1.7 Характеристика методов очистки коммунально-бытовых сточных вод

Для очистки коммунально–бытовых сточных вод применяют механическую и биологическую очистку. Очищенную сточную воду перед спуском в реку подвергают дезинфекции для уничтожения болезнетворных бактерий.

В результате механической очистки из сточной воды удаляются

нерастворенные и частично коллоидные загрязнения, Крупные загрязнения (бумага, остатки овощей и фруктов) задерживаются решетками. Загрязнения минерального происхождения (песок, шлам и др.) улавливаются песколовками. Основная масса нерастворенных загрязнений органического происхождения задерживается в отстойниках. Из отстойников осадок направляется в метантенки с целью окисления органических веществ. Для обезвоживания сброженного осадка используются иловые площадки, дренажная вода с этих площадок перекачивается в канал перед контактным резервуаром.

После механической очистки вода обязательно подвергается биологической очистке, сущность которой состоит в окислении органических веществ микроорганизмов. Она может осуществляться в аэротенках либо на биофильтрах. В первом случае для нормальной жизнедеятельности микроорганизмов активного ила в аэротенках должен поступать воздух, который подается воздуходувками, установленными в машинном здании. Смесь очищенной сточной воды и активного ила из аэротенка направляется во вторичный отстойник, где осаждается активный ил и основная его масса возвращается в аэротенк. Очищенная сточная вода обеззараживается в контактном резервуаре и сбрасывается в водоем. Во втором случае, после сооружений механической очистки вода поступает на биофильтры и затем во вторичные отстойники, в которых задерживается биологическая пленка (биопленка), выносимая водой из биофильтров; далее вода направляется в контактный резервуар, дезинфицируется и сбрасывается в водоем.

2. Расчетная часть

2.1 Расчет материального баланса

Материальный баланс рассчитывается согласно закону сохранения материи. Суммарная масса и энергия природного ресурса m₁, поступающего в производственный процесс, равна суммарной массе и энергии m₂, образующихся в данном производственном процессе продуктов m_пр и отходов m_отх:

m₁ = m₂ = m_пр + m_отх

Материальный баланс системы водоотведения для предприятия «Водоканал» рассчитали по следующей формуле:

М_пост + М_доп = М_отв + М_отх ,

где М_пост – расход воды, поступающей на канализационные очистные сооружения, м³/сут; М_доп – дополнительный расход воды, поступающей на канализационные очистные сооружения (поверхностный сток, реагенты), м³/сут; М_отв – расход сточных вод, сбрасываемых в водный объект, м³/сут; М_отх – количество отходов, м³/сут.

Количество отходов, образующихся в сутки выполнили согласно 6 по формуле:

М_отх = М_ос + М_{акт. ил} ,

где М_ос – количество осадка, образующегося в сутки, м³/сут; М_{акт. ил} – количество активного ила, образующегося в сутки, м³/сут.

М_ос =100  N_ос / ((100 - _ос )  р_ос );

М_{акт. ил} = 100  N_{акт. ил} / ((100 - _{акт. ил})  р_акт.ил),

где _ос, _{акт. ил} – влажность осадка, активного ила, соответственно, мас.%; р_ос, р_акт.ил – плотность осадка, активного ила, соответственно.

N_ос = (С Э k Q) / (1000 1000);

N_{акт. ил} = (( 0,8  С  (1 – Э) + а  L_а – b)  Q) / (1000 – 1000),

где С – концентрация взвешенных веществ в воде, поступающей на

первичные отстойники, мг/дм³; Э – эффективность задержания взвешенных веществ в первичных отстойниках, доли ед.; Q – средний расход сточных вод, м³/сут; k – коэффициент, учитывающий увеличение объема осадка за счет крупных фракций взвешенных веществ, не улавливаемых при отборе проб для анализов; а – коэффициент прироста активного ила; L_а – БПК_полн поступающей в аэротенк сточной воды, мг О₂ / дм³; b – вынос активного ила из вторичных отстойников, мг / дм³.

N_ос = (120 0,5 1,1 340000) / (1000 1000) = 22,44 т/сут;

N_{акт. ил} = (( 0,8  120  (1 – 0,5) + 0,3  150 – 15)  24000) / (1000 – 1000) = =26,52 т/сут

М_ос =100  22,44 / ((100 - 94 )  1 ) = 374 м³/сут;

М_{акт. ил} = 100  26,52 / ((100 - 97)  1) = 884 м³/сут;

М_отх = 374 + 884 = 1258 м³/сут

М_доп = М_{пов. ст} + М_реаг,

где М_{пов. ст} – расход поверхностных вод, м³/сут; М_реаг – количество реагентов, м³/сут, М_реаг в 2,5 раза больше М_отх

М_реаг= 3145 м³/сут;

М_{пов. ст} = 59700 м³/сут;

М_доп = 3145 + 59700 = 62845 м³/сут

Тогда материальный баланс составит:

М_пост + М_доп = 278413 + 62845 = 341258 м³/сут;

М_отв + М_отх = 340000 + 1258 = 341258 м³/сут

Исходные и расчетные данные для материального баланса представлены в таблице 1. Балансовая блок – схема вещественных потоков предприятия «Водоканал» представлена на рис. 9.

Таблица 1 – Исходные и расчетные данные для материального баланса

Статья баланса	Количествен-ная характерис-тика, м3/сут		Статья баланса	Количествен-ная характерис-тика, м3/сут
Приход		Расход
Вода, поступающая на канализационные очистные сооружения, Мпост, всего	278413		Вода, сбрасываемая в водный объект, Мотв Поверхностный сток Реагенты	340000 59700 3145
Вода, дополнительно поступающая на канализационные очистные сооружения, Мдоп, всего в том числе: поверхностный сток Реагенты	62845 59700 3145		Отходы, всего В том числе: осадок активный ил	1258 374 884
Итого	341258		Итого	341258

Рис.9. Балансовая блок – схема вещественных потоков предприятия «Водоканал»