1. На полную очистку (рис.2.16);

2. На неполную или частичную очистку.

В первом случае получается очищенная незагнивающая сточная жидкость, содержащая нитраты и растворенный кислород. Во втором случае процесс ограничивается первой стадией, при которой БПК _полн очищенных сточных вод может быть снижена до 40…80%.

Метантенки. Метантенками называют резервуары (обычно цилиндрической формы), в которых происходит сбраживание осадка, поступающего из первичных и вторичных отстойников. Получившийся в результате брожения осадка газ собирается в газовом колпаке, расположенном в верхней части газонепроницаемого перекрытия, откуда по газопроводу отводится для использования. Для лучшего сползания осадка ила, днище метантенка имеет коническую форму. Для ускорения процесса сбраживания осадок (ил) подогревают и перемешивают. Подогрев ила производится обычно путем ввода в иловую камеру перегретого пара. Перемешивают сырой осадок с общей массой созревшего ила либо при помощи насосов и эжекторов, забирающих ил из нижней части камеры и подающих его в верхнюю часть, либо с помощью мешалок. Свежий осадок подается из отстойников в метантенк сверху, а сброженный ил удаляется из нижней части метантенка по трубе на иловые площадки для подсушивания.

Различают два режима сбраживания: мезофильный, происходящий при температуре 33°С, и термофильный, при температуре 53°С.

При термофильном брожении создаются условия для ускорения распада органических веществ, в результате чего требуется меньший объем сооружения, т.к. сокращается срок нахождения в нем осадка.

Расчет метантенка. Объем метантенка определяется по суточной дозе загрузки осадка, принятый согласно таблице 2.19.

Таблица 2.19

Режим сбраживания	Суточная доза загружаемого в метантенк осадка Dmt, %, при влажности загружаемого осадка (%) не более:
	93	94	95	96	97
Мезофильный	7	8	9	10	12
Термофильный	14	18	20	22	24

Обычно влажность осадка из первичных отстойников бывает 93,5…95,0%, уплотненного активного ила – 97%, осадка из вторичных отстойников (после биофильтров) – 96%. Вода, содержащаяся в осадке, участвует в процессе его сбраживания. Поэтому влажность осадка, загруженного в метантенк, является одним из важнейших факторов, влияющих на стоимость строительства и эксплуатационные затраты метантенков. Опытами установлено, что при влажности осадка ниже 92,0% процесс брожения тормозится. При продолжительной работе метантенков по сбраживанию осадков влажностью более 97,0% происходит снижение щелочности иловой жидкости, что ведет к нарушению процесса брожения и снижению выхода газа. Поэтому, влажность бродящей массы в метантенке рекомендуется поддерживать в пределах 92,0…97,0%.

Брожение осадка приводит к распаду углеводов, жиров и белков, составляющих до 80% беззольного вещества осадка; остальные, примерно 20%, вещества осадка являются лигнином, минеральными маслами и другими веществами, не участвующими в брожении. Распад компонентов в среднем составляет: углеводов – 62,5, жиров – 69, белков – 34%.

С огласно данным АКХ технический предел сбраживания, R _lim, может быть определен по формуле:

где С _fat, C _ge, C _prt – соответственно содержание жиров, углеводов и белков в граммах на 1г беззольного вещества осадка. Множители компонентов показывают предел их распада.

Д ля осадков производственных сточных вод, содержащих поверхностно-активные вещества, суточную дозу загрузки надлежит проверять по формуле:

где С_dt- содержание поверхностно-активных веществ (ПАВ) в осадке, мг/г сухого вещества осадка, принимаемое по таблице 2.20;

Р_mud- влажность загружаемого осадка, %;

D_lin- предельно допустимая загрузка рабочего объема метантенка в сутки, принимаемая в г/м³.

Таблица 2.20

Исходная концентра-ция ПАВ, мг/л	Содержание ПАВ, мг/г сухого вещества		Исходная концентра-ция ПАВ, мг/л	Содержание ПАВ, мг/г сухого вещества
	Осадок из первичных отстойников	Избыточный активный ил		Осадок из первичных отстойников	Избыточный активный ил
5	5	5	20	17	7
10	9	5	25	20	12
15	13	7	30	24	12

К оличество выделяющегося газа определяется по формуле:

где Y- выход газа в м³ на 1кг беззольного вещества загружаемого осадка;

R_lim- технический предел сбраживания беззольного вещества, загружаемого осадка в %, определяется по формуле (2.68);

n-коэффициент, зависящий от влажности осадка, принимаемый по таблице 2.21;

D_mt- суточная доза загружаемого осадка в %, принимаемая по таблице 2.19.

Таблица 2.21

Температура сбраживания, С	Значения коэффициента n при влажности загружаемого осадка, %
	92	93	94	95	96
33	1,22	1,05	0,89	0,72	0,56
5 3	0,53	0,455	0,385	0,31	0,24

Рис. 2.17. Метантенк:

1. - труба для загрузки осадка; 2 - трубопровод для выгрузки сброженного осадка из конусной части; 3 - трубопровод для опорожнения метантенка; 4- трубопроводы для удаления иловой воды и выгрузки сброженного осадка с разных горизонтов; 5 - паровой эжектор для подогрева метантенка; 6 - водопроводы; 7 - пропеллерные мешалки; 8 - газопровод; 9 - труба для выпуска газа в атмосферу; 10 - смотровой люк.

Сброженный осадок из метантенка (рис.2.17) направляется на сооружения для подсушивания (обезвоживания), иловые площадки, вакуум-фильтры.

Генеральный план очистных сооружений с высоконагруженными биофильтрами производительностью 7000 м³/сут. и метантенками показан на рис. 2.18.

2.4. Дезинфекция сточных вод и выпуск их в водоёмы

При биологической очистке сточных вод в искусственно созданных условиях (например, в биофильтрах и аэротенках) удаляется от 91 до 95% болезнетворных бактерий. Поэтому очищенные сточные воды до выпуска в водоём необходимо дезинфицировать.

Заметим, что при почвенной очистке сточных вод обеспечивается эффект бактериального обезвреживания до 99%, вследствие чего после полей орошения и фильтрации не применяется дезинфекция сточных вод.

Обеззараживание сточных вод осуществляется различными способами: хлорированием, ультрафиолетовыми лучами, электролизом, озонированием и ультразвуком.

В нашей стране чаще всего применяют для обеззараживания хлорирование сточной жидкости газообразным или жидким хлором, а также хлорной известью. Раствор хлора вступает в контакт со сточной жидкостью в специальных контактных резервуарах. Для контакта с хлором при дезинфекции сточных вод, очищенных на капельных биофильтрах, служат вторичные отстойники. Самостоятельные контактные резервуары устраивают после механической очистки, после аэротенков, а также после высоконагружаемых биофильтров с рециркуляцией. Продолжительность контакта сточной воды с хлором должна быть не менее 30 мин.

В контактных резервуарах происходит коагуляция, содержащихся в сточных водах частиц хлором, поэтому в них выпадает осадок. Количество осадка, выпадающего в контактных резервуарах, зависит от степени очистки и используемого дезинфицирующего реагента. При обработке сточных вод жидким хлором объём осадка на одного человека в сутки принимают: после механической очистки- 0,08л, после полной биологической очистки в аэротенках - 0,03л, после биофильтров - 0,05л. Образовавшийся в контактных резервуарах осадок направляют на иловые площадки или в первичные отстойники.

Очищенные и обеззараженные сточные воды направляют в водоём по закрытому отводящему трубопроводу или открытому каналу, оканчивающемуся обычно береговым колодцем. Выпуски могут оканчиваться у берега (береговые) или в русле водоёма (русловые) оголовком. Оголовок руслового типа может быть сосредоточенным, когда сточные воды выпуска

ют из одной точки, и рассредоточенным, когда это происходит в нескольких точках. Рассредоточенный оголовок обеспечивает лучшее перемешивание сточных вод с водой водоёма.

Створ выпуска определяется на основе детальных гидрологических и геологических исследований и должен быть согласован с местными санитарными органами, управлением судоходства и другими заинтересованными организациями.

Скорость движения жидкости в подводящей части выпуска принимают не менее 0,7 м/с во избежание засорения трубопровода. Отверстие в оголовке располагается на достаточной высоте от дна (0,5…1,5м) для предупреждения размыва или заноса оголовка. Расстояние о т отверстия до нижней поверхности льда должно быть не менее 1…1,5м во избежание подтаивания льда.

Рис. 2.18. Генеральный план очистных сооружений с высоконагруженными биофильтрами производительностью 7000 м³/сут.:

1 - здание решёток; 2 - песколовки; 3 - водоизмерительный лоток; 4 - распределительная камера; 5 - первичные вертикальные отстойники; 6 - высоконагружаемые биофильтры; 7 и 8 - распределительные камеры; 9 - вторичные вертикальные отстойники; 10 - смеситель; 11 - распределитель-ная камера; 12 - контактный резервуар; 13 - метантенк.