-
Опубликовано: 05 августа 2013
Механическая очистка сточных вод
Механическая очистка сточных вод требует более сложной организации, чем очистка речной воды на водопроводных сооружениях. Размеры, относительная плотность и самый характер взвешенных веществ сточной воды гораздо разнообразнее той однородной минеральной взвеси песка и глины, задержание которой служит основной задачей очистных сооружений на водопроводах.
Механическая очистка сточных вод происходит на ряде последовательно расположенных сооружений, конструкция которых рассчитана на задержание различных фракций взвеси. Обычно в состав таких сооружений входят решетки, песколовка и отстойники.
Решетки
В наиболее простой форме решетки представляют собой ряд параллельных железных прутьев, скрепленных вместе и поставленных поперек канала, по которому сточная вода подходит к очистным сооружениям или насосным установкам. Просветы между прутьями — от 16 до 120 мм, а чаще 16—30 мм.
На больших канализационных сооружениях очистка решеток механизируется. На небольших установках решетка конструктивно совмещается с песколовкой. На решетках задерживаются' наиболее крупные взвешенные вещества больших размеров, чем ширина просветов. Среди них встречаются самые разнообразные
предметы, случайно или умышленно сбрасываемые в канализацию. В массе же отбросы с решеток состоят из обрывков бумаги, тряпок, ваты, кухонных отбросов. В них много органических веществ, которые легко загнивают, не безопасны в эпидемическом отношении и нуждаются в обезвреживании. На малых установках пользуются методами, принятыми в практике обезвреживания твердых отбросов (компостирование, запахивание, биотермические камеры). На больших и средних канализациях масса, задеря{анная на решетках, измельчается на аппаратах-дробилках и поступает в канал к отстойникам или прямо в метантенки. В последнее время применяется прибор коминутор, совмещающий в себе круглую вращающуюся решетку с приспособлением для дробления.
Решетки имеют то значение, что освобождают осадок, выпадающий в отстойниках, от грубых примесей, придают ему более однородный характер и тем облегчают его обезвреживание. Кроме того, решетки предохраняют от засорения насосы и трубы для перекачки сточной жидкости и осадка
Песколовки
Предназначены для задержания тяжелой минеральной взвеси до поступления сточной воды в отстойник. Это нужно, чтобы не отягощать общую массу органического осадка минеральным балластом, не нуждающимся в обезвреживании и затрудняющим его. При расходе воды до 300 м3/сут песколовку можно не устанавливать.
Принцип работы песколовки основан на том, что потоку сточной воды придается скорость от 15 до 30 см/с, достаточная для того, чтобы легкая органическая взвесь не оседала, и вместе с тем слишком малая, чтобы помешать осесть тяжелому песку. Время прохождения воды через песколовку не менее 30 с. Песколовки
бывают вертикального, а чаще горизонтального типа; последние имеют 2—3 секции, каждая из которых может работать самостоятельно. Это позволяет выключать 1—2 секции при малом расходе воды (ночью), чтобы сохранить расчетную скорость течения воды и производить очистку осадка по частям, не выключая всей песколовки. Удалять осадок надо не реже, чем раз в двое суток.
Дно песколовки иногда дренируют, чтобы обезводить осадок и тем облегчить его удаление и подсушивание.
Отстойники
Отстаивание сточных вод имеет целью задержать основную массу взвешенных веществ до сооружений биологической очистки.
Осадок (ил) фекально-хозяйственных сточных вод, выпадающий в отстойниках, в основном состоит из органических веществ (около 70—90%, считая на сухое вещество), содержит 95—97,5% воды и обладает многими отрицательными свойствами: дает кислую реакцию, легко загнивает, распространяет зловоние, содержит
патогенные микробы и яйца гельминтов, привлекает мух и служит средой для их выплода
Органические вещества растительного и животного происхождения сохраняют в свежем осадке свою клеточную структуру и удерживают воду, вследствие чего осадок плохо подсыхает.
Обезвреживание ила должно быть одним из обязательных элементов всей системы очистки сточных вод.
При сбраживании ил в значительной степени теряет отрицательные свойства, коллоидная структура его разрушается, легко отдает воду и подсыхает (объем уменьшается), зловоние прекращается, кислая реакция переходит в щелочную, а патогенные микробы и яйца гельминтов погибают.
Санитарная и санитарно-техническая задача — создать условия для наиболее быстрого и полного сбраживания ила на очистных сооружениях.
Отстойники для сточных вод разделяются на две группы:
1) только для задержания взвеси;
2) для задержания взвеси и переработки выпавшего осадка.
К первой группе относятся горизонтальные, вертикальные и радиальные отстойники, принцип действия которых, а в основном и конструкция те же, что и у отстойников для питьевой воды. Так как сточная вода содержит взвешенных веществ гораздо больше, чем речная, а выпадают эти вещества в основном вначале,
дну горизонтального отстойника придают уклон, обратный току жидкости, чтобы осадок сползал или сдвигался скребком, скоплялся в иловом пространстве, не занимая полезного объема и пе взмучивался потоком воды. Глубина отстойника 1,5—2 м, расчетная скорость движения — 7 мм/с
Вертикальный отстойник представляет собою цилиндр с конусообразным дном. Вода поступает через центральную трубу, под которой устанавливается неподвижный дисковый или конический отражатель. Его назначение — погасить движение воды вниз, придать ей направление в стороны по всей ширине
отстойника и предохранить от размывания легкий и неплотный осадок из сточной воды. Расчетпая скорость движения воды — 0,7 мм/с. Расчетное время пребывания сточной воды в отстойниках обоих типов — 30-50 мин.
Удаление осадка производится по трубе, подходящей к самой низкой точке отстойника, насосом или под давлением лежащего выше столба яшдкости ежедневно, чтобы избежать загнивания его в отстойнике и насыщения сточной воды продуктами гнилостного распада, что отзывается неблагоприятно на ходе последующей биологической очистки. Ил поступает в резервуары метантенки, где интенсивно сбраживается при повышенной температуре и уже в обезвреженном виде перекачивается на иловые площадки.
Радиальные отстойники наиболее приспособлены к пропуску воды, содержащей много взвешенных веществ, и поэтому нашли широкое применение на станциях очистки сточных вод. Они круглой формы с равномерным уклоном дна к центру, диаметром от 16 до 40 м, глубина слоя воды в среднем 2—2,5 м. Вода движется с убывающей скоростью от центра, куда она подается снизу, к периферии, где переливается через отверстия в борту в наружный круговой желоб. Особенностью служит удаление осадка скребками, прикрепленными к медленно вращающейся форме. Осадок сгребается к центру в углубленный приемник (4 м), откуда отка-
чивается насосом. Скорость движения воды — 7 мм/с и время пребывания — 30-50 мин.
Отстойники второй группы отличаются прежде всего большим объемом иловой части для длительного пребывания осадка до окончания процесса сбраживания. Из них применение в практике очистки сточпых вод нашли септики (септиктенк, септический бассейн, загниватель) и двухъярусные отстойники.
В отстойниках обоих типов взвесь выпадает по принципу работы горизонтального отстойника, но по конструкции и ходу сбраживания осадка они существенно разнятся.
Удаляемый из отстойника сброженный ил лишен неприятного запаха, немарок, черного цвета благодаря связыванию сероводорода железом (FeS), легко отдает воду и быстро подсыхает. Интенсивность сбраживания связана с температурой среды. Поэтому время пребывания осадка в иловой камере, а следовательно, и ее объем, устанавливаются в зависимости от средней зимней температуры сточных вод, т. е. от климатического пояса. Удаление созревшего ила производится под давлением лежащего выше столба жидкости по трубе, свободный конец которой опущен па дно отстойника. Работа отстойника при этом не нарушается.
Иногда на двухъярусном отстойнике устраивают приспособления для собирания метана и использования его в качестве топлива.
Осветлитель-перегниватель
Предназначен для отстаивания сточных вод и переработки выпавшего осадка. Осветлитель-перегниватель состоит из осветлителя с естественной аэрацией,
концентрически расположенного вокруг перегнивателя. Сточная вода поступает в центральную трубу со скоростью 0,5— 0,7 м/с. Здесь она обогащается воздухом и направляется в камеру флоккуляции, где происходит самопроизвольная коагуляция загрязнений в течение 20 мин, после чего сточные воды поступают в отстойную камеру, где, проходя через слой образующегося взвешенного осадка, осветленная жидкость собирается периферийным лотком и отводится на биологическую очистку.
Выпавший на дно осветлителя осадок перекачивают в перегниватель. Всплывающие на поверхность осветлителя примеси также направляются в камеру перегнивания. Осветлитель-перегниватель дает более высокий эффект осветления сточных вод, чем двухъярусный отстойник, а брожение осадка происходит более интенсивно.
Задержание плавающих веществ
Для освобождения от взвешенных веществ с относительной плотностью меньше
единицы воду пускают вниз для преодоления препятствия, плавающие вещества задерживаются перед препятствием, а вода проходит дальше. Обычно задержание плавающих веществ объединяют кон-
структивно с отстаиванием. По всей ширине отстойника после входного отверстия ставится вертикально полузатопленная доска.
Если заведомо известно, что в сточной воде много жиров (маргариновые заводы, мясокомбинаты, бойни) или бензина (гаражи),. то устанавливают жироловки и бензиноуловители на самом предприятии до присоединения к городской сети. Независимо от большей или меньшей сложности устройства действие их основапо на
том же описанном выше принципе.
Предварительная аэрация (преаэрация)
Состоит в том, что сточная вода перед отстаиванием короткое время (15—20 мин) продувается воздухом.
Проделывается это:
а) в отдельных установках перед горизон-тальными отстойниками;
б) в начальной части отстойника, конструктивно совмещаясь с ним;
в) в особой камере в центральной части вертикального отстойника (последняя конструкция получи-
ла название биокоагулятора).
В результате преаэрации на 15— 20% увеличивается количество задержанных в отстойниках взвешенных веществ и настолько же снижается ВПК. Результат еще выше. (до 30—35%), если в камеру аэрации добавлять активный ил из аэротенков или отстойников после биологических фильтров.
Преаэрация широко внедряется в канализациях советских городов. Она повышает производительность очистных сооружений без дополнительного строительства и улучшает качество очистки сточных вод.
-
Просмотров: 5355
