книги из ГПНТБ / Беличенко Ю.П. Вода - богатство народа
.pdfду вводят определенное количество сорбента с последую щим перемешиванием и отстаиванием смеси (это так называемая сорбция в статических условиях) либо филь труют очищаемую воду через слой сорбента (так называе мая сорбция в динамических условиях). В качестве сор бентов применяют активированный уголь, коксовук> мелочь, торф, каолин, болотную руду, опилки, золу и др. материалы.
Экстракционный метод очистки сточных вод базиру ется на том, что при перемешивании двух взаимно не растворимых жидкостей всякое другое вещество, находя щееся в растворе, распределяется между ними согласно своей растворимости в этих жидкостях.
Эвапорацию — выпаривание сточной жидкости — при меняют с целью очистки сточных вод от летучих веществ с водяным паром органических веществ в периодически действующих аппаратах или непрерывно действующих дистилляционных колонках.
Не во всех случаях можно достичь требуемого ре зультата очистки стоков химическим реагентным мето дом. В ряде случаев после него требуется применение фи зико-химического либо биохимического метода очистки с целью разрушения остаточных количеств загрязняющих веществ.
Биохимическая очистка, которая находит широкое применение в очистке хозбытовых сточных вод, как пра вило, успешно используется и при очистке городских сто ков, содержащих большое количество промышленных стоков.
В числе других методов обработки промстоков, содер жащих токсические и трудноокисляемые вещества, мож но назвать также окисление при высокой температуре и давлении, электролиз, электрофорез, электрокоагуляцию, ионный обмен, электроимпульсную обработку, сорбцию, гипердавление.
Механическая очистка с последующей обработкой на биофильтрах дает устранение взвешенных веществ (по весу) на 90—95% и снижение БПК до 85—95%. Механи ческая очистка с последующей обработкой в аэротеиках, а также на полях орошения устраняет взвешенные ве
щества |
(по весу) на 95—99 % и снижает БП К до 95—99 %. |
Углубленное изучение теоретических основ биохими |
|
ческой |
очистки как в аэробных (с доступом кислорода), |
Уже в ближайшие годы осуществление такого способа окажется крайне затруднительным.
Прогрессивным направлением на перспективу следу ет считать механическое обезвоживание осадков и широ кое использование их в различных целях: в качестве удобрения, сырья для строительных и изоляционных ма териалов, сырья для получения ценных веществ, а также сжигания осадка и др.
Эффективность работы барабанных вакуум-фильтров применительно к осадкам сточных вод целлюлозных к бумажных предприятий характеризуется данными таб лицы 7.
|
|
|
Т а б л и ц а 7 |
|
Содержанне"взвешенных |
|
|
Характеристика стока |
веществ, мг/л, в сточной воде |
||
предприятий |
|
|
Рабочий эффект |
|
|
|
|
|
поступающей |
выходящей |
|
Целлюлозные заводы . . . |
400—4800 |
25—40 |
93.5—99 |
Бумажные фабрики . . . . |
1500—1600 |
699-656 |
55.6-90 |
Широкое применение при обезвоживании осадков найдут такие процессы, как центрифугирование, фильтрпрессование, вакуум-фильтрация, термическая сушка. Совершенствование этих процессов и применяемых при этом машин, а также создание новых аппаратов являет ся ближайшей задачей.
За истекшую пятилетку на развитие канализационных сооружений в СССР были выделены и освоены большие капитальные вложения и материально-технические сред ства. Только с 1965 по 1969 год ежегодные государствен ные затраты на строительство очистных сооружений ка нализации возросли более чем в 2 раза [20].
Можно показать, что только в период 1966—1970 го дов завершено строительство и пущено в эксплуатацию 8000 очистных сооружений. И в этой связи неизбежно возникают новые задачи, связанные с улучшением экс плуатации и повышением эффективности работы таких сооружений, оснащением их новейшими приборами ав томатизации и телемеханизации как отдельных техноло гических процессов, так и станций в целом.
Здесь необходимо подчеркнуть, что работы по строи тельству водоохранных сооружений отличаются большой
трудоемкостью, требуют больших денежных и матери альных ресурсов, значительных затрат времени. Можно
показать, например, что за период |
1966—1970 годов толь |
|
ко по Москве капиталовложения |
на эти цели составили |
|
114,5 млн. руб., в том числе в |
1966 году— 18,6; 1967 — |
|
18,2; 1968— 18,0; 1969 — 25,8 |
и в |
1970 году — 33,9 млн. |
руб. В настоящее время через очистные сооружения ка нализации города проходят все сточные воды, поступаю щие в городскую сеть [21].
Долгие годы неочищенные сточные воды города Кие ва загрязняли реку Днепр, затрудняя водоснабжение на селения и промышленности, мешая культурно-массовому отдыху людей. Сейчас под Киевом построена первая оче редь очистных сооружений биологической очистки мощ ностью 520 тыс. м3 в сутки. Очищенные стоки использу ются для орошения 18 тыс. га земель Дарницкого и Бориспольского районов. Днепр на этом участке надежно защищен от загрязнения.
Еще пример. Выстроенный комплекс биохимических очистных сооружений по проекту «Укрводканалпроекта» для совместной очистки промышленных и хозбытовых сточных вод Северодонецкого химического комбината в
городе |
Северодонецке |
общей мощностью 72 тыс. м 3 |
в |
|||
сутки |
работает |
с высокой эффективностью — 98%. |
В |
|||
комплекс биохимических очистных сооружений |
входят |
|||||
буферные биологические пруды общей площадью |
16 га, |
|||||
с которых вода |
сбрасывается в |
реку Северный |
Донец. |
|||
В эти пруды в октябре |
1966 года |
было запущено |
15 ты с |
мальков зе'ркального карпа весом по 25 г, мальки хоро шо перезимовали и в 2—3 раза увеличили свой вес.
В буферных прудах температура воды всю зиму бы ла 15—20°, и биологическая жизнь там не прекращалась. Намечается воду из этих прудов использовать на комби нате в оборотных циклах.
Уместно отметить, что стоимость очистки |
1 м 3 обхо |
дится около 3 коп. В прошлом Харьковское |
отделение |
Водоканалпроекта предлагало сбрасывать эти стоки без очистки с помощью грандиозного трубопровода в Сиваш, причем стоимость 1 м3 при таком способе определялась в 41 коп. [22].
При этом нужно отметить, что путь искусственной очистки загрязненных стоков, как показали исследова ния ВНИИВОДГЕО, будет эффективным и в перепекти-
5* |
67 |
ве, сохранится также принципиальная схема очистки: многоступенчатая обработка сточных вод и некоторые из применяемых в настоящее время методов очистки. Типы
и |
конструкции очистных сооружений из-за громоздкости |
|||||
и |
несовершенства многих |
существующих должны |
пре |
|||
терпеть значительные |
изменения |
[23]. |
|
|||
|
Однако очевидно, |
что |
проблема |
охраны водных ре |
||
сурсов от загрязнения не может быть полностью |
реше |
|||||
на |
только путем строительства |
и |
эксплуатации |
очист |
ных сооружений с биологической очисткой. Даже при соблюдении всех необходимых технических условий при эксплуатации очистных сооружений эффективность очи стки сточных вод практически составляет в среднем не более 90-95%, что в ряде случаев не обеспечивает защи ту водоисточников от остаточного загрязнения минераль ными, а также стойкими, трудно, поддающимися окисле нию органическими соединениями. Поэтому для обеспе чения нормального процесса самоочищения и разбавления в реках и исключения возможности их загрязнения часто требуется дополнительное (помимо речного стока) раз бавление уже очищенных стоков чистой водой.
Для очищения бытовых сточных вод обычно требует ся 5-10-кратное разбавление. Например, эксплуатирую щиеся сооружения биологической очистки Щелковского промышленного района не обеспечивают должной защи ты реки Клязьмы от загрязнения. Для достижения тре буемого санитарными правилами качества воды в бли жайших от места сброса стоков створах водопользова ния на реке необходимо организовать дополнительный санитарный пропуск из Клязьминского водохранилища воды в количестве 3 м3 /сек.
Что касается стоков промышленных предприятий, в особенности предприятий целлюлозно-бумажной, хими ческой, нефтеперерабатывающей, пищевой и некоторых других видов промышленности, то они еще труднее под даются искусственной очистке и при малой мощности во доемов требуют большой кратности разбавления.
Обеспечить такое разбавление при естественном ре жиме речных стоков, особенно в районах, насыщенных большим количеством промышленных предприятий И, ! как правило, имеющих высокую плотность населения, \ практически невозможно. Возникает необходимость осу- ; ществления ряда дополнительных сложных и дорогосто- і
ящих инженерных мероприятий по регулированию годо вого или многолетнего стока рек, а в отдельных случа ях— и переброски вод из одного речного бассейна в другой.
Известно, что даже полная биологическая очистка органически загрязненных сточных вод зачастую не удов летворяет по качеству очищенной воды санитарным ус ловиям сброса стоков в водоемы, особенно с малым рас ходом. Поэтому возникает необходимость применения различного рода устройств и сооружений по доочистке недостаточно очищенных сточных вод.
Опыты, проведенные на Курьяновской станции аэра ции в Москве и на сооружениях биологической очистки в г. Зеленограде в период 1962—1966 годов, показали, что одним из инженерных решений задачи по доочистке может быть введение в обычный «классический» состав очистных сооружений фильтров с зернистой загрузкой. Эти данные, а также некоторые данные зарубежной ли тературы подтверждают теоретическую и практическую возможность резкого повышения степени осветления сточных вод перед выпуском их в водоем, ведь техноло гическая сторона метода фильтрации в настоящее вре мя достаточно разработана для практического примене ния [75].
Введение в систему очистных сооружений биологиче ской очистки различного рода дополнительных сооруже ний по доочистке стоков (пруды доочистки, фильтры, каскадные аэраторы и др.) во многих случаях обеспечи вает необходимую высокую стабильность количествен ных показателей и санитарную надежность работы при меняемых водоохранных сооружений.
Строительство сооружений по доочистке сточных вод должно сыграть свою роль и в деле использования доочищенных стоков в системах технического водоснабже ния промышленности, что позволит в ряде случаев ради кальным образом оградить водоемы от загрязнения.
В настоящее время уже разработаны и осуществля ются проекты использования очищенных хозяйственнобытовых сточных вод городских канализаций для тех нического водоснабжения металлургических заводов (Но волипецкого, Челябинского) без сброса сточных вод в водоемы. В комплексе Ново-Курьяновской станции аэра ции (Москва) заканчивается строительство сооружений