книги из ГПНТБ / Калицун В.И. Основы водоснабжения и канализации учеб. пособие для техникумов

странстве между стенками отстойника и центральной трубой. Равномерное распределение воды по живому сечению зоны ос­ ветления достигается с помощью отражательного щита. Зазор между отражательным щитом и концом центральной трубы мо­ жно изменять, устанавливая его таким, при котором отстойник работает с большей эффективностью. Осветленная вода собира­

ется кольцевым лотком 2 и от­ водится лотком 9. Осадок, вы­ падающий в отстойнике, соби­ рается в его конусной части и удаляется трубой 6 под гидро­ статическим напором, равным 1,5 м. Всплывающие загрязне­ ния удаляются по внутреннему кольцевому лотку 3 и трубе 1. Для этого перекрывают отво­ дящий лоток 9, что приводит к повышению уровня воды в от­ стойнике и сливу всплывших загрязнений в лоток 3.

G

100

-концентрация взвешенных веществ в воде;

Т.-эффект осветления воды в отстойниках в %; Q- • расход воды;

200

где В — влажность осадка в %;

Ѵо— объемный вес осадка.

Отстойники всех типов выполняют из монолитного или сбор­ ного железобетона. В отдельных случаях их можно выполнять кирпичными.

§ 54. Сооружения для биохимической очистки сточных вод

Для биохимической очистки сточных вод широко применяют биологические фильтры (биофильтры) и аэротенки.

Биофильтр состоит из фильтрующей загрузки, распредели­ тельных устройств для равномерного орошения поверхности за­ грузки очищаемой водой и дренажного устройства для сбора очищенной воды (рис. 117). На загрузке работающего биофиль­ тра образуется биологическая пленка, представляющая собой среду, густо заселенную микроорганизмами. Орошение загрузки производится периодически. При движении сточных вод через фильтрующую загрузку из них выделяются нерастворенные и растворенные органические загрязнения. Они сорбируются на поверхности зерен загрузки и затем окисляются микроорганиз­ мами, заселившими биологическую пленку. Обмершая биологи-

обеспечивая непрерывную очистку воды. Кислород, необходи­ мый для биохимического окисления органических веществ, по­ ступает в толщу загрузки путем вентиляции фильтра. Вентиля­ ция может осуществляться или естественно или искусственно^ путем нагнетания воздуха вентиляторами в междудонное прб: ' странство биофильтра (дренаж). В большинстве случаев дви­ жение воздуха в толще фильтрующей загрузки происходит сни­ зу вверх (против течения воды). Частично воздух- поступает в толщу загрузки сверху вместе с водой.

Конструктивное оформление биофильтров зависит от разме­ ров сооружений, температуры наружного воздуха и других ус­ ловий.

Фильтрующая загрузка фильтров выполняется из кокса, ко­ тельного шлака, щебня прочных горных пород (гранита) и т. п. В последнее время для загрузки фильтров начинают применять пластмассы. Обладая большой пористостью и вентилируемостью, такие биофильтры характеризуются высокой окислитель­ ной мощностью.

201

Стенки биофильтров могут выполняться из кирпича или же­ лезобетона ажурными (с отверстиями) или сплошными и долж-

Рис. 117. Биофильтр

ны возвышаться над загрузкой на 0,5 м. Возможно устройство биофильтров и без стенок.

В настоящее время биофильтры выполняют в основном над­ земными (см. рис. 117).

Дренаж биофильтров чаще всего устраивают из железобе­ тонных плит, уложенных на кирпичные или железобетонные опоры.

Важным_ условием ^успешной работы биофильтров является рабномерное орошение" поверхности фильтрующей загрузки сточными водами. На фильтрах небольшой производительности' (малой площади) для распределения воды по поверхности за­ грузки могут использоваться дырчатые лотки, питаемые водой

202

периодически специальными качающимися желобами или авто­

няется. Спринклер представляет собой сопло, над которым расположен отражатель, рассеивающий воду по круговой пло­ щади.

Реактивный вращающийся распределитель состоит из двух или четырех труб, консольно закрепленных на общем стояке. Под действием реактивной силы струй, вытекающих из отвер­ стий в боковых стенках труб, распределитель вращается и оро­ шает водой фильтрующую загрузку фильтра. Биофильтры с та­ ким типом распределителя выполняют круглыми в плане.

зерен диаметром 25—30 мм. Вентиляция фильтров осуществля­ ется, как правило, естественно. Капельные биофильтры обеспе­ чивают глубокую очистку сточных вод, достигающую по БПК5 90%. Их применяют для станций небольшой производитель­ ности.

Высоконагруоісаемые биофильтры имеют загрузку высотой более 2 м из зерен диаметром 40—65 мм. Эти фильтры в мень­ шей степени заиляются, лучше вентилируются и обладают по­ вышенной окислительной мощностью.

Разновидностью высоконагружаемых биофильтров являют­ ся аэрофильтры, получившие распространение в нашей стране. Они имеют высоту фильтрующей загрузки 4 м. Вентиляция их

щенных сточных вод). Лишь при подаче на биофильтры сточ­

Для обеспечения этого условия необходим рециркуляционный расход

Яр = nq,

203

(здесь La—БПКго поступающей жидкости); q — расход сточной жидкости.

При неблагоприятных климатических условиях и необходи­ мости повышенной степени очистки воды на биофильтрах мо­ жет применяться очистка воды в две ступени.

Высоконагружаемые биофильтры рассчитывают по допусти­ мой нагрузке N в г БПК2 о на 1 м2 площади биофильтра, кото­ рую рекомендуется принимать равной 1700—3000 г в зависи­ мости от среднегодовой температуры воздуха.

Площадь биофильтров определяется по формуле

Аэротенк представляет собой длинный железобетонный ре­ зервуар, в котором очищаемые сточные воды, смешанные с ак­ тивным илом, медленно движутся и перемешиваются. Очистка ЛОДЬі..здесь основана на том же процессе биохимического окнсления_органических веществ, что и в биофильтрах. В аэротен- Т<ах изъятие и окисление органических веществ осуІцеСітвляет активный ил, состоящий из колоний аэробных микроорганиз­ мов. Для обеспечения микроорганизмов кислородом применяют непрерывную искусственную аэрацию смеси сточных вод и ак­ тивного ила или путем подачи в смесь сжатого воздуха, или путем усиления поверхностной аэрации смеси. Аэрация обес­ печивает и второе важное требование успешной работы аэротенков — непрерывное перемешивание смеси сточных вод и ак­ тивного ила, улучшающее контакт воды и ила и исключающее их расслоение.. После очистки воду направляют во вторичные отстойники. Отделившуюся там часть активного ила возвра­ щают в аэротенк для обработки поступающей туда сточной жидкости. Этот активный ил называют возвратным.

^В результате естественного роста количества микроорганиз­

мов масса активного ила непрерывно возрастает. Однако это не ускоряет процесса очистки, но даже затрудняет его. Поэто­

кислорода в аэротенках происходит неравномерно. Вначале эти процессы идут быстро, так как окисляются легкоокисляемые органические вещества. Затем они замедляются вследствие

204

окисления трудноокисляемых органических веществ. В конеч­ ной стадии очистки возможно вновь увеличение потребления кислорода, который расходуется на нитрификацию аммонийных солей (процесс накопления кислорода в химических соедине­ ниях) .

Очистка сточных вод в аэротенках может проводиться по различным схемам (рис. 118). Применение этих схем целесооб­ разно для очистки сточных вод определенного состава.

г)

Одноступенчатую схему без регенератора (рис. 118, а) при­ меняют для очистки слабоконцентрированных бытовых сточных вод.

Одноступенчатую схему с регенераторами (рис. 118,6) при­ меняют для очистки бытовых сточных вод с повышенными кон­ центрациями загрязнений, а такжесмеси бытовых и производ­ ственных сточных вод. В основу этой схемы .положена стадий­ ность процесса биохимической очистки. В аэротенке происходит rijpouecc. .H3^HTHfl-_3arpÄ3HßjBjifi_JSL_ окисления легкоокисляемых

жащих токсичные вещества. Секции аэротенков выполняют из двух — четырех коридоров. Отведение части коридоров под ре-

205

генераторы позволяет организовать работу аэротенков с раз­ личной степенью регенерации. Применение аэротенков с регене­

вы'сококонцентрированных производственных сточных вод. Бла­ годаря рассредоточенной подаче сточной жидкости и активного ила по длине аэротенка выравнивается скорость потребления кислорода и повышается окислительная мощность сооружений.

206

тенке приобретает вращательное движение. Возможно примене­

отводимая из аэротенков, происходит осветление воды и отде­

Рис. 120. Технологическая схема высоконагружаемого аэротенка с механическим аэратором

нителей аналогична конструкции вторичных отстойников. Влаж­ ность активного ила в них уменьшается с 99,2 до 97—98%. Уплотненный ил вместе с осадком из первичных отстойников направляется на сбраживание в метантенки (см. рис. 105).

Наиболее совершенным сооружением для биохимической очистки сточных вод является аэротеик-отстойник, схема кото-

207

рого показана на рис. 122. В нем совмещены аэротенк-смеси- тель и вторичный отстойник. Коридор аэротенка-отстойника со­ стоит из аэрацио'нной и отстойной частей. Подаваемая рассре­ доточение по длине сооружения сточная жидкость очищается в аэрационной части, затем осветляется при восхождении в от­ стойной части и отводится по сборному лотку. Достоинство аэ- ротенка-отстойника заключается в том, что осветление воды происходит при движении ее через взвешенный слой, образую-

Разрез

Рис. 121. Вторичный радиальный отстойник с илососом

208

механическим аэратором и наличии илопровода, позволяющего

Аэротенки применяют на очистных станциях производитель­ ностью более 20 000 мгІсутки.

§ 55. Сооружения для очистки

производственных сточных вод

Производственные сточные воды различных промышленных предприятий имеют весьма разнообразные состав и свойства. Наряду с рассмотренными выше сооружениями для их очистки применяют много других сооружений. Ниже приводится описа­ ние некоторых из них.

Количество и состав сточных вод многих производств резко меняются в течение суток. Кроме того, наблюдаются залповые сбросы концентрированных сточных вод. Для выравнивания (ус­ реднения) расходов и состава сточных вод применяют усредни­ тели. Усреднение расходов обеспечивается созданием регулиру-