Drenazh_i_ochistka_stochnykh_vod_2009

носится к физическим способам очистки сточных вод. Флотаторы импеллерного типа применяют для

очистки сточных вод нефтяных предприятий от неф­ ти, нефтепродуктов и жиров. Их также можно исполь­ зовать для очистки сточных вод других предприятий.

Данный способ флотации в промышленности приме­

няют редко из-за его небольшой эффективности, вы­

сокой турбулентности потоков во флотационной ка­

мере, приводящей к разрушению хлопьевидных час­

тиц, и необходимости применять поверхностно-ак­

тивные вещества.

Флотация с подачей воздуха через пористые

материалы используется для получения пузырьков

воздуха небольших размеров. При этом используют

пористые материалы, которые должны иметь доста­

точное расстояние между отверстиями, чтобы н~ до­

пустить срастания пузырьков воздуха над поверхнос­

тью материала. На размер пузырька большое влия­

ние оказывает скорость движения воздуха из отвер­

стия. Для получения микропузырьков необходима от­ носительно небольшая скорость движения воздуха.

Электрофлотация заключается в том, что сточ­

ная жидкость при пропускании через нее постоянно­

го электрического тока насыщается пузырьками во­

дорода, который образуется на катоде. Электричес­ кий ток, проходящий через сточную воду, изменяет химический состав жидкости, свойства и состояние

нерастворимых примесей. В одних случаях эти изме­

нения положительно влияют на процесс очистки сто­

ков (флотации), вдругих-ими надо управлять, что­ бы получить максимальный эффект очистки.

В общем, достоинствами флотации являются не­

прерывность процесса, широкий диапазон примене­

ния, небольшие капитальные и эк-сплуатационные за­

траты на флотацию, простая аппаратура флотации,

селективность выделения примесей, большая ско­

рость процесса по сравнению с отстаиванием. Кро­ ме того, в результате флотации можно получить

шлам более низкой влажности (90-95%), высокую степень очистки (95-98%).

170

Биологический способ очистки сточных вод

ЗL.I последние годы у потребителей резко измени­

/11Jсl, отношение к выгребной яме и установкам био­ /1()1 ической очистки сточных вод (далее - установки

"'tистки). Ранее выгребная яма воспринималась как

11ормальный и обязательный атрибут загородного

н 1r r еджа, а установки очистки как нечто непонятное,

норnгое и необязательное. Теперь большинство по1Jm11ителей уже воспринимают биологическую очи­ с 1ку в качестве необходимого и удобного атрибута

~с' 11еджного участка, и не хотят, построив дорогой

~сн 1едж, "ходить под себя" в выгребную яму. Кроме 1'11о, потребители начали считать экономические вы-

1'1}(1.1 от биологической очистки: заплатить 6-7 тыс. J\' 111Jii1poв за биологическую очистку стоит не намно-

1с 1rюльше, чем каждую неделю платить за вызов ас­

'с!IIИэационной машины. Как следствие этого и дру- 111х факторов, спрос на рынке на установки биологи­ 'llн:кой очистки с каждым годом возрастает.

f,иологический вид очистки в настоящее время яв- 11111! 1ся самым прогрессивным и эффективным. Его

110 11раву считают оптимальным техническим решени­

t!М проблемы утилизации бытовых сточных вод. «: 1<~IЩИИ глубокой биологической очистки в отличие

111 септиков не накапливают загрязнения, а осуще­

'1.11ляют их очистку на 99%. Примерам биологичес­

~ ой очистки сточных вод может явиться обычный би­

''1уалет, который работает по этому же принципу.

Процесс биологической очистки заключается 11 riиохимическом разрушении органических веществ микроорганизмами в процессе своей жизнедеятель-

1111СТИ. Бактерии (или микроорганизмы) используют

'1и вещества как источник питания. В результате

'r их процессов вредные органические вещества

'•кисляются и происходит их распад на безвредные

"'юрганические составляющие.

Для первичной очистки стоков обычно использует­

с:\! очистная системасептическая камера (септик), 11 которой происходит интенсивное разложение орга-

171

нических загрязнений при помощи анаэробных (бес­ кислородных) бактерий. Поэтому для поддержания брожения в септике исключен доступ свободного кислорода. Однако требуемый уровень эффективно­

сти очистки может быть достигнут только при комби­

нации анаэробных и аэробных этапов очистки,

то есть в сочетании деятельности не содержащих

и содержащих кислород составляющих. Строитель­ ство системы биоочистки принципиально отличается

от септика только длиной дренажной траншеи либо

объёмом дренажного колодца. Остальные требова­ ния указаны либо в паспортных данных на установку, либо ничем не отличаются от септиков.

Представляет интерес способ очистки сточных вод с использованием интенсифицированных при­

родных процессов, а именно: окисление органичес­

ких загрязнений силами аэробных микроорганизмов (бактерий),изобретенный в 1914 году французами

Арденом и Локетом. Для этих бактерий загрязненные

сточные воды являются прекрасной пищей, из кото­ рой они извлекают энергию для своей жизнедеятель­

ности и строительный материал для роста и деления

клеток, используя процессы биохимического окисле­ ния органических соединений кислородом, который содержится в атмосферном воздухе. Идея была про­ ста: подавать в сточные воды дополнительный кис­ лород, чтобы интенсифицировать процессы роста и размножения аэробных микрорганизмов для быст­ рой переработки растворенных органических загряз­ нений. Технологическая схема такой установки пока­ зана на рис. 47.

Сто~ные воды предварительно проходят грубую

очистку на решётке. Далее сточная вода погружными насосами подается в первичный отстойник.

Загрязняющие вещества с плотностью больше,

чем у воды удаляются простым отстаиванием. В про­ цессе отстаивания происходит удаление из сточной

воды незначительной части нерастворимых органи­

ческих веществ. Помимо этого, из сточных вод уда­

ляются значительные количества плавающих ве-

172

ществ. Для повышения эффективности работы от­

стойника он оснащен тонкослойными элементами,

в которых процессы осаждения взвеси протекают

в слоях небольшой высоты. Выпавший осадок перио­ дически под давлением гидростатического столба жидкости выводится. Всплывающие загрязнения

удаляются вручную при помощи сетчатых черпаков.

Далее осветленная сточная вода поступает в блок биологической очистки - биореактор, в котором

с участием специализированного биоценоза актив­

ного ила происходит минерализация азотасодержа­

щих органических веществ. Сложные органические

соединения благодаря биохимическим процессам,

проходящим при помощи ферментов активного ила,

подвергаются распаду. При аЭробных процессах

(в присутствии кислорода воздуха) происходит окис­

ление органических веществ, содержащих углерод,

азот, серу, фосфор, до минеральных солей, углекис­

лого газа и воды.

Подача сжатого воздуха в биореактор осуществля­

ется компрессорами и распределяется внутри биоре­

актора через аэраторы из перфорированных труб, за­ сыпанных мраморной крошкой. Воздух, забираемый компрессором, обязательно должен быть очищен от механических примесей и капельной жидкости. Очист­ ка воздуха происходит на воздушных фильтрах (сетча­ тых и картриджного типа). Для подогрева воздуха в зимний период времени на всасывающей линии воз­ духодувок устанавливается калорифер.

По окончании процесса биоочистки иловая смесь

отделяется от сточной воды во вторичном отстойни­

ке. Процесс осаждения интенсифицируетсЯ с помо­

щью тонкослойных модулей. Активный ил из отстой­ ной зоны с помощью эрлифта возвращается в "голо­ ву" биореактора. Образующийся в процессе биоло­

гической очистки избыточный активный ил периоди­

чески частично отводится. Далее, по мере накопле­

ния ил удаляется ассенизационной машиной и выво­

зится на утилизацию (для установок производитель­

ностью до 50 мз;сут). Для установок большей произ-

174

11одительности смесь избыточного ила и сырого осадка подвергается обезвоживанию с последую­

щим отводом на иловые поля.

Сточная вода, прошедшая полную биологическую

о•rистку, подвергается доочистке на фильтре допол­

ни гельной очистки и обеззараживанию ультрафиоле­ rовым излучением. Обеззараживающее действие УФ-излучения основано на необратимых поврежде­ ниях молекул ДНК и РНК микроорганизмов, находя­ щихся в сточной воде, за счёт фотохимического воз­ J\ОЙствия лучистой энергии.

Для предотвращения неприятного запаха воздух or компрессоров проходит фильтр с угольными кас­ санами. Сточная вода, прошедшая полную биологи­

•rоскую очистку и обеззараживание, сливается само­

'оком на рельеф в пониженную местность. Возможен с' rвод очищенных сточных вод с применением фильт­

рующей траншеи.

Процесс аэробной очистки занимает ведущее ме­ с: ro среди технологий очистки хозяйственно-бытовых с: rочных вод методом биологической очистки. В сущ­ rюсти, эта технология очень разнообразна по конст­

руктивному исполнению и набору операций. Факти­

·шски все сооружения очистки сточных вод, содержа­

rцих органические загрязнения, имеют в своем тех­

нологическом арсенале процесс аэробной очистки. t :амым главным достоинством аэробного способа

с)•rистки является то, что в процессе участвуют есте­ с: rвенные, природные микроорганизмы, которые, по­ rшдая с очищенной сточной водой в больших или

МtJньших количеств;:1х в водоемы, не нарушают есте­

с: r венные биохимические процессы. Кроме того, c.r очная вода поступает в природный водоем обога­

щ~нная кислородом (активированная), что способст­ t~ует процессам естественной доочистки в самом во-

1\Оеме. В сооружениях этого типа используется био­

lluгическая очистка, осуществляемая за счет жизне­

неятельности микроорганизмов, которые изначаль­

но присутствуют в сточных в.одах и размножаются rrpи благоприятных для их существования условиях.

175

В качестве примера рассмотрим схему биологичес­ кой очистки сточных вод для небольшага поселка

(рис. 48).

На первом этапе стоки подвергают механической

очистке, которую можно выполнять двумя способа­ ми. Первый способ состоит в процеживании воды

сквозь решетки и сита, в результате чего происходит

отделение твердых частиц. Второй способ заключа­

ется в отстаивании воды в специальных отстойниках,

в результате чего минеральные частицы оседают на

дно. Сточные воды из канализационной сети сначала

поступают на решетки или сита, где они процежива­

ются, а крупные составляющие - тряпки, кухонные

отходы, бумага и т.п.- удерживаются, а затем выво­

зят для обеззараживания.

Процеженная сточная вода поступает в песколов­

ки, где задерживаются примеси в основном мине­

рального происхождения (песок, шлак, уголь, зола

и т.п.). Пескаловки защищают отстойники от загряз­ нения минеральными примесями. Конструкция пес­ коловок может быть различной и зависит от количе­ ства поступающих стоков. Пескаловки бывают гори­

зонтальные, вертикальные и щелевые. Горизонталь­

ные (рис. 49) и вертикальные пескаловки применя­

ют на очистных сооружениях, щелевые - на каналах.

Горизонтальные и вертикальные пескаловки устраи­ вают, если объем. хозяйственно-фекальных вод пре­ вышает 300 мз;сут. Пескаловки проектируют двух­ секционными, чтобы во время ремонта и очистки от песка работала хотя бы одна секция, даже с времен­ ной перегрузкой.

В горизонтальной пескалавке процесс осаждения

песка и других частиц минерального происхождения

осуществляется при горизонтальном движении жид­

кости в пескалавке со скоростью О, 1 мjсек. В верти­

кальных пескалавках осаждение происходит в пери­

од подъема жидкости снизу вверх со скоростью 0,05

мjсек. Выбор того или иного типа пескаловки зави­

сит от общей высотной компоновки сооружения.

После пескаловок сточные воды поступают в от-

176

-

""'Q)

Рис.49.Горизокпшяъиая

песхоловка:

б -nульnоnровод на n.яощадхи д.л.я nеска;

взбурлен,ия nеска;

9 - техио.яогu1Ш:100Я

ще.яъ

8

с rойники, где осаждаются нерастворимые взвешен­

ные частицы как органического, так и минерального

11роисхождения. Отстойникиосновной и наиболее распространенный тип очистных сооружений. От­ с rойники могут быть первичными и вторичными. llорвичные отстойники устанавливают перед соору­ жониями биологической очистки, а вторичныедля tювторного проеветления воды после сооружений r)иологической очистки. После биофильтров вторич­ tн.tе отстойники одновременно являются и контакт­

•••·•ми. Сточные воды втекают в первичный отстойник,

1не происходит гравитационное отделение плавучих

•аr·рязнений и тяжелых составляющих, которые ста­ tщлизируются анаэробным способом. Расчет отстойllиков для хозяйственно-фекальных вод выполняется

с наибольшим приплывом сточных вод в соответст­ IIИИ с данными таблицы 21.

Отстойники бывают с горизонтальным движением

11оды - горизонтальные и с вертикальным движени­

с~м водывертикальные. Кроме этого бывают ради­ illtьные отстойники, в которых вода движется в ради­

''"ьном направлении.

Таблица 21

Данные дпя расчета отстойников

~:1рации

179