водоснабжение. В связи с этим разработке проблем рационального, научно обоснованного, комплексного использования водных ресурсов и охране водных источников от загрязнений уделяется очень большое внимание
 Скачать 1.65 Mb.
|
|
Сооружения по обработке осадков сточных вод при биологической очистке При очистке сточных вод на канализационных станциях очистки выделяются осадки, состоящие из твердой фазы и воды. Осадок, образующийся в первичных и во вторичных отстойниках, имеет влажность 95 – 98%. Твердая фаза осадка бытовых сточных вод состоит в основном из органических соединений. Сырой осадок содержит ценные вещества – азот, фосфор, калий. Он легко загнивает и содержит многочисленные и разнообразные виды бактерий (в том числе и патогенные), а также яйца гельминтов. При использовании сырого осадка ценные органические вещества плохо усваиваются растениями. Поэтому он периодически удаляется из отстойников и подвергается анаэробному сбраживанию в сооружениях по обработке осадка, а затем проходит дальнейшую обработку (рис. 4.6). Из вторичных отстойников осадок (ил) сначала уплотняется на илоуплотнителях (их конструкция аналогична конструкциям отстойников), а затем перекачивается в сооружения по обработке осадка. В илоуплотнителе ил находится 3 – 15 часов. Влажность его за это время снижается, а объем сокращается в четыре раза. При анаэробном сбраживании осадок подвергается воздействию ряда анаэробных микроорганизмов. Процесс сбраживания протекает медленно. Для его ускорения и уменьшения объема сооружений, где происходит сбраживание, применяют искусственный подогрев ила. При этом значительно эффективнее идет выделение газа метана, который улавливается и может быть использован в качестве горючего. В зависимости от температуры, при которой происходит сбраживание, различают два типа процесса: · мезофильный режим – t° = 30 – 35 °С, · термофильный режим –t° = 50 – 55 °С. Важным фактором, предопределяющим весь ход распада органического вещества, является отношение объема вновь поступающего сырого осадка к объему зрелого и бродящего, находящегося в иловых камерах сооружений по обработке осадка – доза загрузки. Чем меньше доза загрузки, тем быстрее и полнее происходит распад органических соединений. Для обработки и сбраживания осадка применяют ряд сооружений.  Септиком называют сооружения, где в одной емкости одновременно происходит осветление воды и перегнивание выпавшего из нее осадка. Ввиду крупных недостат- ков, свойственных этим сооружениям, в настоящее время их применяют только на станциях небольшой производитель- ности. Сооружения, в которых отстойная часть отделена от гнилостной (септической камеры), расположенной в нижней части сооружения, называются двухъярусными отстойниками. Они получили широкое распространение как в отечественной, так и в зарубежной практике. Усовершенствованной конструкцией двухъярусного отстойника является осветлитель-перегниватель. Для обработки осадка в настоящее время широкое распространение получили сооружения только для его сбраживания – метантенки. Двухъярусный отстойник, принципиальная схема работы которого представлена на рис. 4.10, а, представляет собой резервуар круглого или прямоугольного сечения. В верхней части (яруса) расположены осадочные желоба 1, работающие по принципу горизонтальных отстойников. Время отстаивания в них воды составляет 1,5 ч, скорость движения 1,5 – 5 мм/с. В днище желобов устроена продольная щель 3, шириной 12 – 15 см, через которую осадок поступает в септическую камеру 5. Нейтральный слой 4 (шириной 0,5 м) препятствует взмучиванию осадка. Глубина осадочных желобов принимается 2 м. Сточная вода распределяется по желобам с помощью лотков равномерно. Осветленная вода отводится по сборным лоткам 2. Осадок в септической (гнилостной камере) подвергается сбраживанию в мезофальном режиме. Удаление сброженного осадка осуществляется по иловой трубе 6 под действием гидростатического напора. На современных станциях очистки в метантенк на сбраживание поступает не только осадок из первичных отстойников, но и, как указывалось ранее, избыточный активный ил после илоуплотнителей. Поэтому в нем сбраживается смесь осадка с активным илом. В метантенк подается пар для подогрева осадка. Для интенсификации процессов сбраживания осадок в метантенках подвергается перемешиванию различными способами: мешалками, гидроэлеваторами, насосами. На рис. 4.10, б представлена принципиальная схема устройства метантенка. Он представляет собой цилиндрический или прямоугольный резервуар с коническим днищем и герметическим перекрытием 1 с колпаком для сбора и отвода газа 2. Впуск ила осуществляется по трубе 3 насосом 4 в верхнюю часть метантенка выше уровня стоящей над осадком иловой воды в целях разрушения корки (твердое образование над осадком, периодически удаляемое), которая образуется несмотря на перемешивание осадка в метантенке. Для подогрева осадка пар подается во всасывающую трубу центробежного насоса. Перемешивание производится тем же насосом 4 путем переключения задвижек 9. Ил поступает из нижней части метантенка в трубу 7 и перекачивается по той же подающей трубе 3 в верхнюю его часть. При впуске в метантенк свежей порции осадка 5 соответствующее количество иловой воды над уровнем осадка переливается в отводную трубу 8. Эта вода содержит растворенные и нерастворенные органические соединения, поэтому она вновь поступает на очистку в первичные отстойники с основной массой сточной жидкости. Сброженный осадок удаляется из метантенка по иловой трубе 6 под действием гидростатического напора. Сбраживание осадка в метантенках осуществляется как в термофильном, так и в мезофильном режимах. Газ, выделившийся в метантенках, собирают и сжигают в котельных установках или используют в качестве горючего. На крупных станциях для аккумулирования газа и регулировки его давления устраивают мокрые газгольдеры. Наиболее рациональной является эксплуатация метантенка, при которой загрузка и выгрузка осадка происходит одновременно и непрерывно. Сырой осадок после сбраживания на метантенках имеет влажность 90%, а после двухъярусных отстойников 98%. В таком виде он не может быть использован в качестве удобрений. Для обезвоживания и сушки сырого осадка используются соответствующие сооружения. Наиболее простым и распространенным способом обезвоживания сырого осадка является его сушка на иловых площадках. Иловые площадки представляют собой спланированные участки земли, разделенные на карты земляными валиками. Высота слоя осадка, напускаемого на карты, 0,2 – 0,25 м. Площадки устраиваются на естественном основании при глубине залегания грунтовых вод не менее 1,5 м (от поверхности карт). Влага из осадка частично испаряется и частично просачивается в грунт. Подсушенный осадок получает структуру влажной земли. Его вывозят к месту использования. Иловую воду отводят с площадок трубчатым дренажом. В зимнее время глыбы осадка скалывают и вывозят на поля. Иловые площадки с отстаиванием и поверхностным удалением иловой воды представляют собой каскад прудов, где происходит уплотнение осадка и удаление иловой воды с поверхности. Каскадные иловые пруды имеют 4 – 7 ступеней. В каждой ступени устраивают 4 – 8 карт. Выделившуюся иловую воду перекачивают в канал перед первичным отстойником. Из иловых площадок с уплотнительным резервуаром с водонепроницаемыми стенками и днищем воду удаляют через отверстия в стенках, перекрытые шиберами и расположенные на разных высотах. На очистных станциях большой производительности механическое обезвоживание осадка осуществляется в искусственных условиях. Чаще всего для этих целей используется вакуум-фильтр (рис. 4.10, в). Он представляет собой горизонтальный цилиндрический барабан 2, обтянутый капроновой или хлорвиниловой тканью. Барабан, разделенный на несколько секторов перегородками 3 и частично погруженный в корыто с осадком 1, медленно вращается. В его секторах, погруженных в корыто, вакуум-насосом создается вакуум, в результате чего осадок прилипает к фильтрующей ткани, а вода, пройдя через эту ткань, попадает внутрь барабана, откуда отводится по трубе. Осадок отделяется от ткани ножом 4. Для облегчения снятия осадка в зоне ножа компрессором создается повышенное давление. Обезвоженный осадок 5 удаляется из вакуум-фильтра по транспортеру 6. Осадок перед подачей на вакуум-фильтры подвергается дополнительной обработке. Осадок промывается в течение 15 – 20 мин, затем продувается воздухом, уплотняется на илоуплотнителях, поступает в резервуар уплотненного осадка и коагулируется. Такая сложная схема подготовки осадка для его обезвоживания на вакуум-фильтрах облегчается, если осадок подвергнуть тепловой обработке, заключающейся в прогревании его паром в реакторе при температуре 160 – 200 °С перед уплотнением на илоуплотнителе. Одним из существенных достоинств описанного способа подготовки осадка является обеспечение его полной стерильности. В последние годы для обезвоживания осадков сточных вод все чаще применяются центрифуги. Обработанный и просушенный осадок представляет собой эффективные удобрения, основными компонентами которых являются углеводы, жироподобные и белковые вещества. Условия спуска сточных вод в водоемы. Основные конструкции выпусков очищенных сточных вод Искусственное загрязнение водоемов является результатом спуска в них недостаточно очищенных сточных вод от промышленных предприятий и городов. Запрещается спуск в водоем тех сточных вод, которые могут быть устранены иными путями: · применением рациональной технологии производства; · повторным использованием отработавшей воды в системах оборотного водоснабжения; · использованием сточных вод в целях сельскохозяйственного орошения. Указанные мероприятия позволяют резко уменьшить количество сточных вод, подлежащих спуску в водоемы. Условия спуска сточных вод в водоемы регламентируются «Правилами охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами» и «Правилами охраны прибрежных районов морей». На их основании различают водоемы по характеру их использования для целей питьевого назначения; культурно-массового использования; рыбно-хозяйственных целей. Перечисленные категории водоемов предъявляют различные требования к качеству очистки спускаемых в них сточных вод. В табл. 4.1 приведены основные нормативные показатели качества воды в водоемах различного водопользования после спуска в них сточных вод.
Примечание. Количество растворенного кислорода в воде водоема после смешения со сточными водами определяется в любой период года в пробе, отобранной в 12 часов дня. Значение БПК5 приведено для вод с температурой 20°С. Приведенные нормативы качества воды водоемов относятся к створам, расположенным на проточных водоемах в 1 км выше ближайшего по течению пункта водопользования (водозабор для хозяйственно-питьевого водоснабжения, места купания или организованного отдыха, территория населенного пункта и т.д.), а на непроточных водоемах и водохранилищах – к створам в 1 км в обе стороны от пункта водопользования. Очищенные сточные воды после их дезинфекции отводятся по каналу к местам спуска их в водоем. Отводной канал обычно заканчивается береговым колодцем, из которого очищенные сточные воды через выпуск сбрасываются в водоем. Конструкция выпуска во многом определяет благоприятные условия для перемешивания сбрасываемых сточных вод с водами водоема, что дает возможность лучше использовать его самоочищающую способность. По конструкции выпуски бывают сосредоточенные, когда выпуск сточных вод осуществляется через одно отверстие, и рассеивающие, имеющие несколько выпускных отверстий. На практике применяют и другие выпуски, однако конструкция рассеивающего выпуска наиболее совершенна, так как обеспечивает лучшее смешение сбрасываемых сточных вод с водой водоема. В этой связи интерес представляет использование рассеивающего фильтрующего струйного выпуска. Он выполнен в виде стальной перфорированной трубы с приваренной к ней по всей длине металлической обоймой со щелевыми отверстиями. Обойма заполнена крупным гравием. Крышка обоймы тоже имеет отверстия, через которые сточная жидкость выпускается в водоем. При сбросе очищенной сточной воды в водохранилище или море устраивают береговые или глубоководные выпуски. Последние выполняются из стальных, чугунных, железобетонных труб, защищенных от коррозии. Оголовки выпусков всех типов выполняются из сборного железобетона. Выпуски следует располагать в местах с повышенной турбулентностью потока (сужениях, притоках, порогах и т.д.). Выпуск в реку рекомендуется располагать на определенном расстоянии (вниз по течению) от границ канализуемого населенного места, водоприемных сооружений, участков водоема, используемых для спортивных целей и купанья, а также для водопоя скота. При выборе места выпуска очищенных сточных вод следует принимать во внимание нормальные условия пользования водой водоема нижележащих населенных мест. Место выпуска обязательно согласовывается с органами Государственного санитарного надзора, Рыбоохраны и с другими заинтересованными организациями. | |||||||||||||||||||||||||||||