Системы доочистки поверхностных стоков: принцип работы и целесообразность использования

Доочистка поверхностных стоков требуется в случае слива очищенной воды напрямую в водоем, а также при повышенной загрязненности ливневых стоков. Цель доочистки – снизить концентрацию нефтепродуктов, фосфатов, тяжелых металлов, ПАВ и других экологически опасных веществ в стоках до нормативного уровня. Для этого применяется целый ряд методов, каждый их которых целесообразно использовать при загрязнении определенной группой веществ. Рассмотрим принцип работы и условия использования трех наиболее распространенных способов доочистки поверхностных стоков.

Сорбционные фильтры

В ливневых стоках всегда присутствуют нефтепродукты и масла, смытые дождем с поверхности в коллекторы. Большая часть этих веществ находится в воде в виде сравнительно крупных капель, которые во время процесса отстаивания и при прохождении нефтеуловителя поднимаются наверх и образуют на воде пленку. Эта пленка затем собирается бонами или скиммерами.

К сожалению, указанные методы неэффективны по отношению к части нефтепродуктов и масел, которые находятся в стоках в виде мелкодисперсного раствора или, проще говоря, эмульсии. Для удаления таких загрязнений и существуют сорбционные фильтры.

Сорбционный фильтр – это конструкция, наполненная сорбирующим веществом, которое задерживает мельчайшие масляные и нефтяные капли. Как правило, в качестве наполнения фильтра используются:

• активированный уголь;
• кварцевый песок;
• керамзит;
• гранитная крошка и другие вещества с зернистой структурой, включая синтетические материалы.

Принцип работы сорбционного метода доочистки прост: при прохождении через мелкопористое вещество частички масла и нефтепродуктов задерживаются им и поглощаются. Чем меньше фракция наполнителя, тем тщательнее, но при этом медленнее происходит процесс очистки. Поэтому в очистных системах ливневых стоков, чаще всего, используется не один, а два фильтра: первый наполняется крупной фракцией фильтрующего материала, а второй – мелкой. Это позволяет снизить временные затраты на доочистку поверхностных вод.

Сорбционные фильтры – это самый простой и дешевый способ доочистки стоков. Его можно применять во всех случаях, когда после нефтеуловителя концентрация масел и нефтепродуктов в стоках превышает санитарные нормы. В зависимости от используемого фильтрующего материала фильтры либо подлежат регулярной замене при снижении адсорбирующих свойств ниже заданных пределов, либо требуют проведения регенеративных процедур.

Реагентная очистка

Очистка поверхностных сточных вод с помощью реагентов – это чрезвычайно эффективный метод доочистки. В основном он применяется для удаления из стока ионов тяжелых металлов, а также фосфатов. Основное преимущество реагентной очистки – это возможность применять этот метод при любом объеме ливневых вод. Требуется только правильно рассчитать концентрацию связывающих веществ.

При очистке стоков реагентами происходят химические реакции, в ходе которых токсические вещества либо выпадают в осадок, либо перестают быть угрозой, превращаясь в безопасные соединения. Количество реагентов, которое требуется для очистки конкретного объема сточных вод, сначала рассчитывается вручную, а затем правильность расчетов проверяется экспериментально. В этом и состоит главное неудобство этого метода – он достаточно трудоемок, поскольку требует постоянного контроля качества очистки, который сложно поддается автоматизации. Не считая, конечно, возможности загрязнения стока самими реагентами при ошибочном расчете их количества.

Ионный обмен

Этот метод предназначен для доочистки сточных вод от ионов тяжелых металлов, фосфатов, цианидов, а также от радиоактивных веществ и соединений мышьяка. В отличие от химического способа не требует постоянных расходов на реагенты, хотя ионообменный материал со временем, все же, подлежит замене.

Установки очистки вод с помощью ионного обмена представляют собой обычные фильтры, но в качестве фильтрующих веществ используются иониты – природные или синтетические вещества, которые способны избирательно поглощать из жидкости определенные ионы. Чаще всего, в качестве фильтрующего материала используются ионообменные смолы, которые при набухании от воды начинают поглощать находящиеся в ней ионы загрязняющих веществ.

Ионный обмен, в отличие от реагентного метода, никак не влияет на физико-химические свойства воды, поэтому считается более "чистым" способом доочистки. Кроме того, он отлично поддается автоматизации. Но при этом требует достаточно низкой скорости протекания стоков, поэтому метод ионной доочистки не всегда применим при очень больших объемах ливневых вод.

Так же советуем прочитать статью: Как работают станции очистки поверхностных стоков?