2.Методи та схеми очищення стічних вод
Очищують побутові стічні води механічним та біохімічним способами, а бактерії знищують знезаражуванням (дезінфекцією).
Для очищення міських стічних вод використовують:
механічні,
хімічні,
фізико- хімічні
біологічні методи.
Для цього використовують комплекс окремих споруд, в яких за рухом стічної води вона послідовно звільняється спочатку від крупних, а потім від все менших за розмірами забруднень.
На відміну від очищення міських стічних вод, для деяких видів виробничих стоків доцільно застосовувати хімічні або фізико-хімічні методи очищення, наприклад, для видалення зі стічної води іонів важких металів або токсичних сполук.
Під час хімічного очищення забруднення зі стічних вод видаляються в результаті реакцій між забрудненнями та реагентами, які вводять у воду.
В цьому випадку можуть утворюватись сполуки, що випадають в осад, або має місце газовиділення.
Процесами хімічного очищення є також нейтралізація та хімічне окиснення.
До фізико-хімічних методів очищення стічних вод відносять сорбцію, екстракцію, евапорацію, коагуляцію, флотацію, електроліз, іонний обмін, кристалізацію та інші.
а) б) |
Рис.1. Технологічні схеми очищення побуто-вих стічних вод: 1 - подавання стічних вод; 2 - решітки; 3 – піскоулов-лювачі; 4 - двоярусні відстійники; 5 - поля зрошення або фільтрації; 6 - мулові майданчики; 7- піскові майданчики; 8- первинний відстійник; 9 - біологічні фільтри або аеротенки; 10 – вторинний відстійник; 11 - контактний резервуар; 12 - випуск у водойму; 13- введення хлору; 14 - відведення мулу; 15 - споруди обробки мулу |
ВИСНОВОК: Вибір методу очищення стічних вод і підбір складу очисних споруд є досить складним завданням і залежить від ряду факторів і необхідного ступеню очищення, потреби забезпечення економічної експлуатації очисних споруд, можливості утилізації зі стічних вод цінних речовин та використання очищеної води в системах технічного водопостачання підприємств, рельєфу місцевості, гідрогеологічних умов, чисельності населення, кількості стічних вод та інших.
3.Споруди для механічного очищення.
Механічне очищення (проціджування, відстоювання, прояснення та фільтрування) застосовують для видалення з води, переважно, завислих речовин.
Для цього використовують решітки, пісковловлювачі, відстійники, жировловлювачі, нафтовловлювачі, гідроциклони, фільтри
Решітки – для видалення крупних часток (ганчірки, мочала, папір тощо);
Піскоуловлювачі – для затримання крупних мінеральних домішок (пісок, шлак тощо);
Відстійники – для видалення завислих речовин, мулу.
Ганчір'я, папір, кістки, рештки овочів та фруктів, різні промислові відходи затримують решітками і подрібнюють в дробарках.
Вода після решіток направляється в пісковловлювачІ, в яких затримують забруднення мінерального походження (пісок, зола, шлак).
Основна маса забруднень органічного походження, що знаходяться в завислому стані, відділяється від стічної рідини у первинних відстійниках.
Речовини, питома вага яких більша за питому вагу води, осідають на дно. Речовини, що легші за воду (жири, масла, нафта та нафтопродукти, різні смоли), випливають на поверхню.
Осад з пісковловлювачів зневоднюють на піскових майданчиках або в піскових бункерах.
Осад з первинних відстійників здатний до гниття і тому його направляють на спеціальні споруди обробки осаду.
В деяких спорудах механічного очищення (септики, двоярусні відстійники, прояснювачі-перегнивачі) поєднуються процеси прояснення стічної рідини та обробки осаду, що випав.
Для невеликої продуктивності придатна схема (рис. 1, а), в якій механічне очищення забезпечується решітками, піскоуловлювачами, двоярусними відстійниками, а біологічне відбувається на полях зрошення, фільтрації, у біологічних ставках.
Пісок, який видаляють піскоуловлювачами, направляють для підсушування на піскові майданчики.
Мул, що осідає у двоярусних відстійниках, зброджується в їхній нижній частині і періодично надходить на мулові майданчики.
У разі великих витрат стічних вод використовують схему (рис. 1,б), за якою для біологічного очищення води застосовують біофільтри або аеротенки.
Досить рідко механічне очищення є кінцевою стадією. Частіше воно передує біологічному очищенню.
Решітки представляють собою лоток, в якому під кутом 60 градусів встановлюється рама зі стержнів прямокутної форми і прозорами між ними не більше 16 мм.
Решітки встановлюються у приймальних резервуарах насосних станцій і на очисних спорудах в каналах, що підводять стічну рідину.
Для попередження засмічення або утворення значних підпорів води, решітки повинні систематично очищуватись від покидьків.
Решітки поділяють за:
шириною щілин - на грубі з щілинами від ЗО до 200 мм та звичайні - від 5 до 25 мм;
конструктивними особливостями - на нерухомі й рухомі, які періодично або безперервно піднімають зі стічних вод для очищення від покидьків;
способами очищення від покидьків - з ручним та механічним очищенням.
При невеликій продуктивності покидьки з решітки декілька разів на день знімаються вручну металевими граблями, а при великій – механізованими граблями, в яких зубці входять в прозори між стержнями і періодично електродвигуном та ланцюгом підіймається до гори разом із покидьками.
Для зручності обслуговування решітки часто встановлюють під кутом 60-70° до горизонту (Рис.2а).
Якщо кількість забруднень, що затримується на них, складає 0,1 м3/добу і більше, то очищення решіток повинно бути механізованим.
На решітках з щілинами 16 мм затримується в середньому 8 л в рік покидьків на одну людину; об'ємна маса їх становить - 750 кг/м3, вологість - 80 %.
Решітки можуть мати дробарки, які дроблять покидьки і знову скидають їх перед решіткою.
В даний час досить велике поширення отримали комбіновані апарати - решітки-дробарки (комінутори), в яких затримані забруднення подоібнюються без їх видалення з потоку (Рис.2б).
Рис.2
Піскоуловлювачі – повинні затримувати важкі мінеральні частки крупністю 0,15…0,2 мм (гідравлічна крупність 13,2…18,7 мм) за рахунок гравітаційних сил.
Рекомендується використовувати горизонтальні, аеровані та тангенціальні піскоуловлювачі.
Найпростіші за конструкцією горизонтальні піскоуловлювачі.
Стічна вода проходить горизонтальним потоком із швидкістю 0.3 м/с, пісок осідає в нижній частині і періодично відводиться дренажною трубою.
Рис.4. Горизонтальні пісковловлювачі:
а - з прямолінійним рухом води; б - з рухом води по колу: 1 - підвід води; 2 - відвід води; 3 - відвід осаду
Відстійники є основною спорудою механічного очищення стічних вод.
Вони використовуються для видалення грубодисперсних речовин, що осідають або спливають.
Розрізняють первинні відстійники, які встановлюють перед спорудами біологічного очищення, та вторинні відстійники - для відділення активного мулу або біоплівки.
Залежно від напрямку потоку води відстійники поділяють на горизонтальні, вертикальні та радіальні.
Відстійники – використовуються для затримання, в основному, речовин органічного походження.
Кількість первинних відстійників повинна бути не менше двох, вторинних – трьох.
В залежності від технологічних схем, способу обробки осаду, продуктивності споруд передбачаються вертикальні, радіальні, з збірно-розподільним пристроєм, що обертається, горизонтальні відстійники.
Продуктивність відстійників визначається в залежності від типу відстійників, геометричних розмірів, необхідного ефекту прояснення.
Коефіцієнт використання об’єму відстійників залежить від типу відстійників і дорівнює 0,35…0,85.
Ефект відстоювання дорівнює 50…70 %.
Двоярусний відстійник (рис.4) – це резервуар (круглий чи прямокутний), у верхній частині якого розташовано осадові жолоби.
Вода тече горизонтальним потоком жолобами (час відстоювання 1,5 год).
Осад випадає донизу і щілиною у дні жолоба потрапляє в нижню осадову частину, де упродовж 60...180 днів відбувається його аеробне розкладання.
З нижньої частини відстійника муловою трубою осад під гідростатичним тиском надходить на мулові майданчики.
При проектуванні відстійників слід приймати площу вільної поверхні води не менше 20 %, відстань між стінками жолобів не менше 0,5 м, глибину осадового жолобу – 1,2…2,5 м, ширину щілини жолобу – 0,15 м, висоту шару води від щілини жолобу до рівня осаду – 0,5 м, кут конічного днища до горизонту 30 градусів, ефективність затримання завислих речовин –40…50 %.
