XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2019

В современном мире качество очистки сточных вод становиться всё более актуальной проблемой. Высокие темпы технического развития общества ежедневно создают множество новых и сложно очищаемых загрязнителей. Рост населения планеты заставляет увеличивать производственные мощности для выхода большего количества продукции. При этом увеличиваются массовые сбросы вредных веществ и примесей.

В статье рассмотрены доступные в настоящее время методы и технические средства очистки воды, приведен анализ их эффективности, предложены наиболее рациональные способы очистки сточных вод (очистка от примесей, водорослей, грибков, вирусов, металлов и множества других загрязнений, пагубно влияющих на здоровье человека).

На основании анализа существующих способов очистки воды, представленных в литературе [1-6], разработана классификация (таблица 1).

Таблица 1. Классификация способов очистки сточных вод

Методы	Способы
Химические	Нейтрализация	Восстановление				Окисление
Биологические	Анаэробное окисление			Аэробное окисление
Механические	Процеживание и фильтрация	Отстаивание и фильтрация		Центробежное фильтрование и отстаивание
Физико-химические	Адсорбция	Коагуляция			Флотация			Обратный осмос
Электрические	Электролиз		Озонирование				Кавитация

При использовании химических способов очистки в воду добавляют различные химические реагенты, которые при вступлении в реакцию с загрязнителями осаждают в виде нерастворимых осадков. Этими методами можно добиться снижения нерастворимых примесей до 95% , растворимых - до 25%.

Биологические методы используют бактерии, которые в процессе жизнедеятельности увеличивают свою массу за счёт поглощения и переработки загрязнителей. При этом осуществляется очистка в основном органических примесей. Биологические методы нашли широкое применение в аппаратурно-технологических системах очистки хозяйственно-бытовых сточных вод.

Сущность механических способов очистки сточных вод заключается в удалении грубодисперсных частиц в отстойниках. Данным способом можно выделять из бытовых сточных вод до 60-70% нерастворимых примесей, а из промышленных до 95%.

Физико-химические способы многообразны [7 – 9]. Перспективными являются процессы обратного осмоса. Обратноосмотическая фильтрация позволяет получить практически чистую воду: в ней остаются лишь некоторые соли и газы, что например, позволяет опреснять солёную воду на 97%. Данный способ распространён в фармацевтическом производстве. Крупно-мембранная очистка с полупроницаемыми мембранами довольно эффективна в очищении стоков.

Электрические способы очистки воды отличаются высоким качеством обработки [1, 3].

Преимущество использования процессов озонирования заключается в том, что под действием озона одновременно с обеззараживанием происходит обесцвечивание воды, удаляются запахи и привкусы, улучшаются вкусовые качества [5]. Эффективность этого метода очистки воды достигает 99,5% . В таблице 2 представлен анализ методов очистки.

Таблица 2. Плюсы и минусы методов очистки сточных вод

Метод	Плюсы	Минусы
Химические	Низкие затраты	Узкий спектр очистки
Биологические	Низкие затраты	Узкий спектр очистки
Механические	Низкие затраты	Узкий спектр очистки Сложности очистки систем
Физико-химические	Высокая степень очистки	Цена пропорциональна степени очистки
Электрические	Высокая степень очистки. Сохранение пользы для питья	Высокая стоимость

Требования к дополнительной очистке сточных вод отсутствуют только у электрических и физико-химических методов.

Выводы:

Физико-химические способы очистки повышают экономические затраты на обслуживание и модернизацию системы.

При использовании обратного осмоса вода становится практически полностью дистиллированной.

Электрические способы очистки могут эффективно использоваться в крупнотоннажных производствах.

Электрические методы не требуют больших дополнительных затрат при увеличении качества и объёмов работы.

Список литературы

Беззубцева М.М. Электротехнологии и электротехнологические установки: учебное пособие, 2012. – СПб.: СПбГАУ, 242 с.

Беззубцева М.М., Волков В.С. , Пиркин А.Г., Фокин С.А. Энергетика технологических процессов – учебное пособие, 2011. – СПб.: СПбГАУ, 265 с.

Беззубцева М.М., Волков В.С. Зубков В.В. Прикладная теория тепловых и массообменных процессов в системном анализе энергоемкости продукции: – учебное пособие, 2013. – СПб.: СПбГАУ, 131 с.

Беззубцева М.М., Карпов В.Н., Волков В.С. Энергетическая безопасность АПК – учебное пособие, 2012. – СПб.: СПбГАУ, 242 с.

Беззубцева М.М., Волков В.С., Котов А.В. Энергоэффективные электротехнологии в агроинженерном сервисе и природопользовании - учебное пособие, 2012. – СПб.: СПбГАУ. – 260 с.

Беззубцева М.М., Ковалев М.Э. Электротехнологии переработки и хранения сельскохозяйственной продукции – учебное пособие, 2012. – СПб.: СПбГАУ. – 242 с.

Vodaexpress. Способы очистки воды 19.02.2014 // [Электронный ресурс]. URL: https://vodaexpress.ru/stati/sposoby-ochistki-vody.html (03.03.2019)

Калицун В.И., Николаев В.Н., Александров А.А. О применении пре-аэрации сточных вод с добавлением активного ила. Канализация и очистка сточных вод. М., МИСИ, 1977,№143.

Илюшина В.В. Современные методы очистки сточных вод // Современная техника и технологии. 2017. № 2 [Электронный ресурс]. URL: http://technology.snauka.ru/2017/02/12446 (дата обращения: 03.03.2019).

Код для цитирования: Скопировать