3. Методы доочистки сточных вод от органических загрязнений и взвешенных веществ.

При работе камер смешения систем биологической очистки сточных вод  в режиме полного окисления загрязнений стоков иногда в отстойных зонах появляются бледные прозрачные хлопья минерализованной биомассы, которые выносятся из сооружений очистки стоков вмес­те с очищенной водой. Снижение концентрации взвешенных ве­ществ и остаточных органических загрязнений по БПК, произво­дится на сооружениях доочистки сточных вод.

        В общем случае сооружения доочистки сточных вод по механизму изъя­тия загрязняющих веществ стоков можно разделить на два типа.

1   – это сооружения доочистки сточных вод, в которых доминирующим процессом является механическое задержание взвешенных ве­ществ в межпоровом пространстве загрузки (в некоторой сте­пени действуют силы когезии и адсорбции). Этот процесс реа­лизуется в фильтрах с загрузочным материалом, в качестве которого используют кварцевый песок и реже известняк-раку­шечник, активированный уголь и пр.

2 – сооружения доочистки сточных вод, в которых доминирующим механизмом яв­ляются процессы биосорбции и биодеградации. Этисооруже­ния доочистки стоков загружаются специфическим материалом (наиболее часто ершами, выполненными из искусственных жестких волокон или активированным углем), который является носителем иммобилизованной биомассы, развивающейся в присутствии кислоро­да воздуха и питательного субстрата, которым служат оста­точные органические вещества. Во втором типе сооружений при определенных условиях протекают так же процессы нитрифи­кации сточных вод.

Нормативная очистка сточных вод от взвешенных веществ требует их доочистки на фильтрах с зернистой загрузкой. Для стоков, прошедших биологическую очистку, хорошие результаты дает применение фильтров с плавающей загрузкой (ФПЗ). В сравнении с песчаными фильтрами, ФПЗ устойчиво работают в условиях значительных колебаний концентрации взвешенных веществ в поступающей на фильтрование сточной воде.

Строительство отдельной фильтровальной станции для доочистки сточных вод сопряжено с большими капитальными вложениями и влечет существенные эксплуатационные затраты. Значительное сокращение затрат может дать совмещение процессов осветления и фильтрование сточной воды в одном сооружении типа отстойник-фильтр. 

Билет 14.

1. Песоловки. Различные конструкции, расчет и эффективность.

Песколовки - это сооружения, предназначенные для выделения из сточных вод тяжелых минеральных примесей, главным образом, песка, крупностью частиц свыше 0,15-0,25 мм при расходах сточных вод более 100 м3/сут. Наряду с минеральными примесями в песколовках отстаиваются вещества органического происхождения, гидравлическая крупность которых близка к гидравлической крупности песка. Работа песколовок основана на действии гравитационных сил. В зависимости от направления основного потока сточной воды их подразделяют на горизонтальные - с прямолинейным или круговым движением воды, вертикальные - с движением воды снизу вверх и песколовки с винтовым (поступательно-вращательным) движением воды; последние в зависимости от способа создания винтового движения бывают тангенциальными и аэрируемыми. Песколовки сооружают из сборных железобетонных элементов унифицированных размеров. Тип песколовки выбирают в зависимости от производительности очистной станции, схемы очистки сточных вод, обработки осадка, характеристики взвешенных веществ. При производительности до 50 тыс.м3/сут надлежит принимать тангенциальные песколовки, свыше 10 тыс.м3/сут - горизонтальные, свыше 20 тыс.м3/сут - аэрируемые.

Рис.12.6. Схема горизонтальной песколовки

1 - водоподводящий лоток; 2 - бункер для осадка; 3 - водоотводящий лоток

Горизонтальные песколовки с прямолинейным движением воды имеют прямоугольную форму

Пропускная способность таких песколовок 70-280 тыс. м3/сут. Скорость движения воды при максимальном притоке 0,3 м/с, при минимальном - 0,15 м/с. Продолжительность пребывания воды в них не менее 30 с. Для поддерживания постоянной скорости потока в песколовке устраивают не менее двух отделений, включением или отключением одного из них добиваются оптимальной скорости. Расчетную (рабочую) глубину песколовок принимают 0,25-1,0 м, строительную 0,5-2,0 м. При объеме песка более 0,1 м3/сут обязательно механизированное удаление осадка. Песок сдвигается к приямку, расположенному в начале сооружения, скребками, при этом происходит частичная промывка осадка. Из приямка песок удаляют гидроэлеваторами или песковыми насосами.

Песколовки с круговым движением воды (рис.12.7 а) являются разновидностью горизонтальных песколовок и представляют собой круглый в плане резервуар с кольцевым периферийным лотком для

протекания сточной воды. Осадок собирается в коническое дннище, откуда его удаляют гидроэлеваторами. Такие песколовки диаметром 4 и 6 м рассчитаны на пропускную способность от 1,4 до 70 тыс.м3/сут при двух отделениях глубиной от 2 до 3 м. В горизонтальных песколовках задерживается до 65-75 % всех минеральных загрязнений, содержащихся в воде.

Вертикальные песколовки рассчитаны на производительность от 100 до 5000 м3/сут и состоят из приемного и отстойного отделений, а также осадочной части (рис.12.7 б).

Скорость движения воды в приемном отделении 0,1 м/с, в отстойном 0,05 м/с. Высота рабочей (осадочной) части песколовки 0,3-1,0 м, общая высота до 3,2 м.

Тангенциальные песколовки имеют круглую в плане форму (рис.12.7 в). Вода в них подается по касательной к цилиндрической части сооружения, что вызывает вращательное движение песка, способствует отмывке от песка органических веществ и предотвращает их выпадение в осадок.

Песок, содержащийся в сточной воде, прижимается к стенкам сооружения за счет центробежной силы и отделяется от воды в результате образующегося нисходящего течения. Нагрузку на песколовку принимают 110-130 м3/(м2ч), ее диаметр не более 6 м. При скорости движения в подающем лотке 0,7-1,1 м/с в песколовке задерживается 92-98 % песка с гидравлической крупностью 18-24 мм/с. Глубина песколовки конструктивно принимается равной половине ее диаметра.

Аэрируемые песколовки представляют собой прямоугольные или круглые в плане резервуары, в которые осуществляется подача воздуха. Воздух способствует вращению воды в песколовке и тем самым повышению эффекта осаждения. В горизонтальной аэрируемой песколовке (рис.12.8) вдоль одной из стенок на расстоянии 45-60 см от дна по всей длине песколовки устанавливают аэраторы из дырчатых труб с

отверстиями 3-5 мм, а под ними устраивают лоток для сбора песка.

Рис.12.7. Схемы песколовок: а – горизонтальной с круговым движением воды; б – вертикальной; в - тангенциальной 1- подача сточной воды; 2 - удаление осадка; 3 - отвод очищающей воды;4 – приемное отделение; 5 – отстойное отделение

Рис.12.8. Схема горизонтальной аэрируемой песколовки

1 - водоподводящий лоток; 2 - водоотводящий лоток; 3 - подача воздуха

Интенсивность аэрации 3-5 м3/(м2⋅ч). Поступательная скорость движения воды в таких песколовках 0,05-0,12 м/с, вращательная 0,25-0,3 м/с, продолжительность пребывания воды в песколовке 2-3 мин. Общая глубина песколовки 0,7-3,5 м, отношение ширины отделения песколовки к глубине В:Н = 1:1,5. Осадок из аэрируемых песколовок содержит до 90-95 % песка и при длительном хранении не загнивает. Такие песколовки имеют производительность от 70 до 280 тыс.м3/сут.