Классификация сточных водв промышленном водоснабжении
Сточные воды как ресурспромышленного водоснабжения можно подразделить на несколько групп в зависимостиот экономичности их использования для водоподготовки.
К первой группе следуетотнести сточные воды с минерализацией до 3 кг/м3, не содержащиеорганических загрязнений либо содержащие органические вещества, которые можноудалить сорбцией на гидроксидах алюминия и железа при очистке воды коагулянтамиили сорбировать активными углями, полимерными смолами и другими материалами сразвитой пористостью и поверхностью. Эти сточные воды после очистки оторганических веществ можно обессоливать методами ионного обмена.
Ко второй группецелесообразно отнести сточные воды с минерализацией от 3 до 10–15 кг/м3.Для обессоливания таких сточных вод пригодны методы электродиализа и обратногоосмоса, но применять эти методы можно только после очистки воды от органическихвеществ, катионов жесткости и железа. Эти методы обессоливания воды пока еще ненашли применения в установках достаточно большой мощности. Однако в этойобласти достигнуты успехи, позволяющие надеяться на создание таких установок вближайшие несколько лет.
К третьей группе следуетотнести сточные воды с минерализацией более 15 г./л, обессоливание которыхвозможно лишь термическими методами. Для защиты внешней среды такие методыдеминерализации сточных вод приходится иногда применять, но затраты на ихосуществление делают использование сточных вод третьей группы в качествересурса водоснабжения промышленности мало перспективными
Ксегодняшнему дню разработано несколько способов очисткипроизводственных стоков. Отличие между этими способамисостоит и в лежащей в их основе природе процессов, и в технологическихпараметрах.
Можновыделить три основных способов очистки сточных вод: химико-физические,механические, и биологические. К механическим способам очистки сточных вод можноотнести фильтрование, осаждение, и флотацию стоков.
Механическийэтап
Производитсяпредварительная очистка поступающих на очистные сооружения сточных вод с цельюподготовки их к биологической очистке. На механическом этапе происходитзадержание нерастворимых примесей.
Сооружениядля механической очистки сточных вод:
решётки (или УФС – устройство фильтрующее самоочищающееся) и сита;
песколовки;
первичные отстойники;
мембранные элементы;
септики.
Длязадержания крупных загрязнений органического и минерального происхожденияприменяются решётки и для более полного выделения грубодисперсныхпримесей – сита. Максимальная ширина прозоров решётки составляет16 мм. Отбросы с решёток либо дробят и направляют для совместнойпереработки с осадками очистных сооружений, либо вывозят в места обработкитвёрдых бытовых и промышленных отходов.
Затем стокипроходят через песколовки, где происходит осаждение мелких частиц(песок, шлак, бой стекла т. п.) под действием силы тяжести, и жироловки,в которых происходит удаление с поверхности воды гидрофобных веществ путём флотации.Песок из песколовок обычно складируется или используется в дорожных работах.
В последнеевремя мембранная технология становится перспективным способом приочистке сточных вод. Очистка сточных вод с использованием прогрессивноймембранной технологии применяется в комплексе с традиционными способами, дляболее глубокой очистки стоков и возврат их в производственный цикл.
Очищенныетаким образом сточные воды переходят на первичные отстойники длявыделения взвешенных веществ. Снижение БПК составляет 20–40 %.
Врезультате механической очистки удаляется до 60–70 % минеральныхзагрязнений, а БПК5 снижается на 30 %. Кроме того, механическаястадия очистки важна для создания равномерного движения сточных вод (усреднения)и позволяет избежать колебаний объёма стоков на биологическом этапе.
Методосажденияможет использоваться, например, для очисткисточных вод от взвешенных веществ. Фильтрациясточных вод при помощи данного метода можно организовать двумя различнымиспособами: либо под действием силы тяжести – при отстаивании сточных вод, илиже под действием центробежной силы. Установки, очищающие сточные воды такимиспособами, как правило, могут удалять нерастворимые взвеси размером болеенескольких долей милиметра. При фильтрациисточных вод нередко используют многоступенчатыеотстойники. При этом частично очищенная на первой ступени сточная вода поднапором подается в следующие отстойники.
Другимметодом очистки производственных сточных вод и загрязненных вод другогопроисхождения от крупнодисперсных субстанций является метод флотации. Сутьданной методики состоит в переносе загрязняющих агентов на поверхностьобрабатываемых сточных вод при помощи воздушных пузырьков. Как результатфлотации, образуются пенные образованя, содержащте загрязнителиводы, которые,затем, удаляются особыми скребками. Пузырьки воздуха для флотации могут бытьполучены механическими спосабами – при помощи турбин или форсунок, при помощиэлектрофлотации воды и другими способами.
Пожалуй, самым широкоиспользуемым в настоящее время методом очистки сточных воды от крупнодисперсныхагентов является процесс фильтрации стоков через пористые материалы или сетки снужным пространственным рейтингом фильтрации. Очистка сточных вод сиспользованием указанных процессов важна, если необходимо использованиеоборотной воды. Принципиальная схема узла механической очистки сточных вод
/>
Позиции:
А – решетка,
Б – песколовка,
В-горизонтальный отстойник,
Г – осветлитель,
Д – пресс-фильтр.
Потоки:
I – сточная вода отпроизводства,
II – шлам, осевший на решётке,
III – вода на дальнейшуюочистку,
IV – осадок песколовки,
V – вода на доочистку вотстойник,
VI – шлам отстойника,
VII – вода в фильтр,
VIII – шлам осветителя,
IX – сточные воды отпроизводства катализатора гидрокрекинга в качестве коагулянта,
X – вода на фильтр,
XI – осадок фильтра,
XII – вода на дальнейшуюдоочистку.
Сооружения дляотстаивания и коагуляции взвесей и коллоидов промышленных сточных вод
Для удаления из сточныхвод взвешенных веществ методом отстаивания используют аппараты периодического инепрерывного действия. Отстойники периодического действия целесообразны принебольших объемах сточных вод или при их периодическом поступлении. Обычно онипредставляют собой металлические или железобетонные резервуары с коническимднищем, из которых вода отбираетсядекантацией через сифон или специальные желоба. Осадок изтаких отстойников удаляют чаще всего вручную.Размеры отстойников периодического действия определяются расходом сточной водыи гидродинамическими свойствами осаждаемой взвеси.
Общая схемабиологической очистки сточных вод показана на рис. 1, 2. Механическуюочистку сточных вод можно выполнять двумя способами.
Первыйспособ состоит в процеживании воды сквозь решетки и сита, в результате чегоотделяются твердые частицы. Второй способ заключается в отстаивании воды вспециальных отстойниках, в результате чего минеральные частицы оседают на дно.
Сточныеводы из канализационной сети сначала поступают на решетки или сита, где онипроцеживаются, а крупные составляющие – тряпки, кухонные отходы, бумага и т. п.– удерживаются. Задержанные решетками и сетками крупные составляющие вывозятдля обеззараживания.
Песколовки защищают отстойники от загрязнения минеральными примесями.Конструкция песколовок может быть различной и зависит от количества поступающихстоков. После песколовок воды поступают в первичные отстойники, гдеосуществляется осаждение нерастворимых взвешенных частиц как органического, таки минерального происхождения. Песколовки бывают горизонтальные,вертикальные и щелевые.
Горизонтальныеи вертикальные песколовки применяют на очистных сооружениях, щелевые – наканалах. Горизонтальные и вертикальные песколовки устраивают, если объемхозяйственно-фекальных вод превышает 300 м3/сут. Песколовкипроектируют двухсекционными, чтобы во время ремонта и очистки от песка работалахотя бы одна секция, даже с временной перегрузкой.
Вгоризонтальной песколовке процесс осаждения песка и других частиц минеральногопроисхождения осуществляется при горизонтальном движении жидкости со скоростью0,1 м/сек. В вертикальных песколовках осаждение осуществляется в периодподъема жидкости снизу вверх со скоростью 0,05 м/сек. Выбор того или иноготипа песколовки зависит от общей высотной компоновки сооружения.
Отстойники – основной и наиболее распространенный тип очистных сооружений. Вних оседают нерастворенные взвешенные частицы как органического, так иминерального происхождения. Отстойники бывают с горизонтальным движением воды –горизонтальные и с вертикальным движением воды – вертикальные.
При больших расходахсточных вод применяют отстойники непрерывного действия. При расходе сточных водне более 50000 м3/сутиспользуют вертикальные отстойники. Сточнаявода подводится по лотку и центральной трубе в нижнюю часть отстойника.Выходящая из центральной трубы вода движется снизу вверх к сборным лоткам иотводящему лотку.Во время движения «сточной воды из нее выпадают взвеси, – удельный вес которыхбольше удельного веса воды. Отстойники рассчитывают по заданному расходу Q и времени отстаивания t, котороеопределяют на основании результатов опытов по отстаиванию данной илианалогичной сточной жидкости
Кроме этогобывают радиальные отстойники, в которых вода движется в радиальном направлении.Расчет отстойников для хозяйственно-фекальных вод выполняется с наибольшимприплывом сточных вод.
Отстойникимогут быть первичными и вторичными. Первичные отстойникиустанавливают перед сооружениями биологической очистки, а вторичные– устанавливают для вторичного просветления воды после сооружений биологическойочистки. После биофильтров вторичные отстойники одновременно являются иконтактными. Если местные условия позволяют выпускать сточные воды после первыхотстойников в водоемы, то в схеме механической очистки должно предусматриватьсяобеззараживание (хлорирование) в контактном резервуаре.
Осадок,полученный в первичных отстойниках, перегнивает, а затем его высушивают наспециально отведенных площадках и используют в качестве сельскохозяйственногоудобрения. Вертикальные отстойники могут быть прямоугольными или круглыми вплане.
Чаще всегоиспользуются круглые отстойники, которые представляют собойрезервуары со срезанным коническим днищем. В центре отстойника устанавливаетсятруба, по которой сточные воды поступают к нижней части отстойника. Попериферии отстойника устраивают сборные желоба. Осаждение суспензии вотстойнике осуществляется тогда, когда сточная вода отбивается от зонта ицентральной трубы и со скоростью 0,7 мм/сек поднимается вверх.Образовавшийся в отстойнике осадок удаляется иловой трубой под действием столбаводы.
Горизонтальные отстойники представляют собой резервуары, длина которых в 4–5 раз больше ихширины. Устраивают их преимущественно из железобетона, кирпича, камня и другихводостойких материалов. Резервуары имеют наклон в сторону приямка, которыйустраивают вначале отстойника (за потоком воды). Такая конструкция обеспечиваетнаиболее интенсивное осаждение суспензии.
Дляравномерного распределения потока сточных вод по ширине отстойника вначале и вконце его устраивают желоба. Для распределения жидкости по всей глубинеотстойника в начале на некоторую глубину устанавливается отбойная доска. Чтобыпредотвратить вынос на поверхность жидкости веществ, которые всплывают, в концеотстойника устанавливают плавающую доску.
В большихотстойниках для удаления осадка устанавливают механические скребки, с помощьюкоторых осадок подается в приямок, а оттуда удаляется иловой трубой. Радиальныеотстойники являются разновидностью горизонтальных. В плане они представляютсобой круглые железобетонные резервуары, в которых жидкость движется вгоризонтально-радиальном направлении от центра к периферии.
Водапоступает в центральную распределительную трубу, а собирается периферийнымлотком. В отстойниках данного типа хорошо объединяется смена рабочего сечения сдинамикой осаждения суспензии. Поперечное сечение отстойника от центральнойтрубы к периферийному лотку постепенно увеличивается.
Обычныйэффект осветления сточных вод в первичных отстойниках не более 60 %, авынос взвешенных частиц превышает 100–150 мг/л, что создает неблагоприятныеусловия для дальнейшей биологической очистки сточных вод. Для большейэффективности осветления сточных вод применяют взвешенные фильтры (аналогично сосветлением питьевой воды). В осветлителях со взвешенным фильтромосуществляется взаимная коагуляция взвешенных частиц или флокуляция.
Так как загрязненныесточные воды являются дисперсной системой, в которой крупные частицы всовокупности с мелкими ускоряют коагуляцию, задача состоит в том, чтобы создатьоптимальные условия для коагуляции сточных вод. Для этого выполняютпредварительную аэрацию сточных вод в аэраторах или в биокоагуляторах.
Аэраторы и биокоагуляторы – это сооружения, в которых осуществляются процессы безреагентнойкоагуляции и флокуляции примесей с чрезмерным илом при продувке воды сжатымвоздухом.
Аэраторы представляют собой прямоугольные резервуары с перегородками дляудлинения путей движения сточной воды. Аэраторы служат для повышения степениосветления сточных вод в отстойниках, для устранения из сточной воды жидкогожира и подготовки к биологической очистке стоков.
Аэрацияпредставляет собой продувание сточной воды воздухом на протяжении 10–30 минпри наличии активного ила со вторичных отстойников. Воздух подается снизу черезотверстия в трубах или через фильтры.
Биокоагулятор представляет собой вертикальный или горизонтальный отстойник скольцевой отстойной зоной и центральной камерой биокоагуляции, в которойосуществляется перемешивание и контакт излишнего активного ила со сточнымиводами. Чтобы снизить расход воздуха, в центральной камере биокоагуляции, вуглах, предусматривают четыре треугольные короба, а на глубине 2,5–3,0 мустанавливают горизонтальные короба с фильтрующими пластинами.
Смесь водыс излишками активного ила подают подводящим лотком в центральную трубу. Сточнуюводу вводят в биокоагулятор ниже фильтрующих пластин, чтобы избежать засоренияих крупными примесями. Концентрация подаваемого активного ила составляетприблизительно 7 г/л, а его количество должно составлять приблизительно 1 %от расхода сточных вод.
Кфильтрующим пластинам подводят сжатый воздух. При помощи сжатого воздухаперемешивают активный ил со сточными водами и поддерживают ил во взвешенномсостоянии. Интенсивность аэрации сохраняют в пределах 1,8–2,0 м2/час.
Жидкость, барбатированнаявоздухом, приобретает циркуляционное направление движения по четыремциркуляционным коробам, установленным в углах камеры биокоагуляции. Коробакороче стенок, которые отгораживают камеру биокоагуляции. В кольцевой отстойнойзоне биокоагулятора, между центральной камерой и наружными стенами, создаетсявзвешенный слой активного ила, уровень которого зависит от расхода сточных вод.
Взвешенныйслой благоприятствует коагуляции загрязнений, позволяет выровнять скоростьподъема воды в отстойной зоне и ликвидировать обычную для вертикальныхотстойников направленность вертикального потока жидкости. Профильтрованнаясквозь взвешенный слой вода переливается через периферийный водослив в сборныйлоток. Перед периферийным лотком устанавливают доску, которая препятствуетвыносу плавающих частиц. Уплотненный ил удаляется иловой трубой подгидростатическим давлением после открытия задвижки.
Механическуюочистку стоков просто необходимопроводить. Она медленно подготавливает стоки к последующей биологическойочистке. Если пренебречь столь важным и ответственным процессом, то вы рискуететем, что в процессе биологической очистки вы не добьетесь максимальногорезультата. Принцип механической очистки заключается в том, что на данном этапеиз стоков удаляются все твердые нерастворимые вещества и примеси, которые могутповредить дальнейшее очистное оборудование и сооружения.
www.ronl.ru
Классификация сточных водв промышленном водоснабжении
Сточные воды как ресурспромышленного водоснабжения можно подразделить на несколько групп в зависимостиот экономичности их использования для водоподготовки.
К первой группе следуетотнести сточные воды с минерализацией до 3 кг/м3, не содержащиеорганических загрязнений либо содержащие органические вещества, которые можноудалить сорбцией на гидроксидах алюминия и железа при очистке воды коагулянтамиили сорбировать активными углями, полимерными смолами и другими материалами сразвитой пористостью и поверхностью. Эти сточные воды после очистки оторганических веществ можно обессоливать методами ионного обмена.
Ко второй группецелесообразно отнести сточные воды с минерализацией от 3 до 10–15 кг/м3.Для обессоливания таких сточных вод пригодны методы электродиализа и обратногоосмоса, но применять эти методы можно только после очистки воды от органическихвеществ, катионов жесткости и железа. Эти методы обессоливания воды пока еще ненашли применения в установках достаточно большой мощности. Однако в этойобласти достигнуты успехи, позволяющие надеяться на создание таких установок вближайшие несколько лет.
К третьей группе следуетотнести сточные воды с минерализацией более 15 г./л, обессоливание которыхвозможно лишь термическими методами. Для защиты внешней среды такие методыдеминерализации сточных вод приходится иногда применять, но затраты на ихосуществление делают использование сточных вод третьей группы в качествересурса водоснабжения промышленности мало перспективными
Ксегодняшнему дню разработано несколько способов очисткипроизводственных стоков. Отличие между этими способамисостоит и в лежащей в их основе природе процессов, и в технологическихпараметрах.
Можновыделить три основных способов очистки сточных вод: химико-физические,механические, и биологические. К механическим способам очистки сточных вод можноотнести фильтрование, осаждение, и флотацию стоков.
Механическийэтап
Производитсяпредварительная очистка поступающих на очистные сооружения сточных вод с цельюподготовки их к биологической очистке. На механическом этапе происходитзадержание нерастворимых примесей.
Сооружениядля механической очистки сточных вод:
решётки (или УФС – устройство фильтрующее самоочищающееся) и сита;
песколовки;
первичные отстойники;
мембранные элементы;
септики.
Длязадержания крупных загрязнений органического и минерального происхожденияприменяются решётки и для более полного выделения грубодисперсныхпримесей – сита. Максимальная ширина прозоров решётки составляет16 мм. Отбросы с решёток либо дробят и направляют для совместнойпереработки с осадками очистных сооружений, либо вывозят в места обработкитвёрдых бытовых и промышленных отходов.
Затем стокипроходят через песколовки, где происходит осаждение мелких частиц(песок, шлак, бой стекла т. п.) под действием силы тяжести, и жироловки,в которых происходит удаление с поверхности воды гидрофобных веществ путём флотации.Песок из песколовок обычно складируется или используется в дорожных работах.
В последнеевремя мембранная технология становится перспективным способом приочистке сточных вод. Очистка сточных вод с использованием прогрессивноймембранной технологии применяется в комплексе с традиционными способами, дляболее глубокой очистки стоков и возврат их в производственный цикл.
Очищенныетаким образом сточные воды переходят на первичные отстойники длявыделения взвешенных веществ. Снижение БПК составляет 20–40 %.
Врезультате механической очистки удаляется до 60–70 % минеральныхзагрязнений, а БПК5 снижается на 30 %. Кроме того, механическаястадия очистки важна для создания равномерного движения сточных вод (усреднения)и позволяет избежать колебаний объёма стоков на биологическом этапе.
Методосажденияможет использоваться, например, для очисткисточных вод от взвешенных веществ. Фильтрациясточных вод при помощи данного метода можно организовать двумя различнымиспособами: либо под действием силы тяжести – при отстаивании сточных вод, илиже под действием центробежной силы. Установки, очищающие сточные воды такимиспособами, как правило, могут удалять нерастворимые взвеси размером болеенескольких долей милиметра. При фильтрациисточных вод нередко используют многоступенчатыеотстойники. При этом частично очищенная на первой ступени сточная вода поднапором подается в следующие отстойники.
Другимметодом очистки производственных сточных вод и загрязненных вод другогопроисхождения от крупнодисперсных субстанций является метод флотации. Сутьданной методики состоит в переносе загрязняющих агентов на поверхностьобрабатываемых сточных вод при помощи воздушных пузырьков. Как результатфлотации, образуются пенные образованя, содержащте загрязнителиводы, которые,затем, удаляются особыми скребками. Пузырьки воздуха для флотации могут бытьполучены механическими спосабами – при помощи турбин или форсунок, при помощиэлектрофлотации воды и другими способами.
Пожалуй, самым широкоиспользуемым в настоящее время методом очистки сточных воды от крупнодисперсныхагентов является процесс фильтрации стоков через пористые материалы или сетки снужным пространственным рейтингом фильтрации. Очистка сточных вод сиспользованием указанных процессов важна, если необходимо использованиеоборотной воды. Принципиальная схема узла механической очистки сточных вод
/>
Позиции:
А – решетка,
Б – песколовка,
В-горизонтальный отстойник,
Г – осветлитель,
Д – пресс-фильтр.
Потоки:
I – сточная вода отпроизводства,
II – шлам, осевший на решётке,
III – вода на дальнейшуюочистку,
IV – осадок песколовки,
V – вода на доочистку вотстойник,
VI – шлам отстойника,
VII – вода в фильтр,
VIII – шлам осветителя,
IX – сточные воды отпроизводства катализатора гидрокрекинга в качестве коагулянта,
X – вода на фильтр,
XI – осадок фильтра,
XII – вода на дальнейшуюдоочистку.
Сооружения дляотстаивания и коагуляции взвесей и коллоидов промышленных сточных вод
Для удаления из сточныхвод взвешенных веществ методом отстаивания используют аппараты периодического инепрерывного действия. Отстойники периодического действия целесообразны принебольших объемах сточных вод или при их периодическом поступлении. Обычно онипредставляют собой металлические или железобетонные резервуары с коническимднищем, из которых вода отбираетсядекантацией через сифон или специальные желоба. Осадок изтаких отстойников удаляют чаще всего вручную.Размеры отстойников периодического действия определяются расходом сточной водыи гидродинамическими свойствами осаждаемой взвеси.
Общая схемабиологической очистки сточных вод показана на рис. 1, 2. Механическуюочистку сточных вод можно выполнять двумя способами.
Первыйспособ состоит в процеживании воды сквозь решетки и сита, в результате чегоотделяются твердые частицы. Второй способ заключается в отстаивании воды вспециальных отстойниках, в результате чего минеральные частицы оседают на дно.
Сточныеводы из канализационной сети сначала поступают на решетки или сита, где онипроцеживаются, а крупные составляющие – тряпки, кухонные отходы, бумага и т. п.– удерживаются. Задержанные решетками и сетками крупные составляющие вывозятдля обеззараживания.
Песколовки защищают отстойники от загрязнения минеральными примесями.Конструкция песколовок может быть различной и зависит от количества поступающихстоков. После песколовок воды поступают в первичные отстойники, гдеосуществляется осаждение нерастворимых взвешенных частиц как органического, таки минерального происхождения. Песколовки бывают горизонтальные,вертикальные и щелевые.
Горизонтальныеи вертикальные песколовки применяют на очистных сооружениях, щелевые – наканалах. Горизонтальные и вертикальные песколовки устраивают, если объемхозяйственно-фекальных вод превышает 300 м3/сут. Песколовкипроектируют двухсекционными, чтобы во время ремонта и очистки от песка работалахотя бы одна секция, даже с временной перегрузкой.
Вгоризонтальной песколовке процесс осаждения песка и других частиц минеральногопроисхождения осуществляется при горизонтальном движении жидкости со скоростью0,1 м/сек. В вертикальных песколовках осаждение осуществляется в периодподъема жидкости снизу вверх со скоростью 0,05 м/сек. Выбор того или иноготипа песколовки зависит от общей высотной компоновки сооружения.
Отстойники – основной и наиболее распространенный тип очистных сооружений. Вних оседают нерастворенные взвешенные частицы как органического, так иминерального происхождения. Отстойники бывают с горизонтальным движением воды –горизонтальные и с вертикальным движением воды – вертикальные.
При больших расходахсточных вод применяют отстойники непрерывного действия. При расходе сточных водне более 50000 м3/сутиспользуют вертикальные отстойники. Сточнаявода подводится по лотку и центральной трубе в нижнюю часть отстойника.Выходящая из центральной трубы вода движется снизу вверх к сборным лоткам иотводящему лотку.Во время движения «сточной воды из нее выпадают взвеси, – удельный вес которыхбольше удельного веса воды. Отстойники рассчитывают по заданному расходу Q и времени отстаивания t, котороеопределяют на основании результатов опытов по отстаиванию данной илианалогичной сточной жидкости
Кроме этогобывают радиальные отстойники, в которых вода движется в радиальном направлении.Расчет отстойников для хозяйственно-фекальных вод выполняется с наибольшимприплывом сточных вод.
Отстойникимогут быть первичными и вторичными. Первичные отстойникиустанавливают перед сооружениями биологической очистки, а вторичные– устанавливают для вторичного просветления воды после сооружений биологическойочистки. После биофильтров вторичные отстойники одновременно являются иконтактными. Если местные условия позволяют выпускать сточные воды после первыхотстойников в водоемы, то в схеме механической очистки должно предусматриватьсяобеззараживание (хлорирование) в контактном резервуаре.
Осадок,полученный в первичных отстойниках, перегнивает, а затем его высушивают наспециально отведенных площадках и используют в качестве сельскохозяйственногоудобрения. Вертикальные отстойники могут быть прямоугольными или круглыми вплане.
Чаще всегоиспользуются круглые отстойники, которые представляют собойрезервуары со срезанным коническим днищем. В центре отстойника устанавливаетсятруба, по которой сточные воды поступают к нижней части отстойника. Попериферии отстойника устраивают сборные желоба. Осаждение суспензии вотстойнике осуществляется тогда, когда сточная вода отбивается от зонта ицентральной трубы и со скоростью 0,7 мм/сек поднимается вверх.Образовавшийся в отстойнике осадок удаляется иловой трубой под действием столбаводы.
Горизонтальные отстойники представляют собой резервуары, длина которых в 4–5 раз больше ихширины. Устраивают их преимущественно из железобетона, кирпича, камня и другихводостойких материалов. Резервуары имеют наклон в сторону приямка, которыйустраивают вначале отстойника (за потоком воды). Такая конструкция обеспечиваетнаиболее интенсивное осаждение суспензии.
Дляравномерного распределения потока сточных вод по ширине отстойника вначале и вконце его устраивают желоба. Для распределения жидкости по всей глубинеотстойника в начале на некоторую глубину устанавливается отбойная доска. Чтобыпредотвратить вынос на поверхность жидкости веществ, которые всплывают, в концеотстойника устанавливают плавающую доску.
В большихотстойниках для удаления осадка устанавливают механические скребки, с помощьюкоторых осадок подается в приямок, а оттуда удаляется иловой трубой. Радиальныеотстойники являются разновидностью горизонтальных. В плане они представляютсобой круглые железобетонные резервуары, в которых жидкость движется вгоризонтально-радиальном направлении от центра к периферии.
Водапоступает в центральную распределительную трубу, а собирается периферийнымлотком. В отстойниках данного типа хорошо объединяется смена рабочего сечения сдинамикой осаждения суспензии. Поперечное сечение отстойника от центральнойтрубы к периферийному лотку постепенно увеличивается.
Обычныйэффект осветления сточных вод в первичных отстойниках не более 60 %, авынос взвешенных частиц превышает 100–150 мг/л, что создает неблагоприятныеусловия для дальнейшей биологической очистки сточных вод. Для большейэффективности осветления сточных вод применяют взвешенные фильтры (аналогично сосветлением питьевой воды). В осветлителях со взвешенным фильтромосуществляется взаимная коагуляция взвешенных частиц или флокуляция.
Так как загрязненныесточные воды являются дисперсной системой, в которой крупные частицы всовокупности с мелкими ускоряют коагуляцию, задача состоит в том, чтобы создатьоптимальные условия для коагуляции сточных вод. Для этого выполняютпредварительную аэрацию сточных вод в аэраторах или в биокоагуляторах.
Аэраторы и биокоагуляторы – это сооружения, в которых осуществляются процессы безреагентнойкоагуляции и флокуляции примесей с чрезмерным илом при продувке воды сжатымвоздухом.
Аэраторы представляют собой прямоугольные резервуары с перегородками дляудлинения путей движения сточной воды. Аэраторы служат для повышения степениосветления сточных вод в отстойниках, для устранения из сточной воды жидкогожира и подготовки к биологической очистке стоков.
Аэрацияпредставляет собой продувание сточной воды воздухом на протяжении 10–30 минпри наличии активного ила со вторичных отстойников. Воздух подается снизу черезотверстия в трубах или через фильтры.
Биокоагулятор представляет собой вертикальный или горизонтальный отстойник скольцевой отстойной зоной и центральной камерой биокоагуляции, в которойосуществляется перемешивание и контакт излишнего активного ила со сточнымиводами. Чтобы снизить расход воздуха, в центральной камере биокоагуляции, вуглах, предусматривают четыре треугольные короба, а на глубине 2,5–3,0 мустанавливают горизонтальные короба с фильтрующими пластинами.
Смесь водыс излишками активного ила подают подводящим лотком в центральную трубу. Сточнуюводу вводят в биокоагулятор ниже фильтрующих пластин, чтобы избежать засоренияих крупными примесями. Концентрация подаваемого активного ила составляетприблизительно 7 г/л, а его количество должно составлять приблизительно 1 %от расхода сточных вод.
Кфильтрующим пластинам подводят сжатый воздух. При помощи сжатого воздухаперемешивают активный ил со сточными водами и поддерживают ил во взвешенномсостоянии. Интенсивность аэрации сохраняют в пределах 1,8–2,0 м2/час.
Жидкость, барбатированнаявоздухом, приобретает циркуляционное направление движения по четыремциркуляционным коробам, установленным в углах камеры биокоагуляции. Коробакороче стенок, которые отгораживают камеру биокоагуляции. В кольцевой отстойнойзоне биокоагулятора, между центральной камерой и наружными стенами, создаетсявзвешенный слой активного ила, уровень которого зависит от расхода сточных вод.
Взвешенныйслой благоприятствует коагуляции загрязнений, позволяет выровнять скоростьподъема воды в отстойной зоне и ликвидировать обычную для вертикальныхотстойников направленность вертикального потока жидкости. Профильтрованнаясквозь взвешенный слой вода переливается через периферийный водослив в сборныйлоток. Перед периферийным лотком устанавливают доску, которая препятствуетвыносу плавающих частиц. Уплотненный ил удаляется иловой трубой подгидростатическим давлением после открытия задвижки.
Механическуюочистку стоков просто необходимопроводить. Она медленно подготавливает стоки к последующей биологическойочистке. Если пренебречь столь важным и ответственным процессом, то вы рискуететем, что в процессе биологической очистки вы не добьетесь максимальногорезультата. Принцип механической очистки заключается в том, что на данном этапеиз стоков удаляются все твердые нерастворимые вещества и примеси, которые могутповредить дальнейшее очистное оборудование и сооружения.
www.ronl.ru
Классификация сточных вод в промышленном водоснабжении
Сточные воды как ресурс промышленного водоснабжения можно подразделить на несколько групп в зависимости от экономичности их использования для водоподготовки.
К первой группе следует отнести сточные воды с минерализацией до 3 кг/м3, не содержащие органических загрязнений либо содержащие органические вещества, которые можно удалить сорбцией на гидроксидах алюминия и железа при очистке воды коагулянтами или сорбировать активными углями, полимерными смолами и другими материалами с развитой пористостью и поверхностью. Эти сточные воды после очистки от органических веществ можно обессоливать методами ионного обмена.
Ко второй группе целесообразно отнести сточные воды с минерализацией от 3 до 10–15 кг/м3. Для обессоливания таких сточных вод пригодны методы электродиализа и обратного осмоса, но применять эти методы можно только после очистки воды от органических веществ, катионов жесткости и железа. Эти методы обессоливания воды пока еще не нашли применения в установках достаточно большой мощности. Однако в этой области достигнуты успехи, позволяющие надеяться на создание таких установок в ближайшие несколько лет.
К третьей группе следует отнести сточные воды с минерализацией более 15 г./л, обессоливание которых возможно лишь термическими методами. Для защиты внешней среды такие методы деминерализации сточных вод приходится иногда применять, но затраты на их осуществление делают использование сточных вод третьей группы в качестве ресурса водоснабжения промышленности мало перспективными
К сегодняшнему дню разработано несколько способов очистки производственных стоков. Отличие между этими способами состоит и в лежащей в их основе природе процессов, и в технологических параметрах.
Можно выделить три основных способов очистки сточных вод: химико-физические, механические, и биологические. К механическим способам очистки сточных вод можно отнести фильтрование, осаждение, и флотацию стоков.
Механический этап
Производится предварительная очистка поступающих на очистные сооружения сточных вод с целью подготовки их к биологической очистке. На механическом этапе происходит задержание нерастворимых примесей.
Сооружения для механической очистки сточных вод:
решётки (или УФС – устройство фильтрующее самоочищающееся) и сита;
песколовки;
первичные отстойники;
мембранные элементы;
септики.
Для задержания крупных загрязнений органического и минерального происхождения применяются решётки и для более полного выделения грубодисперсных примесей – сита. Максимальная ширина прозоров решётки составляет 16 мм. Отбросы с решёток либо дробят и направляют для совместной переработки с осадками очистных сооружений, либо вывозят в места обработки твёрдых бытовых и промышленных отходов.
Затем стоки проходят через песколовки, где происходит осаждение мелких частиц (песок, шлак, бой стекла т. п.) под действием силы тяжести, и жироловки, в которых происходит удаление с поверхности воды гидрофобных веществ путём флотации. Песок из песколовок обычно складируется или используется в дорожных работах.
В последнее время мембранная технология становится перспективным способом при очистке сточных вод. Очистка сточных вод с использованием прогрессивной мембранной технологии применяется в комплексе с традиционными способами, для более глубокой очистки стоков и возврат их в производственный цикл.
Очищенные таким образом сточные воды переходят на первичные отстойники для выделения взвешенных веществ. Снижение БПК составляет 20–40 %.
В результате механической очистки удаляется до 60–70 % минеральных загрязнений, а БПК5 снижается на 30 %. Кроме того, механическая стадия очистки важна для создания равномерного движения сточных вод (усреднения) и позволяет избежать колебаний объёма стоков на биологическом этапе.
Метод осаждения может использоваться, например, для очистки сточных вод от взвешенных веществ. Фильтрация сточных вод при помощи данного метода можно организовать двумя различными способами: либо под действием силы тяжести – при отстаивании сточных вод, или же под действием центробежной силы. Установки, очищающие сточные воды такими способами, как правило, могут удалять нерастворимые взвеси размером более нескольких долей милиметра. При фильтрации сточных вод нередко используют многоступенчатые отстойники. При этом частично очищенная на первой ступени сточная вода под напором подается в следующие отстойники.
Другим методом очистки производственных сточных вод и загрязненных вод другого происхождения от крупнодисперсных субстанций является метод флотации. Суть данной методики состоит в переносе загрязняющих агентов на поверхность обрабатываемых сточных вод при помощи воздушных пузырьков. Как результат флотации, образуются пенные образованя, содержащте загрязнителиводы, которые, затем, удаляются особыми скребками. Пузырьки воздуха для флотации могут быть получены механическими спосабами – при помощи турбин или форсунок, при помощи электрофлотации воды и другими способами.
Пожалуй, самым широко используемым в настоящее время методом очистки сточных воды от крупнодисперсных агентов является процесс фильтрации стоков через пористые материалы или сетки с нужным пространственным рейтингом фильтрации. Очистка сточных вод с использованием указанных процессов важна, если необходимо использование оборотной воды. Принципиальная схема узла механической очистки сточных вод
Позиции:
А – решетка,
Б – песколовка,
В-горизонтальный отстойник,
Г – осветлитель,
Д – пресс-фильтр.
Потоки:
I – сточная вода от производства,
II – шлам, осевший на решётке,
III – вода на дальнейшую очистку,
IV – осадок песколовки,
V – вода на доочистку в отстойник,
VI – шлам отстойника,
VII – вода в фильтр,
VIII – шлам осветителя,
IX – сточные воды от производства катализатора гидрокрекинга в качестве коагулянта,
X – вода на фильтр,
XI – осадок фильтра,
XII – вода на дальнейшую доочистку.
Сооружения для отстаивания и коагуляции взвесей и коллоидов промышленных сточных вод
Для удаления из сточных вод взвешенных веществ методом отстаивания используют аппараты периодического и непрерывного действия. Отстойники периодического действия целесообразны при небольших объемах сточных вод или при их периодическом поступлении. Обычно они представляют собой металлические или железобетонные резервуары с коническим днищем, из которых вода отбирается декантацией через сифон или специальные желоба. Осадок из таких отстойников удаляют чаще всего вручную. Размеры отстойников периодического действия определяются расходом сточной воды и гидродинамическими свойствами осаждаемой взвеси.
Общая схема биологической очистки сточных вод показана на рис. 1, 2. Механическую очистку сточных вод можно выполнять двумя способами.
Первый способ состоит в процеживании воды сквозь решетки и сита, в результате чего отделяются твердые частицы. Второй способ заключается в отстаивании воды в специальных отстойниках, в результате чего минеральные частицы оседают на дно.
Сточные воды из канализационной сети сначала поступают на решетки или сита, где они процеживаются, а крупные составляющие – тряпки, кухонные отходы, бумага и т. п. – удерживаются. Задержанные решетками и сетками крупные составляющие вывозят для обеззараживания.
Песколовки защищают отстойники от загрязнения минеральными примесями. Конструкция песколовок может быть различной и зависит от количества поступающих стоков. После песколовок воды поступают в первичные отстойники, где осуществляется осаждение нерастворимых взвешенных частиц как органического, так и минерального происхождения. Песколовки бывают горизонтальные, вертикальные и щелевые.
Горизонтальные и вертикальные песколовки применяют на очистных сооружениях, щелевые – на каналах. Горизонтальные и вертикальные песколовки устраивают, если объем хозяйственно-фекальных вод превышает 300 м3/сут. Песколовки проектируют двухсекционными, чтобы во время ремонта и очистки от песка работала хотя бы одна секция, даже с временной перегрузкой.
В горизонтальной песколовке процесс осаждения песка и других частиц минерального происхождения осуществляется при горизонтальном движении жидкости со скоростью 0,1 м/сек. В вертикальных песколовках осаждение осуществляется в период подъема жидкости снизу вверх со скоростью 0,05 м/сек. Выбор того или иного типа песколовки зависит от общей высотной компоновки сооружения.
Отстойники – основной и наиболее распространенный тип очистных сооружений. В них оседают нерастворенные взвешенные частицы как органического, так и минерального происхождения. Отстойники бывают с горизонтальным движением воды – горизонтальные и с вертикальным движением воды – вертикальные.
При больших расходах сточных вод применяют отстойники непрерывного действия. При расходе сточных вод не более 50000 м3/сут используют вертикальные отстойники. Сточная вода подводится по лотку и центральной трубе в нижнюю часть отстойника. Выходящая из центральной трубы вода движется снизу вверх к сборным лоткам и отводящему лотку. Во время движения «сточной воды из нее выпадают взвеси, – удельный вес которых больше удельного веса воды. Отстойники рассчитывают по заданному расходу Q и времени отстаивания t, которое определяют на основании результатов опытов по отстаиванию данной или аналогичной сточной жидкости
Кроме этого бывают радиальные отстойники, в которых вода движется в радиальном направлении. Расчет отстойников для хозяйственно-фекальных вод выполняется с наибольшим приплывом сточных вод.
Отстойники могут быть первичными и вторичными. Первичные отстойники устанавливают перед сооружениями биологической очистки, а вторичные – устанавливают для вторичного просветления воды после сооружений биологической очистки. После биофильтров вторичные отстойники одновременно являются и контактными. Если местные условия позволяют выпускать сточные воды после первых отстойников в водоемы, то в схеме механической очистки должно предусматриваться обеззараживание (хлорирование) в контактном резервуаре.
Осадок, полученный в первичных отстойниках, перегнивает, а затем его высушивают на специально отведенных площадках и используют в качестве сельскохозяйственного удобрения. Вертикальные отстойники могут быть прямоугольными или круглыми в плане.
Чаще всего используются круглые отстойники, которые представляют собой резервуары со срезанным коническим днищем. В центре отстойника устанавливается труба, по которой сточные воды поступают к нижней части отстойника. По периферии отстойника устраивают сборные желоба. Осаждение суспензии в отстойнике осуществляется тогда, когда сточная вода отбивается от зонта и центральной трубы и со скоростью 0,7 мм/сек поднимается вверх. Образовавшийся в отстойнике осадок удаляется иловой трубой под действием столба воды.
Горизонтальные отстойники представляют собой резервуары, длина которых в 4–5 раз больше их ширины. Устраивают их преимущественно из железобетона, кирпича, камня и других водостойких материалов. Резервуары имеют наклон в сторону приямка, который устраивают вначале отстойника (за потоком воды). Такая конструкция обеспечивает наиболее интенсивное осаждение суспензии.
Для равномерного распределения потока сточных вод по ширине отстойника вначале и в конце его устраивают желоба. Для распределения жидкости по всей глубине отстойника в начале на некоторую глубину устанавливается отбойная доска. Чтобы предотвратить вынос на поверхность жидкости веществ, которые всплывают, в конце отстойника устанавливают плавающую доску.
В больших отстойниках для удаления осадка устанавливают механические скребки, с помощью которых осадок подается в приямок, а оттуда удаляется иловой трубой. Радиальные отстойники являются разновидностью горизонтальных. В плане они представляют собой круглые железобетонные резервуары, в которых жидкость движется в горизонтально-радиальном направлении от центра к периферии.
Вода поступает в центральную распределительную трубу, а собирается периферийным лотком. В отстойниках данного типа хорошо объединяется смена рабочего сечения с динамикой осаждения суспензии. Поперечное сечение отстойника от центральной трубы к периферийному лотку постепенно увеличивается.
Обычный эффект осветления сточных вод в первичных отстойниках не более 60 %, а вынос взвешенных частиц превышает 100–150 мг/л, что создает неблагоприятные условия для дальнейшей биологической очистки сточных вод. Для большей эффективности осветления сточных вод применяют взвешенные фильтры (аналогично с осветлением питьевой воды). В осветлителях со взвешенным фильтром осуществляется взаимная коагуляция взвешенных частиц или флокуляция.
Так как загрязненные сточные воды являются дисперсной системой, в которой крупные частицы в совокупности с мелкими ускоряют коагуляцию, задача состоит в том, чтобы создать оптимальные условия для коагуляции сточных вод. Для этого выполняют предварительную аэрацию сточных вод в аэраторах или в биокоагуляторах.
Аэраторы и биокоагуляторы – это сооружения, в которых осуществляются процессы безреагентной коагуляции и флокуляции примесей с чрезмерным илом при продувке воды сжатым воздухом.
Аэраторы представляют собой прямоугольные резервуары с перегородками для удлинения путей движения сточной воды. Аэраторы служат для повышения степени осветления сточных вод в отстойниках, для устранения из сточной воды жидкого жира и подготовки к биологической очистке стоков.
Аэрация представляет собой продувание сточной воды воздухом на протяжении 10–30 мин при наличии активного ила со вторичных отстойников. Воздух подается снизу через отверстия в трубах или через фильтры.
Биокоагулятор представляет собой вертикальный или горизонтальный отстойник с кольцевой отстойной зоной и центральной камерой биокоагуляции, в которой осуществляется перемешивание и контакт излишнего активного ила со сточными водами. Чтобы снизить расход воздуха, в центральной камере биокоагуляции, в углах, предусматривают четыре треугольные короба, а на глубине 2,5–3,0 м устанавливают горизонтальные короба с фильтрующими пластинами.
Смесь воды с излишками активного ила подают подводящим лотком в центральную трубу. Сточную воду вводят в биокоагулятор ниже фильтрующих пластин, чтобы избежать засорения их крупными примесями. Концентрация подаваемого активного ила составляет приблизительно 7 г/л, а его количество должно составлять приблизительно 1 % от расхода сточных вод.
К фильтрующим пластинам подводят сжатый воздух. При помощи сжатого воздуха перемешивают активный ил со сточными водами и поддерживают ил во взвешенном состоянии. Интенсивность аэрации сохраняют в пределах 1,8–2,0 м2/час.
Жидкость, барбатированная воздухом, приобретает циркуляционное направление движения по четырем циркуляционным коробам, установленным в углах камеры биокоагуляции. Короба короче стенок, которые отгораживают камеру биокоагуляции. В кольцевой отстойной зоне биокоагулятора, между центральной камерой и наружными стенами, создается взвешенный слой активного ила, уровень которого зависит от расхода сточных вод.
Взвешенный слой благоприятствует коагуляции загрязнений, позволяет выровнять скорость подъема воды в отстойной зоне и ликвидировать обычную для вертикальных отстойников направленность вертикального потока жидкости. Профильтрованная сквозь взвешенный слой вода переливается через периферийный водослив в сборный лоток. Перед периферийным лотком устанавливают доску, которая препятствует выносу плавающих частиц. Уплотненный ил удаляется иловой трубой под гидростатическим давлением после открытия задвижки.
Механическую очистку стоков просто необходимо проводить. Она медленно подготавливает стоки к последующей биологической очистке. Если пренебречь столь важным и ответственным процессом, то вы рискуете тем, что в процессе биологической очистки вы не добьетесь максимального результата. Принцип механической очистки заключается в том, что на данном этапе из стоков удаляются все твердые нерастворимые вещества и примеси, которые могут повредить дальнейшее очистное оборудование и сооружения.
www.referatmix.ru
1 Литературный обзор
2 Описание технологической схемы узла механической очистки сточных вод
3 Исходные данные
4 Материальный баланс
6 Контроль производства
Заключение
Список использованных источников
ВведениеСохранение гидросферы при непрерывном увеличении водопотребления и загрязнения водоемов промышленными и бытовыми отходами является одной из основных экологических проблем современности. Уже сейчас в мире используется 13% речного стока. В результате во многих регионах наблюдается недостаток пресной воды. Например, безвозвратное водопотребление в бассейнах рек Кубани, Дона, Урала, Терека и других превысило экологически безопасный уровень. Однако наибольший ущерб гидросфере наносится антропогенными загрязнениями. Обычно выделяют химическое, физическое и биологическое загрязнения. Химическое загрязнение представляет собой изменение естественных химических свойств воды за счет увеличения содержания в ней вредных примесей как неорганических (минеральные соли, кислоты, щелочи, глинистые частицы), так и органических (нефтепродукты, нефть, ПАВ, пестициды, органические остатки). Физическое загрязнение связано с изменением физических параметров водной среды и определяется тепловыми, механическими и радиоактивными примесями. Биологическое загрязнение заключается в изменении свойств водной среды в результате увеличения количества не свойственных ей видов микроорганизмов, растений и животных (бактерии, грибы, простейшие, черви), привнесенных извне. Загрязнения, поступающие в атмосферу, с осадками возвращаются на землю и попадают в водоемы и почву.
Сточными водами предприятий промышленности и агропромышленного комплекса загрязняются реки, озера и моря. Быстрое развитие химических отраслей промышленности, образование значительных количеств сточных вод, загрязненных различными химическими веществами, повышение требований к качеству очищенных сточных вод обусловливают широкое применение разнообразных методов их очистки [1].
Почти вся вода, которая используется человеком для различных целей, снова возвращается в источник. Однако возвращает её человек в загрязнённом, не пригодном для повторного применения виде. Воду, которая возвращается после использования человеком в водоемы, необходимо очищать.
Для предохранения водоемов от загрязнений сточными водами производится ряд мероприятий: изменение технологического режима производства, многократное использование отработанной воды на других операциях, извлечение и утилизация ценных веществ из стоков, получение новых продуктов, и наконец, очистка производственных сточных вод.
1 Литературный обзорСпособы очистки сточных вод разделяются на: механические, химические, физико-химические, биологические, термические.
Указанные методы очистки подразделяются на рекуперационные и деструктивные. Рекуперационные методы предусматривают извлечение из сточных вод и дальнейшую переработку всех ценных веществ. В деструктивных методах вещества, загрязняющие воды, подвергаются разрушению путем окисления или восстановления. Продукты разрушения удаляются из воды в виде газов или осадков.
Выделяют следующие методы очистки сточных вод:
–Очистка от суспензированных и эмульгированных примесей.
1 Методы очистки от грубодисперсных примесей: отстаивание, процеживание и фильтрация, флотация, осветление во взвешенном осадке, центробежное фильтрование и отстаивание.
2 Методы очистки от мелкодисперсных примесей: коагуляция, флокуляция, электрокоагуляция, электрофлотация.
– Очистка от растворенных примесей.
1 Методы очистки от минеральных примесей: дистилляция, ионный обмен, обратный осмос, электродиализ, замораживание, реагентные.
2 Методы очистки от органических примесей.
2.1 Регенеративные: экстракция, ректификация, адсорбция, обратный осмос и ультрафильтрация.
2.2 Деструктивные: биохимические, жидкофазного окисления, парофазного окисления, окисления, радиационного окисления, электрохимического окисления.
3 Методы очистки от газов: отдувка, нагрев, реагентные методы.
– Методы устранения и уничтожения нерастворенных и растворенных примесей: устранение, закачка в скважины, захоронения, закачка в глубины морей, термическое уничтожение.
Выбор метода очистки и конструктивное оформление процесса производятся с учетом следующих факторов:
1) санитарных и технологических требований, предъявляемых к качеству очищенных вод с учетом дальнейшего их использования;
2) количества сточных вод;
3) наличия у предприятия необходимых для процесса обезвреживания энергетических и материальных ресурсов (пар, топливо, сжатый воздух, электроэнергия, реагенты, сорбенты), а также необходимой площади для сооружения очистных установок;
4) эффективности процесса обезвреживания [2].
Перед более тонкой очисткой сточные воды процеживают через решетки и сита, которые устанавливают перед отстойниками с целью извлечения из них крупных примесей, которые могут засорить трубы и каналы.
Решетки могут быть неподвижными, подвижными, а также совмещенными с дробилками (комминуторы). Наибольшее распространение имеют неподвижные решетки. Решетки изготовляют из металлических стержней и устанавливают на пути движения сточных вод под углом 60-75°. Стержни могут иметь круглое или прямоугольное сечение. Стержни с круглым сечением имеют меньшее сопротивление, но быстрей засоряются, поэтому чаще используют прямоугольные стержни, закругленные со стороны входа воды, в решетку.
Рисунок 1 – Решетки с граблями для очистки: 1 – решетка; 2 – бесконечная цепь; 3 – грабли
Решетки очищают граблями, которые могут быть установлены по-разному (рисунок 1). Ширина прозоров в решетке равна 16-19 мм. Скорость сточной воды между стержнями принимается равной 0,8-1 м/с.
Снятые с решеток загрязнения направляют на переработку. Для измельчения отходов используют дробилки. Решетки-дробилки представляют собой агрегат, совмещающий функции решетки и дробилки. Дробилки измельчают отходы, не извлекая их из воды.
Для удаления более мелких взвешенных веществ, а также ценных продуктов применяют сита, которые могут быть двух типов: барабанные или дисковые. Сито барабанного типа представляет собой сетчатый барабан с отверстиями 0,5-1 мм. При вращении барабана сточная вода фильтруется через его внешнюю или внутреннюю поверхность и в зависимости от подвода воды снаружи или внутрь. Задерживаемые примеси смываются с сетки водой и отводятся в желоб. Сита применяют в текстильной, целлюлозно-бумажной и кожевенной промышленности [3].
Для разделения взвешенных частиц на фракции могут быть использованы фракционаторы, основной частью которых является вертикальная сетка, разделяющая емкость на две части (рисунок 2). Диаметр отверстий сетки 60-100 мкм. Сточная вода через сопло поступает внутрь фракционатора и делится на грубую и тонкую фракции. При разделении 50-80% взвешенных частиц остается в грубой фракции.
Рисунок 2 – Фракционатор: 1 – корпус; 2 – сопло; 3 – сетка
Отстаивание применяют для осаждения из сточных вод грубодисперсных примесей. Осаждение происходит под действием силы тяжести. Для проведения процесса используют песколовки, отстойники и осветлители. В осветлителях одновременно с отстаиванием происходит фильтрация сточных вод через слой взвешенных частиц.
Песколовки. Их применяют для предварительного выделения минеральных и органических загрязнений (0,2-0,25 мм) из сточных вод. Горизонтальные песколовки представляют собой резервуары с треугольным или трапецеидальным поперечным сечением. Глубина песколовок 0,25-1 м. Скорость движения воды в них не превышает 0,3 м/с. Разновидностью горизонтальных песколовок являются песколовки с круговым движением воды в виде круглого резервуара конической формы с периферийным лотком для протекания сточной воды. Осадок собирается в коническом днище, откуда его направляют на переработку или в отвал. Применяются при расходах до 7000 м3/сут. Вертикальные песколовки имеют прямоугольную или круглую форму, в них сточные воды движутся с вертикальным восходящим потоком со скоростью 0,05 м/с.
Конструкцию песколовки выбирают в зависимости от количества сточных вод, концентрации взвешенных веществ. Наиболее часто используют горизонтальные песколовки.
Горизонтальные отстойники. Они представляют собой прямоугольные резервуары, имеющие два и более одновременно работающих отделения (рисунок 3а). Вода движется с одного конца отстойника к другому.
Глубина отстойников равна Н = 1,5-4 м, длина 8-12 м, а ширина коридора 3-6 м. Равномерное распределение сточной воды достигается при помощи поперечного лотка. Горизонтальные отстойники рекомендуется применять при расходах сточных вод свыше 15000 м3/сут. Эффективность отстаивания достигает 60%. Горизонтальную скорость движения воды в отстойнике принимают не более 0,01 м/с. Продолжительность отстаивания 1-3 ч.
Рисунок 3 – Отстойники: а – горизонтальный: 1 – входной лоток, 2 – отстойная камера, 3 – выходной лоток, 4 – приямок; б – вертикальный: 1 – цилиндрическая часть, 2 – центральная труба, 3 – желоб, 4 – коническая часть; в – радиальный: 1 – корпус, 2 – желоб, 3 – распределительное устройство, 4 – успокоительная камера, 5 – скребковый механизм; г – трубчатый; д – с наклонными пластинами: 1 – корпус, 2 – пластины, 3 – шламоприемникВертикальные отстойники. Схема вертикального отстойника одной из конструкций показана на рисунке 3б. Отстойник представляет собой цилиндрический (или квадратный в плане) резервуар с коническим днищем. Сточную воду подводят по центральной трубе. После поступления внутрь отстойника вода движется снизу вверх к желобу. Для лучшего ее распределения и предотвращения образования мути трубу делают с раструбом и распределительным щитом. Таким образом, осаждение происходит в восходящем потоке, скорость которого равна 0,5-0,6 м/с. Высота зоны осаждения — 4-5 м. Эффективность осаждения вертикальных отстойников ниже на 10-20%, чем в горизонтальных.
Радиальные отстойники. Они представляют собой круглые в плане резервуары (рисунок 3в). Вода в них движется от центра к периферии. При этом минимальная скорость наблюдается у периферии. Такие отстойники применяют при расходах сточных вод свыше 20000 м3/сут. Глубина проточной части отстойника — 1,5-5 м, а отношение диаметра к глубине от 6 до 30. Обычно используют отстойники диаметром 16-60 м. Эффективность их осаждения составляет 60%.
Повысить эффективность отстаивания можно путем увеличения площади отстаивания и проведения процесса осаждения в тонком слое жидкости. В последнем случае используют трубчатые и пластинчатые отстойники. При малой глубине отстаивания процесс протекает за короткое время (4-10 мин), что позволяет уменьшить размеры отстойников.
Рабочими элементами трубчатых отстойников являются трубки диаметром 25-50 мм и длиной 0,6-1 м. Трубки можно устанавливать с малым (до 5°) и большим (45-60°) наклоном. Трубчатый отстойник с небольшим наклоном работает периодически. Такие отстойники используют для осветления сточных вод с небольшим содержанием взвешенных частиц при расходах 100-10000 м3/сут. Эффективность очистки 80-83%.
В трубчатых отстойниках с большим наклоном вода проходит снизу-вверх, а осадок непрерывно сползает по дну трубок в шламовое пространство.
Пластинчатые отстойники. Они имеют в корпусе ряд параллельно установленных наклонных пластин. Вода движется между пластинами, а осадок сползает вниз в шламоприемник. Могут быть прямоточные отстойники, в которых направление движения воды и осадка совпадают; противоточные — вода и осадок движутся навстречу друг другу; перекрестные, в которых вода движется перпендикулярно движению осадка. Наиболее распространены противоточные отстойники.
Фильтрование применяют для выделения из сточных вод тонкодиспергированных твердых или жидких веществ, удаление которых отстаиванием затруднено. Разделение проводят при помощи пористых перегородок, пропускающих жидкость и задерживающих диспергированную фазу. Процесс идет под действием гидростатического давления столба жидкости, повышенного давления над перегородкой или вакуума после перегородки.
Осаждение взвешенных частиц под действием центробежной силы проводят в гидроциклонах и центрифугах.
Гидроциклоны. Для очистки сточных вод используют напорные и открытые (низконапорные) гидроциклоны. Напорные гидроциклоны применяют для осаждения твердых примесей, а открытые — для удаления осаждающих и всплывающих примесей. Гидроциклоны просты по устройству, компактны, их легко oбcлуживaть. Они отличаются высокой производительностью и небольшой стоимостью. Эффективность гидроциклонов находится на уровне 70%.
Многоярусные гидроциклоны. Центрифуги. Для удаления осадков из сточных вод могут быть использованы фильтрующие и отстойные центрифуги [2].
Фильтрование через фильтрующие перегородки. В качестве перегородки используют металлические перфорированные листы и сетки из нержавеющей стали, алюминия, никеля, меди, латуни и др., а также разнообразные тканевые перегородки (асбестовые, стеклянные, хлопчатобумажные, шерстяные, из искусственного и синтетического волокна). Для химически агрессивных сточных вод наиболее пригодны металлические перегородки, изготовляемые из перфорированных листов, сеток и пластин, получаемых при спекании сплавов. по конструктивным признакам; по способу съема осадка, наличию промывки и обезвоживания осадка, по форме и положению поверхности фильтрования. В системах очистки сточных вод используют фильтры периодического действия: нутч-фильтры, листовые и фильтр-прессы и фильтры непрерывного действия: барабанные, дисковые, ленточные. Из фильтров периодического действия наиболее простыми по устройству являются нутч - или друк-фильтры. Они предназначены для разделения нейтральных, кислых и щелочных суспензий. Для разделения труднофильтруемых суспензий применяют фильтр-прессы, работающие при давлении 0,3-1,2 МПа. Листовой фильтр представляет собой емкость, в которой размещены листовые элементы. Наиболее эффективно листовые фильтры используют в процессах сгущения суспензий. Непрерывные высокопроизводительные барабанные вакуум-фильтры применяют для разделения труднофильтруемых суспензий. Дисковые фильтры предназначены преимущественно для фильтрования суспензий с невысокой скоростью осаждения твердой фазы, а также для разделения легкоиспаряющихся, вязких, окисляемых и токсичных суспензий. Фильтры с зернистой перегородкой. В процессах очистки сточных вод как правило приходится иметь дело с большим количеством воды, поэтому применяют фильтры, для работы которых не требуется высоких давлений. Исходя из этого, используют фильтры с сетчатыми элементами (микрофильтры и барабанные сетки) и фильтры с фильтрующим зернистым слоем. По характеру механизма задерживания взвешенных частиц различают два вида фильтрования: 1) фильтрование через пленку (осадок) загрязнений, образующуюся на поверхности зерен загрузки; 2) фильтрование без образования пленки загрязнений. В первом случае задерживаются частицы, размер которых больше пор материала, а затем образуется слой загрязнений, который является также фильтрующим материалом. Такой процесс характерен для медленных фильтров, которые работают при малых скоростях фильтрования. Во втором случае фильтрование происходит в толще слоя загрузки, где частицы загрязнений удерживаются на зернах фильтрующего материала адгезионными силами. Такой процесс характерен для скоростных фильтров. Фильтры с зернистым слоем подразделяют на медленные и скоростные, открытые и закрытые. Высота слоя в открытых фильтрах равна 1-2 м, в закрытых 0,5-1 м. Напор воды в закрытых фильтрах создается насосами.
Медленные фильтры используют для фильтрования некоагулированных сточных вод. Скорость фильтрования в них зависит от концентрации взвешенных частиц: до 25 мг/л принимают скорость фильтрования 0,2-0,33 м/ч; при 25-30 мг/л — 0,1-0,2 м/ч. Достоинством фильтров является высокая степень очистки сточных вод. Недостатки: большие размеры, высокая стоимость и сложная очистка от осадка. Скоростные фильтры могут быть двух типов: однослойные и многослойные. У однослойных фильтров фильтрующий слой состоит из одного и того же материала, у многослойных—из различных материалов.
Сточную воду подают внутрь фильтра, где она проходит через фильтрующий материал и дренаж и удаляется из фильтра. После засорения фильтрующего материала проводят промывку подачей промывных вод снизу вверх. Дренажное устройство выполняют из пористобетонных сборных плит. На нем размещают фильтрующий материал (в 2-4 слоя) одного гранулометрического состава. Общая высота слоя загрузки равняется 1,5-2 м. Скорость фильтрования принимается равной 12-20 м/ч.
Осветлители. Их применяют для очистки природных вод и для предварительного осветления сточных вод некоторых производств. Используют, в частности, осветлители со взвешенным слоем осадка, через который пропускают воду, предварительно обработанную коагулянтом.
Воду с коагулянтом подают в нижнюю часть осветлителя. Хлопья коагулянта и увлекаемые им частицы взвеси поднимаются восходящим потоком воды до тех пор, пока скорость выпадения их не станет равной скорости восходящего потока — сечение I-I.
Рисунок 4 – Блок осветлителя: 1 – осветлитель; 2 – желоб; 3 –осадкоуплотнительВыше этого сечения образуется слой взвешенного осадка, через который фильтруется осветленная вода. При этом наблюдается процесс прилипания частиц взвеси к хлопьям коагулянта, осадок удаляется в осадкоуплотнитель, а осветленная сода поступает в желоб, из которого ее направляют на дальнейшую очистку. Образование и уплотнение осадка в осадкоуплотнителе происходит в условиях непрерывного поступления взвеси [3].2 Описание технологической схемы узла механической очистки сточных водСточные воды завода «ИХЗК» поступают в водосборный бассейн. Здесь стоки со всего производства смешиваются аэрацией при помощи воздуходувки, а затем перекачиваются насосом и направляются в узел очистки сточных вод.
Сточная вода проходит через решетки, где происходит процеживание. Очищенная вода подается насосами дальше, а шлам, осевший на решетках, очищается граблями и направляется в шламосборник.
Вода, очищенная от крупных примесей, поступает в секцию отстаивания, где сначала в песколовке, затем в горизонтальных отстойниках происходит выделение минеральных и органических загрязнений из сточных вод под действием силы тяжести. Время пребывания стоков в них не менее 1,5 часа.
Очищенная вода направляется в осветлитель. Туда же подаётся сточная вода от производства катализаторов гидрокрекинга в качестве коагулянта. Осадок направляется в шламосборник.
Далее вода направляется на пресс-фильтр, где происходит отделение мелкодисперсной фазы. Шлам также направляется в емкость для сбора шлама.
Вода самотеком перетекает на следующие этапы очистки – на (например, на химическую или биологическую).
Принципиальная схема узла механической очистки сточных водПозиции:
А – решетка,
Б – песколовка,
В – горизонтальный отстойник,
Г – осветлитель,
Д – пресс-фильтр.
Потоки:
I – сточная вода от производства,
II – шлам, осевший на решётке,
III – вода на дальнейшую очистку,
IV – осадок песколовки,
V – вода на доочистку в отстойник,
VI – шлам отстойника,
VII – вода в фильтр,
VIII – шлам осветителя,
IX – сточные воды от производства катализатора гидрокрекинга в качестве коагулянта,
X – вода на фильтр,
XI – осадок фильтра,
XII – вода на дальнейшую доочистку.3 Исходные данные
| Состав стоков | Расход, кг/час |
| Твердая фаза | 70 |
| Взвешенные вещества | 105 |
| Солесодержание | 70 |
| Вода | 69755 |
www.coolreferat.com
Классификация сточных вод в промышленном водоснабжении
Сточные воды как ресурс промышленного водоснабжения можно подразделить на несколько групп в зависимости от экономичности их использования для водоподготовки.
К первой группе следует отнести сточные воды с минерализацией до 3 кг/м3 , не содержащие органических загрязнений либо содержащие органические вещества, которые можно удалить сорбцией на гидроксидах алюминия и железа при очистке воды коагулянтами или сорбировать активными углями, полимерными смолами и другими материалами с развитой пористостью и поверхностью. Эти сточные воды после очистки от органических веществ можно обессоливать методами ионного обмена.
Ко второй группе целесообразно отнести сточные воды с минерализацией от 3 до 10–15 кг/м3 . Для обессоливания таких сточных вод пригодны методы электродиализа и обратного осмоса, но применять эти методы можно только после очистки воды от органических веществ, катионов жесткости и железа. Эти методы обессоливания воды пока еще не нашли применения в установках достаточно большой мощности. Однако в этой области достигнуты успехи, позволяющие надеяться на создание таких установок в ближайшие несколько лет.
К третьей группе следует отнести сточные воды с минерализацией более 15 г./л, обессоливание которых возможно лишь термическими методами. Для защиты внешней среды такие методы деминерализации сточных вод приходится иногда применять, но затраты на их осуществление делают использование сточных вод третьей группы в качестве ресурса водоснабжения промышленности мало перспективными
К сегодняшнему дню разработано несколько способов очистки производственных стоков. Отличие между этими способами состоит и в лежащей в их основе природе процессов, и в технологических параметрах.
Можно выделить три основных способов очистки сточных вод: химико-физические, механические, и биологические. К механическим способам очистки сточных вод можно отнести фильтрование, осаждение, и флотацию стоков.
Механический этап
Производится предварительная очистка поступающих на очистные сооружения сточных вод с целью подготовки их к биологической очистке. На механическом этапе происходит задержание нерастворимых примесей.
Сооружения для механической очистки сточных вод:
решётки (или УФС – устройство фильтрующее самоочищающееся) и сита ;
песколовки ;
первичные отстойники ;
мембранные элементы;
септики .
Для задержания крупных загрязнений органического и минерального происхождения применяются решётки и для более полного выделения грубодисперсных примесей – сита . Максимальная ширина прозоров решётки составляет 16 мм. Отбросы с решёток либо дробят и направляют для совместной переработки с осадками очистных сооружений, либо вывозят в места обработки твёрдых бытовых и промышленных отходов.
Затем стоки проходят через песколовки , где происходит осаждение мелких частиц (песок, шлак, бой стекла т. п.) под действием силы тяжести, и жироловки , в которых происходит удаление с поверхности воды гидрофобных веществ путём флотации . Песок из песколовок обычно складируется или используется в дорожных работах.
В последнее время мембранная технология становится перспективным способом при очистке сточных вод. Очистка сточных вод с использованием прогрессивной мембранной технологии применяется в комплексе с традиционными способами, для более глубокой очистки стоков и возврат их в производственный цикл.
Очищенные таким образом сточные воды переходят на первичные отстойники для выделения взвешенных веществ. Снижение БПК составляет 20–40 %.
В результате механической очистки удаляется до 60–70 % минеральных загрязнений, а БПК5 снижается на 30 %. Кроме того, механическая стадия очистки важна для создания равномерного движения сточных вод (усреднения) и позволяет избежать колебаний объёма стоков на биологическом этапе.
Метод осаждения может использоваться, например, для очистки сточных вод от взвешенных веществ. Фильтрация сточных вод при помощи данного метода можно организовать двумя различными способами: либо под действием силы тяжести – при отстаивании сточных вод, или же под действием центробежной силы. Установки, очищающие сточные воды такими способами, как правило, могут удалять нерастворимые взвеси размером более нескольких долей милиметра. При фильтрации сточных вод нередко используют многоступенчатые отстойники. При этом частично очищенная на первой ступени сточная вода под напором подается в следующие отстойники.
Другим методом очистки производственных сточных вод и загрязненных вод другого происхождения от крупнодисперсных субстанций является метод флотации. Суть данной методики состоит в переносе загрязняющих агентов на поверхность обрабатываемых сточных вод при помощи воздушных пузырьков. Как результат флотации, образуются пенные образованя, содержащте загрязнителиводы, которые, затем, удаляются особыми скребками. Пузырьки воздуха для флотации могут быть получены механическими спосабами – при помощи турбин или форсунок, при помощи электрофлотации воды и другими способами.
Пожалуй, самым широко используемым в настоящее время методом очистки сточных воды от крупнодисперсных агентов является процесс фильтрации стоков через пористые материалы или сетки с нужным пространственным рейтингом фильтрации. Очистка сточных вод с использованием указанных процессов важна, если необходимо использование оборотной воды. Принципиальная схема узла механической очистки сточных вод
Позиции:
А – решетка,
Б – песколовка,
В-горизонтальный отстойник,
Г – осветлитель,
Д – пресс-фильтр.
Потоки:
I – сточная вода от производства,
II – шлам, осевший на решётке,
III – вода на дальнейшую очистку,
IV – осадок песколовки,
V – вода на доочистку в отстойник,
VI – шлам отстойника,
VII – вода в фильтр,
VIII – шлам осветителя,
IX – сточные воды от производства катализатора гидрокрекинга в качестве коагулянта,
X – вода на фильтр,
XI – осадок фильтра,
XII – вода на дальнейшую доочистку.
Сооружения для отстаивания и коагуляции взвесей и коллоидов промышленных сточных вод
Для удаления из сточных вод взвешенных веществ методом отстаивания используют аппараты периодического и непрерывного действия. Отстойники периодического действия целесообразны при небольших объемах сточных вод или при их периодическом поступлении. Обычно они представляют собой металлические или железобетонные резервуары с коническим днищем, из которых вода отбирается декантацией через сифон или специальные желоба. Осадок из таких отстойников удаляют чаще всего вручную. Размеры отстойников периодического действия определяются расходом сточной воды и гидродинамическими свойствами осаждаемой взвеси.
Общая схема биологической очистки сточных вод показана на рис. 1, 2. Механическую очистку сточных вод можно выполнять двумя способами.
Первый способ состоит в процеживании воды сквозь решетки и сита, в результате чего отделяются твердые частицы. Второй способ заключается в отстаивании воды в специальных отстойниках, в результате чего минеральные частицы оседают на дно.
Сточные воды из канализационной сети сначала поступают на решетки или сита, где они процеживаются, а крупные составляющие – тряпки, кухонные отходы, бумага и т. п. – удерживаются. Задержанные решетками и сетками крупные составляющие вывозят для обеззараживания.
Песколовки защищают отстойники от загрязнения минеральными примесями. Конструкция песколовок может быть различной и зависит от количества поступающих стоков. После песколовок воды поступают в первичные отстойники, где осуществляется осаждение нерастворимых взвешенных частиц как органического, так и минерального происхождения. Песколовки бывают горизонтальные, вертикальные и щелевые.
Горизонтальные и вертикальные песколовки применяют на очистных сооружениях, щелевые – на каналах. Горизонтальные и вертикальные песколовки устраивают, если объем хозяйственно-фекальных вод превышает 300 м3 /сут. Песколовки проектируют двухсекционными, чтобы во время ремонта и очистки от песка работала хотя бы одна секция, даже с временной перегрузкой.
В горизонтальной песколовке процесс осаждения песка и других частиц минерального происхождения осуществляется при горизонтальном движении жидкости со скоростью 0,1 м/сек. В вертикальных песколовках осаждение осуществляется в период подъема жидкости снизу вверх со скоростью 0,05 м/сек. Выбор того или иного типа песколовки зависит от общей высотной компоновки сооружения.
Отстойники – основной и наиболее распространенный тип очистных сооружений. В них оседают нерастворенные взвешенные частицы как органического, так и минерального происхождения. Отстойники бывают с горизонтальным движением воды – горизонтальные и с вертикальным движением воды – вертикальные.
При больших расходах сточных вод применяют отстойники непрерывного действия. При расходе сточных вод не более 50000 м3 /сут используют вертикальные отстойники.Сточная вода подводится по лотку и центральной трубе в нижнюю часть отстойника. Выходящая из центральной трубы вода движется снизу вверх к сборным лоткам и отводящему лотку. Во время движения «сточной воды из нее выпадают взвеси, – удельный вес которых больше удельного веса воды. Отстойники рассчитывают по заданному расходу Q и времени отстаивания t, которое определяют на основании результатов опытов по отстаиванию данной или аналогичной сточной жидкости
Кроме этого бывают радиальные отстойники, в которых вода движется в радиальном направлении. Расчет отстойников для хозяйственно-фекальных вод выполняется с наибольшим приплывом сточных вод.
Отстойники могут быть первичными и вторичными. Первичные отстойники устанавливают перед сооружениями биологической очистки, а вторичные – устанавливают для вторичного просветления воды после сооружений биологической очистки. После биофильтров вторичные отстойники одновременно являются и контактными. Если местные условия позволяют выпускать сточные воды после первых отстойников в водоемы, то в схеме механической очистки должно предусматриваться обеззараживание (хлорирование) в контактном резервуаре.
Осадок, полученный в первичных отстойниках, перегнивает, а затем его высушивают на специально отведенных площадках и используют в качестве сельскохозяйственного удобрения. Вертикальные отстойники могут быть прямоугольными или круглыми в плане.
Чаще всего используются круглые отстойники, которые представляют собой резервуары со срезанным коническим днищем. В центре отстойника устанавливается труба, по которой сточные воды поступают к нижней части отстойника. По периферии отстойника устраивают сборные желоба. Осаждение суспензии в отстойнике осуществляется тогда, когда сточная вода отбивается от зонта и центральной трубы и со скоростью 0,7 мм/сек поднимается вверх. Образовавшийся в отстойнике осадок удаляется иловой трубой под действием столба воды.
Горизонтальные отстойники представляют собой резервуары, длина которых в 4–5 раз больше их ширины. Устраивают их преимущественно из железобетона, кирпича, камня и других водостойких материалов. Резервуары имеют наклон в сторону приямка, который устраивают вначале отстойника (за потоком воды). Такая конструкция обеспечивает наиболее интенсивное осаждение суспензии.
Для равномерного распределения потока сточных вод по ширине отстойника вначале и в конце его устраивают желоба. Для распределения жидкости по всей глубине отстойника в начале на некоторую глубину устанавливается отбойная доска. Чтобы предотвратить вынос на поверхность жидкости веществ, которые всплывают, в конце отстойника устанавливают плавающую доску.
В больших отстойниках для удаления осадка устанавливают механические скребки, с помощью которых осадок подается в приямок, а оттуда удаляется иловой трубой. Радиальные отстойники являются разновидностью горизонтальных. В плане они представляют собой круглые железобетонные резервуары, в которых жидкость движется в горизонтально-радиальном направлении от центра к периферии.
Вода поступает в центральную распределительную трубу, а собирается периферийным лотком. В отстойниках данного типа хорошо объединяется смена рабочего сечения с динамикой осаждения суспензии. Поперечное сечение отстойника от центральной трубы к периферийному лотку постепенно увеличивается.
Обычный эффект осветления сточных вод в первичных отстойниках не более 60 %, а вынос взвешенных частиц превышает 100–150 мг/л, что создает неблагоприятные условия для дальнейшей биологической очистки сточных вод. Для большей эффективности осветления сточных вод применяют взвешенные фильтры (аналогично с осветлением питьевой воды). В осветлителях со взвешенным фильтром осуществляется взаимная коагуляция взвешенных частиц или флокуляция.
Так как загрязненные сточные воды являются дисперсной системой, в которой крупные частицы в совокупности с мелкими ускоряют коагуляцию, задача состоит в том, чтобы создать оптимальные условия для коагуляции сточных вод. Для этого выполняют предварительную аэрацию сточных вод в аэраторах или в биокоагуляторах.
Аэраторы и биокоагуляторы – это сооружения, в которых осуществляются процессы безреагентной коагуляции и флокуляции примесей с чрезмерным илом при продувке воды сжатым воздухом.
Аэраторы представляют собой прямоугольные резервуары с перегородками для удлинения путей движения сточной воды. Аэраторы служат для повышения степени осветления сточных вод в отстойниках, для устранения из сточной воды жидкого жира и подготовки к биологической очистке стоков.
Аэрация представляет собой продувание сточной воды воздухом на протяжении 10–30 мин при наличии активного ила со вторичных отстойников. Воздух подается снизу через отверстия в трубах или через фильтры.
Биокоагулятор представляет собой вертикальный или горизонтальный отстойник с кольцевой отстойной зоной и центральной камерой биокоагуляции, в которой осуществляется перемешивание и контакт излишнего активного ила со сточными водами. Чтобы снизить расход воздуха, в центральной камере биокоагуляции, в углах, предусматривают четыре треугольные короба, а на глубине 2,5–3,0 м устанавливают горизонтальные короба с фильтрующими пластинами.
Смесь воды с излишками активного ила подают подводящим лотком в центральную трубу. Сточную воду вводят в биокоагулятор ниже фильтрующих пластин, чтобы избежать засорения их крупными примесями. Концентрация подаваемого активного ила составляет приблизительно 7 г/л, а его количество должно составлять приблизительно 1 % от расхода сточных вод.
К фильтрующим пластинам подводят сжатый воздух. При помощи сжатого воздуха перемешивают активный ил со сточными водами и поддерживают ил во взвешенном состоянии. Интенсивность аэрации сохраняют в пределах 1,8–2,0 м2 /час.
Жидкость, барбатированная воздухом, приобретает циркуляционное направление движения по четырем циркуляционным коробам, установленным в углах камеры биокоагуляции. Короба короче стенок, которые отгораживают камеру биокоагуляции. В кольцевой отстойной зоне биокоагулятора, между центральной камерой и наружными стенами, создается взвешенный слой активного ила, уровень которого зависит от расхода сточных вод.
Взвешенный слой благоприятствует коагуляции загрязнений, позволяет выровнять скорость подъема воды в отстойной зоне и ликвидировать обычную для вертикальных отстойников направленность вертикального потока жидкости. Профильтрованная сквозь взвешенный слой вода переливается через периферийный водослив в сборный лоток. Перед периферийным лотком устанавливают доску, которая препятствует выносу плавающих частиц. Уплотненный ил удаляется иловой трубой под гидростатическим давлением после открытия задвижки.
Механическую очистку стоков просто необходимо проводить. Она медленно подготавливает стоки к последующей биологической очистке. Если пренебречь столь важным и ответственным процессом, то вы рискуете тем, что в процессе биологической очистки вы не добьетесь максимального результата. Принцип механической очистки заключается в том, что на данном этапе из стоков удаляются все твердые нерастворимые вещества и примеси, которые могут повредить дальнейшее очистное оборудование и сооружения.
www.yurii.ru
