Технологическая схема очистки стоков
Биохимические основы методов биологической очистки сточных вод методами аэрации. Изучение системы аэрации иловых смесей в аэротенках. Проведение исследования классификации биофильтров. Насыщение очищенной сточной воды кислородом перед выпуском в водоем.
Рубрика | Экология и охрана природы |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 08.07.2021 |
Размер файла | 5,2 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство науки и высшего образования РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Казанский национальный исследовательский технологический университет»
(ФГБОУ ВО «КНИТУ»)
Кафедра Промышленной биотехнологии
Направление (специальность) Экобиотехнология
Группа 619-М
Курсовая работа
По дисциплине «Методы биоремедиации природных сред»
По теме: «Технологическая схема очистки стоков»
Исполнитель Аскаров Н.А.
Руководитель д.б.н., проф.каф. ПБТ Дегтярёва И.А.
Нормконтролер д.б.н., проф.каф. ПБТ Дегтярёва И.А.
Казань, 2020 г
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
2. СООРУЖЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
2.1 Решетки
2.2 Песколовки
3. СООРУЖЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
3.1 Биохимические основы методов биологической очистки сточных вод методами аэрации
3.2 Технологические схемы очистки сточных вод в аэротенках
3.3 Конструкции аэротенков
3.4 Системы аэрации иловых смесей в аэротенках
4. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕТОДА БИОФИЛЬТРАЦИИ
4.1 Классификация биофильтров
5. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА ГОРОДСКИХ СТОЧНЫХ ВОД
5.1 Область применения методов физико-химической очистки сточных вод
5.2 Очистка сточных вод флотацией
5.3 Очистка сточных вод коагулированием
5.4 Адсорбционная очистка сточных вод
6. ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЕ СТОЧНЫХ ВОД И ВЫПУСК В ВОДОЕМ
6.1 Обеззараживание сточных вод
6.2 Насыщение очищенной сточной воды кислородом перед выпуском в водоем
7. ОБРАБОТКА ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД
7.1 Состав и свойства осадков сточных вод
7.2 Стабилизация осадков сточных вод и активного ила в анаэробных и аэробных условиях
7.3 Аэробные стабилизаторы
7.4 Обезвоживание осадков сточных вод
8. ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЕ ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД
8.1 Термическая сушка осадков сточных вод
8.2 Сжигание осадков сточных вод
8.3 Утилизация осадков городских сточных вод
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ВВЕДЕНИЕ
Вода - важнейший ресурс промышленных предприятий. Она используется как для технологических нужд, так и для охлаждения и мойки оборудования. А вот использованная технологическая вода - это уже смесь различных загрязнений, имеющая свои особенности. Такую воду невозможно просто взять и сбросить обратно в реку, поскольку это может пагубно сказаться на здоровье людей и экологии в целом.
А что будет, если не очищать?
Вода является неотъемлемой частью экологической системы, и для нормального человека совершенно очевидно, что нельзя сбрасывать неочищенную воду в естественную среду. К примеру, животные компоненты - белки, жиры - обладают особыми свойствами: они быстро загнивают. И сброс в водоемы недостаточно очищенных стоков пищевого производства может стать большой экологической проблемой. Органические загрязнения, попадая в реки, озёра, нарушают их воздухообмен, способствуют излишнему гниению растительности, ведут к размножению патогенных организмов. И, как следствие, уменьшается количество кислорода в воде, ухудшается качество воды в водоёмах, вода становится непригодной не только для питья, но и для технического пользования. О том, что стало бы с нами, если бы очистка сточных вод не являлась обязательным условием существования производственных предприятий, и подумать страшно.
В чем трудность для предприятий?
Создание и эксплуатация очистных сооружений, которыми должно быть оборудовано каждое предприятие для очистки сточных вод - удовольствие не из дешевых, и не все заводы могут себе их позволить. Кроме того, существуют определенные санитарные правила, которые диктуют уровень очистки стоков. В настоящее время промышленное предприятие не может получить разрешения на строительство, если проект не содержит главу об экологии. Однако помимо различных государственных нормативов, у каждого человека, безусловно, должно быть и личное понимание того, почему очистка стоков является крайне необходимым этапом.
Какие способы очистки существуют?
Сточные воды, сбрасываемые в водоемы, нужно предварительно очищать, чтобы они соответствовали ряду требований:
· не изменяли температуру, прозрачность и рН водоема;
· не были токсичными для обитателей водной среды;
· не способствовали излишнему цветению водоема.
Сточные воды очищают механическим, химическим и биологическим способом.
Механическая очистка предусматривает освобождение их от взвешенных веществ.
Физико-химическая очистка подразумевает коагуляцию с последующим осаждением и адсорбцию (поглощение) веществ.
Химическая очистка представляет собой сочетание различных типов химических реакций, приводящих к удалению из сточных вод токсичных компонентов. К химическим методам очистки относят нейтрализацию, окисление, восстановление, осаждение.
Биологическая очистка представляет собой расщепление органических соединений и преобразование в неорганические определенными микроорганизмами.
Одним из способов очистки вод является обеззараживание. Это самая важная стадия обработки сточных вод, и технология водоочистных сооружений должна включать обеззараживающую процедуру. Самые распространенные обеззараживающие методы - это хлорирование, озонирование, ультрафиолетовое облучение. Обеззараживание очищенных сточных вод необходимо для устранения оставшихся патогенных бактерий.
В целом очистка промышленного стока - задача сложная, но, несмотря на это, в последнее время данный вопрос очень актуален и востребован. Каждое предприятие должно понимать необходимость решения вопросов по водоподготовке. Подготовка воды - одна из основных задач производства, а современные системы очистки действительно являются эффективными, и, благодаря им, предприятие может добиться прекрасных результатов.
Понятие Сточные воды:
Сточные воды -- это пресные воды, изменившие после использования в бытовой и производственной деятельности человека свои физико-химические свойства и требующие отведения.
По происхождению сточные воды могут быть классифицированы на бытовые, производственные и атмосферные.
Бытовые сточные воды образуются в жилых, административных и коммунальных (бани, прачечные и др.) зданиях, а также в бытовых помещениях промышленных предприятий. Это воды, которые поступают в водоотводящую сеть от санитарных приборов (умывальников, раковин или моек, ванн, унитазов и трапов -- напольных приборов с решетками). Особенности образования этих сточных вод хорошо известны.
Производственные сточные воды образуются в процессе производства различных товаров, изделий, продуктов, материалов и пр. К ним относятся отработанные технологические растворы, маточники, кубовые остатки, технологические и промывные воды, воды барометрических конденсаторов, вакуум-насосов и охлаждающих систем; шахтные и карьерные воды; воды химводоочистки, воды от мытья оборудования и производственных помещений, а также от очистки и охлаждения газообразных отходов, очистки твердых отходов и от их транспортировки.
Атмосферные сточные воды образуются в процессе выпадения дождей и таяния снега как на жилой территории населенных пунктов, так и на территории промышленных предприятий, АЗС и др. Часто эти воды называют дождевыми или ливневыми, вследствие того что в большинстве случаев максимальные (расчетные) расходы образуются в результате выпадения ливней (дождей).
Основными характеристиками сточных вод являются: количество сточных вод, характеризуемое расходом, измеряемым в л/с или м3/с, м3/ч, м3/смену, м3/сут и т.д.; виды (компоненты) загрязнений и содержание их в сточных водах, характеризуемое концентрацией загрязнений, измеряемой в мг/л или г/м3. Важной характеристикой сточных вод является степень равномерности (или неравномерности) их образования и поступления в водоотводящие системы. Обычно она определяется неравномерностью поступления сточных вод по часам суток в году. Эти характеристики учитываются при проектировании водоотводящих систем.
В бытовых сточных водах содержатся загрязнения минерального и органического происхождения. Те и другие находятся в нерастворенном, растворенном и коллоидном состояниях. Часть нерастворенных загрязнений, задерживаемых при анализах на бумажных фильтрах, называют взвешенными веществами. Наибольшую санитарную опасность представляют загрязнения органического происхождения. В бытовых сточных водах взвешенных веществ органического происхождения содержится в среднем 100--300 мг/л. Содержание органических загрязнений, находящихся в растворенном состоянии, оценивается значениями биохимической потребности в кислороде (ВПК) и химической потребности в кислороде (ХПК). Бытовые сточные воды имеют БПК = 100-- 400 мг/л, а ХПК = 150--600 мг/л -- их можно оценить как весьма загрязненные. При хранении они способны загнить через 12--24 ч (при 7 = 20 °С).
Производственные сточные воды различных отраслей промышленности содержат различные загрязнения. Различна и концентрация их загрязнения и режимы водоотведения.
В дождевых водах содержится значительное количество нерастворенных минеральных примесей, а также загрязнения органического происхождения. БПК дождевых вод достигает 50--60 мг/л. Исследованиями установлено, что дождевые воды могут являться источниками загрязнения водоемов. Расход дождевых вод с 1 га площади территории города достигает 150 л/с (1 раз в год) и 300 л/с (1 раз в 10 лет). Это в 50--300 раз больше расхода бытовых вод. В то же время общий расход дождевых вод за год составляет 1500--2000 м3 с 1 га, т.е. в 5--30 раз меньше расхода бытовых вод. Образование (выпадение) дождевых вод происходит весьма неравномерно. Их расход изменяется от нуля (в сухую погоду) до максимального значения 300 л/с (в период выпадения интенсивных ливней).
Достаточно широко используется понятие «городские сточные воды». Под ним понимается смесь бытовых и производственных сточных вод. В реальных условиях в чистом виде бытовых вод не бывает. В сточных водах, поступающих от городов, всегда содержатся компоненты загрязнений, характерные для производственных сточных вод (нефтепродукты, кислоты, щелочи, соли и др.). При решении задач отвода и очистки городских сточных вод это необходимо учитывать.
Различная степень загрязнения сточных вод и природа их образования выдвигают при проектировании важную задачу совместного или раздельного отведения отдельных видов сточных вод, совместной или раздельной их очистки.
Физическая модель сточных вод представляет собой двухфазную систему «жидкое -- твердое», и любая технология очистки вод заключается в извлечении твердой фазы. Законы термодинамики указывают на то, что вода легко загрязняется и этот процесс идет без значительных энергозатрат. Напротив, процессы очистки воды реализуются с использованием различных сложных процессов с заметными удельными энергозатратами. Система «жидкое -- твердое» характеризуется энтропией, которая выражает скрытую энергию, необходимую для очистки сточных вод. Чем выше концентрация загрязнений и чем больше разнородность состава, тем выше энтропия и больше энергетические затраты на очистку воды.
Отсюда следует правило термодинамики применительно к технологиям водоотведения, очистки сточных вод и обработки осадков, обеспечивающее минимальные энергозатраты на реализацию этих процессов.
Нерационально смешивать потоки сточных вод высокотемпературные и низкотемпературные, содержащие только минеральные или органические загрязнения, имеющие высокие или низкие концентрации твердой фазы, имеющие токсическое или инертное происхождение.
Разнородность состава загрязнений сточных вод и действующие явления диссипации при изменении энергетического состояния системы способствуют тому, что стопроцентная очистка сточных вод невозможна, и поэтому она регламентируется значениями предельно допустимых концентраций (ПДК).
1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
Если при расчете необходимой степени очистки сточных вод концентрация взвешенных веществ должна быть снижена на 40--50%, а величина показателя ВПК на 20--30%, то можно ограничиться механической очисткой. Состав сооружений принимается по схеме, приведенной на рис. 10.1. Расход сточных вод при такой схеме составляет не более 10 тыс. м3/сут.
Рис. 10.1. Технологическая схема очистной станции с механической очисткой сточных вод:
· 1 -- сточная вода; 2 -- решетки; 3 -- песколовки; 4 -- отстойники; 5 -- смесители; 6 -- контактный резервуар; 7 -- выпуск; 8 -- дробилки; 9 -- песковые площадки;
· 10 -- метантенки; 11 -- хлораторная; 12 -- иловые площадки; 13 -- отбросы;
· 14 -- пульпа; 1 5 -- песчаная пульпа; 16 -- сырой осадок; 17 -- сброженный осадок; 18 -- дренажная вода; 19 -- хлорная вода
Сточная вода, поступающая на очистную станцию, проходит через решетки, песколовки, отстойники и обеззараживается при использовании хлора. Отбросы с решеток направляются в дробилку и в виде пульпы сбрасываются в канал перед или за решеткой. Возможен вариант вывоза отбросов на полигон. Осадок из песколовок перекачивается на песковые площадки. Из отстойников осадок направляется в метантенки с целью окисления органических веществ. Для обезвоживания сброженного осадка используются иловые площадки, дренажная вода с этих площадок перекачивается в канал перед контактным резервуаром.
При больших расходах сточных вод -- от 50 тыс. м3/сут до 2--3 млн м3/сут и более -- применяется технологическая схема, приведенная на рис. 10.2.
Механическая очистка сточных вод производится на решетках, в песколовках и отстойниках. Сырой осадок из первичных отстойников направляется в метантенки. Биологическая очистка сточных вод по этой схеме осуществляется в аэротенке. Для нормальной жизнедеятельности микроорганизмов активного ила в аэротенк должен поступать воздух, который подается воздуходувками, установленными в машинном здании. Смесь очищенной сточной воды и активного ила из аэротенка направляется во вторичный отстойник, где осаждается активный ил и основная его масса возвращаются в аэротенк. Очищенная сточная вода обеззараживается в контактном резервуаре и сбрасывается в водоем. Сброженный осадок из метан-тенков направляется для механического обезвоживания на вакуум-фильтры или фильтр-прессы. Обезвоженный осадок может подвергаться термической сушке и использоваться в качестве удобрения.
Рис. 10.2. Технологическая схема очистной станции с биологической очисткой сточных вод в аэротенках:
· 1 -- сточная вода: 2 -- решетки; 3 -- песколовки; 4 -- преаэраторы;
· 5 -- первичные отстойники; 6 -- аэротенки; 7 -- вторичные отстойники;
· 8 -- контактный резервуар; 9 -- выпуск; 10 -- отбросы; 11 -- дробилки;
· 12 -- песковые площадки; 13 -- илоуплотнители; 14 -- песок; 15 -- избыточный активный ил; 16 -- циркуляционный активный ил; 17 -- газгольдеры;
· 18 -- котельная; 19 -- машинное здание; 20 -- метантенки;
· 21 -- цех механического обезвоживания сброженного осадка; 22 -- газ;
· 23 -- сжатый воздух; 24 -- сырой осадок; 25 -- сброженный осадок;
· 26 -- на удобрение; 27 -- хлораторная установка; 28 -- хлорная вода
На рис. 10.3 приведена технологическая схема биологической очистки сточных вод на биофильтрах. Такие схемы используются для расходов сточных вод порядка 10--20 тыс. м3/сут. После сооружений механической очистки вода поступает на биофильтры и затем во вторичные отстойники, в которых задерживается биологическая пленка (биопленка), выносимая водой из биофильтров; далее вода направляется в контактный резервуар, дезинфицируется и сбрасывается в водоем.
Рис. 10.3. Технологическая схема очистной станции с биологической очисткой сточных вод на биофильтрах:
· 1 -- сточная вода; 2 -- решетки; 3 -- песколовки; 4 -- первичные отстойники; 5 -- биофильтры; 6 -- вторичные отстойники; 7 -- контактный резервуар;
· 8 -- выпуск; 9 -- отбросы; 10 -- дробилки; 11 -- хлораторная установка;
· 12 -- осадок из первичных отстойников; 13 -- биопленка из вторичных отстойников; 14 -- песок; 1 5 -- бункер песка; 16 -- иловые площадки
Физико-химическая очистка городских сточных вод применяется для очистки расходов 10--20 тыс. м3/сут. На рис. 10.4 приведена технологическая схема физико-химической очистки сточных вод.
Вода, прошедшая решетки и песколовки, направляется в смеситель, куда подаются растворы реагентов -- минеральных коагулянтов и органических флокулянтов. После камер хлопьеобразо-вания осадки отделяются от очищенной воды в горизонтальных отстойниках. Для глубокой очистки от взвешенных веществ используются барабанные сетки и двухслойные фильтры или фильтры с восходящим потоком воды.
Рис. 10.4. Технологическая схема очистной станции с физико-химической очисткой сточных вод:
· 1 -- сточная вода; 2 -- решетки; 3 -- песколовки; 4 -- смеситель; 5 -- камера хлопьеобразования; 6 -- горизонтальные отстойники; 7 -- барабанные сетки;
· 8 -- фильтры; 9 -- контактный резервуар; 10 -- выпуск в водоем; 11 -- песок;
· 12 -- бункер песка; 13 -- приготовление и дозирование реагентов; 14 -- осадок; 1 5 -- осадкоуплотнители; 16 -- центрифуги; 17 -- хлораторная; 1 8 -- шлам;
· 19 -- отстоенная вода
Обеззараженная хлором вода сбрасывается в водоем. Осадок из отстойников уплотняется и обезвоживается на центрифугах.
Приведенные технологические схемы широко распространены как в отечественной, так и зарубежной практике, при этом имеются станции, работающие по измененным схемам.
Технологические схемы очистки производственных сточных вод могут применяться при использовании самых разнообразных методов очистки, включая физико-химические методы, биологический метод и т.д. Это зависит от специфики загрязняющих сточные воды веществ, их концентрации и ПДК сброса в городскую канализацию.
2. СООРУЖЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
2.1 Решетки
Содержащиеся в сточных водах крупноразмерные (более I см) отбросы, являющиеся отходами хозяйственно-бытовой и производственной деятельности, представляют собой остатки пищи, упаковочные материалы, бумагу, тряпье, санитарно-гигиенические, полимерные и волокнистые материалы. В процессе транспортирования по водоотводящим сетям крупноразмерные отбросы адсорбируют содержащиеся в сточных водах органические соединения, жиры. Образующийся на поверхности отбросов адгезионный слой способствует налипанию на них значительного количества песка, шлаков и других минеральных частиц. Таким образом, формируются многокомпонентные крупноразмерные органо-минеральные составляющие отбросов.
Песок, проносимый на крупноразмерных органических загрязнениях через песколовки, выпадает в осадок в первичных отстойниках, что затрудняет выгрузку осевшего осадка, его перекачку по илопроводам и выгрузку сброженного осадка из метантенков. Кроме того, легкие плавающие отбросы, проходя через отстойники, осложняют работу сооружений доочистки или выносятся с очищенными водами в водоемы, что недопустимо. Таким образом, эффективное удаление крупноразмерных загрязнений из сточных вод при их прохождении через решетки позволит обеспечить нормальную эксплуатацию песколовок, первичных отстойников, метантенков и трубопроводов подачи осадков на метантенки, а также повысить качество очистки стоков.
Вместе с тем дать прямую количественную оценку концентрации крупноразмерных загрязнений в сточной воде весьма затруднительно, так как практически невозможно отобрать пробы сточной воды с содержанием крупных отбросов, равных их средневзвешенной концентрации в общем объеме сточных вод. Поэтому о содержании крупноразмерных загрязнений в сточных водах судят косвенным методом по количеству отбросов, задержанных на решетках с различной шириной прозоров
Количество вносимых в сточную воду от 1 жителя крупноразмерных загрязнений, по данным МГП «Мосводоканал», составляет порядка 20 г/чел * сут.
Решетки являются первым элементом всех технологических схем очистки сточных вод. Они устанавливаются в уширенных каналах перед песколовками. О классификации решеток в зависимости от их конструктивного решения можно судить по данным, приведенным в табл. 11.1.
В большинстве конструкций решетки выполняют из расположенных параллельно друг другу стальных стержней различного сечения, закрепленных в раме для обеспечения их жесткости. Загрязнения, задерживаемые на стержнях при процеживании сточной воды, снимают механическими граблями, которые могут быть расположены перед стержнями или после них. На рис. 11.2 приведена схема зарубежной решетки с тонкими стержнями из нержавеющей стали.
Клиновидное сечение стержней имеет размеры 4х 10 мм. Стержни жестко закреплены в придонной части канала и свободны сверху. Установленные на бесконечном гибком приводе грабли снимают загрязнения со стержней и сбрасывают их на транспортер, расположенный за решетками. Кроме транспортеров применяют также спиральные шнеки и системы гидротранспорта отбросов. Решетки выпускаются с шириной прозоров от 1 до 50 мм и рабочей шириной от 338 до 1200 мм.
Размер решеток определяется из условия обеспечения в прозо-рах скорости движения СТОЧНОЙ ВОДЫ ур = 0,8--1,0 м/с при макси-
Характеристика решеток и сит
Параметр |
Тип решетки (сита)* |
|||||||
МГ |
РМН |
РБ-ТБ |
ЯБ-35 |
РГД |
РСФ-01 |
СЗС |
||
Ширина решетки, мм |
2100 |
2100 |
1200 |
1900 |
1200 |
1455 |
3000 |
|
Ширина фильтрующей части, мм |
810 |
728; 810 |
850 |
1500 |
950 |
950 |
2560 |
|
Высота от дна, мм |
4500 |
4500 |
3300 |
3500 |
2500 |
3252 |
3000 |
|
Длина, мм |
2600 |
2660 |
1800 |
1800 |
1800 |
1480 |
6680 |
|
Высота выгрузки от пола, мм |
900 |
900 |
450 |
450 |
1500 |
2070 |
800 |
|
Максимальная глубина канала, мм |
3000 |
3000 |
1000 |
3000 |
1000 |
1000 |
4200 |
|
Ширина прозоров, мм |
16; 12 |
10; 6 |
5 |
3 |
10 |
4 |
1,4 |
|
Толщина фильтрующих пластин, мм |
10 |
10 |
3 |
3 |
10 |
3 |
||
Масса, кг |
4500 |
3750 |
900 |
4300 |
2100 |
2400 |
||
Максимальный уровень жидкости перед решеткой, мм |
2000 |
2000 |
600 |
2000 |
600 |
600 |
3000 |
|
Мощность электродвигателя, кВт |
1,5 |
0,75 |
1,1 |
4.0 |
0,85 |
1,5 |
1,5 |
* МГ- механические грабли; РМН -- решетки механизированные наклонные; /СУ -- решетка ступенчатая механическая фирмы «МЕУЛ»', РДГ -- решетка дуговая гидравлическая; РСФ-01 -- решетка ступенчатая механическая; СЗС -- плоское щелевое сито.
2.2 Песколовки
В сточных водах содержится значительное количество нерас-творенных минеральных примесей (песка, шлака, боя стекла и др.). При совместном выделении минеральных и органических примесей в отстойниках затрудняется удаление осадка и уменьшается его текучесть. При этом могут происходить разделение осадка на тяжелую (песок с большой плотностью) и легкую (органическую с небольшим удельным весом) части и накопление песка в отстойниках. Для удаления такого осадка требуются усиленные скребки. Осадок, содержащий песок, плохо транспортируется по трубопроводам, особенно самотечным. Песок накапливается и в метантенках, выводя из работы полезные объемы, предназначенные для сбраживания органических осадков. Производительность метантенков снижается, а выгрузка песка из них сопряжена с большими трудностями. Возможны затруднения в работе и последующих сооружений в случае попадания в них песка. Поэтому в составе очистных сооружений за решетками проектируются специальные сооружения, называемые песколовками. Они предназначены для выделения из сточных вод нерас-творенных минеральных примесей (песка, шлака, боя стекла и др.). Выделение песка в них происходит под действием силы тяжести.
По направлению движения воды песколовки подразделяются на горизонтальные, вертикальные и с вращательным движением жидкости, последние -- на тангенциальные и аэрируемые.
Горизонтальные песколовки представляют собой удлиненные в плане сооружения с прямоугольным поперечным сечением (рис. 11.7). Другими важнейшими элементами песколовок являются: входная часть песколовки, представляющая собой канал, ширина которого равна ширине самой песколовки; выходная часть, представляющая собой канал, ширина которого сужена от ширины песколовки до ширины отводящего канала; бункер для сбора осадка, обычно располагаемый в начале песколовки под днищем. Возможно устройство бункера и над песколовкой.
Рис. 7 7.7. Схема горизонтальной песколовки (продольный разрез): 1 -- цепной скребковый механизм; 2 -- гидроэлеватор
Песколовки имеют следующее оборудование: механизм для перемещения осадка в бункер; гидроэлеваторы и насосы для удаления осадка из песколовки и транспорта его к месту обезвоживания или другой обработки.
Механизмы применяются двух типов -- цепные или тележеч-ные. Цепные механизмы состоят из двух бесконечных цепей, расположенных по краям песколовки, с закрепленными на них скребками. У днища скребки перемещаются в сторону бункера, перемещая при этом осадок. Механизмы тележечного типа состоят из тележки, перемещаемой над песколовкой по двум рельсам или монорельсу вперед и назад, на которой подвешивается скребок. Механизмы для перемещения осадка сложны и ненадежны, так как эксплуатируются над водой во влажной среде.
Осадок в бункеры может перемещаться с помощью гидромеханических систем. Они представляют собой уложенные по днищу в лотках смывные трубопроводы со спрысками, сориентированными в сторону бункеров для сбора осадка. В этом случае бункеры выполняются в виде круглых тангенциальных песколовок. Схема песколовки с гидромеханической системой представлена на рис. 11.8. При подаче воды в гидромеханическую систему и истечении воды из спрысков осадок у днища разжижается (псевдоожижается), а затем смывается в сторону бункера. Взмучивания осадка не происходит; наоборот, идут подсос к днищу верхних слоев осадка и последующий смыв их в бункер.
Рис. 7 7.8. Схема горизонтальной песколовки с гидромеханической системой удаления осадка:
· 1 -- проточная часть песколовки; 2 -- песковой лоток; 3 -- смывной трубопровод;
· 4 -- перегородка; 5 -- песковой бункер
Стремление к упрощению выгрузки осадка из песколовок привело к созданию горизонтальной песколовки с круговым движением воды (рис. 11.9). Проточная часть песколовки в поперечном сечении имеет в верхней части прямоугольную форму, а в основании -- треугольную со щелью внизу. Весь улавливаемый осадок проваливается через щель в осадочную часть, имеющую коническую форму. Для выгрузки осадка достаточно установки гидроэлеватора.
Рис. 7 7.9. Горизонтальная песколовка с круговым движением воды:
· 1 -- гидроэлеватор; 2 -- трубопровод для отвода всплывающих примесей;
· 3 -- желоб; 4 -- затворы; 5 -- подводящий лоток; 6 -- пульпопровод;
· 7 -- трубопровод рабочей жидкости; 8 -- камера переключения; 9 -- устройство для сбора всплывающих примесей; 10 -- отводящий лоток;
· 11 -- полупогружные щиты
Вертикальные песколовки успешно эксплуатируют на ряде очистных станций. На Курьяновской станции аэрации построены вертикальные песколовки с вращательным движением жидкости (рис. 11.10). Они имеют цилиндрическую форму, а подвод воды -- по касательной с двух сторон в основании. Конусная часть служит для сбора выпавшего осадка. Сбор и отвод воды осуществляют кольцевым лотком. При вертикальном движении воды вверх песок осаждается вниз. Следовательно, скорость восходящего потока жидкости должна быть меньше гидравлической крупности песчинок улавливаемого песка. Вертикальные песколовки удобны для накопления больших объемов осадка. Их целесообразно применять в полураздельных системах и на станциях очистки поверхностных вод.
Рис. 11.10. Вертикальная песколовка с вращательным движением сточной воды:
· 1 -- подводящий канал; 2 -- сборный кольцевой лоток;
· 3 -- ввод воды в рабочую зону; 4 -- отводной канал
Тангенциальные песколовки имеют круглую форму в плане и касательный подвод воды к ним и обеспечивают в песколовках вращательное движение (на периферии вода движется вниз, а в центре -- вверх). Оно способствует поддержанию в потоке органических примесей. При этом скорость вращательного движения невелика и не препятствует выпадению песка в осадок. На рис. 11.11 представлена тангенциальная песколовка с вихревой водяной воронкой. В ней интенсифицируется вращательное движение жидкости, что способствует улавливанию песка с минимальным содержанием органических включений.
Аэрируемые песколовки имеют удлиненную форму в плане и прямоугольное, полигональное или близкое к эллиптическому поперечное сечение. На рис. 11.12 представлена аэрируемая песколовка с трапецеидальным поперечным сечением. Важнейшие
Рис. 11.11. Тангенциальная песколовка с вихревой водяной воронкой:
1 -- осадочная часть; 2 -- подвижный боковой водослив; 3 -- телескопическая труба; 4 -- рабочая часть; 5 -- заглушка; 6 -- шнек; 7 -- отверстие для сбора органики; 8 -- электропривод; 9 -- отводящий лоток; 10 -- подающий лоток элементы песколовок: входная и выходная части, бункер для сброса осадка и песковой лоток. Последний расположен вдоль одной из продольных стенок сооружения. Днище песколовки в поперечном сечении имеет уклон в сторону лотка. Вдоль одной из стенок на глубине 2/з от общей гидравлической глубины расположен аэратор, выполненный из дырчатых труб. Песколовка оборудована гидромеханической системой удаления осадка, которая представляет собой смывной трубопровод со спрысками, уложенный по днищу пескового лотка. Для удаления осадка можно применять и скребковые механизмы.
Особенность аэрируемых песколовок заключается в том, что поток очищаемой воды непрерывно аэрируется. Благодаря расположению аэратора вдоль одной из стенок сооружения и над песковым лотком поток приобретает вращательное движение с перемещением его у днища от одной стенки к другой и к песковому лотку.
Рис. 11.12. Аэрируемая песколовка с гидромеханической системой удаления осадка: а, б -- продольный и поперечный разрезы соответственно;
· 1 -- трубопровод подачи промывной воды; 2 -- песковой лоток; 3 -- спрыски;
· 4 -- аэратор; 5 -- воздуховод; 6 -- гидроэлеватор
Вращательное движение обеспечивает и концентрацию осадка в песковом лотке, расположенном с одной стороны сооружения. При интенсивности аэрации 3--5 м3/(м2 * ч) скорость движения воды на периферии потока равна около 0,3 м/с. Продольная скорость движения воды принимается равной 0,02--0,10 м/с. Суммирование поступательного и вращательного движений приводит к винтовому движению. Даже значительное изменение расхода и поступательной скорости приводит к весьма незначительному изменению максимальной скорости винтового движения, так как вращательная скорость практически не изменяется, значительно и всегда превышает скорость поступательного движения. Таким образом, в аэрируемых песколовках скорость движения воды остается практически постоянной при значительных изменениях расхода. Это, в свою очередь, обеспечивает поддержание в потоке во взвешенном состоянии органических включений.
Аэрируемые песколовки одновременно могут использоваться для улавливания всплывающих загрязнений (жиров, нефтепродуктов и др.). При этом целесообразно вдоль всей песколовки пристраивать специальное отделение для выделения и накопления на поверхности воды всплывающих загрязнений (рис. 11.13), которое отделяется от пескоулавливающего отделения полупогру-женной решетчатой перегородкой. В этом отделении из практически спокойного потока эффективно отделяются всплывающие загрязнения и не попадают на последующие сооружения. Для их удаления отделение оборудуется периодически затопляемым бункером и отводящим трубопроводом.
Рис. 7 7.73. Поперечный разрез аэрируемой песколовки с насосом для удаления осадка из пескового лотка:
· 1 -- зона улавливания песка; 2 -- щелевидная перегородка;
· 3 -- зона улавливания жира и нефтепродуктов; 4 -- подача воздуха;
· 5 -- откачка песка насосом из пескового лотка; 6 -- лоток отвода песковой пульпы; 7 -- трубопровод отвода жира
По многолетним результатам эксплуатации считается, что для нормальной работы сооружений содержание песка в осадке первичных отстойников не должно превышать 3--6%. Для оценки работы песколовок важно содержание минеральной части в осадке песколовок; при анализе учитывался и этот показатель.
Песколовки. В сточных водах содержится значительное количество нерас-творенных минеральных примесей (песка, шлака, боя стекла и др.). При совместном выделении минеральных и органических примесей в отстойниках затрудняется удаление осадка и уменьшается его текучесть. При этом могут происходить разделение осадка на тяжелую (песок с большой плотностью) и легкую (органическую с небольшим удельным весом) части и накопление песка в отстойниках. Для удаления такого осадка требуются усиленные скребки. Осадок, содержащий песок, плохо транспортируется по трубопроводам, особенно самотечным. Песок накапливается и в метантенках, выводя из работы полезные объемы, предназначенные для сбраживания органических осадков. Производительность метантенков снижается, а выгрузка песка из них сопряжена с большими трудностями. Возможны затруднения в работе и последующих сооружений в случае попадания в них песка. Поэтому в составе очистных сооружений за решетками проектируются специальные сооружения, называемые песколовками. Они предназначены для выделения из сточных вод нерас-творенных минеральных примесей (песка, шлака, боя стекла и др.). Выделение песка в них происходит под действием силы тяжести.
По направлению движения воды песколовки подразделяются на горизонтальные, вертикальные и с вращательным движением жидкости, последние -- на тангенциальные и аэрируемые.
Горизонтальные песколовки представляют собой удлиненные в плане сооружения с прямоугольным поперечным сечением (рис. 11.7). Другими важнейшими элементами песколовок являются: входная часть песколовки, представляющая собой канал, ширина которого равна ширине самой песколовки; выходная часть, представляющая собой канал, ширина которого сужена от ширины песколовки до ширины отводящего канала; бункер для сбора осадка, обычно располагаемый в начале песколовки под днищем. Возможно устройство бункера и над песколовкой.
Рис. 7 7.7. Схема горизонтальной песколовки (продольный разрез): 1 -- цепной скребковый механизм; 2 -- гидроэлеватор
Песколовки имеют следующее оборудование: механизм для перемещения осадка в бункер; гидроэлеваторы и насосы для удаления осадка из песколовки и транспорта его к месту обезвоживания или другой обработки.
Механизмы применяются двух типов -- цепные или тележеч-ные. Цепные механизмы состоят из двух бесконечных цепей, расположенных по краям песколовки, с закрепленными на них скребками. У днища скребки перемещаются в сторону бункера, перемещая при этом осадок. Механизмы тележечного типа состоят из тележки, перемещаемой над песколовкой по двум рельсам или монорельсу вперед и назад, на которой подвешивается скребок. Механизмы для перемещения осадка сложны и ненадежны, так как эксплуатируются над водой во влажной среде.
Осадок в бункеры может перемещаться с помощью гидромеханических систем. Они представляют собой уложенные по днищу в лотках смывные трубопроводы со спрысками, сориентированными в сторону бункеров для сбора осадка. В этом случае бункеры выполняются в виде круглых тангенциальных песколовок. Схема песколовки с гидромеханической системой представлена на рис. 11.8. При подаче воды в гидромеханическую систему и истечении воды из спрысков осадок у днища разжижается (псевдоожижается), а затем смывается в сторону бункера. Взмучивания осадка не происходит; наоборот, идут подсос к днищу верхних слоев осадка и последующий смыв их в бункер.
Рис. 7 7.8. Схема горизонтальной песколовки с гидромеханической системой удаления осадка:
· 1 -- проточная часть песколовки; 2 -- песковой лоток; 3 -- смывной трубопровод;
· 4 -- перегородка; 5 -- песковой бункер
Стремление к упрощению выгрузки осадка из песколовок привело к созданию горизонтальной песколовки с круговым движением воды (рис. 11.9). Проточная часть песколовки в поперечном сечении имеет в верхней части прямоугольную форму, а в основании -- треугольную со щелью внизу. Весь улавливаемый осадок проваливается через щель в осадочную часть, имеющую коническую форму. Для выгрузки осадка достаточно установки гидроэлеватора.
6 7
Рис. 7 7.9. Горизонтальная песколовка с круговым движением воды:
· 1 -- гидроэлеватор; 2 -- трубопровод для отвода всплывающих примесей;
· 3 -- желоб; 4 -- затворы; 5 -- подводящий лоток; 6 -- пульпопровод;
· 7 -- трубопровод рабочей жидкости; 8 -- камера переключения; 9 -- устройство для сбора всплывающих примесей; 10 -- отводящий лоток;
· 11 -- полупогружные щиты
Вертикальные песколовки успешно эксплуатируют на ряде очистных станций. На Курьяновской станции аэрации построены вертикальные песколовки с вращательным движением жидкости (рис. 11.10). Они имеют цилиндрическую форму, а подвод воды -- по касательной с двух сторон в основании. Конусная часть служит для сбора выпавшего осадка. Сбор и отвод воды осуществляют кольцевым лотком. При вертикальном движении воды вверх песок осаждается вниз. Следовательно, скорость восходящего потока жидкости должна быть меньше гидравлической крупности песчинок улавливаемого песка. Вертикальные песколовки удобны для накопления больших объемов осадка. Их целесообразно применять в полураздельных системах и на станциях очистки поверхностных вод.
Рис. 11.10. Вертикальная песколовка с вращательным движением сточной воды:
· 1 -- подводящий канал; 2 -- сборный кольцевой лоток;
· 3 -- ввод воды в рабочую зону; 4 -- отводной канал
Тангенциальные песколовки имеют круглую форму в плане и касательный подвод воды к ним и обеспечивают в песколовках вращательное движение (на периферии вода движется вниз, а в центре -- вверх). Оно способствует поддержанию в потоке органических примесей. При этом скорость вращательного движения невелика и не препятствует выпадению песка в осадок. На рис. 11.11 представлена тангенциальная песколовка с вихревой водяной воронкой. В ней интенсифицируется вращательное движение жидкости, что способствует улавливанию песка с минимальным содержанием органических включений.
Аэрируемые песколовки имеют удлиненную форму в плане и прямоугольное, полигональное или близкое к эллиптическому поперечное сечение. На рис. 11.12 представлена аэрируемая песколовка с трапецеидальным поперечным сечением. Важнейшие
Рис. 11.11. Тангенциальная песколовка с вихревой водяной воронкой:
1 -- осадочная часть; 2 -- подвижный боковой водослив; 3 -- телескопическая труба; 4 -- рабочая часть; 5 -- заглушка; 6 -- шнек; 7 -- отверстие для сбора органики; 8 -- электропривод; 9 -- отводящий лоток; 10 -- подающий лоток элементы песколовок: входная и выходная части, бункер для сброса осадка и песковой лоток. Последний расположен вдоль одной из продольных стенок сооружения. Днище песколовки в поперечном сечении имеет уклон в сторону лотка. Вдоль одной из стенок на глубине 2/з от общей гидравлической глубины расположен аэратор, выполненный из дырчатых труб. Песколовка оборудована гидромеханической системой удаления осадка, которая представляет собой смывной трубопровод со спрысками, уложенный по днищу пескового лотка. Для удаления осадка можно применять и скребковые механизмы.
Особенность аэрируемых песколовок заключается в том, что поток очищаемой воды непрерывно аэрируется. Благодаря расположению аэратора вдоль одной из стенок сооружения и над песковым лотком поток приобретает вращательное движение с перемещением его у днища от одной стенки к другой и к песковому лотку.
Рис. 11.12. Аэрируемая песколовка с гидромеханической системой удаления осадка: а, б -- продольный и поперечный разрезы соответственно;
· 1 -- трубопровод подачи промывной воды; 2 -- песковой лоток; 3 -- спрыски;
· 4 -- аэратор; 5 -- воздуховод; 6 -- гидроэлеватор
Вращательное движение обеспечивает и концентрацию осадка в песковом лотке, расположенном с одной стороны сооружения. При интенсивности аэрации 3--5 м3/(м2 * ч) скорость движения воды на периферии потока равна около 0,3 м/с. Продольная скорость движения воды принимается равной 0,02--0,10 м/с. Суммирование поступательного и вращательного движений приводит к винтовому движению. Даже значительное изменение расхода и поступательной скорости приводит к весьма незначительному изменению максимальной скорости винтового движения, так как вращательная скорость практически не изменяется, значительно и всегда превышает скорость поступательного движения. Таким образом, в аэрируемых песколовках скорость движения воды остается практически постоянной при значительных изменениях расхода. Это, в свою очередь, обеспечивает поддержание в потоке во взвешенном состоянии органических включений.
Аэрируемые песколовки одновременно могут использоваться для улавливания всплывающих загрязнений (жиров, нефтепродуктов и др.). При этом целесообразно вдоль всей песколовки пристраивать специальное отделение для выделения и накопления на поверхности воды всплывающих загрязнений (рис. 11.13), которое отделяется от пескоулавливающего отделения полупогру-женной решетчатой перегородкой. В этом отделении из практически спокойного потока эффективно отделяются всплывающие загрязнения и не попадают на последующие сооружения. Для их удаления отделение оборудуется периодически затопляемым бункером и отводящим трубопроводом.
Рис. 7 7.73. Поперечный разрез аэрируемой песколовки с насосом для удаления осадка из пескового лотка:
· 1 -- зона улавливания песка; 2 -- щелевидная перегородка;
· 3 -- зона улавливания жира и нефтепродуктов; 4 -- подача воздуха;
· 5 -- откачка песка насосом из пескового лотка; 6 -- лоток отвода песковой пульпы; 7 -- трубопровод отвода жира
По многолетним результатам эксплуатации считается, что для нормальной работы сооружений содержание песка в осадке первичных отстойников не должно превышать 3--6%. Для оценки работы песколовок важно содержание минеральной части в осадке песколовок; при анализе учитывался и этот показатель.
Интенсификация первичного осветления сточных вод. В получивших распространение первичных отстойниках задерживается обычно 40--50% взвешенных веществ, содержащихся в сточных водах. Вместе с тем при начальной концентрации взвешенных веществ не менее 300--400 мг/л, характерной для режимов экономного водопотребления, необходимый эффект первичного осветления может достигать 70--75%. В противном случае неизбежен повышенный прирост избыточного активного ила, имеющего больший фактический объем и меньшую влагоотдачу при последующем обезвоживании. В условиях формирования многокомпонентных городских сточных вод очень часто также образуется тонкодисперсная взвесь, в которой содержание оседающих веществ не превышает 30--50%. В указанных выше случаях для обеспечения требуемой эффективности первичного осветления необходимо интенсифицировать процесс осаждения взвешенных веществ.
Обширные исследования, проведенные за последние годы в нашей стране и за рубежом, позволили разработать и испытать различные методы интенсификации процессов отстаивания сточных вод и уплотнения образующихся осадков (рис. 11.22). Однако из известных методов интенсификации первичного отстаивания наибольшее распространение для очистки городских сточных вод получили методы, связанные с использованием биофлокулирующих свойств избыточного активного ила и биопленки, имеющих в своем составе внеклеточные биополимеры, обусловливающие пространственное структурирование и биофлокуляцию клеточных образований.
Рис. 7 7.22. Методы интенсификации работы отстойников и илоуплотнителей
3. СООРУЖЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
3.1 Биохимические основы методов биологической очистки сточных вод методами аэрации
Биологические методы очистки сточных вод основываются на естественных процессах жизнедеятельности гетеротрофных микроорганизмов. Микроорганизмы, как известно, обладают рядом особых свойств, из которых следует выделить три основных, широко используемых для целей очистки:
· 1) способность потреблять в качестве источников питания самые разнообразные органические (и некоторые неорганические) соединения для получения энергии и обеспечения своего функционирования;
· 2) свойство быстро размножаться. В среднем число бактериальных клеток удваивается через каждые 30 мин;
· 3) способность образовывать колонии и скопления, которые сравнительно легко можно отделить от очищенной воды после завершения процессов изъятия содержавшихся в ней загрязнений.
В живой клетке непрерывно и одновременно протекают два процесса -- распад молекул (катаболизм) и их синтез (анаболизм), составляющие в целом процесс обмена веществ -- метаболизм. Иными словами, процессы деструкции потребляемых микроорганизмами органических соединений неразрывно связаны с процессами биосинтеза новых микробиальных клеток, различных промежуточных или конечных продуктов, на проведение которых расходуется энергия, получаемая микробиальной клеткой в результате потребления питательных веществ.
Механизм изъятия из сточных вод органических веществ носит весьма сложный и многоступенчатый характер взаимосвязанных и последовательных биохимических реакций.
При очистке сточных вод, содержащих смесь разнообразных по химическому составу загрязнений, биомасса, осуществляющая очистку, представляет собой сообщество различных видов микроорганизмов и простейших со сложными отношениями между ними на уровне ферментативных реакций. В аэротенках микробиальная масса пребывает во взвешенном в жидкости состоянии в виде отдельных хлопьев, которые представляют собой зооглейные скопления микроорганизмов, простейших и более высокоорганизованных представителей фауны (коловратки, черви, личинки насекомых, а также водных грибов и дрожжей).
Биоценоз организмов, развивающихся в аэробных условиях на органических загрязнениях, содержащихся в сточной воде, получил название активного ила. Основная роль в нем принадлежит группам бактерий, способным не только извлекать из сточной воды взвешенные и органические вещества, но и самоорганизо-вываться в колонии -- хлопья, легко отделяемые затем от очищенной воды отстаиванием или флотацией. Активный ил -- скопление микроорганизмов, в которых клетки окутаны «паутиной» растворимых или слаборастворимых внеклеточных полимерных образований.
Рис. 12.1. Зависимость прироста биомассы в аэробных условиях от концентрации питательных веществ
С инженерной точки зрения определяющим для технологического и конструктивного оформления процесса биологической очистки является скорость изъятия загрязнений из очищаемой воды в процессе биохимических реакций. Среди основных закономерностей развития колоний микроорганизмов можно выделить следующие фазы (рис. 12.1).
I. Лаг-фаза, или фаза адаптации, которая наблюдается сразу после введения микробиальной культуры в контакт с питательной средой и в которой практически не происходит прироста биомассы.
II. Фаза экспоненциального роста (фаза ускоренного роста) микроорганизмов, в которой избыток питательных веществ и отсутствие (или весьма незначительное присутствие) продуктов обмена веществ способствуют поддержанию максимально возможной в данных условиях скорости размножения клеток.
III. Фаза замедленного роста, в которой скорость роста биомассы начинает все более сдерживаться по мере истощения питательных веществ и накопления продуктов метаболизма в культуральной среде.
IV. Фаза нулевого роста (или прекращения роста), в которой наблюдается практически стационарное состояние в количестве биомассы, которое свидетельствует о равновесии между наличием питательных веществ и накопленной биологической массой.
V. Фаза эндогенного дыхания (или фаза самоокисления), в которой из-за недостатка питания начинаются отмирание и распад клеток, ведущие к снижению общего количества биомассы в биологическом реакторе.
Из рис. 12.1 видно, что отмеченным фазам роста микробиальной массы соответствует и динамика изменения концентрации питательных веществ, выраженных через Б ПК. Это позволяет сделать следующие выводы:
· * при биологической очистке значительная часть загрязнений сточных вод в результате метаболической активности микроорганизмов и сорбционной способности активного ила превращаются в биологическую массу, сравнительно легко отделимую от очищенной воды;
· * длительность изъятия и окисления содержащихся в сточной воде органических загрязнений будет тем короче, чем дольше масса микроорганизмов будет в контакте с ними;
· * при уменьшении содержания органических веществ в очищаемой жидкости ниже определенного предела жизнедеятельность микроорганизмов продолжается, но уже либо за счет накопленных питательных веществ, либо за счет их собственной массы, т.е. отмирания и окисления микроорганизмов со снижением общей их массы (процесс самоокисления).
3.2 Технологические схемы очистки сточных вод в аэротенках
Функционирование аэротенков обеспечивается тем, что после отделения от очищенной воды в сооружениях во вторичных отстойниках (илоотделителях) в аэротенк возвращается лишь то количество ила, которое поддерживает его расчетную рабочую дозу в нем. Активный ил в проточных условиях постоянно циркулирует между аэротенками и сооружениями -- вторичными отстойниками (илоотделителями). Избыточный активный ил удаляется из системы аэротенк -- илоотделитель на обработку и ликвидацию.
Классическая схема очистки сточных вод в аэротенках включает аэрационные и отстойные сооружения, оборудование и коммуникации для подачи и распределения сточных вод по аэротенкам, сбора и подачи иловой смеси на илоотделение, отведения очищенной воды, обеспечения возврата в аэротенки циркуляционного активного ила и удаления избыточного ила, подачи и распределения воздуха в аэротенках (рис. 12.2).
Рис. 12.2. Классическая схема биологической очистки сточных вод:
· 1 -- сточная вода после первичных отстойников; 2 -- аэротенк;
· 3 -- иловая смесь из аэротенков; 4 -- вторичный отстойник; 5 -- очищенная вода; 6 -- иловая камера; 7, 8 -- циркуляционный и избыточный активный ил соответственно; 9 -- воздух из воздуходувок; 10 -- аэрационная система для подачи и распределения воздуха в аэротенке
Концентрация ила из отстойных сооружений в 2--4 раза выше дозы ила, поддерживаемой в аэротенке, поэтому циркуляционный
расход его может составлять 30--60% расхода поступающей на очистку сточной воды.
Аэротенки по технологической схеме работы разделяются:
· 1) по гидравлическому режиму движения иловой смеси вдоль сооружения -- на аэротенки-вытеснители, где более ранняя порция иловой смеси вытесняется вновь поступившей, благодаря чему такие аэротенки получили название аэротенков-вытеснителей (рис. 12.3);
· 10
Рис. 12.3. Аэротенк-вытеснитель (см. позиции на рис. 12.2)
· 2) аэротенки продольного секционирования с поперечными перегородками, не доходящими то до дна, то до уровня воды, не доходящими либо до дна (или чередующимися), либо до противоположной стены, которые являются модификацией классической схемы (рис. 12.4);
· 3) аэротенки с регенераторами активного ила, которые применяются в технологической схеме, если концентрация БПКпогш в поступающей сточной воде превышает 150 мг/л.
При увеличении концентрации органических загрязнений изъятие из сточной воды растворенных или взвешенных загрязнений активным илом происходит значительно быстрее, чем их окисление. Поэтому представляется целесообразной организация раздельного протекания этих двух стадий процесса в условиях, в которых происходит предварительная обработка активного ила без подачи сточной воды. После этого регенерированный активный ил смешивается с поступающей на аэротенки сточной водой, что обеспечивает повышение эффективности работы аэротенков в целом.
Подобные документы
Анализ полной биологической очистки хозяйственно–бытовых сточных вод поселка городского типа. Технологическая схема биологической очистки стоков и ее описание. Расчет аэротенка-вытеснителя с регенератором, технологической схемы очистки сточных вод.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 19.12.2010Характеристика сточной воды предприятия и условия сброса очищенной воды. Предельно допустимые концентрации веществ, входящих в состав сточных вод. Выбор технологической схемы очистки. Анализ эффективности очистки сточных вод по технологической схеме.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 12.11.2011Эффективность процесса биохимической очистки сточных вод, концентрация активного ила. Использование технического кислорода для аэрации. Биоадсорбционный способ биологической очистки. Использование мутагенеза, штаммов и адаптированных микроорганизмов.
контрольная работа [650,6 K], добавлен 08.04.2015Техническая необходимость реконструкции сооружений биологической очистки - систем аэрации, путём замены фильтросных труб мембранными мелкопузырчатыми аэраторами. Повышение качества очищаемых стоков и снижение расхода воздуха на аэрацию активного ила.
дипломная работа [5,2 M], добавлен 19.12.2010Исследование организации и технологии очистки технологических сточных вод на затеи на образце управления механизации. Структурная методика очистки стоков АТП с повторным внедрением воды. Технологическая схема очистных сооружений ливнестоков "Волна".
курсовая работа [4,4 M], добавлен 10.05.2019Применение механической очистки бытовых и производственных сточных вод для удаления взвешенных веществ: решеток, песколовок и отстойников. Сооружения биологической очистки и расчет аэротенков, биофильтров, полей фильтрации и вторичных отстойников.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 25.04.2012Обследование и экспертная оценка эффективности очистки сточных вод. Обезвоживание осадка с первичных отстойников на иловых площадках. Использование существующей схемы очистки с учетом реконструкции биофильтров, устройства погружных мембранных модулей.
дипломная работа [11,4 M], добавлен 15.02.2022Расчет необходимой степени очистки сточных вод по взвешенным веществам, биологического потребления кислорода и активного кислорода. Выбор технологической схемы очистки. Определение количества песка, задерживаемого в песколовке. Расчет системы аэрации.
курсовая работа [990,9 K], добавлен 24.06.2014Состав и загрязненность сточных вод. Способы и сооружения механической очистки. Подбор и расчет оборудования. Параметры городских стоков, расчет решеток, песколовки. Особенности хлорирования бытовых стоков. Принципиальная схема очистки бытовых стоков.
курсовая работа [870,5 K], добавлен 06.10.2013Определение концентрации загрязнений сточных вод. Оценка степени загрязнения сточных вод, поступающих от населенного пункта. Разработка схемы очистки сточных вод с последующим их сбросом в водоем. Расчет необходимых сооружений для очистки сточных вод.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 09.01.2012