2. Конструкции сооружений и аппаратов биологической очистки.
Биологическая очистка может осуществляться как в естественных так и в искусственных условиях. К сооружениям естественной очистки относятся:
1. Фильтрующие колодцы, используемые при расходе 1 куб.м в сутки и менее, и фильтрующие кассеты - при расходе 0,5-6 куб.м в сутки. 2. Поля подземной фильтрации - при расходе до 15 куб.м в сутки и более. 3. Поля фильтрации - при расходе 1400 куб.м в сутки и менее. В этих сооружениях, фильтрующей загрузкой являются естественные грунты, используемые непосредственно на месте (пески, супеси, легкие суглинки). 4. Фильтрующие траншеи, песчано-гравийные фильтры, применяемые при расходе 15 куб.м в сутки и более. Оросительная и дренажная сеть этих сооружений положена в слое искусственной фильтрующей загрузки из привозного грунта. Их устраивают при наличии водонепроницаемых или слабофильтрующих грунтов. 5. Фильтрующие кассеты с пропускной способностью 0,5-6 куб.м в сутки, применяемые в слабофильтрующих грунтах (суглинках) при коэффициенте фильтрации не менее 0,1 куб.м в сутки. 6. Циркуляционные окислительные каналы (ЦОК) - при расходе 100-1400 куб.м в сутки. 7. Биологические пруды с естественной или искусственной аэрацией - при расходе 1400 куб.м в сутки.
При круглогодичной работе очистной станции Сооружения естественной очистки рекомендуется использовать, если удовлетворяются следующие условия: среднегодовая температура воздуха в районе расположения очистной станции не менее 10 град.С; глубина грунтовых вод не менее 1 м от поверхности земли; наличие свободных площадей в близи малых объектов. При сезонной работе станции (только в летний период) первое условие, касающееся среднегодовой температуры, исключается. Однако почвенные методы не всегда приемлемы из-за неблагоприятных санитарных, почвенно-грунтовых, климатических, гидрогеологических условий. В связи с этим возникает необходимость в применении сооружений искусственной биологической очистки. К сооружениям, в которых биологическая очистка протекает в искусственно созданных условиях, относятся:
Биофильтры с загрузкой из пеностекла или пластмассы. 2. Биодисковые фильтры. 3. Биофильтраторы. 4. Биореакторы с биобарабанами. 5. Блок биореакторов с затопленной ершовой загрузкой. 6. Аэрационные установки, работающие по методу полного окисления (продленной аэрации). 7. Аэрационные установки с аэробной стабилизацией избыточного активного ила.
Гигиенические нормы и требования к очищенной воде, поступающей в водоем.
Билет 15.
1. Виды осадков сточных вод. Технологические хар-ки и основные свойства.
В зависимости от типа сооружений, применяемых для очистки сточных вод, осадки бывают:
грубые, задерживаемые решётками;
тяжёлые (песок), оседающие в песколовках;
всплывающие (жиры и механические примеси), задерживаемые в отстойниках и жироловках;
сырой осадок – в основном взвешенные вещества, оседающие в первичных отстойниках;
активный ил – комплекс микроорганизмов коллоидного типа с адсорбированными и частично окисленными загрязняющими веществами, выпадающими в осадок из первичных отстойников при биологической очистке сточных вод.
В зависимости от вида обработки сточных вод осадки подразделяются на:
анаэробно-сброженные в осветлителях-перегнивателях, двухъярусных отстойниках или метантенках (анаэробному сбраживанию может подвергаться осадок из первичных отстойников или его смесь с избыточным активным илом);
анаэробно-стабилизированные – активный ил или его смесь с осадком из первичных отстойников;
уплотнённый активный ил, осадок или смеси из уплотнителей;
промытый уплотнённый сброженный осадок;
сгущённый активный ил из сепараторов;
сфлотированный активный ил или осадок;
обезвоженный осадок после аппаратов механического обезвоживания;
термически высушенный осадок и т.п.
В зависимости от содержания в осадках гидрофильных коллоидов, которые играют основную роль в поведении осадков в процессе обработки, они подразделяются на:
гидрофильные органические образуются в процессе биологической очистки сточной воды и содержат до 90% беззольного вещества от общего содержания сухого вещества (например, сточная вода от пищевой промышленности, промышленности органической химии и т.д.). В этих осадках могут присутствовать гидрофильные гидроксиды железа и алюминия, образующиеся из неорганических коагулянтов, применяемых для обработки воды;
гидрофильные неорганические с содержанием гидроксидов металлов, образующиеся в результате физико-химического процесса обработки воды, осаждения ионов металлов, присутствующих в сырой воде (Аl, Fe, Zn, Cr) или благодаря использованию неорганических коагулянтов (солей алюминия или железа);
маслосодержащие, характеризующиеся присутствием минеральных (или животного происхождения) масел или жиров. Эти масла находятся в виде эмульсии или адсорбированы на гидрофильных или гидрофобных частицах осадка;
гидрофобные неорганические с преобладающим содержанием веществ с небольшим количеством или отсутствием связанной воды (песок, грязь, шлак, окалина прокатных станов, кристаллизованные соли и т. п.);
волокнистые с содержанием волокон, которые легко обезводить, за исключением тех случаев, когда интенсивная очистка от волокна делает их гидрофильными в результате появления в них гидроксидов металла или активного ила, либо того и другого.
Свойства, характеризующие природу осадков:
Содержание сухого вещества обычно выражается в граммах на 1 л или в процентах и определяется сушкой при температуре 1050 С до постоянной массы. В жидких осадках оно приблизительно близко к концентрации взвешенных веществ, определяемых фильтрованием или центрифугированием.
Содержание беззольного вещества выражается в процентах по массе от содержания сухого вещества. Определяется сжиганием при температуре 550-6000 С. В гидрофильных органических осадках этот показатель часто близок к содержанию органических веществ и характеризует содержание азотистых веществ.
Элементарный состав (особенно важен для органических осадков), в первую очередь по таким показателям как содержание: углерода и водорода для определения степени стабилизации или установления общей кислотности; азота и фосфора для оценки удобрительной ценности осадка; тяжёлых металлов и др.
Для неорганических осадков часто полезно определять содержание Fe, Mg, Al, Cr, cолей Cа (карбонатов и сульфатов) и Si.
Токсичность. Металлы, содержащиеся в осадках производственных сточных вод (медь, хром, кадмий, никель, цинк, олово), токсичны; они обладают способностью вызывать в организме человека различные виды биологических эффектов - общетоксичный, мутагенный и эмбриотоксический. Степень токсичности и опасности различных металлов неодинакова и может быть оценена по величинам среднелетальных доз (ЛД50) для лабораторных животных. Результаты опытов показывают, что наиболее токсичными для животных являются хром и кадмий.
Согласно принятым в настоящее время предельно-допустимым концентрациям, учитывающим наряду с токсичностью и кумулятивные свойства веществ, наибольшую опасность для здоровья населения представляют кадмий, хром, никель; менее опасными являются медь и цинк. Осадки очистных сооружений гальванических производств, содержащих оксиды тяжёлых металлов, относятся к четвёртому классу опасности, т.е. к малоопасным веществам.