Схема очистки сточных вод - Ремонт и стройка от Stroi-Sia.ru
40 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Схема очистки сточных вод

Строй-справка.ру

Отопление, водоснабжение, канализация

Навигация:
Главная → Все категории → Очистка сточных вод

Если при расчете необходимой степени очистки сточных вод концентрация взвешенных веществ должна быть снижена на 40-50%, а величина показателя БПКП0Лн – на 20-3 0%, то можно ограничиться механической очисткой.

Сточная вода, поступающая на очистную станцию, проходит через решетки, песколовки, отстойники и обеззараживается при использовании хлора.

Отбросы с решеток направляются в дробилку и в виде пульпы сбрасываются в канал перед или за решеткой. Возможен вариант вывоза отбросов на полигон. Осадок из песколовок перекачивается на песковые площадки. Из отстойников осадок направляется в метантенки с целью окисления органических веществ. Для обезвоживания сброженного осадка используются иловые площадки, дренажная вода с этих площадок перекачивается в канал перед контактным резервуаром.

При больших расходах сточных вод – от 50 тыс. м3/сут до 2-3 млн. м3/сут и более применяется технологическая схема, приведенная на рис. 9.2. Механическая очистка сточных вод производится на решетках, в песколовках и отстойниках.

Для интенсификации осаждения взвешенных веществ перед первичными отстойниками могут использоваться преаэраторы, в которые подается определенная часть избыточного активного ила в качестве биофлокулятора. Сырой осадок из первичных отстойников направляется в метантенки.

Биологическая очистка сточных вод по этой схеме осуществляется в аэротенке. Аэротенк представляет собой открытый резервуар, в котором находится смесь активного ила и осветленной сточной воды.

Рис. 9.1. Технологическая схема очистной станции с механической очисткой сточных вод:
1 – сточная вода; 2 – решетки; 3 – песколовки; 4 – отстойники; 5 – смесители; 6 – контактный резервуар; 7 – выпуск; 8 – дробилки; 9 – песковые площадки; 10 – метантенки; 11 – хлораторная; 12 – иловые площадки; 13 – отбросы; ё4 – пульпа; 15 – песчаная пульпа; 16 – сырой осадок; 17 – сброженный осадок; 18- Дренажная вода; 19 – хлорная вода

Для нормальной жизнедеятельности микроорганизмов активного ила в аэротенк должен поступать воздух, который подается воздуходувка-ми, установленными в машинном здании. Смесь очищенной сточной воды и активного ила из аэротенка направляется во вторичный отстойник, где 0саждается активный ил и основная его масса возвращается в аэротенк. В системе аэротенк — вторичный отстойник масса активного ила увеличивается за счет его прироста, поэтому часть его (избыточный активный ил) удаляется из вторичного отстойника и подается в илоуплотнитель, при этом объем ила уменьшается в 4-6 раз, а уплотненный избыточный ил перекачивается в метантенк. Очищенная сточная вода обеззараживается (обычно хлорируется) в контактном резервуаре и сбрасывается в водоем.

Сброженный осадок из метантенков направляется для механического обезвоживания на вакуум-фильтры или фильтр-прессы. Обезвоженный осадок может подвергаться термической сушке и использоваться в качестве удобрения.

Рис. 9.2. Технологическая схема очистной станции с биологической очисткой сточных вод в аэротенках:
1 – сточная вода; 2 – решетки; 3 – песколовки; 4 – преаэраторы; 5 – первичные отстойники; 6 – аэротенки; 7 – вторичные отстойники; 8 – контактный резервуар; 9 – выпуск; 10 – отбросы; 11 – дробилки; 12 – песковые площадки; 13 – илоуплотнители; 14 – песок; 15 – избыточный активный ил; 16 – циркуляционный активный ил; 17 – газгольдеры; 18 – котельная; 19 – машинное здание; 20 – метантеки; 21 – цех механического обезвоживания сброженного осадка; 22 – газ; 23 – сжатый воздух; 24 – сырой осадок; 25 – сброженный осадок; 26 – на удобрение; 27 – хлораторная установка; 28 – хлорная вода

На рис. 9.3 приведена технологическая схема биологической очистки сточных вод на биофильтрах. Такие схемы используются для расходов сточных вод порядка 10- 20 тыс. м3/сут.

Рис. 9.3. Технологическая схема очистной станции с биологической очисткой сточных вод на биофильтрах:
1 – сточная вода; 2 – решетки; 3 – песколовки; 4 – первичные отстойники; 5 – биофильтры; 6 – вторичные отстойники; 7 – контактный резервуар; 8 – выпуск; 9 – отбросы; 10 – дробилки; 11 – хлораторная установка; 12 – осадок из первичных отстойников; 13 – биопленка из вторичных отстойников; 14 – песок; 15 – бункер песка; 16- иловые площадки

После сооружений механической очистки (решетки, песколовки и первичные отстойники) вода поступает на биофильтры и затем во вторичные отстойники, в которых задерживается биологическая пленка (биопленка), выносимая водой из биофильтров, далее вода направляется в контактный резервуар, дезинфицируется и сбрасывается в водоем.

Проходя через фильтрующую загрузку биофильтра, загрязненная вода оставляет в ней взвешенные и коллоидные органические вещества, не осевшие в первичных отстойниках, которые создают биопленку, густо заселенную микроорганизмами. Микроорганизмы биопленки окисляют орга-нические вещества и получают необходимую для своей жизнедеятельности энергию. Таким образом, из сточной воды удаляются органические вещества, а в теле биофильтра увеличивается масса биологической пленки. Отработанная и омертвевшая пленка смывается протекающей сточной водой и выносится из биофильтра.

Для нормального хода процесса очистки в биофильтрах иногда необходимо осуществлять рециркуляцию осветленной во вторичных отстойниках воды, т.е. подавать перед биофильтрами и смешивать с водой из первичных отстойников. Необходимость рециркуляции определяется расчетом.

Физико-химическая очистка городских сточных вод применяется для очистки расходов – 10-20 тыс. м3/сут. На рис. 9.4 приведена технологическая схема физико-химической очистки сточных вод.

Рис. 9.4. Технологическая схема очистной станции с физико-химической очисткой сточных вод:
1 – сточная вода; 2 – решетки; 3 – песколовки; 4 – смеситель; 5 – камера хлопьеобразования; 6 – горизонтальные отстойники; 7 – барабанные сетки 8 – фильтры; 9 – контактный резервуар; 10 – выпуск в водоем; 11 – песок 12 – бункер песка; 13 – приготовление и дозирование реагентов; 14 – осадок 15 – осадкоуплотнители; 16 – центрифуги; 17 – хлораторная; 18 – шлам: 19 – отстоенная вода

Вода, прошедшая решетки и песколовки, направляется в смеситель, куда в определенных дозах подаются растворы реагентов – минеральных коагулянтов и органических флокулянтов. При введении в сточную воду минеральных коагулянтов образуются оксигидраты металлов, на которых собираются взвешенные, коллоидные и частично растворенные вещества, флокулянты укрупняют хлопья оксигидратов и улучшают их структурно-механические свойства. После камер хлопьеобразования осадки отделяются от очищенной воды в горизонтальных отстойниках. Для глубокой очистки от взвешенных веществ используются барабанные сетки и двухслойные фильтры или фильтры с восходящим потоком воды. Обеззараженная хлором вода сбрасывается в водоем. Осадок из отстойников уплотняется и обезвоживается на центрифугах.

Приведенные технологические схемы широко распространены как в отечественной, так и зарубежной практике, при этом имеются станции, работающие измененным схемам.

Технологические схемы очистки производственных сточных вод могут решаться при использовании самых разнообразных методов очистки, включая физико-химические методы, биологический метод и т.д. Это зависит от специфики загрязняющих сточные воды веществ, их концентрации и ПДК сброса в городскую канализацию. При разработке технологий очистки производственных сточных вод основной тенденцией должно быть максимальное повторно-оборотное использование очищенных вод на предприятиях. Атмосферные воды с промплощадок могут быть загрязнены такими же веществами, что и производственные, поэтому эти воды с промплощадок очищаются совместно с производственными.

Атмосферные сточные воды с территорий городов могут очищаться на отдельных очистных сооружениях при использовании, в основном, механических методов. За рубежом атмосферные воды очищаются на городских очистных сооружениях совместно с бытовыми сточными водами, однако, и за рубежом в настоящее время определилась тенденция очистки атмосферных вод на автономных очистных сооружениях.

Навигация:
Главная → Все категории → Очистка сточных вод

Энергоэффективные очистные сооружения

Технологические схемы очистки сточных вод

1-исходные сточные воды; 2-аэротенк; 3-вторичный отстойник; 4-сточные воды после отстойника; 5-возвратный раствор аэробного сбраживания; 6-аэробное сбраживание; 7-осадок после аэробного сбраживания.

1-исходные сточные воды; 2-аноксидный реактор; 3-аэротенк; 4-вторичный отстойник; 5-сточные воды после отстойника; 6-возвратный раствор аэробного сбраживания; 7-аэробное сбраживание; 8-осадок после аэробного сбраживания.

1-исходные сточные воды; 2-аэротенк; 3- возвратный раствор аэробного сбраживания; 4-вторичный отстойник; 5- аэробное сбраживание; 6-осадок после аэробного сбраживания; 7-альгакультура; 8-отстойник водорослей; 9-сточные воды после обработки; 10-биомасса водорослей.

1-исходные сточные воды; 2-первичный отстойник; 3-первичный осадок; 4-альгакультура; 5-отстойник водорослей; 6-биомасса водорослей; 7- возвратный раствор аэробного сбраживания; 8-аэротенк; 9-аэробное сбраживание; 10-вторичный отстойник; 11-сточные воды после отстойника; 12- осадок после аэробного сбраживания.

1- исходные сточные воды; 2-отстойник водорослей; 3-биомасса водорослей; 4-аэротенк; 5-альгакультура; 6- возвратный раствор аэробного сбраживания; 7-вторичный отстойник; 8-аэробное сбраживание; 9-сточные воды после отстойника; 10- осадок после аэробного сбраживания.

Базовая схема предусматривает процесс с активным илом и вторичное отстаивание. В этом случае предусмотрена нитрификация для перевода аммонийного азота в нитраты (время задержки твердой фазы составляет 18 сут.), при этом не предусматривается полное удаление азота в результате денитрификации. Избыточный активный ил стабилизируют аэробным сбраживанием, осветленный раствор возвращают в голову процесса.

Вторая схема рассматривается как традиционная схема удаления биогенов (далее «Базовая-У»), обычно используемая на очистных сооружениях небольшой мощности. Здесь перед аэротенком установлен аноксидный реактор с рециркуляцией иловой смеси для частичной денитрификации. Перед отстаиванием к иловой смеси добавляют алюминат для удаления фосфора.

В трех остальных схемах в процесс очистки сточных вод интегрирована культивация микроводорослей на различных этапах технологической схемы. К ним относятся:

  • альгакультура в качестве третичной обработки сточных вод для удаления биогенов после процесса с активным илом (далее «третичная»);
  • альгакультура в качестве вторичной обработки для удаления биогенов перед процессом с активным илом (далее «вторичная»);
  • альгакультура для локальной обработки возвратного концентрированного по биогенам раствора после обезвоживания осадка аэробного сбраживания (далее «локальная») [14].

Все представленные схемы обеспечивают удаление азота и фосфора, что является преимуществом по отношению к традиционным схемам, (особенно, на очистных сооружениях небольшой мощности), где, в основном, практикуется удаление либо азота, либо фосфора. При этом новая технология обеспечивает удаление фосфора в процессе синтеза клеток. Установлено, что биогены в составе биомассы более биодоступны, чем после химического осаждения в традиционных схемах. Схемы вторичной обработки и обработки возвратного потока аэробного сбраживания повышают эффективность процесса с активным илом. В случае их использования происходит удаление органического углерода и аммония, что снижает их содержание в сточных водах, поступающих в процесс с активным илом. Это, в свою очередь, уменьшает расход кислорода для снижения БПК и нитрификации. Кроме этого, данные схемы позволяют осуществлять согласование параметров биологического и фототрофного процессов, тогда как при третичной обработке фототрофный процесс не связан технологическими потоками с вторичной обработкой (процесс с активным илом). Также отмечается возможность удаления тяжелых металлов в фототрофном процессе (наряду с биогенами), которые могут отрицательно влиять на состав микрофлоры в процессе с активным илом.

Наряду с потенциальными преимуществами в настоящее время существует ряд препятствий для практической реализации данных схем. Одним из основных является потребность в значительных земельных площадях. Поскольку для развития микроводорослей требуется солнечный свет, реакторы для фототрофного процесса должны иметь высоту не более 1 м (в сравнении с 4 м для биореактора). В этой связи повышается целесообразность использования схемы обработки возвратного потока. Также при встраивании фототрофного процесса в схемы очистных сооружений надо учитывать, что в процессе с активным илом для эффективного удаления органического углерода требуется азот и фосфор. Их недостаток ведет к развитию нитчатых бактерий и внеклеточных веществ, что значительно увеличивает иловый индекс и обуславливает плохое отстаивание.

Во всех случаях производительность очистных сооружений по сточным водам составляет 7570 м3/сут. В каждом сценарии рассматриваются опции обработки низкоконцентрированных, промежуточных и высококонцентрированных сточных вод на очистных сооружениях в г. Клемсон, шт. Южная Каролина, США, обслуживающих 6680 условных жителей [14].

Автор статьи: Кофман Владимир Яковлевич

Разработка технологических схем очистки сточных вод

4.1. Расчет показателей качества совместно утилизируемых

Расчёт показателей качества сточных вод, совместно направляемых на утилизацию, предшествует разработке технологических схем очистки сточных вод и расчёту основных характеристик этих процессов. Показатели качества смешанных сточных вод определяются по формуле:

Ссмi – значение i – ого показателя качества смешанных СВ, мг/л;

С1i ,С2i , … , Сni – значение i – ого показателя качестваСВ, соответственно 1,2, … , n – ого объектов, мг/л;

Q1, Q2, … ,Qn – значение расходов СВ, соответственно 1,2, … , n – ого объектов канализирования, мг/л;

Расчет показателей качества смешанных сточных вод объектов представлен в таблицах 7 и 8:

Показатели качества смешанных сточных вод объектов №2 и №3

Показатели качества смешанных сточных вод объектов №4 и №5

4.2.Составление, обоснование и краткая характеристика технологических схем очистки утилизируемых сточных вод.

Расчёт основных характеристик процессов очистки сточных вод.

4.2.1. Разработка и обоснование технологической схемы очистки сточных вод промышленных объектов №2 и №3

Технологическая схема очистки сточных вод состоит из механической, физико-химической и химической очистки.

Механическая очистка состоит из процеживания (решетка), отстаивания (песколовка, отстойник), фильтрования (фильтр).

Решетка является предварительным этапом обработки сточных вод для исключения вероятности попадания в основные сооружения грубодисперстных примесей, что предотвращает поломки основных сооружений. По способу установки применяют неподвижные решетки, а удаление задержанных примесей механизировано, т.к. суточное накопление мусора превышает 0,1 м 3 .

Песколовки применяют при производительности очистных сооружений свыше 100 м 3 /сут. Для извлечения из сточных вод тяжелых минеральных примесей применяем кратковременное отстаивание. Тип песколовки выбирается с учетом расхода сточных вод, схемы очистки сточных вод и обработки осадков, характеристики взвешенных веществ и т.д. Применение вертикальной песколовки будет нецелесообразно, т.к. она применяется при расходах до 8000 м 3 /сут (суммарный расход сточных вод на объектах №2 и №3 составляет 48000 м 3 /сут). Горизонтальные песколовки применяются при расходах от 10000 м 3 /сут. Используем горизонтальную песколовку. Также можно было использовать тангенциальную песколовку (используется при расходах до 50000 м 3 /сут), но она более сложна по устройству и обслуживанию чем горизонтальная.

Далее сточная вода также направляется на кратковременное отстаивание, сооружение – радиальная многоярусная нефтеловушка. Применение этого сооружения обусловлено большим расходом сточных вод и наличием в воде высокой концентрации нефтепродуктов (1680 мг/л), т.к. это сооружение имеет большую производительность. Наличие тонкослойных элементов способствует эффективному удалению эмульгированных нефтепродуктов, что улучшает работу данного сооружения.

Далее, по причине смешения сточных вод разумно будет использовать усреднитель. Предварительно обработанная сточная вода подается в проточный усреднитель с механической системой перемешивания. Здесь обеспечивается полное усреднение сточной воды, как по расходам, так и по концентрациям загрязняющих веществ. В результате исключения пиковых расходов сточных вод, поступающих на очистку, получается значительная экономия электроэнергии при эксплуатации сооружений и повышается надежность их работы. Применяем проточный усреднитель, т.к. суточный расход превышает 15000 м 3 /сут (расход составляет 48000 м 3 /сут).

В качестве следующей ступени обработки сточных вод следует применить флотацию, способ, основанный на поверхностном прилипании примесей к пузырькам газа и последующем всплытии образовавшихся флотокомплексов (частица загрязнения + пузырек) на поверхность и образовании пены, в последствии удаляемой, как правило, механическим способом. В нашем случае используем реагентную пневматическую флотацию, предпосылкой к этому являются достаточно большие концентрации ВВ, БПК, ХПК и большой расход сточных вод. Пневматическая флотационная установка имеет ряд достоинств: простота конструкций, обслуживания, а главное — высокая производительность, что удовлетворяет нас по причине достаточно большого расхода очищаемой воды. Принцип действия основан на подаче воздуха во флотокамеру (радиальную, из-за большого расхода) под высоким давлением через сопла (диаметр 1-1,2 мм), которые располагаются на донных воздухораспределительных трубках. Воздух, выходя из насадки, сталкивается с жидкостью и дробиться на маленькие пузыри, которые, впоследствии, флотируют «прилипшие» примеси на поверхность и, образуя пену, удаляются. Образование таких пузырей позволяет извлекать из жидкости высокодисперстные примеси. Для повышения степени «прилипания» загрязняющих веществ к пузырям, сточные воды предварительно обрабатываем реагентами. В качестве коагулянта применяем сернокислый алюминий Al2(SO4)3, а в качестве флокулянта– полиакриламид (ПАА). Выбираем радиальную флотационную камеру, так как расход сточных вод более 1500 м 3 /час (48000 м 3 /сут).

Следующей ступенью обработки сточных вод будет использование сорбционной установки (адсорбция на березовом активированном угле (БАУ)), что наиболее эффективно позволит снизить концентрации растворенных органических веществ, т.е. БПК, ХПК и понизить концентрацию нефтепродуктов. В нашем случае будем использовать двух ступенчатую сорбционную установку с противоточным введением сорбента, это целесообразно из-за повышенной концентрации ВВ и более экономичного расходования сорбента (по сравнению с прямоточным введением).

Далее для обработки сточных вод применяем химический (окисление) метод. Для доочистки сточных вод до требуемых значений по БПК, ХПК и нефтепродуктам используется окисление гипохлоритом натрия (NaClO) с добавлением аммиачной воды (NH4OH) (чтобы избежать образования органических соединений), в контактной камере. Применение жидкого хлора не целесообразно в связи с тем, что затраты на обеспечение мер безопасности при использовании жидкого хлора многократно превышают затраты на само хлорирование. Хлорирование является методом борьбы с биологическим обрастанием трубопроводов в системах повторного (оборотного) водообеспечения и снижения концентраций загрязняющих веществ до требуемых значений.

Применение NaClO обусловлено еще и тем, что в воде, потребляемой объектами №2 и №3, допускается высокое содержание хлоридов (на объектах №2 и №3 содержание хлоридов не нормируется). Этот способ также менее затратен по сравнению с озонированием или другими альтернативными методами обеззараживания воды.

В качестве сооружения для окисления используется контактный резервуар, где происходит эффективное смешивание окислителя со сточными водами, устройство для дозирования реагентов и складское хозяйство (реагентное). Очень важный фактор — возможность получения гипохлорита натрия непосредственно на очистных сооружениях.

После всех выше перечисленных ступеней очистки вода соответствует требованиям к качеству воды, потребляемой на объекте №2.

Для того, чтобы качество воды, потребляемой на объекте №3, соответствовало требованиям, необходимо провести доочистку этих вод по некоторым показателям (ВВ, БПК, ХПК, ионы железа и нефтепродукты).

Для снижения концентрации взвешенных веществ применяем механический метод (фильтрование). При фильтровании будем использовать однослойный фильтр, который представляет собой прямоугольный резервуар (в плане). Фильтрующий материал располагается на поддерживающем слое, в котором расположена дренажная система. Движение потока жидкости нисходящее. Распределение воды по поверхности фильтра происходит посредством двух желобов. В качестве фильтрующего материала будем применять кварцевый песок.

Затем сточные воды подвергаются адсорбции на березовом активированном угле (напорный адсорбционный фильтр). Это фильтры, аналогичные одноименным механическим фильтрам, но в которых в качестве фильтрующего материала используется адсорбент. Такие установки значительно более просты по конструкции и обслуживанию, более производительны, менее требовательные к качеству исходной воды.

После всех выше перечисленных ступеней очистки вода соответствует требованиям к качеству воды, потребляемой на объекте №3.

Расчетные характеристики процесса очистки СВ объектов №2 и №3 представлены в таблице 9, а технологическая схема приведена на рис.7.

Расчетные характеристики процесса очистки сточных вод объектов №2 и №3

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

Если при расчете необходимой степени очистки сточных вод концентрация взвешенных веществ должна быть снижена на 40—50%, а величина показателя ВПК на 20—30%, то можно

ограничиться механической очисткой. Состав сооружений принимается по схеме, приведенной на рис. 10.1. Расход сточных вод при такой схеме составляет не более 10 тыс. м 3 /сут.

Рис. 10.1. Технологическая схема очистной станции с механической очисткой сточных вод:

  • 1 — сточная вода; 2 — решетки; 3 — песколовки; 4 — отстойники; 5 — смесители; 6 — контактный резервуар; 7 — выпуск; 8 — дробилки; 9 — песковые площадки;
  • 10 — метантенки; 11 — хлораторная; 12 — иловые площадки; 13 — отбросы;
  • 14 — пульпа; 1 5 — песчаная пульпа; 16 — сырой осадок; 17 — сброженный осадок; 18 — дренажная вода; 19 — хлорная вода

Сточная вода, поступающая на очистную станцию, проходит через решетки, песколовки, отстойники и обеззараживается при использовании хлора. Отбросы с решеток направляются в дробилку и в виде пульпы сбрасываются в канал перед или за решеткой. Возможен вариант вывоза отбросов на полигон. Осадок из песколовок перекачивается на песковые площадки. Из отстойников осадок направляется в метантенки с целью окисления органических веществ. Для обезвоживания сброженного осадка используются иловые площадки, дренажная вода с этих площадок перекачивается в канал перед контактным резервуаром.

При больших расходах сточных вод — от 50 тыс. м 3 /сут до 2—3 млн м 3 /сут и более — применяется технологическая схема, приведенная на рис. 10.2.

Механическая очистка сточных вод производится на решетках, в песколовках и отстойниках. Сырой осадок из первичных отстойников направляется в метантенки. Биологическая очистка сточных вод по этой схеме осуществляется в аэротенке. Для нормальной жиз-

Рис. 10.2. Технологическая схема очистной станции с биологической очисткой сточных вод в аэротенках:

  • 1 — сточная вода: 2 — решетки; 3 — песколовки; 4 — преаэраторы;
  • 5 — первичные отстойники; 6 — аэротенки; 7 — вторичные отстойники;
  • 8 — контактный резервуар; 9 — выпуск; 10 — отбросы; 11 — дробилки;
  • 12 — песковые площадки; 13 — илоуплотнители; 14 — песок; 15 — избыточный активный ил; 16 — циркуляционный активный ил; 17 — газгольдеры;
  • 18 — котельная; 19 — машинное здание; 20 — метантенки;
  • 21 — цех механического обезвоживания сброженного осадка; 22 — газ;
  • 23 — сжатый воздух; 24 — сырой осадок; 25 — сброженный осадок;
  • 26 — на удобрение; 27 — хлораторная установка; 28 — хлорная вода

недеятельности микроорганизмов активного ила в аэротенк должен поступать воздух, который подается воздуходувками, установленными в машинном здании. Смесь очищенной сточной воды и активного ила из аэротенка направляется во вторичный отстойник, где осаждается активный ил и основная его масса возвращаются в аэротенк. Очищенная сточная вода обеззараживается в контактном резервуаре и сбрасывается в водоем. Сброженный осадок из метан-тенков направляется для механического обезвоживания на вакуум-фильтры или фильтр-прессы. Обезвоженный осадок может подвергаться термической сушке и использоваться в качестве удобрения.

На рис. 10.3 приведена технологическая схема биологической очистки сточных вод на биофильтрах. Такие схемы используются для расходов сточных вод порядка 10—20 тыс. м 3 /сут. После сооружений механической очистки вода поступает на биофильтры и затем во вторичные отстойники, в которых задерживается биологическая пленка (биопленка), выносимая водой из биофильтров; далее вода направляется в контактный резервуар, дезинфицируется и сбрасывается в водоем.

Рис. 10.3. Технологическая схема очистной станции с биологической

очисткой сточных вод на биофильтрах:

  • 1 — сточная вода; 2 — решетки; 3 — песколовки; 4 — первичные отстойники; 5 — биофильтры; 6 — вторичные отстойники; 7 — контактный резервуар;
  • 8 — выпуск; 9 — отбросы; 10 — дробилки; 11 — хлораторная установка;
  • 12 — осадок из первичных отстойников; 13 — биопленка из вторичных отстойников; 14 — песок; 1 5 — бункер песка; 16 — иловые площадки

Физико-химическая очистка городских сточных вод применяется для очистки расходов 10—20 тыс. м 3 /сут. На рис. 10.4 приведена технологическая схема физико-химической очистки сточных вод.

Вода, прошедшая решетки и песколовки, направляется в смеситель, куда подаются растворы реагентов — минеральных коагулянтов и органических флокулянтов. После камер хлопьеобразо-вания осадки отделяются от очищенной воды в горизонтальных отстойниках. Для глубокой очистки от взвешенных веществ ис-

Рис. 10.4. Технологическая схема очистной станции с физико-химической очисткой сточных вод:

  • 1 — сточная вода; 2 — решетки; 3 — песколовки; 4 — смеситель; 5 — камера хлопьеобразования; 6 — горизонтальные отстойники; 7 — барабанные сетки;
  • 8 — фильтры; 9 — контактный резервуар; 10 — выпуск в водоем; 11 — песок;
  • 12 — бункер песка; 13 — приготовление и дозирование реагентов; 14 — осадок; 1 5 — осадкоуплотнители; 16 — центрифуги; 17 — хлораторная; 1 8 — шлам;
  • 19 — отстоенная вода

пользуются барабанные сетки и двухслойные фильтры или фильтры с восходящим потоком воды. Обеззараженная хлором вода сбрасывается в водоем. Осадок из отстойников уплотняется и обезвоживается на центрифугах.

Приведенные технологические схемы широко распространены как в отечественной, так и зарубежной практике, при этом имеются станции, работающие по измененным схемам.

Технологические схемы очистки производственных сточных вод могут применяться при использовании самых разнообразных методов очистки, включая физико-химические методы, биологический метод и т.д. Это зависит от специфики загрязняющих сточные воды веществ, их концентрации и ПДК сброса в городскую канализацию.

Методы и технология очистки сточных вод

Сточные воды — это воды, загрязненные в результате деятельности человека и отводимые по канализационному коллектору в место скопления для дальнейшей переработки и очистки. Причем сточными считаются воды, образовавшиеся (загрязненные) как на промышленных предприятиях, так и сформировавшиеся впоследствие хозяйственно-бытовой деятельности человека. Такая вода содержит массу патогенных микроорганизмов, соли тяжелых металлов, пестициды, нитраты и нитриты, а также много вредных химических и биологических соединений. Поэтому с целью сохранения водных ресурсов Земли была разработана специальная схема очистки сточных вод, которая направлена на то, чтобы сбрасывать в водоёмы и грунт уже нейтрализованную осветленную воду. Такое отношение к экологии позволяет сберечь пресную воду на планете для последующих поколений.

Методы нейтрализации (очистки) стоков

Сточную воду в зависимости от типа и вида примесей в ней сегодня очищают несколькими методами. Причем использоваться может как просто конкретный метод, так и комбинированная технология очистки, если это необходимо для качественной нейтрализации стоков. Чаще всего используют такие методы очистки:

  • Механическая обработка воды (отстаивание и фильтрование). Это самый простой и недорогой способ очистки воды.
  • Химическая очистка стоков (смешивание стоков с химическими нейтрализующими веществами). В результате добавления реактивов в воду происходят реакции, которые полностью или частично нейтрализуют вредные примеси в стоках.
  • Физико-химическая обработка загрязненной воды (обработка ультрафиолетом или озонирование стоков).
  • Биологический способ очистки стоков . В этом случае в водную среду загружается определенное количество бактерий, которые питаются конкретными патогенными микроорганизма, сводя их количество в воде к нулю.

Очистные сооружения и специальные системы для очистки сточных вод

Самыми действенными и востребованными в процессе нейтрализации стоков являются такие установки и приспособления:

  • УФС — установка фильтрующая самоочищающая.
  • Пескоуловители.
  • Жироуловители.
  • Пруды-отстойники.
  • Септики и мембранные сооружения.

Рассмотрим подробнее принцип действия каждого приспособления.

Фильтрующая установка

Приспособление, которое пропускает через свои фильтры сточную воду и тем самым очищает её. Фильтры должны самоочищаться, но на практике на промышленных предприятиях применяются вместо самоочищающихся фильтров стандартные решетки и сита, которые требуют очистки грабельным методом вручную или с использованием специальных устройств.

Работает такая установка по принципу отделения мусора и крупных примесей от жидкости. Причем решетки и фильтрующие сетки в такой установке могут иметь совершенно различное строение (дробильное, шнековое, ступенчатое, в виде пластин или стержней). Самая мелкая фракция решетки такого приспособления равна 2 см. Весь мусор, собранный на решетки или сетки, сразу же отправляется на переработку или утилизацию. Если же используются решетки с дробильной конструкцией, то примеси мусора нейтрализуются прямо в очищаемой воде.

Кроме сеток и решеток в механической очистке стоков могут принимать участие барабанные сита. Фракция ячеек у сита составляет до нескольких десятых миллиметра. Эти устройства имеют более мелкую фракцию по сравнению с решетками и предназначены для удаления из воды примесей в виде гравия, песка, мелких осколков стекла и пр. Барабан, вращаясь в воде, вбирает в свою полость все посторонние примеси.

Песколовки

Следующий этап в очистке вод механическим способом. После того как вода пройдет барабанные сита и решетки, стоки отправляются дальше к пескоуловителям. Здесь приспособления дополнительно отсеивают самые мелкие частички примесей в виде песка. В песколовках вода может двигаться как горизонтально, так и вертикально. Эффект очистки от этого не снижается. Пескоуловители работают благодаря силе гравитации, которая осаживает на дно все мелкие частички песка. При этом стоит знать, что чем выше скорость потока воды, тем слабее сила гравитации. А это значит, что для качественной работы песколовки скорость движения стоков нужно снижать.

Важно: песок, отделенный от воды таким образом, чаще всего используется в дальнейшем при строительных работах.

Жироуловитель

Этот тип очистного сооружения, как правило, устанавливается следующим за песколовкой. Жироуловитель имеет закрытую форму и предназначен для некоторого охлаждения стоков. В результате снижения температуры воды все растворимые жиры приобретают определенную форму и всплывают на поверхность воды. Далее стоки протекают в отстойники, а жиры удаляются из жироуловителей.

Отстойник

Такие неглубокие самодельные современные пруды предназначены для дальнейшего отстаивания воды. Здесь стоки могут отстаиваться до 3 часов. В результате отстаивания все примеси и взвешенные частички мусора, оставшиеся в воде, дополнительно удаляются.

Важно: эффективность отстаивания с применением такой схемы очистки сточных вод равна 50%. Эффективность можно и увеличить, если на порядок уменьшить глубину пруда-отстойника и при этом увеличить его площадь.

После отстаивания воду осветляют с использованием специальных коагулянтов, которые превращаются в воде в хлопья, тем самым фильтруя стоки, дополнительно осветляя их.

Дополнительные установки для очистки сточной воды

Помимо перечисленных выше систем и приспособлений в очистке стоков применяются и так называемые мембранные приспособления. В конструкции таких установок есть специальные мембранные листы, переливные трубы и капилляры. Благодаря такой конструкции стоки делятся в мембранной установке на две части. При этом их давление и составы разнятся. Мембранные установки могут быть выполнены из полимеров или керамики.

Гидроциклоны и центрифуги

Эти современные устройства также используются для осаждения взвешенных частиц в стоках. Благодаря центробежной силе, в которую попадает сточная вода, все примеси отделяются от жидкости и вода считается прошедшей этап механической обработки.

Гидроциклоны в отличие от центрифуг бывают открытыми (работают с легкими примесями) и напорными (предназначены для отделения тяжелых частиц мусора от стоков). Такая классификация позволяет использовать установки в зависимости от типа и степени загрязнения сточных вод.

В свою очередь классификация центрифуги выглядит так:

В конструкции фильтрующих производственных центрифуг предусмотрены тонкие металлические листы с перфорацией для более качественного осаждения частиц. Также аппараты имеют основные сетки из меди, алюминия или стали и тканевые плотные перегородки. Вид и тип фильтра полностью зависит от намеченной задачи, то есть от скорости отделения примесей, их величины, вида стоков, давления жидкости и концентрации мусора в стоках.

Аэротенк

Водоочистное устройство для биологической очистки стоков. Здесь вода обрабатывается специальным органическим илом под воздействием нагнетаемого в установку кислорода. В результате происходит поедание бактериями вредных примесей, содержащихся в воде. Чаще всего такой основной метод очистки сточной воды используют в случае её загрязнения органическим мусором.

Принцип и схема очистки загрязненной сточной воды сегодня

Изучив все действующие приспособления для нейтрализации сточных вод можно рассмотреть, как происходит нейтрализация стоков. Состоит она из нескольких этапов:

  • Сначала все стоки с предприятий и жилых массивов города попадают в специально смонтированный водосборник, откуда после транспортируются на очистную станцию.
  • Первый основной этап нейтрализации производственных (промышленных) стоков — механическая очистка. То есть прохождение стоков через специальные фильтры, сетки и решетки для отделения крупного мусора. Частицы мусора отправляются в шламосборник.
  • Следующий этап (стадия) очистки воды — её перекачивание в специальный отстойник, где происходит дальнейшее осаждение оставшихся частиц мусора и их удаление из воды. В отстаивании принимает участие и песколовка, которая пропускает через себя поступающую в отстойный пруд воду.
  • Далее отстоянная вода проходит стадию осветления с использованием коагулянтов и отправляется в пресс-фильтры. Здесь под большим давлением вода проходит сквозь специальные фильтры, которые улавливают все оставшиеся частицы. Эта стадия является заключительной при механической очистке стоков.
  • Далее в зависимости от первоначального типа загрязнения стоков вода отправляется для дальнейшей биологической, химической или физико-химической очистки. То есть на воду будут воздействовать либо бактериями, либо химическими веществами, либо ультрафиолетом или озоном.

Важно: эффективность очистки стоков с применением первоначального механического метода равна 60%. Дальнейшие манипуляции с водой позволяют очистить стоки на 90-98%.

Дальнейшее обеззараживание стоков

Помимо очистки сточной воды необходимо провести и стадию её обеззараживания. Самым распространенным методом считается хлорирование. Но согласно канадского «Акта о защите окружающей среды» этот метод представляет собой угрозу для экологии, поэтому в России принято решение о дополнительном дехлорировании стоков перед их сбросом в пруды, грунт или водоёмы.

Помимо хлорирования очень эффективным способом дезинфекции стоков является озонирование. Но этот метод достаточно дорогостоящ. Используется лишь в странах Европы.

Альтернативным и качественным способом очистки стоков является обработка воды ультрафиолетом. Специальные УФ лампы воздействуют на поверхность воды, обеззараживая её и уничтожая остаточные патогенные микроорганизмы в жидкости.

Стоит отметить, что при обработке воды УФ-лампами вода не принимает участия в реакции. Между собой взаимодействуют только бактерии и ультрафиолет. Эффективность такой очистки воды равна 90%.

Важно: установки для дезинфекции стоков ультрафиолетом не занимают много места и полностью автоматизированы. Кроме того, они не представляют угрозы для человека.

0 0 голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector