---

# Реферат  
## «Методы обработки сточных вод и применяемое оборудование»

### Введение

Вода необходима для жизни людей, промышленности и сельского хозяйства. Однако после бытового и производственного использования она загрязняется органическими и минеральными веществами, нефтепродуктами, моющими средствами, микроорганизмами и другими примесями. Если сбрасывать такие стоки без очистки, они ухудшают качество водоёмов и подземных вод, нарушают работу водных экосистем и создают угрозу здоровью человека.

**Очистка сточных вод** — это совокупность процессов, которые удаляют или обезвреживают загрязняющие вещества, чтобы воду можно было безопасно сбросить в водоём или повторно использовать. Выбор технологии зависит от состава стоков, требуемого качества очистки, объёма воды и особенностей предприятия. Обычно применяют несколько методов последовательно: механическую, биологическую и физико-химическую очистку, а при необходимости — доочистку и обеззараживание.

### 1. Состав и виды сточных вод

Сточные воды различаются по происхождению и характеру загрязнений.

**Бытовые стоки** образуются в жилых домах, школах, больницах и других зданиях. В них присутствуют органические вещества, остатки пищи, моющие средства, жиры, песок и микроорганизмы.

**Промышленные стоки** возникают при производстве. Их состав зависит от технологического процесса: это могут быть кислоты и щёлочи, соли тяжёлых металлов, нефтепродукты, красители, растворители, взвешенные вещества и токсичные соединения. Перед сбросом такие воды часто требуют специализированной очистки.

**Поверхностные стоки** формируются во время дождя и таяния снега, смывая с улиц, крыш и промышленных площадок пыль, мусор, песок, нефтепродукты и другие загрязнители.

Для оценки загрязнённости используют физические, химические и биологические показатели. К ним относятся содержание взвешенных веществ, органических соединений, соединений азота и фосфора, нефтепродуктов и микроорганизмов, а также кислотность и температура воды.

### 2. Основные этапы очистки

На большинстве очистных сооружений применяется многоступенчатая схема. Каждая стадия удаляет определённую группу загрязнений, а последовательная обработка позволяет получить более качественный результат.

Обычно схема включает:

1. механическую очистку;
2. биологическую очистку;
3. физико-химическую обработку;
4. доочистку и обеззараживание;
5. обработку осадка.

Набор этапов может меняться. Например, для стоков с высоким содержанием металлов прежде всего может потребоваться химическое осаждение, а для воды, содержащей нефтепродукты, — предварительное отделение свободной нефти.

### 3. Механическая очистка

Механическая очистка удаляет крупный мусор, песок, взвешенные частицы и часть жиров. Это первый этап, который защищает оборудование последующих стадий от засорения и износа.

#### Решётки и сита

Решётки задерживают крупные предметы: ткань, пластик, древесину и другой мусор. Для удаления более мелких частиц применяют сита с меньшими отверстиями.

В качестве оборудования используют **ручные и механизированные решётки**, барабанные сита и решётки-дробилки. Задержанные отходы снимают вручную или специальным грабельным механизмом, затем уплотняют и направляют на утилизацию.

#### Песколовки

Песколовки предназначены для осаждения песка, гравия и других тяжёлых минеральных частиц. Скорость потока в них снижают или направляют так, чтобы тяжёлые включения оседали на дно, а более лёгкая органика оставалась в воде.

Распространены горизонтальные, вертикальные и аэрируемые песколовки. Удаление осевшего песка обеспечивают скребки, насосы или гидравлическая система.

#### Отстойники и жироловки

В первичных отстойниках вода находится достаточно долго, чтобы взвешенные вещества осели, а лёгкие примеси всплыли на поверхность. Осевший материал называют первичным осадком, всплывшие вещества удаляют скребками.

Для удаления масел и жиров применяют **жироловки и нефтеловушки**. В них используют различие плотности воды и загрязняющих веществ: жиры и нефтепродукты собираются на поверхности, после чего снимаются механическим устройством.

#### Фильтры

Песчаные, сетчатые и многослойные фильтры задерживают мелкие частицы, оставшиеся после отстаивания. Фильтрующий материал периодически промывают, чтобы восстановить его пропускную способность.

### 4. Биологическая очистка

Биологическая очистка основана на способности микроорганизмов разлагать органические вещества. Бактерии используют загрязнения как источник питания и превращают их в более простые соединения, воду и биомассу. Этот метод особенно распространён при очистке бытовых и близких по составу промышленных стоков.

#### Аэротенки

**Аэротенк** — резервуар, в котором сточная вода смешивается с активным илом. Активный ил состоит из микроорганизмов, разлагающих органические вещества. Для их жизнедеятельности в воду подают кислород с помощью воздуходувок и системы аэрации.

Оборудование аэротенка включает воздуходувки, трубопроводы, аэраторы, мешалки и измерительные приборы. Пузырьковая аэрация может выполняться мелкопузырчатыми или крупнопузырчатыми диффузорами. В некоторых системах используются механические аэраторы.

После аэротенка вода поступает во вторичный отстойник. Там активный ил отделяется от очищенной воды: большая его часть возвращается в аэротенк, а излишки направляются на обработку.

#### Биофильтры

В биофильтрах микроорганизмы прикреплены к поверхности загрузки — например, пластиковых элементов, щебня или специального пористого материала. Вода проходит через эту среду, а микроорганизмы разлагают содержащиеся в ней загрязнения.

Для работы биофильтра нужны фильтрующая загрузка, распределители воды и система вентиляции или подачи воздуха. Биофильтры удобны тем, что биомасса удерживается на загрузке, однако оборудование требует контроля за равномерностью подачи воды и состоянием фильтрующего слоя.

#### Мембранные биореакторы

Мембранный биореактор объединяет биологическую очистку с мембранным разделением. Мембраны задерживают активный ил и мелкие частицы, обеспечивая получение воды с низким содержанием взвешенных веществ.

Такая технология позволяет уменьшить размеры сооружений и повысить качество очистки. Вместе с тем мембраны требуют регулярной промывки и контроля загрязнения, а сама установка потребляет электроэнергию.

#### Удаление азота и фосфора

В стоках могут присутствовать соединения азота и фосфора. В больших количествах они способствуют чрезмерному росту водорослей и ухудшают состояние водоёмов.

Азот удаляют сочетанием процессов нитрификации и денитрификации. Для этого в очистных сооружениях создают участки с подачей кислорода и зоны без свободного кислорода. Фосфор удаляют биологическим способом или с помощью химических реагентов, например соединений железа и алюминия.

### 5. Физико-химические методы

Физико-химические методы применяют отдельно или в дополнение к механической и биологической очистке. Они особенно важны для сложных промышленных стоков, содержащих трудноразлагаемые, токсичные или растворённые загрязнения