книги из ГПНТБ / Шабалин А.Ф. Очистка сточных вод предприятий черной металлургии учебное пособие для техникумов

При расчете вторичных отстойников для выделения нерастворенных веществ после аэрационных бассейнов принимают, со­ гласно нормам, приведенным в табл. 29: время пребывания воды в отстойнике— 1,5 часа, скорость протекания воды в горизон­ тальных и радиальных отстойниках — у г = 5 мм(сек и в верти­ кальных— ув =0,5 мм]сек. Объем иловой части отстойников находят, исходя из нормы осадка, указанной в табл. 30, в коли­ честве 4 л(сутки на одного человека при влажности осадка

99,2%.

Ил уплотняется в обычных вертикальных отстойниках. Осев­ ший ил в конической части отстойника в течение 6 час. уплот­

няется до влажности 96—97% и, соответственно, объем его

уменьшается с 4 л до 0,4—0,6 л(сутки на одного человека.

§ 5. ОБРАБОТКА И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОСАДКА (ИЛА)

Обработка осадка преследует цель уменьшения его объема

за счет перегнивания и обезвоживания. Для этого применяются: а) илоперегнивательные камеры (метантенки); б) вакуум-

фильтры; в) иловые площадки.

Илоперегнивательные камеры (метантенки)

Для перегнивания осадка из хозяйственно-бытовых сточных

камеры (метантенки), куда осадок передается из отстойников.

Илоперегнивательная камера представляет собой закрытый

резервуар (рис. 149), в котором процесс перегнивания осадка протекает значительно быстрее, чем, в двухъярусном отстойнике благодаря искусственному подогреванию осадка при мезофиль­ ном брожении — до 30—33° и при термофильном брожении — от

50 до 60°. При этом осадок перемешивают центробежным насосом или мешалками. Свежий осадок выпускают в камеру 1 строго определенными порциями. Перегнивший осадок удаляют снизу по иловой трубе 2. Выделяющийся газ собирается в сборнике 3,

оканчивающемся колпаком с газоотводящей трубкой. При рас­

паде органических веществ в иловой камере образуется иловая

вода, которая вследствие отжима ее осадком выходит через от­ верстия 4 в перекрытии и отводится из илоперегнивателя.

Суточную загрузку смеси осадка первичных отстойников и уплотненного активного ила принимают в следующих объемах: для метантенков с активным перемешиванием при мезофильном брожении 6—8% объема рабочей камеры и при термофильном брожении— 12—15%. При этом принимается уменьшение не ме­

нее чем на 35% объема сухого органического вещества осадка после сбраживания.

эжектирующих устройств или введением пара во всасывающую трубу насоса, подающего осадок в метантенк, или комбинирова­ нием первого и второго. При этом количество тепла, необходи­ мого для поддержания требуемой температуры в метантенке при мезофильном брожении для средней полосы СССР, ориентиро­ вочно можно принимать на 1 м3 свежего осадка, загружаемого в

метантенк: летом — 20—30 кг пара, зимой — 40—60 кг пара (среднегодовая норма — 25—35 кг пара); при термофильном

брожении этот расход пара повышается на 60%.

Рис. 149. Илоперегнивательная камера (ме­ тантенк)

Количество газа, выделяющегося в илоперегнивательных ка­ мерах при мезофильном брожении, при температуре 30—33° — 12—16 м3 в сутки на 1 м3 загружаемого свежего осадка.

В газе содержится около 70% метана и до 30% углекислого

газа; теплотворная способность его около 4700 ккал!м3. Этот газ может быть использован как топливо для котлов, в которых при­ готовляют горячую воду или пар, расходуемые на подогрев ила,

а также для газовых двигателей. Для того чтобы газ из камеры

мог поступать по трубам к котлам, давление его должно быть в пределах 0,2—0,3 м вод. ст.

Количество выгружаемого из метантенков осадка принимает­ ся равным объему осадка, загруженного в камеру (метантенк).

Перегнивший осадок из метантенков направляют на иловые площадки или вакуум-фильтры.

Иловые площадки

Осадок из бытовых сточных вод является весьма ценным удобрением для сельскохозяйственных полей и огородов. Для использования осадка в качестве удобрения его необходимо

338 Биологическая очистка фенольных сточных вод

Ил подводят к площадкам по трубам или открытым лоткам. По картам площадки ил распределяется разводящими лотка­ ми, уложенными по разделительным валикам с уклоном 0,01— 0,03; лотки с деревянными шиберами, служащими для регулиро­ вания напуска ила на карты. Дренаж иловых площадок устраи­ вают из неглазурованных гончарных труб диам. 75 мм в расстоя­

нии 4—8 м одна от другой, с укладкой их в траншее, как указа­ но на рис. 150, по одной или две дрены на каждой карте. Дре­

нажным трубам придается уклон около 0,0025—0,003. Глубина

заложения дренажных труб, считая от поверхности карт пло­ щадки до верха трубы, в средней полосе СССР делается 1,00— 1,25 м. Каждая дренажная труба примыкает в смотровом колод­ це к общей водоотводящей керамической трубе, проложенной

сбоку карт площадок, диам. 125—200 мм в зависимости от числа присоединенных к ней дренажных труб. У дна искусственных площадок уклон составляет 0,01—0,02 по направлению к дре­ нажным трубам.

Должно быть не менее трех карт.

Дренажные сточные воды иловых площадок направляют на очистные сооружения для обеззараживания, выпускать их в

грунт без разрешения органов санитарного надзора нельзя.

Пример. Определить площадь, необходимую для подсушки ила из од­ ной пары двухъярусных отстойников, принимающих сточные воды от поселка с населением 25000 чел., при норме осадка 0,7 л{сутки на одного жителя.

резерве на период таяния получим слой намораживания за зиму из следую­ щей формулы:

Высоту ограждающих валиков принимаем 0,50 м.

Вакуум-фильтры

Если из-за отсутствия места нельзя устроить иловые пло­

щадки вблизи очистных сооружений, то на крупных очистных станциях осадок можно обезвоживать на барабан­

ных вакуум-фильтрах, прин­ цип действия которых опи­ сан выше.

В качестве фильтрующе­ го материала можно исполь­ зовать вместо металлической

фильтрующему полотну); влажность снятого осадка до 80%; Вода от вакуум-фильтров содержит мелкие взвешенные ве­

щества, поэтому она направляется в отстойники.

§ 6. ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЕ СТОЧНЫХ ВОД

Прошедшая очистные сооружения вода содержит только не­

большой процент бактерий от первоначального их количества, но и этот небольшой процент составляет миллионы бактерий в 1 см3 воды. Поэтому санитарными правилами спуска сточных вод в водоемы предусматривается обязательная дезинфекция спускаемых сточных вод почти во всех случаях (за исключением сточных вод, очищенных на полях орошения, полях фильтрации и биологических прудах).

Для дезинфекции применяют газообразный (жидкий) хлор — в городах (население не менее 10 тыс. чел.) или хлорную из­ весть— в рабочих поселках (население до 10 тыс. чел.).

Раствор хлора или хлорной извести должен быть хорошо пе­ ремешан с хлорируемой водой, а после этого обеспечен контакт в течение 15—30 мин. Такой контакт осуществляется в специаль­ ных контактных резервуарах.

Хлор убивает бактерии, в том числе и болезнетворные. Кро­ ме того, хлор действует как окислитель, в результате чего сточ­ ные. воды становятся более стойкими (не загнивают). При хло­

рировании предварительно осветленной сточной воды удается снизить количество бактерий на 90—95%, а хлорированием био­ логически очищенной сточной воды — на 98—99% от первона­ чального их содержания в воде. Вводимый в воду хлор действует также на сероводород, придающий воде гнилостный запах. Пос­ ледний, вступая в реакцию с хлором, исчезает.

При добавлении к воде газообразного хлора образуются хлорноватистая и соляная кислоты

С12 + Н2О->НОС1 +НС1.

Последняя связывается растворенными в воде бикарбонатами кальция и магния. В присутствии в воде веществ, способных к окислению (отнимающих кислород), хлорноватистая кислота НОС1 легко распадается согласно уравнению

НОС1-^НС1 + О2.

Выделяющийся при реакции атомарный кислород окисляет находящиеся в воде органические вещества, в том числе и мик­

роорганизмы, прекращая их жизнедеятельность. При введении хлорной извести в воду происходит следующая реакция:

2СаОС12 + 2Н2О СаС12 + Са (ОН)2 + 2НОС1.

Образующаяся хлорноватистая кислота реагирует как указа­ но выше.

Доза хлора определяется пробным хлорированием и зависит от степени загрязненности сточных вод. Практикой установлено,

что для неочищенных вод доза хлора должна быть очень высо­ кой в пределах 30—60 г/м3, для осветленной сточной воды после отстаивания она составляет примерно 25 г/лг3 и для биологиче­ ски очищенной сточной воды — 5—10 г/м3. Чтобы обеспечить на­ дежное действие хлора, дозу его принимают с таким расчетом, чтобы хлорированная сточная вода перед выпуском в водоем со­ держала остаточное количество хлора в пределах 0,5—1 г/м3.

6 ати; при выпуске из баллона он переходит, вследствие пониже­ ния давления до 1,5 ати, в газообразное состояние, а из получа­ ющегося таким образом хлорного газа приготовляется раствор

(хлорная вода), добавляемый в обеззараживаемую воду. Хлор­ ную воду приготовляют в специальных аппаратах-хлораторах.

Хлораторы изготовляются напорные и вакуумные типа ВНИИГС (Всесоюзного научно-исследовательского института гидротехнических и санитарно-технических работ) и типа ЛК (Л. А. Кулнекого).

Принципиальная схема хлорирования воды жидким хлором показана на рис. 152. Работа хлоратора описана в курсе «Водо­

снабжение и водоотведение» ’.

Приведенный на рис. 152 вакуумный хлоратор системы ВНИИГС, типа А с ротаметром-поплавком, вращающимся в за­ крытом потоке газа (хлора) изготовляют, исходя из расхода

хлора от 0,6 до 5,0 кг/час. Хлораторы меньшей производительно­ сти (типа В), расчитаны на расход хлора 0,02—1,0 кг/час, снаб­ жаются для измерения расхода хлора измерителем — тонким от­ верстием (капилляром) с жидкостным дифманометром, указы­ вающим по потере напора количество протекающего хлора.

Хорошо зарекомендовал себя в эксплуатации вакуумный хло­ ратор ЛК-Ю конструкции Л. А. Кульского производительностью

от 2 до 20 кг хлора в час. При обычной температуре в хлоратор-

ном помещении (20—25°) съем хлора с одного баллона состав­ ляет не более 0,5 кг/час. Поэтому, если необходимо большое ко­ личество хлора, прибегают к испарению его в специальных испа­ рителях, обогреваемых водой (обогрев электрическим током и тем более открытым огнем недопустим вследствие возможности перегрева и взрыва). Для обогрева несколько баллонов, постав­ ленных вентилем кверху (внутри баллона трубка, опускающаяся от вентиля ко дну), соединяют при помощи коллектора. Выходя­ щий из баллонов жидкий хлор направляется через коллектор в

испаритель.

Для контроля за расходом хлора баллоны устанавливают на десятичных весах; по уменьшению веса определяют расход газа. Контроль же за соблюдением заданной дозы проводят пу­ тем регулярного (через 0,5—1 час.) определения остаточного хлора в воде.

’Шабалин А. Ф., Водоснабжение и водоотведение на предприятиях черной металлургии, Металлургиздат, 1955.

бода

Рис. 152. Вакуумный хлоратор ВНИИГС с ротаметром: