистки Воды» своей целью ставит развитие технологии очистки стоков и производство современного оборудования, которое обеспечит производственным предприятиям эффективное решение соблюдения экологических норм и предотвращения загрязнений окружающей среды.

Модульные сооружения очистки сточных вод промышленных предприятий

Одним из таких типов водоочистного оборудования, эффективно-зарекомендовавшим себя для очистки стоков на предприятиях, являются блочно-модульные очистные сооружения. Это комплексы наземного технологического оборудования полной заводской готовности, которые сразу изготавливаются под условия и требования очистки сточных вод конкретного предприятия – заказчика.

Такие очистные сооружения для промышленных предприятий удобны своей мобильностью, масштабируемостью и возможностью установки, как в помещениях, так и на открытых площадках. К примеру,

• установка на производственных площадках при отсутствии возможности строительства капитальных зданий и в местах, имеющих для этого затрудненные условия;
• возможно наращивать очистные станции по производительности и дополнительными ступенями очистки;
• при необходимости производства очистки сточных вод на объектах, достаточно удаленных от центральной канализации.

Очистное оборудование может размещаться внутри быстровозводимых каркасных зданий или в блок-контейнерах. И для работы таких очистных сооружений на местах потребуется только лишь возможность подключения к электрической сети и коммуникациям для подачи стоков на очистку и отводу очищенной воды.

Модульные очистные сооружения для очистки сточных вод.

Относительно требуемой производительности эти очистные могут размещаться как по одному, так и группироваться из нескольких модулей. Комплектация устанавливаемых модулей производится индивидуально для конкретного заказчика с учетом состава водного стока и требуемой степени их очистки. Очистные сооружения изготавливаются  исключительно с учетом представленного технического задания и некоторых индивидуальных пожеланий заказчика.

 Отметим основные преимущества блочно-модульных установок для очистки сточных вод предприятий наземного исполнения:

• внедрение блочно-модульных очистных устройств не подразумевает строительство капитальных сооружений;
• очистные станции вводятся в эксплуатацию в кротчайшие сроки;
• достаточно простой монтаж на месте использования;
• высокая мобильность посредством автомобильного или железнодорожного транспорта;
• возможность установки в температурном диапазоне от – 55 до + 55 °C;
• возможность быстрого переноса станции.

 Чтобы предприятию получить действительно эффективную очистку стоков, для подбора технологии и оборудования модульных очистных сооружений рекомендуется предоставлять следующие данные:

• максимум расхода воды в сутки на очистку;
• характеристику стоков;
• вариант режима водоотведения в результате очистки;
• направление деятельности объекта промышленности или характеристика стоков;
• ориентировочное месторасположение установки.

В заключение скажем, что наличие сооружений для очистки сточных вод промышленных предприятий позволяет снизить степень загрязнения до тех показателей, при которых стоки можно отводить в окружающую среду без потенциального риска нанести ей урон. Специалисты, разрабатывающие технологии и оборудование водоочистки, выполняют расчеты загрязнения, определяют ряд иных ключевых параметров, которые учитываются при проектировании, производстве, монтаже и запуске в эксплуатацию всех элементов комплекса очистного сооружения.

 Таким образом, предотвращение загрязнения природных водоемов промышленными стоками и охрана окружающей среды в целом и являются ключевыми задачами, стоящими перед современным обществом. И наша компания своей деятельностью способствует сохранению экологии и помогает предприятиям в решении задач  по очистке стоков.

Новые подходы к решению проблемы очистки сточных вод | Научные открытия и технические новинки из Германии | DW

Тема, что и говорить, не слишком аппетитная, однако весьма важная. Нет такой отрасли промышленности, в которой не использовалась бы вода и не стояла бы проблема её очистки. В одной только Германии промышленность расходует почти 10 миллиардов кубометров воды в год. Поэтому нет ничего удивительного в том, что поиск новых, более экономичных и экологичных технологий очистки воды ведут многие научно-исследовательские учреждения в разных странах мира. Эти же технологии призваны заодно и уменьшить объёмы потребляемой воды за счёт её повторного использования внутри предприятия. Но такая схема предъявляет особые требования к комплексам очистных сооружений. До недавнего времени очистные сооружения на промышленных предприятиях мало чем отличались от муниципальных систем того же назначения. В их основе лежит принцип биологической очистки: сточные воды пропускаются сквозь решётки, где бактерии расщепляют подлежащие удалению примеси и загрязнения. Затем в специальных бассейнах или резервуарах, именуемых отстойниками, происходит процесс осаждения, или седиментации бактерий и взвешенных примесей под действием силы тяжести. Этот ил скапливается на дне отстойников, а очищенные таким образом воды могут быть спущены в реку или какой-то иной природный водоём. В принципе подобные системы работают вполне эффективно, однако весь этот процесс очистки занимает слишком много времени, а в любом промышленном производстве время – деньги. Именно поэтому некоторые предприятия начали внедрять новую технологию очистки сточных вод, основанную на использовании мембранных биореакторов. В Германии таких предприятий сегодня уже около 80-ти, – говорит Петер Корнель (Peter Cornel), профессор Технического университета в Дармштадте, и поясняет:

То, что в очистных сооружениях традиционной конструкции достигается за счёт процесса седиментации, здесь реализуется посредством своего рода сита, то есть очень мелкопористой мембраны. Иными словами, мы процеживаем сточные воды через мембрану с отверстиями диаметром около 0,001 миллиметра. И она задерживает все те бактерии, которые используются для биологической очистки сточных вод.

Эту биомассу предприятия вынуждены, как правило, сжигать. Ведь в отличие от так называемых хозяйственно-фекальных, то есть бытовых сточных вод, в процессе очистки которых образуется ил, пригодный для использования в сельском хозяйстве в качестве удобрения, промышленные сточные воды зачастую содержат вредные примеси, попадание которых в окружающую среду крайне нежелательно. Зато вода, прошедшая через мембрану, в большинстве случаев может быть повторно использована для нужд производства. Профессор Корнель говорит:

Конечно, пить такую воду нельзя – так же, как нельзя пить стоки любой другой водоочистной установки. Однако мембранная система имеет то преимущество, что она воду отчасти дезинфицирует. Правда, мембрана задерживает только бактерии. Вирусов это не касается: они гораздо мельче и легко преодолевают мембрану, так что, повторяю, то, что мы имеем на выходе, – это не питьевая вода. Но для дальнейшего применения на том же промышленном предприятии более высокой степени очистки воды, как правило, и не требуется.

Конечно, в принципе возможно использование ещё более мелкопористых мембран, способных задерживать вирусы и даже молекулы тех веществ, которые не поддаются биологическому расщеплению. Однако о внедрении этой так называемой нанофильтрации в реальную практику промышленного производства пока говорить не приходится, да и вряд ли когда-нибудь придётся. Ведь чем мельче поры мембраны, тем более высокое давление необходимо для прокачивания сквозь неё сточных вод, что привело бы к существенному удорожанию всей системы. Те же самые экономические соображения заставляют инженеров использовать в большинстве случаев полимерные мембраны, хотя эксплуатационные показатели и прочностные характеристики керамических фильтров гораздо выше. Но они и дороже. Профессор Ганноверского университета Карл-Хайнц Розенвинкель (Karl-Heinz Rosenwinkel) подчёркивает:

Широкому распространению мембранной техники сегодня препятствует, прежде всего, её недостаточно высокая экономичность. Тут предстоит решить сразу несколько проблем. Во-первых, нужно радикально уменьшить энергопотребление. Во-вторых, необходимо сделать оборудование более простым в эксплуатации, более устойчивым к механическим нагрузкам и прочим негативным воздействиям, чтобы оно надёжно функционировало на любом предприятии и в любых производственных условиях.

Есть у мембранных биореакторов и ещё один недостаток, над преодолением которого упорно работают инженеры: фильтры постепенно засоряются, со временем на них образуется тонкая бактериальная плёнка, забивающая поры, так что пропускная способность мембраны падает. На практике эта проблема решается двумя методами. Во-первых, каждый час фильтры в течение одной-двух минут промывают потоком воды, пущенной во встречном направлении. Однако этого недостаточно, поэтому раз в несколько недель систему полностью отключают, мембраны извлекаются и промываются в кислотных или щелочных растворах. Понятно, что всё это не слишком технологично. По мнению Петера Корнеля, главная задача состоит в том, чтобы:

…оптимизировать технологию промывки мембран так, чтобы можно было ограничиться использованием «лёгких» химикатов, не наносящих значительного ущерба окружающей среде. Ведь применение «тяжёлых» химикатов само по себе требует больших дополнительных расходов на нейтрализацию и регенерацию отработавших реактивов. Экологичность реактивов является сегодня очень важным экономическим фактором.

Несмотря на наличие этих «детских болезней», новая технология всё шире внедряется в практику. Отрадно, что среди предприятий, оборудовавших свои очистные сооружения такими мембранными фильтрами, доминируют представители отраслей, потребляющих особенно много воды – пищевой, химической, фармацевтической и целлюлозно-бумажной.

Впрочем, при разработке нового оборудования для очистки сточных вод инженеры не ограничиваются модернизацией традиционных технологий. Имеются и принципиально новые подходы – например, идея заменить биологическую очистку ультразвуковой.

Вообще-то ультразвук нашёл пока более широкое применение в медицине и в машиностроении, чем в химии. В химии же повышения скорости реакций в жидкой среде традиционно принято добиваться увеличением давления, температуры, концентрации реагентов или же применением катализаторов. Между тем, использование ультразвука позволяет получить ряд эффектов, недостижимых другими методами. Сюда относится, прежде всего, так называемая ультразвуковая кавитационная обработка жидкой среды. Дело в том, что пропущенная сквозь сосуд с жидкостью мощная узконаправленная ультразвуковая волна может вызвать её практически мгновенное вскипание, то есть образование в жидкости множества чрезвычайно мелких пузырьков, диаметр которых измеряется тысячными долями миллиметра. Но жидкость переходит в возбуждённое состояние очень ненадолго, и именно на этом и основаны приёмы и технологии, используемые в ультразвуковой химии, – говорит Тимоти Мейсон (Timothy Mason), профессор университета в Ковентри:

Вы получаете пузырьки, которые сразу же схлопываются, высвобождая при этом гигантское количество энергии. Гигантское количество – это означает, что в очень малых объёмах температура может достигать от 6-ти до 7-ми тысяч градусов Цельсия. Такие температуры имеют место на поверхности Солнца.

Под стать этим температурам и давление, возникающее при схлопывании кавитационных пузырьков: оно может достигать 500-т бар, то есть в 500 раз превышать атмосферное давление. Таким образом, каждый коллабирующий пузырёк действует на окружающую его среду как миниатюрная бомба, – поясняет профессор Мейсон:

Представьте себе, что вся эта энергия выделяется в непосредственной близости от содержащейся в воде примеси, то есть рядом с молекулой какого-то вредного вещества. Никакие химические связи не способны выдержать такой удар. Значит, энергия схлопывающегося пузырька разрушит эту молекулу.

Заодно коллабирующий пузырёк разрывает и химические связи молекул воды, находящихся в его окружении. При этом образуются так называемые свободные радикалы – чрезвычайно активные в химическом отношении атомы кислорода и водорода с неспаренным электроном. Эти свободные радикалы «атакуют» и разрушают не только молекулы содержащихся в воде примесей, но и микроорганизмы. Уве Найс (Uwe Neis), профессор Технического университета в Гамбурге, специализирующийся на прикладных аспектах сонохимии, говорит:

Таким образом, бактерии и другие обитающие в воде микроорганизмы, включая патогенные, могут быть уничтожены без применения химических дезинфицирующих средств, которыми принято пользоваться сегодня. Это достигается с помощью ультразвука.

Если говорить об очистке сточных вод, то на практике установка выглядит так: на одном из участков канализационного трубопровода устанавливаются мощные ультразвуковые генераторы и излучатели, которые и производят кавитационную обработку воды. Ещё совсем недавно эта инновационная технология существовала только в виде прототипа, а сегодня профессор Найс не без гордости говорит:

В некоторых областях мы уже достигли стадии коммерческого применения наших разработок.

В частности, ультразвуковые установки уже имеются в качестве дополнения к промышленным очистным сооружениям традиционной конструкции. Эта же технология с недавних пор применяется и для дезинфекции заражённого грунта: он вынимается экскаватором, облучается ультразвуком и засыпается обратно в карьер. Правда, такие ультразвуковые системы страдают теми же недостатками, которые присущи мембранным биореакторам: они обходятся недёшево как в производстве, так и в эксплуатации, а кроме того, потребляют довольно много энергии. Поэтому разработчики во главе с профессором Найсом ищут пути создания разного рода комбинированных устройств, что позволило бы до некоторой степени снизить эксплуатационные расходы. В частности, одно из направлений исследований может заинтересовать тех посетителей плавательных бассейнов, которые страдают аллергией на хлорированную воду. Профессор Найс говорит:

В любом плавательном бассейне время от времени приходится чистить дно ванны. Для этих целей промышленность выпускает специальные устройства – я называю их «пылесосами». Так вот, совсем недавно к нам поступил запрос: не можем ли мы предложить технологию, сочетающую механическую очистку с ультразвуковой обработкой? Ведь это позволило бы не только чистить, но и дезинфицировать бассейн. Готового решения у нас пока нет, но мы активно работаем в этом направлении.

Хотя очистка промышленных сточных вод ставит перед специалистами больше проблем, чем очистка бытовых стоков, немало сложных вопросов приходится решать и инженерам, занятым эксплуатацией муниципальных канализационных сетей. Тем более, что общая протяжённость этих сетей составляет в Германии 400 тысяч километров. К тому же тот вроде бы весьма отрадный факт, что многие жители страны, проникшись заботами экологов, стали экономить воду, в результате чего её расход существенно сократился, привёл и к некоторым негативным последствиям: поскольку разного рода примесей и вредных веществ в сточных водах меньше не стало, а уменьшилось только количество самой воды, то попадающая в канализацию жижа стала менее текучей, зато более концентрированной и в химическом отношении более агрессивной. Эксплуатационники жалуются, что при осмотре канализационных колодцев их всё чаще встречает не хоть и затхлый, но более или менее нейтральный запах, а почти невыносимая вонь. Соответственно, и чистить канализацию приходится всё чаще. Самый простой способ – струя воды. Берт Босселер (Bert Bosseler), научный руководитель Института подземной инфраструктуры в Гельзенкирхене, говорит:

Спереди рукав имеет специальный наконечник, на нём расположены 8-12 форсунок, через которые под высоким давлением подаётся вода. Работать с этим устройством очень непросто. Большое значение имеет расстояние от ствола до стенки трубы. Ведь наша задача – убрать по возможности всю грязь, но при этом ни в коем случае не повредить трубу.

Этот риск наиболее высок в трубопроводах малого сечения, поэтому для них предложена альтернативная технология. Гораздо более щадящий метод, – говорит Босселер, – это очистка воздушно-водяной смесью:

Сквозь трубопровод посылается пузырь воздуха. На границе с водой он создаёт завихрения, которые отрывают грязь от внутренней стенки трубы, и она уносится потоком.

В сельской местности эксплуатационники нередко используют для очистки канализационных труб растворы, содержащие ферменты. Главная цель – поддержание внутренней поверхности трубопровода в чистом состоянии, потому что чем глаже поверхности, тем меньше грязи к ней пристаёт. Впрочем, это верно лишь до определённой степени. В идеале внутренние стенки трубопровода должны были бы обладать водоотталкивающими свойствами, а ведь этот так называемый эффект лотоса объясняется, как известно, наличием на поверхности листьев этого растения особой микроструктуры. Поэтому исследования ведутся и в этом направлении, – говорит Берт Босселер:

Уже имеются первые наработки, в основе которых – стремление пойти нетрадиционным путём и создать на внутренней поверхности трубы мельчайшие упорядоченные неровности, своего рода микроструктуру. Завихрения и ускорения, возникающие на этой структуре, не дают грязи осаждаться внутри трубы, препятствуют образованию наслоений.

Первые успешные шаги в этом направлении сделаны в Веймаре и Берлине. В частности, учёные берлинского Технического университета провели испытания технологии, позволяющей оборудовать уже находящиеся в эксплуатации канализационные трубы такой микроструктурой. Для этого сквозь старую трубу протаскивается полимерный рукав, выстилающий её изнутри и обладающий водоотталкивающими свойствами. К такой трубе грязь не пристаёт – почти не пристаёт.

Обработка воды и очистка сточных вод

Очистка сточных вод, сгущение и обезвоживание осадков, шламов, активного ила, пульпы и обезмасливания окалины

Очистка сточных вод промышленных предприятий

Очистка сточных вод промышленных предприятий имеет важное значение в рамках общей системы водоочистки города, охраны окружающей среды и экологической безопасности.

Промышленные предприятия используют воду в производственном процессе, в хозяйственных и иных нуждах. Сточные воды таких предприятий содержат отходы различного характера: химические, механические, тепловые, биологические, радиоактивные. Примеси негативно влияют на канализационную систему города, состояние водоемов (если стоки сливаются туда). Состав загрязнителей зависит от отрасли промышленности и специфики предприятия.

Постановлением Правительства РФ установлены предельно допустимые концентрации примесей для промышленных сточных вод перед их сливом в канализационные стоки города и водоемы. Для слива сточных вод в водоемы установлены более жесткие требования.

Выделяют три основные группы промышленных сточных вод:

• Бытовые – стоки из санузлов, раковин, душевых и иных бытовых объектов, используемых работниками предприятия.
• Атмосферные – сточные воды, образованные в процессе скопления атмосферных осадков (дождя, снега).
• Производственные – стоки от использования воды в производственном процессе предприятия.

Для каждого вида стоков предусмотрена отдельная система канализации и очистки. Наибольшую трудность представляет очистка производственных стоков, которые могут содержать примеси тяжелых металлов, нефтепродукты, токсичные загрязнители, ПАВы и другие вещества.

Очистка сточных вод промышленных предприятий может включать несколько этапов с применением различных технологий. Разработка технологических схем очистки, подбор оборудования и химических реагентов осуществляется исходя из состава примесей и степени загрязнения. Можно выделить следующие методы очистки стоков:

1. Механические (отстаивание, механическая фильтрация) – позволяют удалить твердые механические загрязнители, наиболее крупные нерастворимые примеси. Данные методы используются на предварительных этапах очистки.
2. Химические (реагентные способы очистки) – позволяют нейтрализовать содержащиеся в стоках опасные соединения и элементы, довести воду до требуемых нормативами показателей. Реагентная очистка используется на одном из этапов технологического цикла очистных сооружений на промышленных предприятиях.
3. Физико-химические (обратный осмос, ультрафильтрация, ионный обмен, электродеионизация и другие).
4. Биологические – аэробные и анаэробные методы очистки без использования химических реагентов. Данные методы позволяют удалить из воды только органические загрязнители.

Дивизион «Водные технологии и сервис» группы компаний «Миррико» специализируется на оказании услуг водоподготовки, очистки сточных, шахтных вод, речной и технической воды, сгущения остатков и обезвоживания шлама.

В услуги дивизиона входит:

• Разработка технологических схем и проектно-сметной документации;
• Производство и поставка оборудования для водоподготовки и водоочистки на базе собственной технологии DYCLAR™, технологии ионного обмена, обратного осмоса, электродеионизации. Монтаж и наладка оборудования.
• Проведение испытаний на пилотных установках (это гарантирует достижение заявленных показателей качества очищенной воды).
• Подбор и поставка химических решений для реагентной обработки.

На счету дивизиона «Водные технологии и сервис»:

• более 60 успешно реализованных проектов на предприятиях различных отраслей промышленности и жкх;
• более 200 тысяч кубических метров очищенной воды;
• 11 патентов на собственные технологии и устройства;
• 15 лет опыта в сфере очистки воды.

Заказать оборудование для очистки сточных вод промышленных предприятий или другие услуги дивизиона можно с помощью формы обратной связи на сайте. Оставьте заявку, и специалисты компании свяжутся с Вами для уточнения деталей.

Очистка сточных вод — Фонд безопасной питьевой воды

Другой способ, которым сточные воды могут загрязнять озера и ручьи, — это выход из строя городской канализации. Многие города, особенно старые, имеют комбинированные канализационные системы, которые собирают бытовые сточные воды по тем же трубам, что и ливневые стоки. Во время сильных осадков водосточные желоба собирают больше воды, чем может вместить система. Когда это происходит, неочищенные сточные воды и ливневые воды выбрасываются непосредственно в окружающую среду.Это называется комбинированным переливом канализации (CSO). В 2001 году только в Ванкувере через организации гражданского общества было сброшено около 22 миллиардов литров неочищенных сточных вод в окружающую среду. Неавтоматические срабатывания или байпасы также могут происходить во время технического обслуживания и сбоев питания. В 2001 году Онтарио сообщил о 144 значительных объездах очистных сооружений.

Некоторые города предпочитают сбрасывать неочищенные сточные воды в океаны и реки, потому что это дешевле, чем эффективная очистка. В отчете, опубликованном Sierra Legal, говорится, что из 22 канадских городов Виктория, Доусон-Сити, Монреаль, Сент-Джон, Галифакс и Св.Джон сбрасывает некоторые или все неочищенные сточные воды прямо в водоемы. Хотя не все сточные воды сбрасываются непосредственно в океаны, в этих шести городах ежедневно производится 400 миллионов литров неочищенных сточных вод! Монреаль сбрасывает около 3,6 миллиарда литров неочищенных сточных вод в реку Святого Лаврентия каждый год, и Виктория — единственный крупный канадский город, который сбрасывает все свои отходы в океан без каких-либо попыток улучшить систему. Город Виктория сбрасывает более 34 миллиардов литров неочищенных сточных вод в водные пути каждый год, и по-прежнему заявляет, что их действия не наносят вреда окружающей среде! Галифакс и Св.Джон планирует построить очистные сооружения, но тем временем по-прежнему сбрасывает 65,7 млрд литров и 33 млрд литров неочищенных сточных вод, соответственно, в Атлантический океан. Для получения дополнительной информации о загрязнении воды см. Информационный бюллетень «Загрязнение воды» или планы и ресурсы урока «Операция по загрязнению воды».

А как насчет промышленных отходов? Могут ли общественные очистные сооружения удалить все эти токсичные химические вещества?

Коммерческие и промышленные отходы не отправляются непосредственно на общественные очистные сооружения, поскольку общественная система очистки сточных вод не может эффективно удалить все загрязнители.Сточные воды коммерческих и промышленных процессов обычно делятся на следующие четыре категории и обрабатываются соответственно:

1. Некоторые сточные воды можно очищать на месте и повторно использовать на предприятии для различных целей.

2. Есть несколько очистных сооружений, предназначенных для очистки промышленных сточных вод.

3. Некоторая часть сточных вод похожа на бытовые сточные воды и может быть отправлена ​​на общественные очистные сооружения. Или вода может быть предварительно очищена и отправлена ​​на общественные очистные сооружения.

4. Сточные воды определенных процессов очень токсичны и должны обрабатываться на месте или утилизироваться как опасные отходы.

В Канаде в потребительских товарах и промышленных процессах используется более 23 000 различных химикатов и веществ, и их количество продолжает развиваться. Некоторые из этих веществ трудно удалить, и они могут вызвать серьезные проблемы с загрязнением. Для получения дополнительной информации о возникающих загрязняющих веществах см. «Новые загрязняющие вещества» или прочтите статью в канадской прессе под названием «Посмотрите на химические вещества, присутствующие в воде», — сказал Онтарио.Для получения дополнительной информации об источниках загрязнения, включая способы минимизации загрязнения воды, см. Информационный бюллетень «Загрязнение воды».

У Фонда безопасной питьевой воды есть образовательные программы, которые могут дополнить информацию, содержащуюся в этом информационном бюллетене. Операция «Капля воды» изучает химические загрязнители, содержащиеся в воде; он предназначен для научного класса. Операция Water Flow учитывает, как используется вода, откуда она берется и сколько это стоит; в нем есть уроки, предназначенные для классов обществознания, математики, биологии, химии и естественных наук.Операция «Дух воды» представляет взгляд коренных народов на воду и окружающие ее проблемы; он предназначен для занятий по естественным наукам или обществознанию. Операция Water Health рассматривает общие проблемы со здоровьем, связанные с питьевой водой в Канаде и во всем мире, и предназначена для сотрудничества в области здравоохранения, науки и социальных исследований. Операция «Загрязнение воды» фокусируется на том, как происходит загрязнение воды и как она очищается, и была разработана для сотрудничества в области науки и социальных исследований. Чтобы получить дополнительную информацию об этих и других образовательных мероприятиях, а также дополнительные информационные бюллетени, посетите веб-сайт Фонда безопасной питьевой воды www.safewater.org.

Знаете ли вы, что на нашем веб-сайте доступны десятки информационных бюллетеней? Пожалуйста, помогите нам продолжать предоставлять эту важную информацию лидерам сегодняшнего дня и лидерам будущего! Пожалуйста, внесите 5 долларов или пожертвуйте 20 долларов или более и получите официальную квитанцию ​​о пожертвовании для целей налогообложения доходов.

очистка сточных вод | Процесс, история, важность, системы и технологии

Очистка сточных вод , также называемая очистка сточных вод , удаление примесей из сточных вод или сточных вод до того, как они достигнут водоносных горизонтов или естественных водоемов, таких как реки, озера, устья и океаны.Поскольку чистая вода не встречается в природе (т.е. вне химических лабораторий), любое различие между чистой водой и загрязненной водой зависит от типа и концентрации примесей, обнаруженных в воде, а также от ее предполагаемого использования. В общих чертах, вода считается загрязненной, если она содержит достаточно примесей, которые делают ее непригодной для определенного использования, такого как питье, плавание или рыбалка. Хотя на качество воды влияют природные условия, слово загрязнение обычно подразумевает деятельность человека как источник загрязнения.Загрязнение воды, таким образом, вызывается в первую очередь сливом загрязненных сточных вод в поверхностные или грунтовые воды, а очистка сточных вод является основным элементом борьбы с загрязнением воды.

Популярные вопросы

Что такое сточные воды?

Сточные воды — это загрязненная форма воды, образующаяся в результате стока дождевых вод и деятельности человека. Еще ее называют канализацией. Обычно их классифицируют по способу образования — в частности, бытовые сточные воды, промышленные сточные воды или ливневые сточные воды (ливневые сточные воды).

Как образуются сточные воды?

• Бытовые сточные воды образуются в результате использования воды в жилых домах, на предприятиях и в ресторанах.
• Промышленные сточные воды образуются в результате сброса производственных и химических производств.
• Дождевая вода в городских и сельскохозяйственных районах собирает мусор, песок, питательные вещества и различные химические вещества, загрязняя поверхностные сточные воды.

Какие загрязнители обычно присутствуют в сточных водах?

Сточные воды содержат широкий спектр загрязняющих веществ.Количество и концентрация этих веществ зависит от их источника. Загрязняющие вещества обычно подразделяются на физические, химические и биологические. Общие загрязнители включают сложные органические вещества, соединения, богатые азотом и фосфором, и патогенные организмы (бактерии, вирусы и простейшие). Синтетические органические химические вещества, неорганические химические вещества, микропластики, отложения, радиоактивные вещества, масло, тепло и многие другие загрязнители также могут присутствовать в сточных водах.

Как обрабатываются сточные воды на очистных сооружениях?

Очистные сооружения используют физические, химические и биологические процессы для очистки воды.Процессы, используемые на этих объектах, также подразделяются на предварительные, первичные, вторичные и третичные. На предварительном и первичном этапах удаляются ветошь и твердые частицы. Вторичные процессы в основном удаляют взвешенные и растворенные органические вещества. Третичные методы обеспечивают удаление питательных веществ и дальнейшую очистку сточных вод. Дезинфекция, последний шаг, уничтожает оставшиеся патогены. Отходы, образующиеся в процессе обработки, отдельно стабилизируются, обезвоживаются и отправляются на свалки или используются на земле.

Почему так важно восстановление ресурсов сточных вод?

Сточные воды представляют собой сложную смесь металлов, питательных веществ и специальных химикатов. Восстановление этих ценных материалов может помочь компенсировать растущие потребности общества в природных ресурсах. Концепции восстановления ресурсов развиваются, и исследователи исследуют и разрабатывают многочисленные технологии. Рекультивация и повторное использование очищенной воды для орошения, пополнения запасов подземных вод или рекреационных целей — это особые области внимания.

Историческая справка

Прямой сброс сточных вод

Во многих древних городах были дренажные системы, но они в первую очередь предназначались для отвода дождевой воды с крыш и тротуаров. Ярким примером является дренажная система Древнего Рима. Он включал в себя множество поверхностных водоводов, которые были связаны с большим сводчатым каналом под названием Cloaca Maxima («Великая канализация»), по которому дренажные воды поступали в реку Тибр. Построенная из камня и грандиозная, Cloaca Maxima является одним из старейших существующих памятников римской инженерии.

Cloaca Maxima

Выход из Cloaca Maxima в реку Тибр, Рим, Италия.

Lalupa

В средние века в городской канализации и дренаже не было прогресса. Использовались тайные хранилища и выгребные ямы, но большинство отходов просто сбрасывались в сточные канавы, чтобы их смыло через канализацию во время наводнения. Туалеты (унитазы) были установлены в домах в начале 19 века, но они обычно были связаны с выгребными ямами, а не с канализацией. В густонаселенных районах местные условия вскоре стали невыносимыми, поскольку выгребные ямы редко опорожнялись и часто переполнялись.Угроза общественному здоровью стала очевидной. В Англии в середине 19 века вспышки холеры были связаны непосредственно с источниками колодезной воды, загрязненной человеческими отходами из кладовых и выгребных ям. Вскоре возникла необходимость подключить все туалеты в крупных городах напрямую к ливневой канализации. В результате сточные воды с земли возле домов переместились в близлежащие водоемы. Таким образом, возникла новая проблема: загрязнение поверхностных вод.

Раньше говорили, что «решение проблемы загрязнения — это разбавление.«Когда небольшое количество сточных вод сбрасывается в проточный водоем, происходит естественный процесс самоочищения струи. Однако в густонаселенных общинах образуются такие большие объемы сточных вод, что одно лишь их разбавление не предотвращает загрязнения. Это требует определенной обработки или очистки сточных вод перед их утилизацией.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишитесь сейчас

Строительство централизованных очистных сооружений началось в конце 19 — начале 20 веков, главным образом в Великобритании и США.Вместо того, чтобы сбрасывать сточные воды непосредственно в ближайший водоем, их сначала пропускали через комбинацию физических, биологических и химических процессов, которые удалили некоторые или большинство загрязнителей. Также, начиная с 1900-х годов, были разработаны новые системы сбора сточных вод для отделения ливневой воды от бытовых сточных вод, чтобы очистные сооружения не перегружались в периоды влажной погоды.

После середины 20 века растущая озабоченность общества качеством окружающей среды привела к более широкому и более строгому регулированию методов удаления сточных вод.Требовались более высокие уровни лечения. Например, предварительная очистка промышленных сточных вод с целью предотвращения воздействия токсичных химикатов на биологические процессы, используемые на очистных сооружениях, часто становилась необходимостью. Фактически, технология очистки сточных вод продвинулась до такой степени, что стало возможным удалять практически все загрязнители из сточных вод. Однако это было настолько дорого, что такие высокие уровни лечения обычно не были оправданы.

Станции очистки сточных вод превратились в крупные сложные объекты, для работы которых требовалось значительное количество энергии.После роста цен на нефть в 1970-х годах забота об энергосбережении стала более важным фактором при разработке новых систем контроля загрязнения. Следовательно, землеотвод и подземный сброс сточных вод стали привлекать повышенное внимание там, где это возможно. Такие «низкотехнологичные» методы борьбы с загрязнением могут не только способствовать экономии энергии, но также могут служить для повторного использования питательных веществ и пополнения запасов грунтовых вод.

Что такое очистка сточных вод? | WWD

Что такое …очистки сточных вод?

Очистка сточных вод — это процесс преобразования сточных вод в воду, которую можно сбрасывать обратно в окружающую среду.

По данным Агентства по охране окружающей среды США, одной из наиболее распространенных форм контроля за загрязнением в США является очистка сточных вод. Целью очистки сточных вод является ускорение естественных процессов очистки воды.

Какова цель очистки сточных вод?

Если сточные воды не очищаются должным образом, это может отрицательно сказаться на окружающей среде и здоровье человека, сообщает Геологическая служба США (USGS).Среди последствий — вред для рыб и популяций диких животных, кислородное истощение, закрытие пляжей и другие ограничения на использование воды в рекреационных целях.

Объявление

Согласно USGS, целью очистки сточных вод является удаление как можно большего количества взвешенных твердых частиц до того, как сточные воды будут сброшены обратно в окружающую среду.

Как образуются сточные воды?

Сточные воды образуются в результате различных видов деятельности, таких как купание, мытье, пользование туалетом и сток дождевой воды.Сточные воды — это в основном использованная вода, которая подверглась бытовому, промышленному и коммерческому использованию.

По данным Фонда безопасной питьевой воды, некоторые сточные воды поддаются очистке труднее, чем другие. Например, промышленные сточные воды трудно очистить из-за их высокой прочности. С другой стороны, бытовые сточные воды относительно легко поддаются очистке.

Существует ряд причин, по которым сточные воды могут вызывать проблемы с загрязнением, учитывая, что не все отходы попадают на очистные сооружения.

Многие города, особенно старые, имеют комбинированные канализационные системы (CSS), которые собирают бытовые сточные воды по тем же трубам, что и ливневые стоки. После сильных осадков в уличных желобах собирается больше воды, чем может вместить система, и комбинация неочищенных сточных вод и ливневых вод выбрасывается непосредственно в окружающую среду, что также называется комбинированным переливом канализации (CSO).

Что такое процесс очистки сточных вод?

Существует два основных уровня очистки сточных вод: первичная и вторичная очистка.

На первичной стадии твердые частицы оседают и удаляются из сточных вод. На вторичной стадии используются биологические процессы для дальнейшей очистки сточных вод. Иногда эти стадии совмещаются, а в некоторых случаях используется дополнительная очистка, такая как доочистка и доочистка сточных вод.

Первичная обработка

Первичная обработка удаляет материал, который либо всплывает, либо легко осаждается под действием силы тяжести. Эта обработка включает в себя физические процессы просеивания, измельчения — действия по измельчению материала до мельчайших частиц или фрагментов — удаления песка и осаждения.

Сточные воды, поступающие на очистные сооружения, проходят через решетку. Это удаляет большие плавающие предметы, такие как тряпки и палки, которые забивают трубы или повреждают оборудование. После фильтрации сточные воды попадают в песчаную камеру, где на дно оседают золы, песок и мелкие камни.

Объявление

После завершения процесса просеивания и удаления песка сточные воды все еще содержат органические и неорганические вещества наряду с другими взвешенными твердыми частицами.

Эти твердые частицы можно удалить в отстойнике. Биологические твердые вещества обычно удаляются из резервуаров путем откачки.

По данным EPA, сама по себе первичная очистка все больше не может соответствовать стандартам качества воды во многих общинах. В результате города и промышленные предприятия обычно обрабатывают его до уровня вторичной очистки, а в некоторых случаях используют передовую очистку для удаления питательных веществ и оставшихся загрязнителей.

Вторичное лечение

Вторичная обработка удаляет растворимые органические вещества, ускользающие от первичной обработки.
Вторичная обработка также удаляет больше взвешенных твердых частиц, обычно с помощью биологических процессов, в которых микробы потребляют органические примеси в качестве пищи, а затем превращают их в диоксид углерода, воду и энергию.

Удаление растворимых органических веществ на очистных сооружениях помогает защитить баланс растворенного кислорода в принимающих ручьях, реках или озерах.

По данным EPA, на вторичной стадии очистки удаляется около 85% органических веществ из сточных вод за счет использования содержащихся в них бактерий.Основными методами вторичной обработки, используемыми при вторичной обработке, являются капельный фильтр и процесс активного ила.

После того, как сточные воды покидают отстойник на первой ступени, они стекают или перекачиваются на предприятие с использованием одного из этих процессов. Люди склонны использовать процесс с активным илом вместо капельных фильтров, поскольку процесс с активным илом ускоряет работу бактерий.

Объявление

После того, как сточные воды покидают отстойник на первой ступени, они перекачиваются в аэротенк.За это время бактерии расщепляют органические вещества на безвредные побочные продукты.

Осадок теперь активирован дополнительными миллиардами бактерий и других крошечных организмов, и его можно снова использовать, вернув его в аэротенк для смешивания с воздухом и новыми сточными водами.

Из резервуара частично очищенные сточные воды перетекают в другой отстойник для удаления лишних бактерий. Для завершения вторичной очистки сточные воды из отстойника перед сбросом обычно дезинфицируют хлором.

Многие штаты теперь также требуют удаления избыточного хлора перед сбросом в поверхностные воды с помощью процесса, называемого дехлорированием, согласно EPA.

Разрабатываются новые методы удаления загрязняющих веществ, в том числе усовершенствованная обработка отходов, фильтрация, адсорбция углем, дистилляция и обратный осмос.

Очистка сточных вод | Конкорд, NH

1. Предварительная очистка

Сточные воды попадают в мокрый колодец очистных сооружений сточных вод на Холл-стрит во входящем здании и перекачиваются в основной входной канал во входящем здании.Сточные воды проходят через решетчатые решетки, удаляющие из потока отходов материалы, в том числе тряпки, палки и крупные пластиковые предметы. Затем сточные воды стекают в резервуар для аэрированного песка. Эти большие резервуары замедляют скорость воды и позволяют тяжелым неорганическим материалам из сточных вод оседать на дно резервуара для удаления твердых частиц.

2. Первичное разъяснение

На станции очистки сточных вод Холл-стрит есть два резервуара первичного осветления емкостью 742 000 галлонов.Сточные воды поступают в первичный отстойник и позволяют твердым частицам осесть на дно резервуара в течение 4-6 часов. Твердые частицы собираются скребками на дне резервуара, которые выталкивают осадок в сборную яму в центре осветлителя. Шлам перекачивается из этой ямы в резервуар для шлама для обработки.

3. Обработка осадка

Осадок перемещается в резервуары для обработки, где он нагревается и смешивается для создания стабилизированных твердых биологических веществ, которые повторно используются в полезных целях, таких как удобрение и кондиционирование сельскохозяйственных земель.

4. Вторичная очистка

Поскольку ил уносится в одном направлении, сточные воды перетекают из первичного отстойника в мокрый колодец промежуточной насосной станции для вторичной обработки. Сточные воды смешиваются с возвратным активным илом (ил после вторичной очистки) и перекачиваются в одну из двух биогашен. Сточные воды постоянно перекачиваются через пластиковый материал в биогашнях, вызывая рост биопленки. Биопленка состоит из бактериальных организмов, которые используют органический материал сточных вод в качестве источника пищи.Этот биологический процесс естественным образом удаляет органические вещества из сточных вод. Затем сточные воды поступают в один из двух бассейнов аэрации. Уровни кислорода увеличиваются, чтобы стимулировать рост полезных бактерий, способствующих естественному удалению оставшихся органических материалов.

5. Вторичное разъяснение

Станция очистки сточных вод на Холл-стрит имеет три вторичных осветлителя, только два обычно находятся в эксплуатации. Сточные воды поступают во вторичные отстойники, где бактериальный материал отделяется от очищенных сточных вод путем отстаивания в течение 8–12 часов.Осевшие бактерии либо возвращаются в промежуточный влажный колодец (во время вторичной обработки) и смешиваются со стоком первичного осветлителя, либо удаляются из системы.

6. Дезинфекция

Очищенная вода поступает из вторичных отстойников в здание хлорирования. В очищенную воду для дезинфекции добавляют хлор (гипохлорит натрия). Вода проходит через серию лабиринтных структур под зданием, чтобы обеспечить достаточное время контакта хлора, чтобы убить большинство вредных бактерий.Поскольку хлор может быть вредным для водных организмов, хлорированные сточные воды нейтрализуются с помощью бисульфита натрия.

Станция очистки сточных вод Пенакук

Процесс очистки сточных вод — DEP

Каждый день сточные воды спускаются в канализацию домов, школ, предприятий и фабрик и попадают в канализацию Нью-Йорка. В большинстве районов города комбинированная канализационная система собирает и перекачивает сточные воды и ливневые стоки с улиц, тротуаров и крыш на предприятие по утилизации сточных вод.

На наших 14 очистных сооружениях сточных вод сточные воды проходят пять основных процессов очистки, которые точно имитируют естественную очистку водно-болотных угодий, рек, ручьев и озер. Примерно через 8–10 часов наши предприятия удаляют загрязнители из сточных вод и сбрасывают чистую воду в водные пути Нью-Йорка. Сегодня наши предприятия по утилизации сточных вод также регенерируют энергию, питательные вещества и другие ресурсы в процессе очистки.

Для получения дополнительной информации загрузите график процесса очистки сточных вод и ознакомьтесь с нашими образовательными ресурсами по очистке сточных вод.

Предварительная обработка

Просеивание и откачка

Несколько этажей под землей, входящие сточные воды, называемые приточными, попадают в объект из канализационной системы. Когда сточные воды попадают на предприятие, они проходят через решетчатые решетки для удаления листьев, веток и мусора, такого как пластиковые пакеты, пищевые упаковки, бутылки и санитарные влажные салфетки. Мы собираем мусор и мусор, а затем вывозим его на свалки. Затем магистральные насосы для сточных вод перекачивают сточные воды с экранов на поверхность объекта.

Первичная обработка

Далее сточные воды поступают в первичные отстойники, где поток воды замедляется. Мы снимаем с поверхности резервуаров более легкие твердые частицы, такие как смазка и мелкий пластик. Между тем, ил или более тяжелые органические твердые вещества (фекалии, продукты питания и бумажные волокна) начинают оседать. Мы удаляем этот первичный ил со дна отстойников для сгущения и разложения.

Вторичное лечение

Аэрация и окончательная отстаивание

Во время вторичной очистки мы добавляем воздух в аэротенки, чтобы создать здоровую среду для кислородолюбивых микроорганизмов, которые естественным образом присутствуют в сточных водах.Эти полезные микроорганизмы потребляют большую часть органического материала в сточных водах, в результате чего образуются более тяжелые частицы, которые легче удалить.

Аэрированные сточные воды затем поступают в резервуары окончательного отстаивания, где более тяжелые твердые частицы оседают на дно. Мы удаляем большую часть этого вторичного ила и объединяем его с первичным илом для сгущения и разложения. Мы возвращаем часть вторичного ила в аэротенки, чтобы поддерживать правильное соотношение полезных микроорганизмов и обрабатывать поступающие сточные воды.

Дезинфекция

Мы добавляем гипохлорит натрия, то же химическое вещество, которое содержится в бытовых отбеливателях, для дезинфекции сточных вод и удаления оставшихся болезнетворных микроорганизмов. Затем мы сбрасываем очищенные сточные воды или сточные воды в виде чистой воды в местные водотоки.

Обработка осадка

Мы сгущаем ил, который мы собрали во время первичной и вторичной очистки, чтобы дополнительно отделить воду от твердого материала. Мы помещаем сгущенный ил в резервуары, называемые варочными котлами, которые поддерживают среду с низким содержанием кислорода, нагретую до примерно 98 ° F.Микроорганизмы, которые процветают в этой анаэробной среде, переваривают ил, и большая часть материала превращается в метан, также называемый биогазом.

Примерно через 15 дней обработанный ил подвергается обезвоживанию, при котором вода удаляется из твердых частиц с помощью больших центрифуг (как в цикле отжима в стиральной машине). Мы можем обезвоживать шесть из наших 14 предприятий по утилизации сточных вод. На остальных восьми предприятиях мы используем морские суда для транспортировки обработанных твердых веществ для обезвоживания.Оставшиеся твердые вещества, называемые твердыми биологическими веществами, можно компостировать, добавлять в сельскохозяйственные почвы или обрабатывать для других полезных целей.

Энергия из отходов

Биогаз, выделяющийся при сбраживании осадка, может использоваться для производства тепла и электроэнергии для предприятий по рекуперации ресурсов сточных вод. После очистки его можно распространять как возобновляемый природный газ для населения. Восстановление и повторное использование биогаза улучшает чистоту воздуха и значительно снижает выбросы парниковых газов в результате наших операций по рекуперации сточных вод.

В настоящее время мы работаем с другими городскими агентствами и промышленными партнерами над извлечением твердых органических веществ из городских отходов. Пищевые отходы собирают в продуктовых магазинах, ресторанах, школах и на предприятиях и перерабатывают за пределами предприятия в богатую питательными веществами смесь, называемую биошламом. Этот материал смешивается со шламом на нашем предприятии по восстановлению сточных вод в Ньютаун-Крик, чтобы производить больше биогаза.

Сточные воды? От отходов к ресурсам

Загрузить полный отчет (* НОВИНКА)

От отходов к ресурсам: смена парадигм для более рациональных мероприятий по очистке сточных вод в Латинской Америке и Карибском бассейне

Нажмите на баннеры ниже, чтобы перейти к определенному разделу, или продолжайте прокрутку для изучения весь материал создан по инициативе.

Узнайте об инициативе и ее глобальном видении принципов циркулярной экономики в управлении сточными водами.

Понять задачу, контекст и цель инициативы и ее основного отчета.

Прочтите ключевые сообщения отчета.

Разберитесь в совместном процессе подготовки основного отчета.

Изучите тематические исследования, отражающие передовой опыт в области очистки сточных вод и ресурсов.

Изучите технические отчеты и другие справочные материалы, которые составляют основу основного отчета.

Читайте блоги и рассказы о странах и смотрите видео из Боливии, Бразилии, Колумбии и Эквадора.

Прочие коммуникационные материалы

Просмотрите инфографику.

Сточные воды? От отходов к ресурсам

Важный сдвиг парадигмы необходим на нескольких уровнях для продвижения устойчивых санитарных услуг к экономике замкнутого цикла, в которой сточные воды считаются ценным ресурсом, а не обузой.Из сточных вод можно извлекать энергию, чистую воду, удобрения и питательные вещества и использовать их для достижения ЦУР.

В 2018 году Всемирный банк выступил с инициативой «Сточные воды: от отходов к ресурсам» в регионе ЛАК, чтобы решить проблему сточных вод и повысить осведомленность лиц, принимающих решения, о потенциале сточных вод как ресурса. Инициатива также предоставляет рекомендации по улучшению планирования, управления и финансирования очистки сточных вод и восстановления ресурсов, а также продвигает меры, необходимые для того, чтобы этот сдвиг стал реальностью.Инициатива включает в себя процесс участия, в том числе многочисленные консультации и семинары с заинтересованными сторонами, работающими над проектами управления сточными водами в регионе ЛАК. Выводы инициативы были представлены и подтверждены на нескольких международных конференциях, что повысило осведомленность о проблеме и содействовало диалогу между правительствами, международными организациями и частным сектором.

Проблемы, стоящие перед регионом ЛАК, не уникальны. Заключительный отчет инициативы публикуется, чтобы страны региона и всего мира могли извлечь уроки из передовой практики в этом секторе и способствовать смене парадигмы в сторону экономики замкнутого цикла, способствуя повторному использованию ресурсов и рекуперации и обеспечивая устойчивое управление сточными водами.

Учитывая растущий интерес и важность этого вопроса, Всемирный банк стремится расширить эту региональную инициативу до глобальной, предлагая решения по запросу для реализации принципов циркулярной экономики в проектах по очистке сточных вод по всему миру.

Вернуться к индексу

Население и экономический рост привели к быстрому росту спроса на водные ресурсы. В результате 36 процентов населения мира уже проживает в регионах с дефицитом воды. Быстрая урбанизация, особенно в странах с низким и средним уровнем доходов, привела к возникновению различных проблем, связанных с водными ресурсами, включая ухудшение качества воды и неадекватную инфраструктуру водоснабжения и санитарии, особенно в связи с расширением пригородных и неформальных поселений.

Лишь около 60 процентов населения ЛАК подключено к канализационной системе, и только около 30-40 процентов собираемых в регионе сточных вод подвергаются очистке. Эти проценты удивительны, учитывая уровень доходов и урбанизацию региона. Они имеют серьезные последствия для здоровья населения, экологической устойчивости и социальной справедливости.

Сосредоточив внимание на устойчивости, ЦУР добавляют новое измерение к проблемам, стоящим перед сектором водоснабжения и канализации.Цели ЦУР для воды включают улучшение качества воды, внедрение интегрированного управления водными ресурсами, достижение эффективности водопользования во всех секторах, сокращение числа людей, страдающих от нехватки воды, и восстановление связанных с водой экосистем. Если регион ЛАК хочет достичь ЦУР, правительствам региона необходимо будет значительно повысить уровень очистки сточных вод.

Чтобы улучшить ситуацию со сточными водами в регионе, страны приступают к масштабным программам по сбору и очистке сточных вод.Потребности в инвестициях в сектор водоснабжения и канализации значительны. Поскольку города продолжают расти, появляется возможность гарантировать, что инвестиции будут осуществляться наиболее устойчивым и эффективным способом. Будущее городское развитие требует подходов, которые минимизируют потребление ресурсов и сосредотачиваются на их восстановлении в соответствии с принципами экономики замкнутого цикла. Сточные воды являются и должны рассматриваться как ценный ресурс, из которого можно извлекать энергию и питательные вещества, а также как дополнительный источник воды.

Сточные воды можно очищать до различного качества для удовлетворения потребностей различных секторов, включая промышленность и сельское хозяйство. Ее можно обрабатывать способами, защищающими окружающую среду, и даже повторно использовать ее в качестве питьевой воды. Очистка сточных вод высвобождает ограниченные ресурсы пресной воды для других целей или сохранения. Кроме того, побочные продукты очистки сточных вод могут стать ценными для сельского хозяйства и производства энергии, делая очистные сооружения более экологически и финансово устойчивыми.

Рекуперация ресурсов очистных сооружений в форме энергии, воды многократного использования, твердых биологических веществ и других ресурсов, таких как питательные вещества, представляет собой экономическую и финансовую выгоду, которая способствует устойчивости систем водоснабжения и канализации, а также эксплуатирующих их предприятий водоснабжения. Одним из ключевых преимуществ принятия принципов циркулярной экономики при обработке сточных вод является то, что восстановление и повторное использование ресурсов может превратить санитарию из дорогостоящей услуги в самодостаточную услугу, повышающую ценность экономики.В самом деле, если финансовая прибыль может частично или полностью покрыть затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание, улучшенное управление сточными водами предлагает двойную ценность.

В отчете От отходов к ресурсам: смена парадигм для более рациональных мероприятий по очистке сточных вод в Латинской Америке и Карибском бассейне резюмируется работа инициативы Всемирного банка «Сточные воды: от отходов к ресурсам», запущенной в 2018 году для повышения осведомленности лиц, принимающих решения, в отношении потенциал сточных вод как ресурса.В отчете представлены выводы и выводы из технических справочных отчетов, из углубленного анализа нескольких тематических исследований, а также из отзывов, полученных во время семинаров и семинаров с основными заинтересованными сторонами.

Цель отчета — поделиться накопленными знаниями и выводами инициативы с заинтересованными сторонами и практиками, участвующими в планировании, финансировании и управлении сточными водами (включая водоканалы, разработчиков политики, бассейновые организации и министерства планирования и финансов) поощрять смену парадигмы, в которой признается ценностное предложение сточных вод в экономике замкнутого цикла.В отчете основное внимание уделяется региону ЛАК, но многие его выводы могут быть применены к другим регионам.

Вернуться к индексу

—————————————— —————————

Проанализированные тематические исследования, семинары с ключевыми заинтересованными сторонами и уроки, извлеченные в регионе ЛАК, показывают, что для изменения парадигмы в секторе необходимы четыре основных действия.

• ДЕЙСТВИЕ 1: Разработать инициативы по очистке сточных вод в рамках бассейнового планирования, чтобы максимизировать выгоды, повысить эффективность и распределение ресурсов, а также привлечь заинтересованные стороны. Необходимо перейти от специальных и изолированных решений для сточных вод (например, по одной очистной установке на муниципалитет) к полностью интегрированным подходам к планированию бассейнов рек, которые позволят создать более устойчивые и устойчивые системы. Планирование и анализ качества и количества воды на уровне бассейна делает возможными интегрированные решения, которые являются более устойчивыми с финансовой, социальной, экономической и экологической точек зрения. Бассейновое планирование позволяет оптимизировать развертывание объектов и программ санитарии, включая расположение, время и этапы инфраструктуры очистки.Это позволяет лицам, принимающим решения, устанавливать приоритеты для инвестиционного планирования и действий. Структура бассейнового планирования также позволяет осуществлять более эффективные инвестиции за счет разработки нормативов сточных вод, основанных на конкретных условиях конкретных водных объектов и экосистем, вместо единых или произвольных стандартов контроля загрязнения воды. Более того, включение сточных вод в гидрологическую систему в качестве потенциального источника воды позволяет учитывать и планировать повторное использование сточных вод, ограничивая случайное и незапланированное повторное использование воды, которое может иметь негативные последствия для здоровья и окружающей среды.

• ДЕЙСТВИЕ 2: Создайте полезность будущего, перейдя от очистных сооружений к установкам для восстановления водных ресурсов, тем самым осознав ценность сточных вод. Традиционно обработка была направлена ​​на удаление загрязняющих веществ и патогенов с целью восстановления воды и безопасного сброса ее в окружающую среду. Для повышения устойчивости очистные сооружения следует рассматривать как сооружения для восстановления водных ресурсов, которые извлекают элементы сточных вод и используют их в полезных целях.Этот процесс начинается с самой воды (которую можно использовать в сельском хозяйстве, промышленности и даже для потребления человеком), за которой следуют питательные вещества (азот и фосфор) и выработка энергии. Эти ресурсы могут генерировать потоки доходов для коммунального предприятия, что потенциально может преобразовать процесс очистки сточных вод из сильно субсидируемого в процесс, приносящий доход и являющийся самодостаточным. Чтобы двигаться к идеальной полезности будущего, объекты должны проектироваться, планироваться, управляться и эксплуатироваться эффективно и действенно.Странам необходимо признать реальную ценность сточных вод и потенциальные ресурсы, которые могут быть из них извлечены, включив принципы рекуперации ресурсов и экономики замкнутого цикла в свои стратегии, инвестиционное планирование и проектирование инфраструктуры. Инфраструктура — это долгосрочное вложение, которое может заставить страны найти неэффективные и неустойчивые решения. Чтобы избежать нежелательной блокировки, директивным органам необходимо учитывать восстановление ресурсов при планировании инвестиций в очистку сточных вод.

• ДЕЙСТВИЕ 3: Изучить и поддержать развитие инновационных финансовых и устойчивых бизнес-моделей в этом секторе. Финансирование инфраструктуры санитарии и возмещение ее затрат является проблемой во всем регионе. Многие коммунальные предприятия не взимают тарифы на санитарию, покрывающие расходы на эксплуатацию и техническое обслуживание, не говоря уже о капитальных инвестициях или будущем расширении. Для санитарии необходимы более эффективные субсидии, по крайней мере, в переходный период. Однако существование субсидий не означает, что сектор должен полагаться на обычное финансирование, не используя рыночные условия и стимулы для повышения устойчивости.Сектор должен следовать инновационным финансовым и бизнес-моделям, которые увеличивают потенциальные дополнительные потоки доходов от повторного использования и рекуперации на очистных сооружениях.

• ДЕЙСТВИЕ 4: Внедрить необходимую политическую, институциональную и нормативную базу для содействия смене парадигмы. Для того, чтобы произошла смена парадигмы, необходимы стимулы для поощрения устойчивых инвестиций в сточные воды, которые учитывают повторное использование и восстановление ресурсов и продвигают принципы циркулярной экономики.Проанализированные тематические исследования показывают, что проекты по очистке сточных вод обычно реализуются на разовой основе, без национального или регионального планирования; благоприятные факторы (включая нехватку воды и расстояние до ближайшего источника воды) часто бывают физическими и локальными. Для развития этих инновационных проектов необходимы изменения в политической, институциональной и нормативной среде, а также надлежащая оценка водных ресурсов. Усилия по бассейновому планированию в регионе должны быть усилены, а правительствам необходимо поддерживать бассейновые организации, чтобы они могли повысить свой технический опыт и осуществлять надзорные полномочия для обеспечения выполнения инструментов планирования.Нормы и стандарты должны быть адаптированы к потребностям региона и тенденциям в отрасли. Им необходимо принять и продвигать постепенное соблюдение требований, а также способствовать повторному использованию и восстановлению ресурсов. Странам региона необходимо обеспечить необходимый институциональный потенциал для обеспечения соблюдения экологических норм, таких как стандарты контроля загрязнения воды.

Прочтите полный отчет, чтобы узнать больше о четырех основных действиях.

Вернуться к индексу

Инициатива включала в себя многочисленные консультации и семинары с заинтересованными сторонами, работающими над проектами управления сточными водами в регионе ЛАК.Выводы инициативы были представлены на нескольких международных конференциях, повышая осведомленность о проблеме и содействуя диалогу между правительствами, международными организациями и частным сектором. Отзывы об этих событиях послужили основой для основного отчета и позволили команде преобразовать основные идеи инициативы в более практические рекомендации.

Бразилиа, Бразилия: Всемирный водный форум, март 2018 г. Чтобы дать толчок этой инициативе, на Всемирном водном форуме 2018 г. было организовано мероприятие на тему «Планирование и финансирование» совместно с Банком развития Латинской Америки (CAF). Очистка сточных вод в экономике замкнутого цикла: перспективы достижения ЦУР в странах Латинской Америки.«В дискуссии приняли участие министры и заместители министров из нескольких стран региона, а также представители частного сектора. Предварительный отчет «Смена парадигм: от отходов к ресурсам: предварительные выводы для региона Латинской Америки и Карибского бассейна для Всемирного водного форума 2018» был подготовлен и распространен во время мероприятия, а также были запрошены отзывы участников.

Лима, Перу: Семинар, сентябрь 2018 г. Был проведен внутренний семинар с руководителями целевых групп, работающих со сточными водами в регионе, для обмена выводами из исходных технических отчетов и выявления потенциальных тематических исследований.

Буэнос-Айрес, Аргентина: семинар , ноябрь 2018 г. Региональный семинар был организован в Буэнос-Айресе в ноябре 2018 г. Заинтересованные стороны из Аргентины, Боливии, Бразилии, Колумбии, Доминиканской Республики, Эквадора, Гондураса, Парагвая, Перу и Уругвая принимала участие. Были представлены и подтверждены основные результаты и ключевые идеи инициативы, а участники представили истории успеха из региона. Команда организаторов созывала группы экспертов и круглые столы, на которых коллеги делились своими идеями и обсуждали проблемы, связанные с продвижением смены парадигмы.Повестку дня и ссылки на презентации можно найти здесь.

Монтевидео, Уругвай: семинар , ноябрь 2018 г. В Монтевидео был проведен семинар с ключевыми правительственными чиновниками и другими местными заинтересованными сторонами, на котором были представлены результаты инициативы, обсудили их опыт и обсудили идеи восстановления ресурсов для реализации.

Антигуа, Гватемала: XIX Иберо-американская конференция руководителей водных ресурсов (CODIA на испанском языке), ноябрь 2018 г. На этой конференции, организованной правительством Испании, представителям региона ЛАК были представлены основные предварительные результаты этой инициативы.В рамках «договоренностей» конференции (пункт 14) все участники согласились признать ценность сточных вод, включить восстановление ресурсов сточных вод в программу будущей работы CODIA и способствовать обмену знаниями по этому вопросу.

Сан-Паулу, Бразилия: Семинар по нехватке воды и повторному использованию воды, ноябрь 2018 г. Результаты инициативы были представлены на этом семинаре, организованном правительством штата Сан-Паулу при поддержке Группы водных ресурсов 2030 года.

Сан-Хосе, Коста-Рика: Latinosan, апрель 2019 г. Две сессии по сточным водам — ​​«Государственно-частное партнерство в сфере сточных вод» и «Бизнес-модели для стимулирования повторного использования сточных вод и восстановления ресурсов на очистных сооружениях» — были организованы совместно с CAF , чтобы облегчить обсуждение с правительствами и частным сектором проблем и возможностей, связанных с продвижением повторного использования и рекуперации сточных вод. На обеих сессиях были представлены результаты инициативы и предоставлены отзывы участников.

Стокгольм, Швеция: Всемирная неделя водных ресурсов, август 2019 г. В среду, 28 августа, состоялось заседание, посвященное подходам к экономике замкнутого цикла. Предварительный отчет — сточные воды? От отходов к ресурсам в контексте экономики замкнутого цикла. Латинская Америка и Карибский регион. Insights for World Water Week 2019 — был подготовлен и распространен во время мероприятия. Участники предоставили обратную связь.

Вернуться к индексу

Тематические исследования иллюстрируют передовой опыт и предоставляют примеры проектов и программ, которые способствуют внедрению одного или нескольких принципов замкнутой экономики.Они анализируют контекст и проблемы, решения, договорные соглашения и финансовую структуру, преимущества, благоприятствующие факторы и выводы.

Интерактивная карта

Боливия
• Санта-Крус-де-ла-Сьерра: крытые анаэробные пруды и их потенциал для выработки энергии на очистных сооружениях

Бразилия
• ПРОДЕС: увеличение финансирования на основе объема производства в Бразилии Охват и улучшение качества воды

Чили
• Сантьяго: производство и продажа биогаза

Египет
• Новый Каир: успешное ГЧП для увеличения охвата сточными водами и стимулирования повторного использования сточных вод

Индия

Nagpur

Повторное использование в производстве тепловой энергии

Мексика
• Atotonilco de Tula: повторное использование очищенных сточных вод для сельского хозяйства, производства энергии и передача стоимости заинтересованным сторонам в долине Мексики

• Сан-Луис-де-Потоси: комплексный план управления сточными водами Повторное использование воды

Перу
• Арекип a: Повторное использование сточных вод для промышленных целей

Южная Африка

• Дурбан: Повторное использование сточных вод для промышленных целей

США
• Риджвуд, Нью-Джерси: достижение энергетической нейтральности на очистных сооружениях

Вернуться к индексу

Перейти Эффективное и действенное управление предприятиями по восстановлению водных ресурсов | Первое, что необходимо для принятия принципов циркулярной экономики и реализации проектов преобразования отходов в ресурсы, — это обеспечение эффективного и действенного управления очистными сооружениями.Надлежащее планирование, проектирование и эксплуатация станций очистки сточных вод влечет за собой ряд действий, которые кратко изложены в этом техническом справочном отчете.

Справочные документы по планированию бассейнов рек | Изучите этот справочный отчет «Демонстрация процесса планирования речного бассейна на конкретном примере: проект очистки Рио-Боготы» , чтобы понять процесс планирования речного бассейна; или прочтите «Роль моделирования в принятии решений в бассейновом подходе» для обзора основных типов моделей, используемых при оценке качества воды в масштабах всего бассейна, и требований к данным.

Рыночный потенциал и бизнес-модели продуктов для восстановления ресурсов | Откройте для себя потенциал продуктов для восстановления ресурсов и изучите различные бизнес-модели, финансовые структуры и инструменты для разработки проектов по превращению отходов в ресурсы.

Политические, институциональные, нормативные и финансовые стимулы для развития проектов по переработке отходов в ресурсы | Многие инициативы по повторному использованию и восстановлению ресурсов осуществляются спонтанно, а не систематически на региональном или национальном уровне, потому что они инициируются местными условиями.Правильная политика, институты и правила имеют решающее значение для обеспечения того, чтобы смена парадигмы происходила систематическим и планомерным образом. Ознакомьтесь с этими справочными материалами, чтобы понять политические, институциональные и нормативные стимулы , а также финансовые рамки , необходимые для расширения масштабов развития инициатив по превращению отходов в ресурсы.

Примеры из практики | Изучите тематические исследования, разработанные в рамках инициативы, демонстрирующие примеры передовой практики проектов и программ, которые способствуют реализации одного или нескольких принципов циркулярной экономики.

Другие тематические исследования и отчеты | Изучите ранее опубликованные материалы Всемирного банка, касающиеся повторного использования сточных вод и восстановления ресурсов, включая тематические исследования и отчеты о смешанном финансировании, управлении энергопотреблением и инновационных бизнес-моделях в планировании и управлении сточными водами.

Вернуться к индексу

Вернуться к индексу

Чили

Сантьяго: Производство и продажа биогаза

Очистка сточных вод — Национальная зона отдыха озера Мид (Ю.S. Служба национальных парков)

Водоочистное сооружение Курта Р. Сеглера — это предприятие по первичной очистке сточных вод Хендерсона, способное очищать 32 миллиона галлонов сточных вод в день.

Вода проходит путь от гор в Колорадо до озера Мид и, в конечном итоге, в наши дома. Мы используем его в душевых, туалетах, стиральных машинах и даже в кухонных раковинах. После использования он отправляется на очистку, прежде чем снова отправиться в озеро Мид. Эта вода должна пройти процесс очистки, называемый очистка сточных вод , и, к счастью, этот процесс является высокотехнологичным для достижения конечных результатов в поддержании чистой воды озера Мид.

Вода, используемая на открытом воздухе, не улавливается и часто теряется в результате испарения.

В Южной Неваде воду, используемую в наших домах, на предприятиях и в отелях, можно разделить на две категории: воду, используемую снаружи для таких вещей, как полив растений, наполнение бассейнов или мытье автомобилей; и вода, используемая в помещении для душа, стирки или даже смыва туалетов. Вода, используемая на открытом воздухе, либо испаряется, либо стекает по улице и попадает в наши ливневые стоки, затем попадает в накопительные пруды, где собирается, а затем направляется в мытье Лас-Вегаса.Вода из ливневых стоков не обрабатывается, поэтому она попадает в сточную воду без очистки, унося химические вещества и масла с наших дорог и тротуаров к озеру, где эти загрязнители могут нанести вред растениям, рыбам и другим видам, включая нас.

Внутренняя вода, однако, проходит по ряду труб, называемых системой сбора, в водоочистные сооружения для очистки и последующего сброса в мыв Лас-Вегаса, который впадает в озеро Мид. Вокруг долины расположено несколько очистных сооружений, каждая из которых предназначена для очистки общественных сточных вод с целью защиты здоровья населения, окружающей среды и качества воды ниже по течению.

Когда сточные воды попадают на очистные сооружения, они проходят процесс фильтрации (1) для удаления крупных предметов, которые могли попасть в сточные воды, например игрушек или носков, смытых в унитаз. Оттуда сточные воды попадают в серию отстойников (2), где поток замедляется, чтобы позволить материалу плавать или оседать. Некоторый легкий материал в сточных водах, называемый пеной, будет всплывать и сниматься с поверхности, а тяжелый материал, называемый песком и илом, оседает на дно, чтобы его соскребать и перекачивать в установку для обезвоживания (3), где вода удаляется из материалы, а затем вывозятся на свалку, а оставшиеся сточные воды продолжают свой путь очистки.

Сточные воды поступают в серию отстойников, где песок и шлам оседают на дно.

Затем сточные воды перемещаются в большие сборные резервуары, называемые бассейнами для аэрации (4), где культивируются бактерии, чтобы «съесть» любые дополнительные питательные вещества, такие как фосфор и органические вещества, содержащиеся в сточных водах. В то время как небольшое количество питательных веществ, возвращаемых в озеро, поддерживает рыбу и диких животных, слишком большое количество может вызвать чрезмерный рост водорослей, который перегрузит экосистему озера. Бактерии естественным образом встречаются в воде, и при правильных условиях, таких как движение кислорода и воды, они быстро растут и поглощают излишки питательных веществ.

После резервуаров для аэрации вода должна пройти еще несколько этапов для очистки, а именно фильтрацию и дезинфекцию. Большинство очистных сооружений фильтруют большую часть очищенной воды с помощью процесса фильтрации с использованием песка и антрацита (разновидность угля). Однако некоторые из местных очистных сооружений также фильтруют воду через очень маленький фильтр. Этот процесс микрофильтрации называется мембранной фильтрацией. Поры фильтра в мембране достаточно велики, чтобы позволить молекулам воды и некоторым растворенным твердым веществам, таким как соли, проходить через мембрану, но достаточно малы, чтобы отфильтровать более крупные молекулы, которые могут загрязнять воду.Около 25% сточных вод долины проходят эту высокотехнологичную фильтрацию.

Слева направо: Песчаный фильтр Rapid; измельченный антрацит, используемый для фильтрации; панель управления генератором озона.

Независимо от метода фильтрации, дезинфекция следует за дозой хлора, ультрафиолетового излучения или озона для инактивации оставшихся бактерий или патогенов. Озонирование может улучшить снижение содержания в воде некоторых следов органических загрязнителей. Теперь очищенные сточные воды готовы через Лас-Вегас-Уош к озеру Мид (5).

Большая часть сильно очищенных сточных вод попадает в Лас-Вегас-Уош, расположенный на восточной стороне долины.

Очистные сооружения в долине сбрасывают воду по-разному. Некоторые очистные сооружения выпускают воду в виде непитьевой воды для повторного использования (очищенные сточные воды) и подают ее в такие места, как парки и поля для гольфа, для полива травы. Большая часть сточных вод с высокой степенью очистки стекает в мытье Лас-Вегаса, расположенной на восточной стороне долины, для косвенного повторного использования.Таким образом, все сточные воды, поступающие на очистные сооружения в долине Лас-Вегаса, утилизируются.

Плотины замедляют течение воды и создают небольшие водоемы или водно-болотные угодья.

Промывка богата водной и растительной жизнью и содержит более двадцати построенных плотин, которые замедляют поток воды и создают небольшие пруды или заболоченные места. Водно-болотные угодья способствуют дальнейшей очистке воды, поглощая питательные вещества и удаляя часть загрязняющих веществ, которые могли остаться. Небольшая часть сильно очищенных сточных вод отводится в парк водно-болотных угодий Лас-Вегаса и обеспечивает чистую воду для водных и растительных организмов, которыми может наслаждаться местное сообщество.

Помогите нам сократить расход воды на открытом воздухе, используя покрывала для бассейнов, мойте машину на автомойке и устанавливая ландшафтный дизайн пустыни.

Вода, используемая на открытом воздухе для таких вещей, как полив газонов или мытье машины дома, не улавливается, не испаряется и теряется для нас. С другой стороны, внутренняя вода утилизируется и сбрасывается очистными сооружениями, откуда она возвращается в Лас-Вегас, а затем в озеро Мид. Это дает нам кредиты на воду и позволяет нам брать больше воды, чем было изначально выделено из озера Мид.Вы можете сэкономить воду и помочь нам удовлетворить наши потребности в воде, ограничив использование воды на открытом воздухе. Например, установка ландшафтного дизайна в пустыне, мойка машины на автомойке и использование покрытий для бассейнов для ограничения испарения — все это помогает снизить потери воды.

Сточные воды, очищаемые в процессе очистки сточных вод, проходят ряд этапов для обеспечения максимально чистой воды.

.