Запитання для самоконтролю

1. Наведіть загальну класифікацію промислових стічних вод. Поясніть, для яких технологічних процесів можна застосовувати системи оборотного водопостачання.

2. У чому полягає сутність явища евтрофікації вод? Що таке сапробії?

3. Від чого залежить самоочищувальна здатність водойм? Відповідь поясніть.

4. Перелічіть основні показники якості води, за якими визначають ефективність роботи очисних споруд. Що таке хімічне та біохімічне споживання кисню?

Тема 3 Методи обробки води та основні технологічні процеси

Освітлення стічних вод методом відстоювання. Закономірності руху тіл у рідині під впливом сил тяжіння дозволяють визначити швидкість вільного осадження часток монодисперсної зависі за умови, що частки в процесі осадження не злипаються та не змінюють своєї форми і розмірів. Вільне осадження частинок проявляється на перших етапах процесу відстоювання. Зі зростанням концентрації все більшого значення набуває колективне осадження, що супроводжується значним згущенням осаду. Зависі стічних вод складаються, як правило, з полідисперсних часток, час осадження яких є різним в залежності від їх розмірів (табл. 3.1). Крім того, швидкість осадження може суттєво змінюватися в процесі відстоювання внаслідок коагуляції частинок.

Таблиця 3.1. Час осадження часток в залежності від їх розмірів

Тип зважених часток	Розмір часток, мм	Час осадження на глибину 1 м
Колоїдні	2·10–4–1·10–6	4 роки
Тонка глина	1·10–3–9·10–4	0,5–2 місяці
Мул	5·10–2–27·10–4	10–30 хв
Середній пісок	0,5	20 с

Кінетика осадження полідисперсної зависі у циліндрі може бути описана за допомогою наступної моделі. Через певний проміжок часу від початку осадження у верхній частині циліндра з’являється чітка межа між освітленою водою та зависсю. Поряд з утворенням зони освітленої води та області вільного осадження, на дні циліндра утворюється осад, в якому йде повільне ущільнення часток. Відстоювання завершується, коли область вільного осадження та перехідна зона зникають. При цьому відбувається значне ущільнення згущеної суспензії, що відповідає її повному розділенню на осад та освітлену рідину.

Типи відстійників

Для освітлення стічних вод широко застосовують відстійники періодичної та безперервної дії. Перші використовують зазвичай при невеликих надходженнях стічної води, другі – при постійно великих її кількостях.

Вертикальні відстійники являють собою циліндричні чи квадратні у плані резервуари з конічним дном діаметром до 10 м та потужністю до 3000 м³/добу. Рух освітленої води у відстійниках відбувається у вертикальному напрямку – знизу вверх. Зважені частки осідають у висхідному потоку води, розрахункова швидкість якого, як правило, не повинна перевищувати 0,5–0,6 мм/с. Висота зони осадження зазвичай складає 4–5 м. Збір освітленої води здійснюється за допомогою периферійних чи радіальних жолобів через водозлив. Осад, що випав у мулову частину відстійника, видаляється по муловій трубі. Нахил конічної частини дна відстійника складає не менше 45–50 для забезпечення сповзання осаду. Ефективність освітлення води у вертикальному відстійнику зазвичай на 10–20% нижча, ніж у горизонтальному чи радіальному. Вертикальні відстійники застосовують в якості первинних засобів очищення на загальнозаводських очисних спорудах.

Горизонтальні відстійники – прямокутні резервуари глибиною 1,5–4,0 м, довжиною, що є в 8–12 разів більшою за глибину, з шириною коридору 3–6 м. Видалення осаду з них здійснюється гідравлічним методом або рухомими скребками. Рівномірний розподіл стічної води здійснюється за допомогою поперечного лотку з водозливом чи дірчатої перетинки. Для затримки плаваючих речовин біля виходу з відстійника встановлюють перетинку, занурену у воду на 0,25 м. Горизонтальна швидкість руху води у відстійнику зазвичай не перевищує 10–12 мм/с, а для стічних вод, що містять пластівці гідроксидів алюмінію та феруму (ІІІ), складає 3–5 мм/с. Тривалість відстоювання води від 1 до 3 год. За коагуляційної очистки стічних вод ці відстійники оснащують камерами утворення пластівців.

Радіальні відстійники – це округлі у плані резервуари діаметром 60–100 м, вода у яких рухається по радіусу від центру до периферії. Швидкість руху води є змінною: в центрі вона максимальна, а на периферії мінімальна. Стічна вода через центральний розподільний пристрій надходить до відстійника, а освітлена вода збирається у круговий периферійний жолоб. Радіальні відстійники оснащують рухомими фермами з центральним чи периферійним приводом. Глибина проточної частини відстійника складає від 1,5 до 5 м, а відношення діаметра до глибини – від 6 до 30. Тривалість перебування стічної води у відстійнику 1,5–2 год. Суттєвим недоліком радіальних відстійників є наявність підвищених швидкостей у зоні впуску води, що обумовлює неефективне використання значної частини об’єму відстійника. Цей недолік в значній мірі усунено у радіальних відстійниках з периферійною подачею стічної води. Збір освітленої води здійснюється за допомогою кільцевого лотку, розташованого в центрі відстійника. Така конструкція дозволяє у 1,3–1,5 разів підвищити його пропускну здатність. На ефективність освітлення стічних вод негативний вплив також справляє течія потоку. Цей недолік усунено у конструкції радіального відстійника з рухомим водорозподільним та водозбірним пристроями – ефективність освітлення зростає на 10–20%. Радіальні відстійники застосовують на локальних установках, а також в якості первинних та вторинних відстійників на біологічних очисних спорудах.