25

Тема 9 «каналізаційні очисні споруди і заходи безпеки при їх експлуатації та реконструкції»

План:

1.Особливості і складності очищення стічних вод та умови їх скидання у водні об’єкти

2.Методи та схеми очищення стічних вод

3.Споруди для механічного очищення.

4. Споруди біологічного очищення.

5. Споруди знезаражування і випуску очищених стоків

6.Методи та споруди для обробки,зневоднення,знезаражування та утилізації осадів

7.Особливості експлуатації каналізаційних очисних споруд

1.Особливості і складності очищення стічних вод та умови їх скидання у водні об’єкти

Ступінь забруднення стічних вод характеризується кількістю мінеральних, органічних та бактеріальних домішок, що містяться розчиненому або нерозчиненому стані.

Нерозчинені речовини, які затримуються під час фільтрування кріз паперовий фільтр, називають завислими (Термінологічний словник до теми 9).

Наприклад, Загальна кількість завислих речовин в побутових стічних водах складає біля 65 г сухої речовини за добу від однієї людини, що користується каналізацією.

Із цієї кількості осідає в середньому біля 40 г, тобто 60-75 %, а легкі домішки (жири нафтопродукти та інше) в спокійному стані спливають на поверхню води.

Значні труднощі у вирішенні питання очищення стічних вoд викликають органічні домішки.

Ці домішки в стічних водах, як правило за наявності кисню мінералізуються під дією мікроорганізмів.

За кількістю витраченого для окиснення органічних речовин кисню роблять висновок про забруднення стічної рідини органічними речовинами.

Забруднення стічних вод органічними речовинами, які перебувають у розчиненому вигляді, оцінюється біохімічною потребою кисню (БПК), тобто кількістю кисню в мг/дм³, яка потрібна для окислення цих речовин аеробними бактеріями в період їхньої життєздатності (Термінологічний словник до теми 9).

Практично БПК визначають через 5...20 діб і позначають відповідно БПК₅ і БПК₂₀.

Для міських стічних вод БПК₂₀ знаходиться в межах 100-400 мг/дм³

Для виробничих - коливається в широких межах залежно від технологічного процесу.

Для багатьох стічних вод значення БПК₂₀ співпадає з БПК_пов.

Згідно норм у побутові стічні води від кожного мешканця потрапляє така кількість забруднюючих речовин, г/доб:

• завислі речовини - 65;

• БПК_пов непроясненої рідини - 75;

• БПК_пов проясненої рідини - 40;

• азот амонійних солей N - 8;

• фосфати Р₂О₅ - 3,3, (в тому числі миючих речовин - 1,6);

• хлориди Сl - 9;

• поверхнево-активні речовини (ПАР) - 2,5.

Оскільки не всі органічні речовини окислюються біохімічним шляхом, для повної оцінки забруднень стічних вод визначають хімічну потребу в кисні (ХПК).

Значення ХПК завжди більше за БПК.

Так, для прикладу, для побутових стічних вод значення ХПК в 1,2 - 1,5 рази більше за БПК_20.

ПРИМІТКА: Для виробничих стічних вод, що містять важкоокиснювані органічні речовини, це перевищення може бути ще більшим.

Для оцінки забрудненості стічних вод використовують оцінку «концентрація».

Концентрація забруднень стічних вод під час проектування систем водовідведення населених пунктів встановлюється з врахуванням норм водовідведення.

ПРИМІТКА: Для більшої норми водовідведення концентрація забруднень побутових стічних вод менша.

Таким чином, концентрація забруднень, г/м³ у побутових стічних водах визначається окремо для кожного виду забруднень

С = 1000×а /q_ж, (1)

де а – кількість забруднень за добу, яка надходить від одної людини;

q_ж - питоме водовідведення, л/доб×люд.

Кількість забруднень у виробничих стічних водах задають технологи.

Для розрахунку очисних споруд слід знати концентрацію забруднень у суміші стоків

С_с = (С_п Q_п + С_в Q_в) /(Q_п + Q_в), (2)

де С_п та С_в – відповідно, концентрація забруднень у побутових та виробничих стічних водах, г/м³;

Q_п та Q_в – відповідно, середні витрати побутових та виробничих вод, м³/доб.

ПРИМІТКА: Для визначенні концентрації забруднень у виробничих стічних водах користуються результатами аналізів на виробництві, які працюють з аналогічними забрудненнями, або даними, що наведені в довідковій літературі.

Крім того, використовуються значення еквівалентної (умовна кількість жителів, яка вносить таку саму кількість забруднень як і виробничі стоки (Термінологічний словник до теми 9)) та приведеної (сума еквівалентної та розрахункової) кількості жителів.

, (3)

Де а – кількість аналогічних забруднень, що вносяться в стічні води однією людиною протягом доби.

, (4)

Ступінь очищення стічних вод визначається в залежності від:

• місцевих умов,

• вимог до скиду стічних вод у водойми,

• можливості доочищення стічних вод у водоймі,

• можливості використання стічних вод для виробничих і сільськогосподарських потреб.

Стічні води, які скидаються у водойми, можуть викликати:

• зміну фізичного стану води (прозорість, забарвлення, запах, присмак),

• появу плаваючих предметів та утворення осадів на дні,

• зміну хімічного стану,

• зменшення кількості розчиненого кисню,

• зміну кількості і виду бактерій.

Все це може зробити водойму не придатною для питного, технічного водопостачання, в ній гине риба.

Самоочищення води у водоймі проходить в два етапи:

1) перемішування забрудненого струменя з усією масою води,

2) самоочищення, при якому проходить процес мінералізації органічних речовин та відмирання занесених бактерій.

Умови скидання стічних вод у водні об'єкти регламентуються нормативними актами та правилами, а саме:

• Законом України "Про охорону навколишнього природного середовища",

• "Правилами охорони поверхневих вод від забруднення стічними водами"

• "Правилами санітарної охорони прибережних районів морів".

Так, за «Правилами охорони поверхневих вод от забруднення зворотними водами» водойми поділяються на два типи (за двома категоріями водокористування):

1) водойми питного та культурно-побутового призначення,

2) водойми рибо-господарського призначення.

До першої відносять ділянки водойм, що використовуються як джерело централізованого чи децентралізованого господарсько-питного водопостачання, а також для j водопостачання підприємств харчової промисловості.

До другої категорії належать ділянки водойм, що використовуються для купання, занять спортом і відпочинку населення, а також ті, що знаходяться в межах населених пунктів.

Крім того, встановлені більш суворі І нормативи якості стічних вод, що скидаються у водойми, які використовують з рибогосподарською метою.

Кожний з цих типів ще поділяється на два види і для кожного з них установлена гранична межа забруднення по певним показникам.

Так, розчинний кисень повинен бути:

• для першого типу - 4 мг/дм³,

• для другого (по видам) 6 і 4 взимку, 6 мг/дм³- влітку, БПК₅ – 3 і 6 мг/дм³ для першого типу,

• 2 –для другого літом та 6 і 4 взимку ,відповідно по видам і так далі.

Потрібна ступінь очищення стічних вод повинна відповідати

С_сq + С_раQ  (аQ +q ) C_пр , (5)

де С_с - концентрація забруднень в стічних водах;

С_р - концентрація цього забруднювача в воді водойми;

С_пр - гранично можливе забруднення води водойми за цим забруднювачем;

Q - витрати води у водоймі;

q - витрати стічних вод.

В практиці санітарно-гігієнічної охорони водойм користуються також поняттям "Гранично-допустимимі концентрації (ГДК) речовин, що впливають на якість води".

За ГДК приймається максимальна концентрація речовини, при якій не порушуються (не погіршуються) процеси мінералізації органічних речовин, органолептичні властивості води та промислових мікроорганізмів (риб, раків, молюсків) і не допускається токсичний вплив речовини на їх життєдіяльність (виживання, ріст, розмноження, плодовитість, якість потомства) основних груп водних організмів (рослин, безхребетних, риб), що відіграють важливу роль у формуванні якості води, утворенні та трансформації органічної речовини (Термінологічний словник теми 9).

Для визначення необхідного ступеня очищення стічних вод враховують:

• витрати стічних вод,

• ступінь змішування стоків з водою водоймища,

• склад стічних вод

• якість води водоймища,

• здатність води самоочищуватись,

• гранично-допустимі концентрації забруднень,

• лімітуючі ознаки шкідливості речовин,

• санітарні вимоги,

• відстань до найближчого пункту водокористування та інше.

Детальніше про показники і ступінь забрудення стічних вод можна дізнвтися в [1, с.221-225] (для самостійного опрацювання теми 9)