- •Источники образования, количество и состав хозяйственно-бытовых сточных вод
- •Бытовые сточные воды
- •Требования к качеству очищенных вод и условия их сброса в водоемы
- •Сущность процессов, используемых при очистке хозяйственно-бытовых сточных вод Биологические процессы
- •Физико-химические методы
- •Основные типы сооружений очистки сточных вод
- •Сооружения механической очистки
- •Сооружения биологической очистки
- •Фильтрование
- •Внедрение новых конструктивных и объемно-планировочных решений очистных сооружений
- •Установки "Бионит"
Фильтрование
Для удаления взвешенных веществ и БПКполн. до 6-8 мг/л после биологической очистки в стандартных аэротенках широко применяются фильтры с зернистой загрузкой. В них не допускается развитие микробиологических процессов и содержание соединений азота и фосфора не изменяется.
Фильтр представляет собой резервуар, загруженный зернистым материалом, через который вода просачивается сверху вниз или снизу вверх. Распределение воды по поверхности перед фильтрованием и сбор фильтрованной воды должны быть равномерными.
В качестве зернистой загрузки используется, как правило, кварцевый песок диаметром 1,2-2 мм слоем 1,2-1,3 м, скорость фильтрации воды 6-8 м/ч. При накоплении в теле фильтра загрязняющих веществ подача воды на очистку прекращается и осуществляется водовоздушная промывка.
В настоящее время в России применяются фильтры с различными загрузками (двухслойная, каркасно-засыпная, плавающая из пластмассовой крошки, из мелкого щебня и др.). Показатели работы фильтров мало различаются, их выбор должен определяться конкретными условиями применения - располагаемым остаточным напором воды, высотой конструкций зданий, степенью неравномерности притока сточной воды и т.п.
Фирмой "Toveko" (Швеция) предложена оригинальная конструкция зернистого песчаного фильтра непрерывного действия, не требующего отключения на промывку /25/. Фильтрация воды на фильтре осуществляется снизу вверх со средней скоростью 15 м/ч. В качестве загрузки используется песок диаметром 0,8-1,2 мм. Принципиальной отличительной особенностью фильтра является наличие эрлифтного забора наиболее загрязненного веска из нижней конусной части фильтра и подача его в узел промывки. Из узла промывки чистый песок поступает в верхнюю часть фильтра и промывная вода отводится в голову очистных сооружений. Фильтр может эксплуатироваться в режиме реагентного фильтрования (рис.5).
Рис.5. Фильтр фирмы "Toveko":
1 - эрлифт; 2 - узел промывки
В практике глубокой очистки хозяйственно-бытовых сточных вод от органических загрязнений, соединений азота и фосфора используются физико-химические методы.
Реагентное фильтрование
Реагентное фильтрование производят с целью дополнительного удаления органических загрязнений после аэротенков, но главным образом для удаления фосфора.
Подготовка воды перед фильтрованием (смешение с реагентом) производится в отдельной камере аналогично реагентному отстаиванию. Доза коагулянта состаляет 15-45 мг/л. Добавление флокулянтов в дозах 0,5-1 мг/л позволяет сократить дозу коагулянта вдвое. Конструкция фильтров аналогична фильтрам с зернистой загрузкой для безреагентного фижьтрования. Но при использовании реагентов скорость фильтрования снижается до 4-5 м/ч, увеличивается частота промывок. Концентрация органических загрязнений после фильтра по БПК и взвешенным веществам достигает 4-5 мг/л, фосфора - 0,2-0,5 мг/л.
Озонирование
Озонирование как метод глубокой очистки биологически очищенных городских сточных вод, несмотря на высокую себестоимость, является универсальным, так как оно позволяет одновременно снизить концентрацию загрязнений по ХПК на 40° о, по БПК5на 60-70%, содержание взвешенных веществ на 60%, ПАВ на 90%, фенолов на 40%, азота на 20%, канцерогенных веществ на 80%, а также снять окраску вод на 60% с одновременным обеззараживанием воды. Рекомендуемая доза озона составляет 10-15 мг/л при времени его контакта со сточной водой 15 минут.
Совмещение озонирования с процессом удаления взвеси флотацией в одном сооружении /2б,27/ получило название озонофлотации.
Озонофлотатор - аппарат, в который подается сточная вода, прошедшая реактор для растворения в ней озоновоздушной смеси. Одновременно в аппарате создаются условия образования мелких пузырьков озоновоздушной смеси, которые увлекают с собой взвесь и окисляют ее при подъеме. Взвесь образует на поверхности жидкости флотопену, которая удаляется на обработку.
Сбор флотопены с поверхности жидкости при озонофлотации - один из самых важных элементов конструктивного оформления процесса, который на практике осуществить довольно сложно и это является одним из препятствий для внедрения метода.
Сорбция
Сорбцию осуществляют, как правило, после фильтров при необходимости снижения БПКполн. до 2-3 мг/л.
В качестве сорбента применяют активные угли различного класса или естественные сорбенты, в частности, бентониты.
Сорбцию проводят в фильтрах в статическом режиме (фильтрование через неподвижную загрузку из зернистого гранулированного материала) или в динамическом режиме (контакт при интенсивном перемешивании с порошкообразным материалом).
Скорость фильтрования через неподвижную загрузку составляет 5-8 м/ч, продолжительность контакта в динамическом режиме - до 15 мин.
Конструкция сорбционного фильтра аналогична песчаным фильтрам. При потере (исчерпании) собционной способности материал загрузки заменяют. Уголь может быть регенерирован термическим способом, минеральные сорбенты обычно удаляют на полигоны отходов.
Эффект сорбции существенно повышается при сочетании его с озонированием. Эффект сорбционной глубокой очистки при предварительном озонировании воды повышается на 30-60% в зависимости от дозы озона в интервале от 3 до 14 мг/л. При совместном проведении сорбции и озонирования эффективность сорбции на угле в 1,5-3 раза выше, чем без предварительного окисления.