Сооружения для очистки сточных вод

Состав и свойства сточных вод, виды загрязнений, понятие о санитарно-химическом анализе.По своей природе загрязнения сточных вод подразделяются на органические, минеральные и биологические. Органические загрязнения - это примеси растительного и животного происхождения. Минеральные загрязнения - это кварцевый песок, глина, щелочи, минеральные кислоты и их соли, минеральные масла и т.д. Биологические и бактериальные загрязнения - это различные микроорганизмы: дрожжевые и плесневые грибки, мелкие водоросли и бактерии, в том числе болезнетворные - возбудители брюшного тифа, дизентерии и др.

По классификации Кульского все примеси сточных вод, независимо от их происхождения, разделяются на четыре группы в соответствии с размером частиц.

К первой группе примесей относят нерастворимые в воде грубодисперсные примеси. Значительная часть загрязнений этой группы может быть выделена из воды в результате гравитационного осаждения.

Вторую группу примесей составляют: вещества коллоидной степени дисперсности с размером частиц менее 10 -6 см. В зависимости от физических условий, примеси этой группы способны изменять свое агрегатное состояние. Малый размер их частиц затрудняет осаждение под действием сил тяжести. При разрушении агрегативной устойчивости примеси выпадают в осадок.

К третьей группе относят примеси с размером частиц менее 10 -7см. Они имеют молекулярную степень дисперсности. При их взаимодействии с водой образуются растворы. Для очистки сточных вод от примесей третьей группы применяют биологические и физико-химические методы.

Примеси четвертой группы имеют размер частиц менее 10 -8 см, что соответствует ионной степени дисперсности. Это растворы кислот, солей и оснований. Некоторые из них, в частности, аммонийные соли и фосфаты частично удаляются из воды в процессе биологической очистки. Однако технология очистки бытовых сточных вод (полная биологическая очистка) не позволяет изменить солесодержание воды. Для снижения концентрации солей используют следующие физико-химические методы очистки: ионный обмен, электролиз и т.д.

Состав сточных вод и их свойства оценивают по результатам санитарно-химического анализа. Сложность состава сточных вод и невозможность определения каждого из загрязняющих веществ приводит к необходимости выбора таких показателей, которые характеризовали бы определенные свойства воды без идентификации отдельных веществ. Такие показатели называются групповыми или суммарными. Полный санитарно - химический анализ включает следующие показатели: температура, окраска, запах, прозрачность, величина рН, сухой остаток, плотный остаток и потери при прокаливании, взвешенные вещества, оседающие вещества по объёму и по массе, перманганатная окисляемость, химическая потребность в кислороде (ХПК), биохимическая потребность в кислороде (БПК), азот (общий, аммонийный, нитритный, нитратный), фосфаты, хлориды, сульфаты, тяжелые металлы и другие токсичные элементы, поверхностно - активные вещества, нефтепродукты, растворенный кислород, микробное число, бактерии группы кишечной палочки (БГКП), яйца гельминтов. Кроме перечисленных показателей, в число обязательных тестов полного санитарно-химического анализа на городских очистных станциях может быть включено определение специфических примесей, поступающих в водоотводящую сеть населенных пунктов от промышленных предприятий.

Под концентрацией загрязнения понимается масса загрязнений в единице объема сточных вод, г/м3,

С= ,

где а - норма поступления загрязнений, г/чел сут; qн – норма водоотведения, л/ чел сут.

В случаях, когда производственные воды поступают в бытовую сеть, средняя концентрация загрязнений вычисляется по формуле:

Ссм= ,

где Сбыт и Спр – концентрации загрязняющего вещества в бытовой и производственной сточной воде соответственно, г/м3; Qбыт и Qпр – расход бытовых и производственных сточных вод соответственно, м3/сут.

Определение необходимой степени очистки сточных вод перед сбросом в водоем.Условия спуска сточных вод в водоемы регламентированы «Правилами охраны поверхностных сточных вод от загрязнений сточными водами».

Все водные объекты разделяются на два вида: объекты питьевого и культурно-бытового назначения (условно I вид); объекты, используемые для рыбохозяйственных целей (условно II вид).

Водные объекты I вида в свою очередь делятся на две категории: I категория включает объекты, используемые для централизованного и нецентрализованного хозяйственно - питьевого водоснабжения и водоснабжения предприятий пищевой промышленности. II категория включает объекты, используемые для отдыха людей и купания, а также территории объектов, находящихся в пределах населенных мест. Отнесение объектов к I или II категории производится Минздравом РФ.

загрузка...

Рыбохозяйственные водные объекты также делятся на две категории. К I категории относятся водные объекты, предназначенные для сохранения и воспроизводства ценных пород рыб, особо чувствительных к содержанию в воде растворенного кислорода. Ко II категории относят водные объекты, предназначенные для других рыбохозяйственных целей.

Требования, предъявляемые к качеству воды водоемов, зависят от их вида водоиспользования и категории и относятся к створам, расположенным на проточных участках на 1 км выше ближайшего пункта водопользования, на непроточных участках и водохранилищах - к створам в 1 км в обе стороны от пункта водопользования. Допустимые изменения состава воды в водоемах и водотоках после выпуска в них очищенных сточных вод приведены в табл. 3.2.1.

Требования к составу и свойствам воды в водоемах Таблица 3.2.1

Показатели состава и свойств воды в водоеме после выпуска сточных вод Требования к составу и свойствам воды в водоеме
Категории хозяйственно - питьевого и культурно – бытового назначения Категории рыбохозяйственного назначения
I II I II
Содержание взвешенных веществ Допускается увеличение не более чем на
0,25 мг/л 0,75мг/л 0,25 мг/л 0,75мг/л
Для водоемов, содержащих в межень более 30мг/л природных минеральных веществ, допускается увеличение содержания на 5 % (взвешенные вещества со скоростью осаждения более 0,4 мм/с для проточных водоемов и более 0,2 мм/с для водохранилищ к спуску запрещаются)
Пленки нефтепродуктов, масел, жиров и других плавающих примесей Не допускаются
Запахи, привкусы и окраска Допускаются запахи и привкусы интенсивностью не более 2 балов (непосредственно или после хлорирования воды). Окраска не должна обнаруживаться в столбике воды высотой Посторонние запахи, привкусы и окраска, влияющая на качество мяса рыб, не допускаются
20 см 10 мс

Продолжение таблицы 3.2.1

Температу оС ра воды Допускается повышение не более чем на 3оС по отношению к среднемесячной температуре самого жаркого месяца Допускается повышение не более чем на 5оС к стественной температуре воды (при наличии холодноводных рыб - лососевые, сиговые – общая температура воды не должна превышать 20оС летом и 5оС зимой; в остальных случаях - 28оС и 8оС)
Водородный показатель Не должен выходить за пределы 6,5 – 8,5
Минеральный состав воды Сухой остаток должен быть не более 1000 мг/л (в том числе хлориды до 300 и сульфаты до 100 мг/л) Не нормируется
Наличие растворенного кислорода Должно быть не менее 4 мг/л Должно быть не менее 6 мг/л Зимой подо льдом должно быть не менее 4 мг/л, летом – не менее 6 мг/л
Биохимическая потребность в кислороде – БПКполн при температуре 20 оС Не должна превышать
3 мг/л 6 мг/л 3 мг/л (если в зимний период содержание кислорода в воде снижается для водоемов I категории до 6 мг/л, II категории до 4мг/л, то разрешается только сброс воды, не влияющий на БПК)
Возбудители заболеваний Не допускаются (после обеззараживания биологически очищенных вод коли – индекс не должен превышать 1000 при содержании остаточного хлора 1,5 мг/л)
Токсичные вещества Не допускаются в концентрациях, которые могут оказать прямо или косвенно вредное воздействие на живые организмы

Технологические расчеты необходимой степени очистки сточных вод базируются на уравнении материального баланса:

q∙Cдоп + Q∙Cф = Спдк (q +γ∙Q),

где q,Q - расход сточных и речных вод, м3/ч; Сдоп – концентрация загрязняющего вещества в сточной воде, допустимая к сбросу; Сф - фоновая концентрация загрязняющего вещества в реке выше места выпуска, г/м3; Спдк - предельно допустимая концентрация в воде в зависимости от вида водопользования, г/м3; γ - коэффциент смешения, доли единицы.

При поступлении в водный объект вместе со сточными водами нескольких веществ с одинаковыми лимитирующими признаками вредности и относящихся к первому или второму классу опасности, должно соблюдаться условие:

где С1, С2, …, Сn – концентрации конкретных вредных веществ в воде водного объекта, мг/дм3; ПДК1, ПДК2, …, ПДКn – нормативное содержание этих веществ в воде, мг/дм3.

Выбор места расположения канализационных очистных сооружений. Относительно населенного пункта очистные сооружения устраивают ниже по течению реки и с подветренной стороны по отношению к преобладающим ветрам теплого времени года. Между границей жилой застройки и площадкой канализационных очистных сооружений должен быть разрыв, равный санитарно-защитной зоне, ширина которой зависит от состава и производительности очистных сооружений. Очистные сооружения не должны находиться в пределах водоохранной зоны.

Методы очистки сточных вод.Для очистки сточных вод применяют следующие методы:

- механический, основанный на механическом извлечении частиц загрязнений из сточных вод. К сооружениям механической очистки относятся решетки, решетки-дробилки, сита, песколовки, отстойники, жироловки, нефтеловушки, маслоловушки, смолоотделители;

- биологический, основанный на применении биохимических процессов окисления и восстановления загрязнений. Эти процессы могут происходить в естественных условиях или в исскуственных, близких к естественным, на очистных сооружениях; они аналогичны процессам, происходящим в водных объектах или в почве. К сооружениям биологической очистки относятся аэротенки, биофильтры, биореакторы, поля орошения и поля фильтрации и биологические пруды;

- физико-химический: реагентная очистка, сорбция, экстракция, эвапорация, дегазация, ионный обмен, озонирование, электрофлотация, хлорирование, электродиализ и др. Для очистки городских сточных вод эти методы применяют весьма редко.

Для очистки городских сточных вод обычно используется следующая технологическая схема очистки (рис. 3.2.1).

Рис. 3.2.1. Технологическая схема очистной станции с биологической очисткой:

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



Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

20 − = 14