29.Техника и технология очистки сточных вод канализации. (вторая часть вопроса в документе от Кузнецовой)

Очистка сточных вод

Сточные воды городской канализации содержат значительное количество органических и минеральных загрязнений, которые подразделяются на грубодисперсные, коллоидно-растворимые и нерастворимые. Необходимая степень очистки сточных вод опре­деляется расчетом. При этом необходимо знать концентрацию за­грязнений в сточных водах, количество сточных вод, мощность во­доема, состав его вод и концентрацию в них растворенного кисло­рода. Спуск сточных вод в поверхностные водоемы регламентиру­ется правилами охраны этих вод от загрязнений. В соответствии с ними после смешивания сточных вод с водами водоема в послед­нем должно содержаться не менее 4-6 мг/л растворенного кислоро­да в летнее время, содержание взвешенных частиц не должно уве­личиваться более чем на 0,25-0,75 мг/л, величина рН= 6,5-8,5, зна­чение БПК5 2-4 г/м^э. Нормируется и ряд других показателей (со­держание металлов, ядовитых веществ, температура и др.). Спуск сточных вод, в которых присутствуют возбудители болезней, раз­решается только после их дезинфекции.

Методы очистки сточных вод можно подразделить на механи­ческие, химические, физико-химические и биологические. При ме­ханических способах очистки из сточных вод удаляются оседаю­щие и всплывающие вещества. В процессе этой очистки можно за­держать от 60 до 80% нерастворимых загрязнений. Для задержания крупных веществ и отбросов используют решетки и сетки. Для осаждения твердых частиц минерального происхождения (песка и гравия) служат песколовки, устраиваемые после решеток. В от­стойниках осаждают как минеральные, так и органические нерас­творимые взвешенные вещества. Свежий осадок из отстойников имеет сильный и неприятный запах. Поэтому его обычно отправ­ляют в специальные емкости для перегнивания, а затем на обезво­живание и подсушивание, например, на иловые площадки, пресс фильтры и т. п., после чего осадок может быть использован как удобрение или захоронен на полигоне ТБО.

Химические методы позволяют довести очистку сточных вод до 85% по взвешенным веществам и примерно до 25% по раство­римым. Применение этих методов основано на том, что при введе­нии в сточную воду раствора некоторых реагентов образуются хло­пья, способствующие осаждению взвешенных частиц.

Биологические методы очистки применяются для извлечения из сточных вод мельчайшей взвеси, а также коллоидных и раство­римых веществ в результате аэробных биохимических процессов. Для биологической очистки сточных вод используют сооружения, которые можно объединить в две группы. К первой группе отно­сятся сооружения, в которых биологическая очистка производится в условиях, близких к естественным, ко второй группе относятся биологические фильтры различного типа и аэротенки, в которых выращиваются аэробные микроорганизмы (в виде биологической пленки или активного ила), участвующие в минерализации органи­ческих веществ, поступающих со сточными водами.

При выборе сооружений для биологической очистки в первую очередь необходимо установить возможность использования полей орошения и фильтрации как наименее дорогих. Полями орошения называют специально подготовленные земельные участки, исполь­зуемые для биологической очистки сточных вод и одновременно для агрокультурных целей. Поля фильтрации предназначены толь­ко для биологической очистки сточных вод. Процесс биологиче­ской очистки на этих полях состоит в том, что при фильтрации сточных вод через грунт в нем задерживаются загрязняющие веще­ства, органическая часть которых под воздействием аэробных мик­роорганизмов минерализуется. Основные процессы биологической очистки протекают в верхних слоях почвы на глубине до 30 см, а весь процесс завершается на глубине 0,8-1,2 м. Минерализация наиболее интенсивно протекает в пористых грунтах, куда свободно проникает воздух, необходимый для жизнедеятельности бактерий. Очистка сточных вод в естественных условиях происходит медлен­но, поэтому применяются искусственные сооружения, в которых поддерживают оптимальные условия для быстрого развития мик­роорганизмов.

Наибольшее распространение для биологической очистки сточных вод получили аэротенки, в которых выращиваются аэроб­ные микроорганизмы в виде активного ила. Активный ил - это ско­пление микроорганизмов, способных сорбировать на своей поверх­ности органические загрязнения и окислять их за счет кислорода воздуха, подаваемого в аэротенк с помощью компрессоров. Обра­зующийся в результате прироста микроорганизмов избыточный ак­тивный ил уплотняется в уплотнителях и направляется на сбражи­вание в метантенки.

Для образования активного ила требуется время, воздух и опре­деленное качество сточных вод. Так, температура сточных вод долж­на быть до 30°С, в них не должно быть веществ, вредных для жизне­деятельности микроорганизмов. Расход воздуха для очистки сточных вод зависит от БПК20 в начале и конце очистки, а также интенсив­ность аэрации и степени использования воздуха. В схеме биологиче­ской очистки сточных вод перед и после аэротенков ус­танавливают отстойники для осаждения взвешенных частиц.

Выбор типа отстойника (горизонтальный, вертикальный, ра­диальный или двухъярусный) производится на основании технико- экономических расчетов. После вторичных отстойников избыточ­ный активный ил поступает на илоуплотнитель и в метантенки для сбраживания. При этом на первой и третьей загрузке свежего осад­ка получают до 12 м^э биогаза, который утилизируется (сжигается в печах или котлах), а отходы вывозятся на иловые площадки для захоронения. Для обеззараживания сточные воды подвергаются дезинфек­ции хлором, хлорной известью или гипохлоритом натрия. Доза хлора для отстоянных сточных вод составляет 30 г на 1 м³, а после биологической очистки 10 г на 1 м³. Продолжительность контакта хлора со сточными водами составляет не менее 30 мин и осуществ­ляется во вторичных отстойниках после биологических фильтров. С целью обеззараживания могут использоваться озонирование и другие методы. Выпуск очищенных сточных вод в водоёмы, при полной биологической очистке, допускается осуществлять у берега, тогда как при механической очистке выпуск переносится на дно в значительном расстоянии от берега. Этим достигается лучшее перемешивание сточных и природных вод, что способствует их интенсивной природной очистки.