Механическую очистку применяют для выделения из сточных вод нерастворимых минеральных и органических соединений (примесей) с целью подготовки их к физико-химическому, биологическому и другим методам более глубокой очистки. Механическая очистка включает: процеживание через решетки (удаление крупных загрязнений – тряпки, мочала, бумага, куски дерева, рыба); пескоулавливание (удаление минеральных загрязнений – песок, глина, мелкий щебень, створки ракушек); отстаивание (удаление органических нерастворимых загрязнений – мелкие кусочки рыбы, вспомогательные материалы); фильтрование (удаление органических загрязнений).
Механическая очистка обеспечивает выделение взвешенных веществ механического происхождения на 90-95%, взвешенных веществ органического происхождения – на 25-50%, при суммарном снижении органических загрязнений на 20-25%. Высокий эффект очистки достигается отстаиванием в тонком слое (тонкослойные отстойники), а также с помощью гидроциклонов. Более полное осветление достигается фильтрованием через слой различного материала (кварц, песок, щебень, керамзит, шлак) или через сетчатые барабанные фильтры, фильтры с плавающей загрузкой и др.
Выбор метода очистки сточных вод от взвешенных веществ осуществляется с учетом кинетики процесса. Если частицы достаточно велики (30-50 мкм), то они могут выделяться отстаиванием по закону Стокса (при большой концентрации) и процеживанием через микрофильтры (при малой концентрации). Для частиц размером до 10 мкм конечная скорость оседания составляет менее 10-2 см/с. Такие частицы, а также коллоидные частицы (диаметром 0,1-1,0 мкм) могут быть удалены фильтрованием. Однако из-за ограниченной емкости фильтрующего слоя более подходящим методом при концентрациях взвешенных частиц более 50 мг/дм3 является коагуляция с последующим отстаиванием.
С целью обеспечения надежной работы сооружений механической очистки производственных сточных вод рекомендуется применять не менее двух рабочих единиц установок основного технологического назначения — решеток, песколовок, усреднителей, отстойников или фильтров.
Повышение эффекта механической очистки сточных вод позволяет сократить объемы сооружений для последующих процессов очистки и тем самым снизить расходы на строительство и затраты на эксплуатацию более дорогих и сложных сооружений физико-химической и биологической очистки, а также обработки осадка.
Решетки
Решетки служат для очистки сточных вод от крупных примесей, которые в случае попадания в оборудование очистных сооружений могли бы вызвать затруднения при эксплуатации или поломку. Решетки имеются непосредственно в производственных цехах, а также на основном канале, через который сточные воды попадают к заводским очистным сооружениям.
Основным конструктивным элементом решеток является ряд различной формы прутьев, поставленных горизонтально в помещениях в углублении полов и наклонно или вертикально поперек канала. В зависимости от расстояния между прутьями различают решетки густые (с просветом 10-20 мм), средние (20-40 мм) и редкие (более 40 мм).
При выборе решеток решающее значение имеет размер подлежащих удалению механических примесей. Например, сточные воды, направляемые в отстойник с механическим удалением осадка, должны проходить через решетки с расстоянием между прутьями 20 мм. В помещениях могут устанавливаться более редкие решетки. Очистку решеток производят вручную или механически (последние устанавливаются на больших очистных станциях).
Решетка устанавливается на очистных сооружениях при поступлении на них сточных вод самотеком. В случае подачи сточных вод насосами с установленными перед ними решетками с отверстиями 16 мм и менее, допускается не применять решетки на очистных сооружениях.
В пищевой (в том числе и рыбной) промышленности чаще всего применяют специальные решетки с ручным удалением примесей. Они задерживают очень крупные примеси (консервные банки, кусочки дерева, ветошь, бумагу, перерабатываемое сырье и вспомогательные материалы). Учитывая необходимость периодической очистки решетки и неравномерное поступление сточных вод, на канале перед решеткой устанавливают перелив, оборудованный решетками с меньшим просветом (рис.3.1) с целью отвода части сточных вод помимо главной решетки. Примеси следует удалять не реже одного раза в смену. Их сортируют, отбирают отходы сырья и вспомогательных материалов, которые подвергают дроблению, консервируют, а затем направляют либо на корм скоту, либо на промпереработку в рыбомучную установку. Остальные отходы вывозят на свалку.
Рисунок 3.1. Стационарная решетка c очисткой вручную
1- густая решетка; 2 – редкая решетка; 3 – обходной канал; 4 – площадка для улавливаемых примесей.
Очистка промышленных сточных вод
