9.3 Механическая очистка сточной воды

Под механической очисткой сточной воды подразумева­ется выделение из сточной воды грубых, тяжелых и лег­ких веществ. Выделение этих веществ является осново­полагающей предпосылкой последующей биологической очистки сточной воды.

Механическая очистка сточной воды состоит из сле­дующих четырех технологических этапов:

-решетка: выделение грубых частиц (>30 мм);

-песколовка: выделение тяжелых веществ (s>>>> 1 г/мл);

-жироуловитель: выделение легких веществ(s<<1 г/мл);

-бассейн-отстойник: выделение осаждаемых веществ (s>l г/мл).

Так как сточные воды утилизационных предприятий имеют в своем составе лишь очень небольшое количество грубых частиц и осаждаемых веществ, можно отказаться от применения решетки и песколовки.

В соответствии с Государственным стандартом РК 11079/01 все предприятия, на которых производится в сутки более 1 кг масла и жира, обязаны устанавливать жироуловители (рис. 24.) Эффективность использования последнего на утилизационном предприятии ограничива­ется потому, что значительная часть жиров находится в эмульгиро ванной форме и вследствие этого может быть выделена только до определенной степени при повышенной температуре и определенном времени пребывания сточной воды в жироуловителе.

Рисунок 24 - Жироотделитель с илоуловителем и спускной шахтой (продольный разрез).

Размер жироуловителя результирует из требуемого времени протекания, которое зависит от следующих факторов: максимального количества протекающей сточной воды, вида сточной воды, плотности и скорости подъема жиров с учетом максимальной температуры поступающей сточной воды. Время протекания сточной воды через жироуловитель должно составлять:

при притоке от 2 до 9 л/с - не менее 7 минут;

при притоке от 10 до 19 л/с - не менее 8 минут;

при притоке от 20 л/с - не менее 9 минут.

Температура поступающей сточной воды не должна превышать 40°С. На каждый литр поступающей в секунду воды должно приходиться не менее 0,3м² водной по­верхности в жироуловителе, что обеспечивает накапливание жира. Выделенный таким образом жир, как и жир, полученный из котла, может применяться в промышленности.

Данные о размерах, строительном исполнении и эксплуатация жироуловителя следует заимствовать из Государственного стандарта РК 11079/01. Кроме того, имеется типовой проект, разработанный предприятием VEB Projektierung Wasserwirischaft Halle.

Отстойники. Выходящая из жироуловителя сточная вода поступает перед биологической очисткой в отстойник. В нее регулярно добавляется образующийся при применении биофильтров или активного ила излишний ил. Поскольку как излишки ила, так и содержащийся в сточной воде утилизационных предприятий первичный ил имеют вид хлопьев, эти отстойники следует сооружать таких же размеров, как и бассейны вторичной очистки в составе сооружений по очистке с помощью активного ила. Теоретическое время протекания (объем отстойника (м³): количество протекающей сточной воды (м³/ч) должно составлять не менее полутора часов, а нагрузка на поверхность (количество протекающей сточной воды (м³/ч): площадь поверхности (м²)-не менее 1,5 м/ч, что позволит достичь полного осаждения плавучих и осаждаемых веществ.

Содержание осаждаемых веществ в сточных водах предприятий по утилизации трупов животных очень варьирует. При использовании имеющихся установок с постоянно поддерживаемым на невысоком уровне содержанием этих веществ (1 мл/л после осаждения в течение 30 минут) хорошо функционирующими жироуловителями и другими методами обработки излишков ила можно отказаться от сооружения отстойников перед биологической очисткой сточных вод. Однако при строительстве новых очистных сооружений следует предусмотреть отстойники, так как в некоторых видах сточных вод иногда обнаруживается до 100 мл/л осаждаемых веществ (в результате процесса релаксации); эти вещества могут почти полностью парализовать последующую биологическую очистку.

Образующийся в отстойнике ил подвергается обработке, а из плавучих жирсодержащих веществ получают жир.

Эксплуатация отстойников осуществляется в соответствии с Государственным стандартом РК 26730/01 и 26730/02. Во избежание распространения зловонных запахов бассейны предварительного отстоя часто делаются закрытыми.

В качестве отстойников можно использовать одноярусные и двухъярусные бассейны.

Одноярусные бассейны-отстойники имеют удлинен­ную или круглую форму. Течение жидкости в них осуществляется в горизонтальной плоскости. Оседающий ил подается в воронку для сбора ила при помощи укрепленного на тележке щитка. В бассейнах удлиненной формы эта воронка располагается под водой с торца бассейна, а в круглых - в центре бассейна. Собранный в воронку и уплотненный ил удаляется в бассейнах предварительного отстоя один-три раза в сутки, а в бассейнах вторичной очистки непрерывно (с помощью гидро­статического избыточного давления).

Рисунок 25 - Эмшерский колодец с шахтой для спуска ила (поперечный разрез).

На тележке укрепляются также щитки для сбора плавучего ила. Эти щитки подают плавучие вещества в расположенный на лобовой стороне бассейна желоб (в удлиненном бассейне) или в шахту (в круглом бассейне). Типовые проекты одноярусного бассейна разработаны предприятием VEB Projektierung Wasserwirtschaft. Поскольку полезный объем наименьшего удлиненного бассейна составляет 219 м³, а наименьший круглый бассейн имеет объем 615 м³, эти проекты можно использовать только па крупных утилизационных предприятиях. Преимущество этих бассейнов состоит в простоте удаления плавучих веществ, а недостаток- в наличии механического оборудования, подвер­женного поломкам.

Двухъярусные отстойники, называемые также эмшерскими колодцами (рис. 25), делятся на верхнюю, горизонтально-проточную и нижнюю треугольную осадочную часть (так называемый эмшерский желоб), а также включают расположенную ниже камеру. Эмшерский желоб и гнилостная камера соединены между собой прорезью, через которую осевший ил сам по себе непрерывно поступает в гнилостную камеру. Наклонные плоскости эмшерского желоба должны быть расположены под углом 50-55°, чтобы осевший ил соскальзывал с них в камеру. Образующиеся при гниении плавучий ил и гнилостный газ не попадают в осадочную часть благодаря тому, что наклонные поверхности накладываются друг на друга. Выгнивший через примерно 90 дней выдержки в резервуаре ил подастся с помощью гидростатического избыточного давления в спускную шахту для дальнейшего использования.

Рисунок 26 - Дортмундский ко­лодец (поперечный разрез).

Типовой проект, разработанный предприятием VEB Projektierung Wasserwirtschaft, содержит сооружения круглой формы с изменяемой глубиной, что обеспечивает достижение различной степени выгнивания и уплотнения ила.

Преимущество эмшерского метода заключается в отсутствии механического оборудования (кроме задвиж­ки), а недостаток состоит в необходимости удаления плавучих веществ вручную.

Бассейны-воронки, называемые также дортмундскими колодцами (рис. 26), используются прежде всего в качестве бассейнов вторичной очистки после биофильтров или установок активного ила. Сточная вода подается в центр бассейна и проходит через отстойник в вертикальной плоскости. Осевший ил собирается в глубине воронки; он удаляется тоже с помощью гидростатического избыточного давления. В бассейнах вторичной очистки, расположенных после установок активного ила, удаление осевшего ила осуществляется непрерывно, в других случаях один-три раза в день, как и в одноярусных бассейнах-отстойниках.

В отличие от типового проекта при эксплуатации бассейнов на утилизационных предприятиях следует сооружать погружную стену, предотвращающую отток плавучих веществ. Эти вещества, как и в эмшерском колодце, удаляются вручную.