Как правильно варить чугун электродами?

Сварка чугуна электродами

Чугун – сплав железа и углерода (содержание превышает 2,11-2,14%), в состав которого входят примеси: кремний (не более 3%), марганец (до 1%), сера, фосфор и легирующие добавки: хром, никель, ванадий, алюминий, магний и другие. Без специальных добавок и термической обработки чугун обладает низкими прочностью, твердостью и пластичностью.

  • Сложности при сварке чугуна
  • Подготовка чугуна к сварке
  • Способы сварки чугуна
    • Холодная сварка чугуна специальными электродами
      • Видео
    • Сварка чугуна простыми электродами (по стали)
    • Сварка чугуна неплавящимися электродами
    • Сварка чугуна покрытыми электродами
  • Электроды для наплавки чугуна

Углерод может присутствовать в сплаве в виде цеменита и графита. В зависимости от доли данных веществ в составе, можно выделить несколько видов чугуна.

Некоторые из них поддаются обработке методом сваривания, другие – нет. Для каждого вида сплавов существует определенные марки электродов. Далее мы рассмотрим сварка какого чугуна электродами выполняется в различных ситуациях.

Белый чугун характеризуется тем, что весь углерод присутствует в сплаве в виде цеменита. Этот вид обладает высокой твердостью, не подлежит обработке режущим инструментом.

Большая часть или весь углерод присутствуют в сером чугуне в виде графита. Данный вид хорошо поддается обработке; обладает высокими литейными свойствами, благодаря которым активно используется в качестве материала для литья. Сварка серого чугуна электродом ОЗЧ-2 выполняется постоянным током обратной полярностью. Также для данного вида предназначены марки ОЗЧ-4 и ОЗЧ-6, ОЗЖН-2, МНЧ-2.

Ковкий чугун является результатом отливки и термообработки белого чугуна с образованием хлопьевидного графита; используется при производстве автомобилей, тракторов и сельскохозяйственных машин. Электроды, предназначенные для работы с ковким сплавом: ОЗЧ-2 и 6, МНЧ-2, ЦЧ-4. Сваривание осуществляется постоянным током, полярность при сварке чугуна – обратная.

В половинчатом чугуне углерод присутствует в двух видах: графит и цеменит; применяется при изготовлении деталей, эксплуатирующихся в условиях повышенной износостойкости.

Высокопрочный чугун содержит шаровидный графит, который образуется в процессе кристаллизации; используется для производства ответственных деталей в машиностроении, а также для нефте- и газопроводов, труб водоснабжения.

В статье мы рассмотрим, как варить электродами по чугуну в зависимости от применяемого способа соединения.

Сложности при сварке чугуна

Прежде чем, приступать к работе исполнителю необходимо учесть особенности сварки чугуна электродами. Данные специфические черты обусловлены уникальными свойствами чугуна.

Одним из главных недостатков чугуна является плохая свариваемость, которая обусловлена следующими факторами:

    плохая соединяемость чугуна методом сварки объясняется его химической структурой и свойствами;

На фото: пора в сварочном валике

Несмотря на данные трудности и особенности, исполнителю любого уровня по силам получить качественное и надежное соединение. Для этого необходимо верно подобрать расходные материалы. О том, какие электроды для сварки чугуна выбрать мы расскажем далее.

Подготовка чугуна к сварке

Прежде чем варить чугун электродом, необходимо произвести подготовительные процедуры. Хрупкость сплава и трудности в удалении загрязнений с его поверхности требуют тщательной подготовки к сварочному процессу.

Трещины, имеющие на поверхности изделий, нужно разделать на всю длину с достаточным для качественной проварки углом разделки и засверлить по краям. Если трещины не засверлены, то их необходимо вырезать, а концы трещины можно закруглить.

Рабочую зону следует очистить от посторонних включений с помощью болгарки, металлической щетки или наждачной бумаги. Зачистку также можно произвести пескоструйным способом. Масло удаляется с помощью растворителей. Сильные загрязнения рекомендуется удалять пламенем горелки.

Способы сварки чугуна

Выделяют три метода сварки чугуна, в зависимости от температуры предварительного подогрева изделий:

Горячая сварка является основным и наиболее “правильным” способом. Перед свариванием заготовки прогревают до температуры в 600-650°C.

Полугорячая сварка подразумевает нагревание чугунных деталей до температуры 300-350°C.

Холодная сварка не предусматривает нагрев рабочих изделий.

Применяя различные виды сварки чугуна – виды электродов при этом также разнятся. Независимо от выбранного исполнителем способа, следует четко следовать правилам и рекомендациям. Тому, как правильно варить чугун электродами различного вида и посвящена данная статья.

Холодная сварка чугуна специальными электродами

Электроды сварочные МНЧ-2.

Холодная сварка проста и удобна в исполнении. Соединение осуществляется с применением специальных электродов, содержащих никель и/или медь. Существует достаточно много специальных стержней подобного типа. Наиболее популярными марками, изготовленными отечественными производителями, являются:

  • основу электродов ОЗЧ-2 и ОЗЧ-6 составляет медный стержень, покрытый обмазкой, в состав которой входит железный порошок;
  • никелевые и железно-никелевые расходники ОЗЖН-1, ОЗЧ-3, ОЗЧ-4, с помощью которых проводится сварка чугуна постоянным током.
  • железно-медно-никелевые МНЧ-2. Сварка чугуна электродами мнч 2 позволяет получить высокотехнологичный шов, обладающий коррозионностойкостью в жидких агрессивных средах и горячих газах. Данная марка обладает достаточно высокой стоимостью, поэтому используется, в основном, при реализации ответственных работ и в тех случаях, когда к соединению предъявляются жесткие требования относительно качества.
Видео

Или посмотрите презентацию холодной сварки чугуна электродом Zeller 855. Это действительно очень хорошие электроды, но дорого стоят и трудно купить.

О том, как варить чугун электродами по чугуну, будет рассказано далее.

Сварка всеми перечисленными марками электродов выполняется с помощью постоянного тока. Чтобы определить, какой полярностью варить чугун, следует ознакомиться с техническими характеристиками расходников, все марки которых у нас собраны на соответствующей странице.

Сварка чугуна простыми электродами (по стали)


Сваривание чугуна обычными стальными электродами не обеспечивает хорошего качества шва. Применяются расходники подобного типа ввиду их доступности и небольшой стоимости. Чтобы уменьшить отрицательные последствия применения стальных электродов, необходимо использовать специальные прутки ЦЧ-4. Эта марка является одной из самых популярных и востребованных у сварщиков.

Поэтому важно знать, как правильно варить чугун электродами ЦЧ-4. Данная марка предназначена для наплавки первых плакирующих слоев с последующим продолжением сварочного процесса обычными материалами (на картинке). Кроме этого, ЦЧ-4 подойдут как для горячей, так и для холодной сварки чугуна, заделки дефектов и соединения стали с чугуном.

Сварочные электроды «УОНИ-13/55» в упаковке.

При сваривании чугуна электродами общего назначения самым слабым местом является – околошовная зона у границы сплавления. Данная зона характеризуется хрупкостью и наличием трещин. Эти дефекты часто приводят к отслаиванию наплавленного слоя от основного металла. Чтобы этого избежать, необходимо использовать стальные шпильки или болты.

Шпильки имеют резьбу и ввертываются в свариваемую поверхность. Из размеры зависят от толщины рабочего изделия. Существуют рекомендации относительно размеров шпилек:

  • диаметр должен составлять 0,3-0,4 толщины детали, но не более 12 мм;
  • глубина ввертывания – 1,5 диаметра шпильки, но не больше половины толщины свариваемых изделий;
  • высота выступающей части шпильки – 0,75-1,2 ее диаметра.

Шпильки располагаются в скошенные кромки деталей в шахматном порядке на расстоянии в 4-6 диаметра.

Выступающие части шпилек обвариваются по периметру, постепенно заполняя шов. В первую очередь осуществляется сварка всех шпилек кольцевыми швами с помощью электродов, диаметр которых составляет 3 мм. Применяется напряжение малой величины. Сваривание производится вразброс, чтобы избежать сильного перегрева. После вокруг места сварки накладывают кольцевые швы, пока вся поверхность не будет покрыта слоем наплавленного металла.

Мы надеемся, что приведение здесь вышеперечисленных правил и рекомендаций позволит сориентироваться, как варить электродами правильно по чугуну, и успешно выполнить работы.
[ads-pc-3][ads-mob-3]

Сварка чугуна неплавящимися электродами

Чугун можно сваривать различными видами неплавящихся электродов: вольфрамовые, угольные или графитовые. Литые чугунные или специальные присадочные прутки, содержащие никель, алюминий, меди и другие металлы, используются в качестве присадочного материала. Для защиты сварочной зоны применяются инертные газы, чаще всего, аргон или флюсы, основным компонентом которого является бура. Наибольшей популярностью пользуется технология AC TIG – сварка вольфрамовым электродом с применением переменного тока в среде аргона.

Сварка чугуна покрытыми электродами

Чугунные электроды – специальные материалы для исправления дефектов чугунного литья, которые представляют собой литые круглые прутки с покрытием различного состава. В большинстве случаев соединение осуществляется на постоянном токе, но возможно и использование переменного. Величина тока определяется из расчета 50-60 А на 1 мм. электрода.

Качество шва, полученного в результате холодной сварки чугунными электродами, отличается неоднородностью. Поэтому следует выполнять полугорячее сваривание.

Как правильно варить чугун электродами, видео представлено далее.

Ознакомившись со всем спектром информации, исполнитель сможет выбрать лучший электрод по чугуну.

Электроды для наплавки чугуна

Наиболее распространенными марками электродов для наплавки чугуна различных видов являются:

  • МНЧ-2;
  • ОЗЖН;
  • ОЗЧ-2;
  • ЦЧ-4.

Наплавка чугуна электродами т 590 также гарантирует получение качественного соединения. Данная марка широко применяется в различных сферах деятельности, для работы с разными конструкциями и деталями. Доступная цена стержней Т-590 делает эти расходники такими популярными у мастеров сварочного дела.

Более подробная информация представлена в статье “Наплавка металла: электродом и другие”.

Данная статья поможет каждому исполнителю выяснить, какие лучшие электроды по чугуну.

Сварка чугуна электродом в домашних условиях: доступные способы и практические советы

Многие из нас неоднократно сталкивались с необходимостью сварить металлические полосы для виноградной арки на даче или отвалившуюся петлю в гаражной двери. В большинстве случаев проблем эта операция не вызывала. Совсем не так просто обстоит дело при необходимости соединить чугунные элементы. Кто сталкивался с такой проблемой, тот знает можно забыть все, все о сварочных работах.

С целью недопущения ошибок рассмотрим, как выполняется сварка чугуна электродом в домашних условиях.

  1. Специфика соединения чугунных изделий
  2. Перед началом работы
  3. Разновидности сварки чугуна
  4. Холодный способ сварки электродом

Специфика соединения чугунных изделий

Независимо оттого где производятся сварочные работы высокоуглеродистых сплавов, методика и способы ее осуществления мало рознятся. И на большом предприятии тяжелого машиностроения, и в полуподвале сомнительной фирмы проблемы, возникающие на стыке одни и те же. Обусловлен этот факт структурой и химическим составом.

Особенности сварки в основном определены графитовым включением, а точнее его формой. Ведь при одинаковой структуре железной матрицы (3 основных вида), эти включения могут принимать 4 основные формы, а также находиться в половинчатом состоянии между двух основных форм. Учитывая разницу в плотности железа и аллотропной формы углерода — графита, то очевидно, что их можно считать пустотами. Пустоты при температурном воздействии оказывают особо чувствительное влияние на пластичность металла, могут служить очагами деформации разрыва и пористости.

Чтобы избежать растрескивания шва металла, нужно использовать накопленный опыт сварщиков, которые разработали способы и приемы, учитывающие особенности сварки чугуна.

Не у каждого человека есть возможность определить химический состав и структуру чугунного изделия. Существуют простые правила известные опытным сварщикам:

  • серый цвет на изломе и мелкое, практически незаметное зерно — чугун поддается сварке, практически как высокоуглеродиста сталь
  • крупное зерно и практически черный окрас излома чугуна сигнализирует о том, что придется попотеть, прежде чем сваришь такую деталь
  • промасленное изделие без предварительной термической подготовки сварить будет крайне тяжело, а при определенных условиях невозможно

Химический состав, физика и механика поведения чугуна при изменении температуры относит его к сплавам с ограниченной свариваемостью. Учитывайте факторы поведения чугуна, и возможно вам станет легче справиться с поставленной задачей:

  1. Нижнее положение шва наиболее предпочтительное для сварки этого сплава, исходя из его текучести в жидком состоянии.
  2. В случае отсутствия вносимого снаружи углерода при наложении сварного шва – высокая вероятность выгорания углерода в толще металла, который соединяясь с кислородом, образует пористость
  3. Пластичность чугуна не достигает высоких пределов и это вызывает внутренние напряжения, области со структурными изменениями, закалку и в итоге разрушительные деформации.
  4. При расплавлении некоторые фазы жидкого чугуна соединяются с кислородом с образованием шлаковых частиц с высокой температурой плавления. Высокая плотность таких частиц оставляет их в толще шва, ухудшая качество сварки.

Технологическими приемами можно решить некоторые проблемы образования трещин. Можно изменять диаметр электрода, минимизировать ток, варить шов то в одном, то в другом месте. Технически вопрос можно решить, сделав вставки из чугуна или металла тем самым уменьшив количество наплавленного металла. Не забываем о волшебстве обработки давлением. Пока шов имеет красный цвет (не остыл) его можно простучать молотком. Это приведет к уменьшению естественной усадки, которая является основной причиной трещин.

Перед началом работы

Как и при обычной сварке, разделка кромки свариваемых деталей. Разделка может осуществляться как ручным, так и механизированным инструментом. Стружка, снимаемая за один проход, должна быть минимальной, так как чугун склонен к отколам. При этой процедуре соблюдайте следующие правила:

  • не уходите в сторону от линии раздела, без особой потребности
  • сверление под вставки должно быть около 12 мм от края кромки. Диаметр сверла и вставки плюс 1-2 миллиметра к толщине раздела

Если есть необходимость провести заварочный ремонт трещины, прошедшей насквозь, зачистите до блеска деталь вокруг трещины и изготовьте заплатку из низкоуглеродистой марки стали. Для уменьшения напряжений края у металла должны иметь фаску в 30-35 градусов. Приваривание происходит внахлест.

Читайте также:  Лего кирпич: описание и виды материала, классификация оборудования для его производства

Разновидности сварки чугуна

В зависимости от того разогреваются свариваемые детали перед сваркой или нет, принято различать горячий и холодный процесс. При первом из них детали подвергаются нагреву до 650 градусов Цельсия, после чего производится сваривание. В случае второго способа никаких термических изменений данные детали не претерпевают.

При использовании горячей сварки вам понадобится позаботиться о дополнительной оснастке, придумать, как разогревать поверхности, поддерживать этот нагрев, контролировать температуру. Наградой за такие мытарства будет идеальный шов, лишенный видимых дефектов. То есть можно добиться полного сокрытия сварочных работ на обозначенном участке.

В домашних условиях потребность в горячей сварке и настолько высоком качестве неоправдана. Поэтому есть много рекомендаций и советов по холодной сварке.

Холодный способ сварки электродом

Простые и понятные правила способны ответить на вопрос как варить чугун электросваркой. Первое и основное правило это использование специальных электродов. Распространенными и доступными являются электроды марки ОЗЧ-2, в которых роль стержня отдана прутку из меди, а также МНЧ-2, с сердцевиной из сплава никеля, железа и ряда других элементов.

Интересная информация. В случае отсутствия под рукой электродов их можно изготовить самостоятельно из обычных электродов. Для этого берем медный стержень подходящего диаметра, зачищаем его, обезжириваем. Снимите с электрода АНО-4 обмазку, измельчите, смешайте с опилками железа и жидким стеклом. В полученную массу окуните стержень и медленно его вытащите. Просушите их сначала на сквозняке, а затем прокалите в духовке при температуре 240 градусов Цельсия.

Очень интересной и оправданной выглядит технология сварки чугуна электродом АНО-4, обвитым медной проволокой. Для домашнего пользования такого электрода хватит для заварки небольших трещин. Основное условие такая спираль должна быть в 3-4 раза массивнее самого электрода.

Сварка в домашних условиях пройдет гладко и порадует результатом, если она проводилась на малом токе, вразброс и не подвергалась локально высокому нагреву и быстрому охлаждению. Главное условие всех работ, проводимых в домашних условиях, является безоговорочное выполнение элементарных норм личной безопасности. Проводите сварочные работы в хорошо проветриваемом месте. Используйте специальные средства защиты органов дыхания, зрения. Не допускайте попадания искр на открытые участки кожного покрова.

Вы узнаете, как очистить в 2 счета выгребную яму и не задохнуться от сероводорода и метана

Самостоятельная безграмотная очистка колодцев, наполненных зловонной жижей – опасное мероприятие. Приводит к отравлению сероводородом, другими ядовитыми газами, результат которого – моментальный смертельный исход: человек теряет сознание навсегда, даже не успевает понять, что он умирает. Как очистить выгребную яму безопасно?

  • Механическая очистка
  • Аренда спец машины
  • Дренажные фекальные насосы
  • Химические средства
    • За работу берутся бактерии
  • Как это действует
  • Виды препаратов
  • Время очистки

В прежние времена существовал единственный способ избавления домашней канализационной емкости от фекалий, сливов из кухни, сточных вод – механический метод очистки. Хозяева сельского дома вызывали машину (трактор) с бочкой и шлангом, либо выбирали содержимое вручную ведром, приклепанным к длинному черенку, выливали массу на (за) территорию приусадебного участка. Современные способы очистки безопасны: механическая очистка сточных вод из сливных ям с помощью вызова автомобиля ассенизатора; химическая обработка – воздействие средствами, разлагающими отходы; биологический метод, обусловливающий распад ядовитых отложений бактериальными колониями.

Механическая очистка

Откачка на даче выгребных ям производится с помощью илососа, который арендуют у компании, оказывающей услуги в сфере коммунального хозяйства. Либо периодическая механическая откачка сточных вод производится самостоятельно дренажно – фекальным насосом, купить который можно в магазине спецтехники.

  • Откачка сливных ям производится вакуумным способом, исключающим контакт с фекалиями, агрессивными газами.
  • Очистка выгребных ям, канализационных труб методом прокачки с применением сильного давления насоса.
  • Если заилилась выгребная яма, илонасос отделяет ил от жидкости, забирает его, при этом вода под напором давления отправляется обратно в яму.

Использование илососа предохраняет дренажную канализационную системы от износа, продлевает срок эксплуатации выгребных ям, емкостей, труб.

Дренажные фекальные насосы

Очистка туалетов и выгребных ям бытовым насосом производится в мобильном режиме, время от времени, либо прибор размещается возле отстойника стационарно. Модели погружного типа и наземного назначения оборудованы фильтрами, измельчителями, элементами автоматизации. Для слива массы нужна герметичная емкость.

  • Откачка чистых сточных вод, а также вязкой жижи.
  • Размельчение твердых частиц, удаление вязкой жидкости.
  • Подача внутрь выгребной ямы воды из реки, озера для разжижения отходов.

При выборе модели важно учитывать мощность, режим работы насоса, плотность жидкости.

Механическая откачка ям – первый этап глубокой очистки, далее нужно удалить плотные отложения со стенок и дна. Поэтому применяется физико-химическая очистка сточных вод, либо биологические методы разрушения отходов.

Химические средства

Химическая очистка сточных вод эффективно действует при любом температурном режиме, жесткой воде и любых примесях, однако после использования реагентов жидкость нельзя сливать на грядки, в реки (исключение нитратные окислители).

Некоторые средства разрушают металлические, пластиковые трубы канализации. Виды препаратов:

  1. Формальдегид (в растворе формалин) используемый в недавнем прошлом для обработки сточных ям, ныне запрещен, как вещество токсичное и канцерогенное. Разрушается канализация: стенки, дно емкости и трубопроводов.
  2. Препараты аммония разжижают густые фекальные массы, растворяют их, избавляют от зловония, однако неработоспособны, если в яму сливают моющие стиральные средства (молекулы химиката распадаются). Соединения на основе аммония вредны для окружающей среды, жидкость с участка требуется увозить.
  3. Нитратные окислители для выгребных ям состоят из ПАВ (поверхностных активных веществ), азотистых веществ, адсорбирующих, расщепляющих, нейтрализующих токсичные газы, а также твердые частицы отходов. Полезная помощь их применения до конца не изучены: часть ученых предлагает использовать откачанную жижу после очищения выгребной ямы для удобрения растений, другая группа светил науки отрицает полезные свойства нитратных смесей, утверждает об отрицательных результатах.
  4. Таблетки, порошки хлорной извести быстро справляются с обеззараживанием уничтожением патогенных бактерий, разложением жировых отложений, однако токсичны для окружающей среды: почвы, грунтовых вод.

Современные способы и методы очистки воды

Системы водочистки являются неотъемлемой частью современной жизни и практически все потребители (от частных лиц до предприятий) нуждаются в качественной и правильно подготовленной воде.

Реализованные в них методы и технологии бывают разными, с особенностями каждого варианта стоит познакомиться заранее.

Какие существуют по принципу действия?

В зависимости от принципа действия выделяют такие способы очистки воды как:

  • Физические (грубая механическая чистка).
  • Химические (смешение воды с реагентами).
  • Физико-химические (сложные комплексные мероприятия).
  • Биологические (воздействие живых микроорганизмов).

Физические методы

Данные методы предназначены для очищения воды от твердых крупнофракционных частиц (чаще всего – нерастворимых).

Они успешно задействуются на этапах первичной и грубой очистки и в разы реже – при глубоких и тонких воздействиях.

Среди главных физических методов выделяют:

  • Процеживание – очищение жидкостей от крупнофракционных посторонних включений при проходе через ячеистые прослойки (сетки, решетки, полипропиленовую мешковину). К преимуществам этого метода относят простоту и эффективное улавливание крупного мусора, к минусам – потребность в частой промывке фильтрующих элементов, пропускание патогенных микроорганизмов, солей и любых мелких нежелательных примесей.
  • Отстаивание – осаждение посторонних фракций под действием собственного веса вниз с последующим отбором более чистой воды. Этот метод используются как на предварительных, так и на промежуточных этапах водоподготовки, его производительность существенно ограничена временем и объемами отстойников.
  • Фильтрование – схожий с процеживанием, но более совершенный метод, позволяющий очищать воду от ненужных примесей с разным размером фракций (минимальный порог – до микронов) при прохождении через пористый фильтрующий слой. Метод активно используется в быту и на производстве, из всех физических видов он считается самым эффективным.
  • УФ-дезинфекция – обработка предварительно очищенной от крупных фракций воды УФ-лучами с длиной волн в пределах 200-400 нм с целью обеззараживания. Состав и физические свойства жидкости этот метод не меняет.

Химические

Эти методы ценятся за эффективность и высокую производительность.

Исходя из вида протекающих реакций выделяют такие химические методы водоочистки как:

  1. Нейтрализация – выравнивание PH-баланса воды за счет добавления особых реагентов (аммиачной воды, гидроксидов калия или натрия, кальцированной соды) или ее пропускании через кислые газы. Чаще всего к этому методу обращаются при регенерации промышленных стоков, забираемая из скважин или водоемов вода изначально имеет нейтральную среду и корректировке баланса не нуждается.
  2. Окисление – обезвреживание токсичных водных растворов и хлорирование воды при добавлении активных окислителей. Несмотря на высокую эффективность (микроорганизмы убиваются быстро и надолго) метод считается опасным для здоровья человека.
  3. Очистку восстановлением. Данный метод выбирается при высокой доли легко восстанавливаемых веществ в исходной воде или стоках. При его выборе из воды удаляются ряд простых и переходных металлов и минералов (хрома, ртути или мышьяка) и их соединений.

Физико-химические

Данная группа представлена комплексными методами с широким спектром применения, задействуемыми на любых этапах очистки и водоподготовки.

Очистка воды при их выборе осуществляется самыми разными способами, включая воздействие растворенных газов, тонкодисперсных сред и изменение ионного состояния молекул.

Особенности наиболее востребованных физико-химических методов изложены в таблице:

НаименованиеКратное описание методаОптимальное применение/ возможные ограничения
ФлотацияОтделение и подъем твердых гидрофобных частиц при пропускании сквозь толщу воды пузырьков воздуха или других инертных газов. Формируемая на поверхности пена или прослойка легко удаляется механическими способами.Очистка жидкостей от нефтепродуктов и масел, удаление твердых примесей при низкой эффективности других методов.
СорбацияИзбирательная фильтрация ненужных примесей при поверхностном или объемном прохождении воды через материалы с пористой структурой (силикагели, уголь и их аналоги). Используемые сорбенты могут быть восстанавливаемыми или утилизируемыми после потери фильтрационных свойств.Удаление ПАВ, пестицидов, фенолов, процессы доочистки.
ЭкстракцияЗаливка в очищаемую воду мало- или несмешиваемых веществ, растворяющих грязь, с последующим активным перемешиванием, отстаиванием и разделением разнофазных сред.Удаление органический соединений, включая фенолы, регенерация стоков.
ИонообменОбмен ионами между очищаемой водой и природными (цеолиты, сульфоугли) или искусственными (синтетические смолы) ионитами.Умягчение воды/ метод не предназначен для бытовой очистки больших объемов сильнозагрязненной воды.
ЭлектродиализОчищаемая вода последовательно проходит камеры с ионоселективными мембранами и электродами постоянного тока. В первых камерах вода избирательно обессоливается, в крайних – накапливает концентрат солей с последующим разделением.Обессоливание и удаление нежелательных ионов. Регенерация стоков на химических предприятиях.
Обратный осмосВода пропускается через мембраны с микроскопическими ячейками под избыточным гидростатическим давлением с последующей утилизацией выделенного загрязненного раствора.Обессоливание, отделение нежелательных микроорганизмов, растворенных газов и коллоидных веществ.
Термические методыСуть данных метолов состоит в получении дистиллята или максимально очищенной воды после ее выпаривания, вымораживания или термического окисления (распыление и пропускание через высокотемпературные продукты сгорания).Нейтрализация или удаление токсичных или слабо разлагающихся примесей.

Биологические

Эти методы преимущественно задействуются при очищении стоковых вод и базируются на использовании живых организмов.

К последним относят как бактерии (окисляющие и разрушающие токсичные и азотосодержащие соединения, поглощающие фосфаты), простейшие грибы и водоросли, так и многоклеточные (черви, насекомые).

Водоочистка биологическими методами проводится в:

  • Естественных или искусственных водоемах, очищающих сравнительно небольшие объемы воды со средней степенью загрязненности при минимуме усилий и трат.
  • Биофильтрах – специальных сооружениях с фильтрующей прослойкой из аэробных микроорганизмов с естественным или принудительным воздухообменом.
  • Аэротенках – сложных автоматизированных комплексах с принудительной аэрацией.
  • Метатенках – устройствах анаэробного брожения для переработки концентрированных стоковых осадков.

Современные технологии очищения

В современных системах водоподготовки приведенные методы используются в комплексе.

Ярким примером служат многоступенчатые бытовые фильтры с механическими предфильтрами, ионообменными или сорбционными картриджами и обратноосмотическими мембранами. Такие установки обеспечивают полноценную подготовку питьевой воды вне зависимости от ее исходных параметров.

К инновационным тенденциям в сфере водоподготовки относят:

  • Отказ от метода хлорирования в пользу озонирования (окисление жидким кислородом) и/или УФ-обработки.
  • Использование ультрафильтров и нанофильтрационных мембран с пониженной селективностью.
  • Вывод взвесей и растворенных органических примесей с помощью электроприборов фотокатализации.

При всех своих преимуществах такие технологии нельзя назвать бюджетными, соответствующие фильтры, мембраны и другие расходные материалы обходятся дорого и в быту не окупаются.

Проверенные новые методы (ионообмен, обратный осмос, многоступенчатое исполнение фильтра), наоборот, становятся более доступными для частных лиц.

Фильтрация на предприятиях

Взаимосвязь между областью использования и требуемым типом системы водоподготовки отражена в таблице:

Отрасль производстваТребуемые функции основной линии подготовки
МеталлургияОбессоливание
Пищевая промышленностьОбеспечение ионного обмена, обеззараживание, умягчение
Добыча и переработка нефти и газаИсключение посторонних примесей, обезжелезивание, обратный осмос
Энерго- и тепло- и водоснабжениеОбессоливание, УФ-фильтрация, хлорирование или озонирование
ФармацевтикаОбратный осмос, дистилляция

В целях экономии средств приведенные методы реализуются в комплексе с механическим фильтрованием.

Читайте также:  Как подобрать мебель в кабинет

Отдельные требования выдвигаются к системам переработки стоков предприятий химической или металлургической отрасли, отбираемый концентрат может быть ценным или нуждаться в обязательной утилизации.

Переработка стоков

Полный цикл переработки стоков на производстве и в общественных линиях включает:

  1. Подачу стоков на усреднитель при необходимости разбавления.
  2. Отстаивание механическим способом.
  3. Основную чистку (активное использование живых организмов).
  4. Глубокую чистку (удаление всех посторонних примесей с помощью обратноосмотических мембран или тонких фильтров).
  5. Обеззараживание (УФ-обработка, хлорирование, озонирование).

Выделяемый на 2, 3 и 4 стадиях осадок в обязательном порядке регенерируется или утилизируется. Эти процессы происходят в метатенках, отжимных или сушильных аппаратах.

Бытовое очищение стоков требует меньше усилий. Владельцы индивидуальных домов, но подключенных к канализационным сетям используют септики (как с днищем, так и без), сорбенты или коагулянты.

Более подробно об очистке сточных вод читайте здесь.

Удаление тяжелых металлов

Потребность в принятии дополнительных мер возникает при отклонении ПДК тяжелых металлов в воде от санитарно-гигиенически норм. Чаще всего такая ситуация наблюдается при близости скважины к септику или попадании этих веществ извне (осадки, протекание зараженных грунтовых вод, контакт с металлически фитингами).

Для удаления этих веществ в быту и промышленности используются следующие химические и физико-химические методы:

Тип металлаДопустимая концентрация в воде, не более мг/лРекомендуемый метод очистки воды
Марганец и железо0,1Ионообмен, аэрация с последующей подачей в засыпной фильтр с каталитическим зарядом, окисление гипохлоритом натрия, дозированная подача сильнодействующих окислителей
Сероводород0,01, вещество очень токсичноОкисление, выветривание, насыщение кислородом
Свинец0,03Обратный осмос, окисление и восстановление
Ртуть0,001Обратный осмос, а также окисление и восстановление
Хром0,05Окисление, обратный осмос и восстановление
Никель0,1Окисление и восстановление

Системы обратного осмоса при несомненной эффективности редко используются из-за дороговизны и ускоренного использования ресурсов мембран.

Заключение

Приведенные методы непрерывно совершенствуются и дополняют друг друга, при выборе конкретного варианта стоит ознакомиться с их особенностями и возможными ограничениями заранее.

Ни один из методов, который существует, нельзя назвать универсальным, при правильной организации водоподготовки они задействуются в комплексе.

Вне зависимости от выбранного метода к потребителю или на промышленные объекты подается вода с контролируемыми параметрами.

Способы очистки сточных вод

Химические способы

Выделяют три метода очистки стоков с использованием химии:

  • нейтрализация;
  • окисление либо способ химиоэлектрической обработки;
  • восстановление.

Химический метод очистки актуален перед применением биологического способа либо же перед проведением очистительных мероприятий.

Метод нейтрализации

Поскольку в стоках имеется множество минеральных элементов, перед сбросом в водоемные системы они нейтрализуются. Есть несколько способов выполнения указанного процесса. Самым популярным выступает комбинация кислой, а также щелочной среды. Кроме этого в указанные составы для большей эффективности возможно добавление реагентов, кислых газов и т.д. Помните, что при нейтрализации есть риск формирования осадков.

Для нейтрализации стоков применяют цемент, доломит, известняк, а также шлаки. Чтобы выбрать подходящий реагент, надо предварительно изучить состав воды, установив содержание веществ в ней. Стоки после анализа состава делят на три категории:

  • стоки со слабым содержанием кислоты;
  • стоки с сильным содержанием кислоты;
  • стоки с содержанием серной либо сернистой кислоты.

Окисление

Этот способ позволяет обезвредить промышленные стоки и освободиться от токсичных примесей в составе таких сточных вод. Нередко окисление выступает единственным возможным решением, поскольку прочие методы очистки не способны избавиться от сероводорода, сульфида и прочих подобных веществ.

Чтобы очистить стоки, понадобится использование окислителей. Это может быть газообразный хлор, гипохлориты и т.д. В процессе очистки формируются вещества с незначительным уровнем токсичности. После проведения работы они удаляются из воды.

Для определения активности окислителей рассчитайте окислительный потенциал. Среди эффективных окислителей выделяется вещество на базе фтора, но по причине повышенной агрессивности сегодня в очистке почти не находит применение.

Использование активного хлора более популярно. Позволяет очистить жидкость от сероводородных, гидросульфидных, а также цианидовых либо фенолаовых элементов. После контакта хлора с водой формируются хлорноватистая, а также соляная кислота. Применение рационально лишь при повышенном уровне щелочности. В случае высокого содержания аммиака в стоках тоже применяется хлор.

Введение озона

Обладает повышенной мощностью и разрушает в воде большую часть натуральных соединений, веществ, а также примесей. Плюс ко всему благодаря окислению озоном обесцвечивается водная среда, ликвидируется неприятный аромат, а также улучшается вкус. Озон окисляет вещества натурального и неорганического происхождения. Позволяет избавиться от фенола, мышьяка, а также цианида, разнообразных красителей и целого ряда пестицидов. При очистке стоков озоном жидкость обеззараживается за пару минут, что выгодно отличается от обработки средствами на основе хлора.

Другие химические способы очистки

Для увеличения качества очистки стоков с использованием химических способов рациональным выступает применение комплекса разных методов очистки. К примеру, озон хорошо сочетается с ультразвуком либо ультрафиолетом, поскольку последний значительно повышает эффект воздействия на водную среду озона.

При обработке незначительного объема жидкости от натуральных и ненатуральных соединений интересным выступает способ электрической химии (применяются уголь, графит, а также магний). Качество очистки водной среды устанавливается плотностью тока, который подается. Чтобы продукты электролиза не смешивались, надо применять диафрагму из керамики, асбеста либо же полиэтилена.

В случае применения анодной очистки вещества натурального происхождения удаляются из воды. Для достижения максимальной эффективности окисления стоит дополнительно применять минеральную соль. Хорошим помощником выступает хлорид натрия, позволяющий ускорить окисление.

Радиационное окисление предусматривает проведение радиолиза, позволяющего оперативно очистить стоки от натуральных соединений. Но использование указанных выше веществ обладает опасностью, из-за чего этот способ очистки применяется нечасто.

Способы очистки сточных вод с использованием химических, биологических и механических средств

Сброс в окружающую среду бытовых и промышленных стоков без предварительной обработки повлек бы за собой настоящую экологическую катастрофу.

Поскольку химический состав отходов по мере развития технологий становится все более разнообразным и агрессивным, методы очистки сточных вод постоянно совершенствуются.

Классификация

Из-за большого разнообразия растворимых и нерастворимых загрязнителей в сточных водах создать универсальный способ их обезвреживания и удаления не представляется возможным.

Все эти приемы можно разделить на несколько категорий:

  1. Механические.
  2. Химические.
  3. Биологические и биохимические.
  4. Физико-химические.

Каждая из перечисленных технологий очистки включает в себя несколько ступеней, требующих применения определенных технических устройств, химикатов и биологически активных препаратов.

Способы очистки сточных вод

Рассмотрим подробнее, как именно осуществляется обезвреживание сточных масс. Физико-химические и другие методы очистки сточных вод смотрите ниже.

Химические методы очистки сточных вод

Основаны на применении химикатов, результатом чего становится один из трех процессов:

  1. Нейтрализация: данный метод призван обезвреживать кислоты и щелочи путем преобразования их в безопасные вещества. С такими загрязнителями приходится иметь дело при очистке стоков промышленных предприятий. Если в наличии имеются и кислотные, и щелочные стоки, их можно нейтрализовать путем простого смешивания. Для нейтрализации кислотных вод применяют щелочные отходы, едкий натр, соду, мел и известняк. Для реализации данного метода на предприятиях устанавливают фильтры и различные устройства.
  2. Окисление: окислению подвергают те виды загрязнений, которые невозможно обезвредить другими способами. В качестве окислителей применяют кислород, бихромат и перманганат калия, гипохлорит натрия и кальция, хлорную известь и другие реагенты.
  3. Восстановление: с помощью данного метода можно обезвредить соединения хрома, ртути, мышьяка и некоторых других элементов, которые являются легковосстанавливаемыми. В роли реагентов выступают диоксид серы, гидросульфит натрия, водород и сульфат железа.

Промышленная очистка воды

Биохимические

В рамках данной методики помимо химических реагентов применяют различные микроорганизмы, употребляющие органические загрязнения в качестве пищи. Очистные станции, работа которых основана на этом принципе, можно разделить на две группы:

  1. Работающие в естественных условиях: могут представлять собой водоемы (биопруды), либо «сухопутные» сооружения (поле орошения и поле фильтрации), в которых происходит почвенная доочистка стоков. Такие станции обладают низкой эффективностью, требуют больших площадей и сильно зависят от климатических факторов.
  2. Работающие в искусственных условиях: создавая искусственным путем более комфортные для микроорганизмов условия, результативность очистки удается значительно увеличить.

Сооружения, входящие в последнюю категорию, делятся на три типа:

  • аэротенки;
  • биофильтры;
  • аэрофильтры.

Анаэробная система очистки с последующей очисткой МБР

Биофильтр – это установка, в которой имеется фильтрующая засыпка из керамзита, шлака, гравия или аналогичного материала. Колонии микроорганизмов образуют на нем пленку.

Аэрофильтр устроен аналогичным образом, но в нем предусмотрена принудительная подача воздуха в фильтрующий слой. Это позволяет увеличить его мощность до 4-х м и сделать процессы окисления значительно более интенсивными.

В аэротенках полезная биомасса существует в виде активного ила, который с помощью различных механических устройств перемешивается с поступающими стоками в однородную массу.

Согласно СанПиН, санитарные зоны должны быть организованы на всех водопроводов в целью сохранения водных ресурсов. Что такое охранная зона водопровода и какие требования предъявляются по защите источников водозабора, читайте далее.

Как сделать песчаный фильтр для бассейна своими руками, читайте тут.

А в этой статье http://aquacomm.ru/vodosnabzenie/zagorodnyie-doma-v/avtonomnoe-vodosnabzhenie/istochniki/skvazhina-ne-glubokaya/ot-zheleza.html вы можете ознакомиться с методами очистки воды от железа. А также вы узнаете, как определить наличие железа в воде.

Биологические

Для переработки сточных вод, содержащих только органические загрязнения, применяют биологический метод. От биохимического он отличается только отсутствием химикатов.

Наиболее производительными являются аэробные микроорганизмы, для жизнедеятельности которых необходим кислород.

Если они работают в сооружении с искусственными условиями, либо в биопруду, в стоки приходится закачивать с помощью компрессора воздух. Менее затратными, но и менее производительными являются анаэробные бактерии, которые кислород не используют.

Чтобы поднять степень биологической фильтрации, переработанные стоки подвергают доочистке. В большинстве случаев для этого применяют многослойные песчаные фильтры или так называемые контактные осветлители. В редких случаях используют микрофильтры.

Если стоки содержат трудноокисляемые вещества, их можно отфильтровать с помощью активированного угля или другого сорбента, либо прибегнуть к химическому окислению, например, с помощью озона.

В ходе очистки биологическим методом вода избавляется от токсичных веществ, но насыщается фосфором и аммонийным азотом.

Если такую воду сбросить в естественный водоем, эти элементы спровоцируют «демографический взрыв» среди водорослей (фосфор в количестве 1 мг обеспечивает появление 115-ти мг биомассы), что нежелательно для экосистемы водоема.

Биологическая очистка воды на предприятии

Для удаления азота применяют два способа:

  1. Физико-химический: воду подвергают известкованию, за счет чего ее рН увеличивается до 10 – 11 единиц. Образующийся при этом аммиак выводят в градирнях при помощи отдувки воздухом.
  2. Биологический.

Биологический метод осуществляется поэтапно:

  • Сначала при помощи особых бактерий в аэротенке происходит нитрификация очищенной воды.
  • Далее жидкость поступает в герметично закрытую емкость – денитрификатор, где находящиеся без доступа воздуха бактерии разрушают молекулы нитритов и нитратов (выделяется молекулярный азот) путем отщепления от них необходимого для жизнедеятельности кислорода.

Для удаления фосфора в воду добавляют известь, а также соли алюминия или железа. Фосфор вступает в реакцию, в результате которой образуются выпадающие в осадок соединения.

Физико-химические методы очистки

В данную категорию входят следующие способы:

  1. Коагуляция: в стоки добавляют особые реагенты – так называемые коагулянты и флокулянты. Их действие сопровождается различными эффектами: растворимые загрязнители могут превратиться в нерастворимые хлопья, удаляемые путем процеживания; опасные компоненты распадаются на безопасные; реакция сточных масс меняется, например, с кислотной на нейтральную.
  2. Ионообменный метод: чаще всего применяется с целью умягчения воды. Суть метода состоит в замене «нежелательных» ионов (в случае умягчения – магния и кальция) «безобидными», например, натрия.
  3. Флотация: метод очистки сточных вод направлен на выделение нефтепродуктов. В сточные массы подается воздух, образующий множество пузырьков. Частички нефтепродуктов имеют свойство прилипать к таким пузырькам, вследствие чего они оказываются на поверхности в виде пены. Ее можно удалить посредством специальных скребков либо путем поднятия уровня воды – при этом пена сама стечет в приемный лоток.

Процесс физико-химической очистки воды

Если загрязнители не обладают достаточной «прилипчивостью», ее стимулируют путем введения специальных реагентов.

Существует несколько разновидностей флотации: напорная, механическая, биологическая, пенная, пневматическая.

Кроме указанных методов в рамках физико-химической очистки применяют обратный осмос, выпаривание, экстракцию и многое другое.

Здоровье человека во многом зависит от качества потребляемой воды. Так как водопроводная вода далека от идеала, люди все чаще устанавливают фильтры для воды. Обзор типов фильтров вы найдете на нашем сайте.

Какую модель насосной станции для дачи лучше приобрести, рассмотрим в этом материале.

Механические и физические методы

Механическим способом избавляются от нерастворимых включений. В большинстве случаев эта стадия является предварительной и используется в сочетании с другими видами очистки. Данная методика включает три этапа.

Отстаивание

Также часто называют гравитационной очисткой. В ходе отстаивания примеси с большей, чем у воды, плотностью собираются на дне, а легкие – всплывают. К последним относятся многие примеси, характерные для стоков промышленных предприятий: масла (отстойник называют маслоуловителем), жиры (жироловушки), нефть (нефтеловушки) и смолы (смолоуловители). Ранее отдельные жироловушки применялись и для очистки бытовых стоков, но сегодня их функция возложена на особые устройства, которыми оснащаются отстойники.

Читайте также:  Какие бывают термоголовки

Для удаления песка и других взвесей минеральной природы применяют особую разновидность отстойников — песколовки. Они могут быть трубчатыми, статическими и динамическими.

В силу особенностей технологии гравитационным методом очистки удается выделить только 80% примесей, поддающихся такой обработке. В среднем это количество составляет всего 60% от общего объема нерастворенных примесей. Чтобы сделать отстаивание более эффективным, применяют такие методы, как осветление при помощи взвешенного фильтра, биокоагуляцию и преарэрацию (бывает с избыточным илом или без него).

Содержащий большое количество яиц гельминтов и болезнетворных бактерий осадок подвергают доочистке при помощи анаэробных микроорганизмов в септиках и метантенках.

Процеживание

Для отсеивания крупных взвешенных частиц (плотность почти равна плотности воды) стоки процеживают через установленные на их пути решетки и сита.

Фильтрование

Вместо сит применяют тканевые, пористые или мелкозернистые фильтры.

Существуют специальные устройства – микропроцеживатели, представляющие собой оснащенный сеткой барабан. Отсеянные примеси смываются в бункер-уловитель струей воды, бьющей из специальных форсунок.

Видео на тему

Инструменты

Сточные воды в силу своей загрязненности нуждаются в дополнительной очистке перед попаданием в водоемные системы. Различают несколько степеней и методов очистки сточных вод. Об их характеристике, преимуществах и недостатках поговорим далее.

Оглавление:

  1. Химические методы очистки сточных вод и особенности их проведения
  2. Биологические методы очистки сточных вод и их характеристика
  3. Свойства и описание физико-химических методов очистки сточных вод
  4. Механические методы очистки сточных вод и их применение

Химические методы очистки сточных вод и особенности их проведения

Различают несколько вариантов очистки сточных вод с помощью применения химии. Среди них отметим:

  • обеспечение нейтрализации;
  • окислительное воздействие или метод химиоэлектрической обработки;
  • способ восстановления.

Чаще всего химический способ очистки является актуальным перед использованием биологического метода или перед выполнением очистительных мероприятий.

Предлагаем ознакомиться со способом нейтрализации, используемым для очистки воды. Так как в сточных водах содержится большое количество минеральных компонентов, перед началом сбрасывания их в водоем, производится нейтрализация данных веществ.

Различают несколько вариантов проведения этого процесса. Прежде всего, это комбинация между собой кислой и щелочной среды. Также в данные составы добавляют реагенты, кислые газы или щелочи. Однако, следует учесть тот факт, что нейтрализация является процессом, в следствие проведения которого существует риск образования осадков.

Чтобы нейтрализовать сточные воды, рекомендуется использование цемента, доломита, гидроксида кальция, известняка. Кроме того, в процессе нейтрализации используются отходы от металлургической промышленности в виде разного рода шлаков.

Для выбора того или иного реагента следует тщательно изучить состав воды, и определить количество тех или иных веществ в ее составе. Чаще всего, сточные воды, после изучения их состава, разделяют на такие группы:

  • среда, в которой содержится слабая кислота;
  • наличие сильной кислоты в водах;
  • наличие серной или сернистой кислоты.

Если для нейтрализации используется известковые молочные вещества, то в процессе обработки вод серной кислотой, в осадке остаются вещества на гипсовой основе. Для того, чтобы нейтрализовать щелочные воды, следует использовать кислоту, она помогает провести тщательную очистку вод не только от загрязнителей, но и от газообразных составов.

Для того, чтобы сократить использование свежей воды и использовать воду еще раз, используется ее нейтрализация с помощью дымового газа.

Вторым методом очистки сточных вод является окисление. С помощью данного метода удается обезвредить промышленные сточные воды и избавиться от токсичных примесей, находящихся в их составе. Другие способы очистки не способны избавиться от данных веществ, таких как сероводород или сульфид.

Для того, чтобы произвести очистку вод, потребуется наличие окислителей в виде газообразного хлора, диоксида хлора или гипохлоритов. При проведении очистительных работ образуются вещества с низкой степенью токсичности, которые после, удаляются из воды.

Для того, чтобы определить активность окислителей, следует вычислить окислительный потенциал. Одним из самых эффективных окислителей – вещество на основе фтора, однако он отличается высокой агрессивностью и практически не применяется в современной очистке.

Довольно распространенным способом является применение активного хлора. С их помощью удается очистить воду от сероводородных, гидросульфидных, цианидовых или фенолаовых веществ. После контактирования хлора с водой происходит образование хлорноватистой и соляной кислот. Цианиды актуальны лишь в том случае, если среда отличается высоким уровнем щелочности.

Если сточные воды характеризуются высоким уровнем аммиака в их составе, то для их очистки также используется хлор.

Еще одним вариантом химического окисления является введение озона. Данное вещество отличается высокой силой и способно разрушить в водной среде большинство естественных соединений, веществ и примесей. Кроме того, с помощью окисления озоном удается обесцветить воду, устранить неприятный ее запах и улучшить вкусовые качества. С помощью озона удается окислить вещества как природной, так и неорганической природы. С помощью озонирования удается избавиться от таких элементов как фенол, мышьяк, цианид, красители, пестициды. В процессе обработки сточных вод с помощью озона, она обеззараживается за считанные минуты времени, в отличии от обработки хлорсодержащими составами.

Для того, чтобы повысить качество очистки сточных вод с применением химических методов используется комбинация тех или иных способов очистки. Так, например, озон используется вместе с ультразвуком или ультрафиолета. Применение ультрафиолета увеличивает действие на воду озона в несколько десятков раз.

Если планируется очистка небольшого количество воды от соединений неорганической и органической породы, то целесообразно использовать метод электрохимии. В данном случае, используются вещества в виде угля, графита, магния. Электрохимия и качество очистки воды определяется плотностью подаваемого тока. Для того, чтобы продукты электролиза между собой в дальнейшем не смешивались, следует использовать диафрагму, выполненную из керамики, асбеста или полиэтилена.

При использовании очистки анодного типа природные вещества удаляются из воды. Для того, чтобы достигнуть большего результата в окислении, следует также использовать минеральную соль. Кроме того, самым эффективным станет хлорид натрия, который позволяет быстро выполнить окисление.

Окисление радиационного типа предполагает выполнение радиолиза, который позволяет быстро очистить сточные воды от природных соединений. Однако, применение данных веществ довольно опасно, поэтому данный метод очистки используется редко.

Биологические методы очистки сточных вод и их характеристика

В местах проживания людей, то есть в жилых районах, чаще всего применяется биологический способ очистки сточных вод. Данный метод способен перерабатывать сточные воды как от одного или нескольких частных домов, так и от густонаселенных районов города.

В процессе биологического воздействия на сточные воды происходит образование активного ила. Именно в данном веществе находится очень много микроорганизмов. На вид данные вещества имеют форму хлопьев белого цвета и состоят из неорганических частиц.

В составе сточных вод наблюдается наличие неоднородных компонентов. Чаще всего, в сточных водах можно наблюдать вещества природного происхождения, жировые кислоты, ПАВы, которые являются основным составляющим бытовой химии. Вода, в которой присутствуют органические вещества является отличным местом для размножения разного рода микроорганизмов.

Очищение воды с применением биологических методов основываются на систем, которая принудительно нагнетает воздух. При этом, насыщение сточных вод кислородом приводит к стимуляции и росту бактерий аэробного типа. Далее с помощью данных микроорганизмов происходит окисление отходов и природных веществ, имеющихся в воде. Таким образом, вода избавляется от гнили и неприятного запаха.

Существует несколько основных этапов очищения сточных вод с помощью биологического метода:

1. Начальный этап очистки. Попадание сточных вод в специальный отсек – обеспечение механической и биологической очистки. Фильтрация от крупных частиц.

2. Комбинация с иловыми компонентами. Специальный насос обеспечивает взаимодействие вод с илом и их окисление. В таком случае, удается полностью избавиться от природных компонентов в составе воды.

3. Процесс отделения иловых веществ. Далее следует процесс поступления воды в отдельно отведенное для нее место. Данный резервуар напоминает перевернутую пирамиду. При этом, происходит оседание массы на дне и выведение чистой воды. Ранее образованный ил используется повторно для очистки следующей партии воды.

В результате системы очистки сточных вод биологическим методом образуются такие вещества:

  • технические воды – вещество, которое образовалось в результате воздействия на сточные воды иловых компонентов, при этом степень очистки воды составляет около девяносто девяти процентов, вода в итоге отличается прозрачной и чистой структурой, в ней полностью отсутствует неприятный запах, вода в дальнейшем используется при поливе растений, для дренажа;
  • образование стабилизированного ила позволяет использовать его еще несколько раз для очистки воды, далее ил удаляется из очистной системы и применяется в качестве биологического удобрения.

Свойства и описание физико-химических методов очистки сточных вод

Применение данного метода очистки сточных вод позволяет удалить из нее твердо- и жидковзвешенные вещества. Различают несколько вариантов технологии очистки сточных вод данными методами, предлагаем с ними ознакомиться:

1. Метод коагулятивной очистки – в данном случае, в сточные воды вводятся специальные вещества, такие как крупицы железа, аммоний, медные составляющие и т.д. После этого в воде образуются осадочные вещесвтва в виде хлопьев, далее следует процесс их удаления. С помощью данного метода удается очистить сточные воды промышленных отраслей, связанных с химией, нефтепереработкой, целлюлозой и текстилем. Сточные воды, которые очистили с помощью данного метода, отличаются высокой стойкостью к загрязнениям. Результативность очистки составляет до девяносто пяти процентов. В некоторых случаях, в воду вводят железные или алюминиевые электроды. Таким образом, удается ионизировать воду.

2. Способы очистки сточных вод флокулятивным способом- это взаимодействие между флокулянтами и частицами, находящимися в воде. С помощью данного способа удается интенсифицировать процесс хлопьеобразования. Кроме того, флокулянты значительно повышают степень очистки воды и сроки ее проведения. Для выполнения данного процесса следует пройти несколько этапов:

  • дозировать сточные воды;
  • добавить реагенты;
  • избавиться от хлопьев.

3. Схема очистки сточных вод адсорбцией – процесс поглощения определенными веществами других веществ, которые загрязняют воду. Для использования данного способа используют вещества в виде активированного угля, торфяного вещества, силикагеля. Данный метод очистки позволяет очистить воду от содержания в ней фенольных веществ, красителей или разного рода нитратных соединений. Использование адсорбции имеет такие преимущества:

  • очистка воды от разного рода веществ;
  • быстрота проведения работ;
  • возможность рекуперации;
  • высокое качество очистки.

Различают два варианта адсорбционной очистки, при выполнении первого вещества с помощью которых проводили очистку также безвозвратно уничтожаются, как и вещества, загрязняющие воду. Во втором варианте: вещества для очистки воды отделяются от загрязнителей и используются в дальнейшей очистке. Уровень очистки воды составляет от восьмидесяти до девяносто пяти процентов. Самым распространенным очистительным веществом является активированный уголь, вода фильтруется через слой из данного материала.

4. Для того, чтобы избавиться от поверхностно активных веществ используется метод флотации. Внутри воды образуются пузырьки воздуха, которые выдвигают данные вещества к верху, там и проходит их удаление.

Механические методы очистки сточных вод и их применение

Данный вариант очистки уместен в том случае, если техническая вода будет поддаваться повторному использованию. С помощью механического дистиллирования воды удается избавиться от химических веществ различного состава. Среди методов очистки сточных вод следует выделить:

1. Способ процеживания.

Вода поддается прохождению через поверхность решеток ячейкоообразного типа. С помощью стальных решеток удается задержать вещества химического и биологического происхождения, находящиеся в воде. Для повышения производительности очистительных сооружений, вода в них подается под давлением.

2. Выполнение фильтрования.

Пропускание воды напорного или безнапорного типа через систему фильтров в основе которой лежит использование пористых материалов. В качестве наполнителей выступают вещества в виде активированного угля, песка, гравия мелких металлических частей, стекло-пластиковых изделий. Фильтрация бывает двух видов: тонко и грубой очистки.

3. Способ отстаивания.

Суть данного метода состоит в разделении воды в определенных камерах, в которых происходит оседание мелких и крупных частиц воды. Камеру наполняют водой далее ее отстаивают. В качестве отстойника чаще всего используют песколовку. Процесс отстаивания занимает от нескольких часов до нескольких дней.

4. Применение дисковых фильтров.

В таком случае, удается образовать целую фильтрационную систему, с более высокой производительностью, нежели применение обычных фильтров. Кроме того, дисковые фильтры более прочны в работе, легко очищаются и имеют более длительный срок эксплуатации.

Оцените статью
Добавить комментарий