Какие установки применяются для предварительной обработки сточных вод

17.2. Устройства для предварительной очистки сточных вод

В систе­мах внутренней канализации зданий специального назначения (га­ражах, предприятиях общественного питания, банях, прачечных и т.п.) для предварительной очистки сточных вод применяют решетки, песколовки, грязеотстойники, жироуловители, бензомаслоуловители и др.

Решетки (рис. 43, а) устанавливают в потоке сточной жидкости для задержания крупных загрязнений и отбросов. При­меняют простые неподвижные решетки с ручной очисткой, распола­гая их в приемных резервуарах, колодцах и каналах. Ширину прозоров решеток принимают 10–15 мм и более – в зависимости от крупности задерживаемых загрязнений. Для удобства очистки решет­ки устанавливают наклонно к горизонту (под углом не менее 60°).

Рис. 42. Установки для перекачки сточных вод:

а – насосная; б – пневматическая; 1 – приток от внутренней канализации; 2 – резервуар; 3 – бачок для заливки насоса; 4 – вентиляция; 5 – от водопроводной сети; 6 – напорный трубопровод; 7 – манометр; 8 – задвижка; 9 – промывная труба; 10 – всасывающий трубопровод; 11 – обратный клапан; 12 – сифон; 13 – труба для подачи сжатого воздуха; 14 – пуск от поплавка; 15 – труба для притока свежего воздуха.

Песколовки (рис. 43, б) устанавливают вблизи таких приемников сточных вод, как овощемойки, мойки для автомобилей и т. п. Изготовляют песколовки из металла, кирпича, бетона, железобетона или дерева. Песколовки могут быть горизонтального и тан­генциального типа. Скорость движения сточной жидкости в песко­ловках горизонтального типа принимают от 0,15 до 0,3 м/с, в песко­ловках тангенциального типа – от 0,02 до 0,05 м/с; продолжитель­ность отстаивания принимают не более 2–3,5 мин, а продолжи­тельность хранения песка – не более 2 сут. Наибольшее распрост­ранение имеют песколовки горизонтального типа. Очищают песколовки скребками, гидроэлеваторами, песковыми на­сосами. Грязеотстойники представляют собой проточные ре­зервуары горизонтального или вертикального типа, предназначен­ные для задержания осадков, способных вызвать засорение канали­зационной сети. Грязеотстойники выполняют из металла, бетона, железобетона или кирпича с соответствующей гидроизоляцией. Раз­мещают грязеотстойники обычно вне здания, например у гаражей. Чистка их должна производиться не реже одного раза в 7 дней. Расчетную скорость движения сточной жидкости в грязеотстойнике принимают равной 0,005–0,01 м/с, а продолжительность отстаивания при расходе до 3 л/с – 10 мин, при расходе более 3 л/с – 15 мин. Для мойки в гараже одного легкового автомобиля расходуется от 150 до 600 л воды, при этом в зависимости от его типа накапливается от 2 до 4 л грязи.

Жироуловители (рис. 43, в) предназначены для за­держания жира из сточных вод, образующихся в столовых, фабри­ках-кухнях и мастерских, с целью его утилизации или предотвра­щения отложения в канализационной сети. Жироуловитель пред­ставляет собой бетонный или кирпичный колодец-отстойник пря­моугольной или круглой формы в плане вместимостью не менее 50 л. Всплывший жир удаляется с поверхности в отводную трубу. Объем жироуловителя принимают из расчета скорости протекания в нем сточных вод не менее 0,005 м/с и времени пребывания их в нем от 2 до 10 мин при среднечасовом расходе. Обычно ширину жироуловителя принимают равной его глубине (около 1 м), а длину – в 2–3 раза большей.

При вместимости жироуловителя, превышающей 300 л, приме­няют продувку, сточной жидкости воздухом. Жироуловители це­лесообразно располагать на участке канализационной сети с темпе­ратурой сточной жидкости ниже 30 °С. Обычно жироуловители уста­навливают в неотапливаемом помещении подвала или вне зданий.

Рис. 43. Устройства для предварительной очистки сточных вод:

а – решетка; б – песколовка или грязеотстойник; в – крахмало- и жироуловитель; г – бензомаслоуловитель

Бензомаслоуловители (рис. 43, г) предназначе­ны для задержания бензина, керосина, газолина, масел и других всплывающих загрязнений, попавших в сточные воды при мытье машин и полов в гаражах и производственных зданиях. Бензомаслоуловитель представляет собой металлический резервуар, состоя­щий из двух отделений, в одном из которых происходит всплывание горючих веществ, а в другом происходит движение сточной жидкости. Во избежание скопления больших количеств го­рючих веществ максимальная производительность одной установки не должна превышать 5–6 л/с. Скорость протекания жидкости при­нимают не более 0,01 м/с. Рабочий объем должен примерно в 30 раз превосходить максимальный секундный приток сточных вод.

Бензомаслоуловитель снабжают гидравлическим затвором и оборудуют устройствами для естественной вентиляции. Размещают бензомаслоуловители, как правило, вне здания; конструктивно они могут быть решены раздельно или совместно с грязеотстойниками.

Экология СПРАВОЧНИК

Сток с эмульгатором тилоза биохимически окисляется вполне удовлетворительно. Бихроматная окисляемость снижалась при очистке с 892 до 114 мг/л, БПКполн с 503 до 15 мг/л. Очищенная сточная вода не имела запаха, но была мутноватой, что явилось результатом неполной предварительной химической ее обработки.[ . ]

Предварительную обработку маслосодержащих стоков перед спуском в канализацию проводят в анодном пространстве электрокоагулятора. При этом происходит разрушение эмульсии и дальнейшее разделение фаз. В качестве анода используется фильтр из шламового стекла с напыленным на него слоем платины или рутения. При небольших скоростях потока удаляется до 95% масла.[ . ]

Стоки боен прекрасно очищаются биологическими методами. Очень хорошие результаты дает биологическая очистка их в аэротенках со средними или низкими нагрузками. Можно также применять биофильтры с пластмассовой загрузкой, «о при этом требуется полная предварительная обработка стоков, чтобы предотвратить заиливание фильтра за счет жировых веществ. Желательно предусматривать аэробную стабилизацию избыточного ила, если позволяет производительность очистной станции.[ . ]

Предварительная обработка сточных вод. Сточные воды содержат значительное количество взвешенных и жироподобных веществ, которые, попадая на поверхность почвы, закрывают ее поры, что приводит к затруднению или прекращению проникновения в почву кислорода и нарушению процесса минерализации органического вещества, в связи с чем орошение неотстоен-ными водами нежелательно с агрономической точки зрения. Кроме того, значительное содержание в неотстоенных фекальных стоках яиц гельминтов и болезнетворных начал делает их санитарно опасными. Применение отстоенных вод дает возможность повышения нагрузок на поля, что особенно важно при коммунальных полях и полях фильтрации. Поэтому как правило сточные воды при почвенных методах очистки должны подвергаться предварительному отстаиванию в продолжение не менее 1 часа.[ . ]

Стоки, подлежащие подземному захоронению, по стандартам США не должны содержать большого количества взвеси, волокон, коллоидных частиц, органических осадков. Их следует подвергать предварительной обработке с целью удаления этих компонентов. Закачиваемые стоки не должны содержать масла, жиры, парафины, осмоляющие вещества, а также составы, способствующие бактериальной деятельности, так как все это может привести к очень быстрой закупорке призабойной зоны скважины и выходу ее из строя.[ . ]

Предварительная обработка стока применяется на всех сооружениях с биофильтрами для их защиты от кольматации. Проводиться она может любым из четырех перечисленных выше методов.[ . ]

Обработка воды коагулированием заключается в добавке к ней минеральных солей с гидролизирующими катионами, анодном растворении металла или изменении pH среды, если в обрабатываемой системе уже содержатся в достаточном количестве катионы, способные к образованию при гидролизе малорастворимых соединений. Наиболее распространенными коагулянтами являются соли алюминия и железа (А12(804)3; МаАЮ2А1(ОН)пС1(6.п); КА1(504)2-12Н20; РеС13; РеБ04 и гидроокись кальция Са(ОН)2, при коагуляции остаточное содержание нефтепродуктов в воде достигает 5-10 мг/л. По данным [16], 100%-ная очистка буровых сточных вод от нефти и нефтепродуктов при коагуляционной очистке обеспечивается при следующих количествах вводимых коагулирующих агентов: 500-600 мг/л — для А12(504)3; 800-1000 мг/л — для Ре2(804)3 и РеС13. В качестве примера можно представить используемый в объединении “Коминефть” метод очистки буровых сточных вод от нефтепродуктов с использованием коагуляционного метода [16]. Коагулянт (сульфат алюминия) предварительно затворяли в виде 10% водного раствора в отдельной емкости, в которой выдерживали при перемешивании в течение 12-ти часов. Затем с помощью автоцистерны АП-ТЖ и цементировочного агрегата ЦА-320м этот раствор вводили в котлован со стоками и смесь оставляли для отстоя на 24 часа. При этом степень очистки буровых сточных вод от нефтепродуктов достигает 99,9% (табл. 1.2).[ . ]

Для обработки сульфатных стоков рекомендована электрокоагуляция с растворимым алюминиевым анодом и добавкой солей трехвалентного железа [106] или предварительной обработкой воды щелочью [117].[ . ]

Для предварительной очистки таких высококонцентрированных стоков применяют биохимическую очистку в анаэробных условиях. Таким методом очищаются стоки некоторых предприятий пищевой и фармацевтической промышленности, а также фабрик первичной обработки шерсти.[ . ]

При обработке концентрированных или токсичных стоков часто применяют предварительную нейтрализацию и окислительно-восстановительные процессы. В этом случае предусматривают автоматическое измерение pH или окислительно-восстановитель-ного потенциала.[ . ]

Метод предварительной обработки цеховых стоков и типы применяемых при этом сооружений определяются составом этих стоков.[ . ]

Обычно предварительной обработке целесообразно подвергать не общий производственный сток предприятия, а отдельные (цеховые) его стоки, так как именно они несут наиболее специфические загрязнения и являются наиболее концентрированными.[ . ]

В качестве предварительной очистки концентрированных шерстомойных стоков, частично освобожденных от жира, рационально применять анаэробный процессе сбраживания в метантенках, при котором за 30 суток сбраживания БПК5 снижается до 275 мг/л при условии, что в воде, поступающей на обработку, БПК5 не будет превышать 7,3 г/л, а ХПК — 30 г/л.[ . ]

Анаэробная предварительная обработка стоков применима при очистке сточных вод предприятий пищевой промышленности (пивоваренных, дрожжевых, сахарных, винокуренных, консервных заводов и других), предприятий фармацевтической промышленности, в частности фабрик, изготовляющих пенициллин и оптимицин, а также предприятий первичной переработки Шерсти.[ . ]

Для очистки стоков после биологической обработки предпочтительнее использовать двойные или многослойны“ фильтры. Титт-ный двухслойный фильтр состоит из слоя антрацитового угля (толщиной 0,5 м с гранулами диаметром 1 мм) и нижнего слоя песка (толщиной 0,3 м с зернами диаметром 0,45 мм). После работы в течение 6-12 часов фильтры очишаются от задержанных твердых частии путем пропускания обратной струи воздуха или вода. Для очистки в многослойных фильтрах перспективным является использование верхнего плавающего слоя, что способствует увеличению эффективности очистки и производительности. Более глубокая очистка сточных вод от взвешенных вешеств осуществляется с применением гидроииклонов и центрифуг, а также отстаивания с предварительной магнитной обработкой производственных сточных вод.[ . ]

При осветлении стоков в вертикальных или горизонтальных отстойниках без предварительной их химической обработки процесс очистки протекает медленнее. Поэтому продолжительность отстаивания принимается равной 2—3 ч; расчетная скорость движения воды в вертикальных отстойниках обычно не превышает 0,2 мм/сек, в горизонтальных 5 мм/сек. Влажность осадка составляет 85—90%.[ . ]

Сернисто-щелочные стоки, поступающие на сооружения биохимической очистки, должны иметь содержание сульфидов (после смешения всех стоков) не более 20 мг/л. Если концентрация сульфидов превышает эту величину, следует предусматривать предварительную обработку стоков.[ . ]

Выбор метода очистки стоков зависит прежде всего от физического состояния содержащихся в них загрязнений. Так, для выделения грубодисперсных примесей (взвешенных или эмульгированных частиц) применимы так называемые механические методы очистки — отстаивание, процеживание и т. п. Для тонкодисперсных примесей, ib частности для коллоидных частиц, требуется уже более сложная очистка, состоящая из фильтрования, возможно с предварительным коагулированием. Для растворенных примесей приходится применять еще более сложные методы обработки воды.[ . ]

Первыми стадиями при обработке городских сточных вод обычно являются извлечение из воды крупных отбросов с помощью решеток, подъем воды насосными станциями, измерение расхода и удаление песка. Для очистки жиросодержащих производственных стоков иногда применяют флотацию, но обычно удаление жиров более эффективно производится в процессе предварительной очистки на промышленном предприятии. Для интенсификации процесса первичного отстаивания иногда применяют химическую коагуляцию. Однако это дорогостоящий процесс, и обычно он вводится лишь при перегрузке очистных сооружений. Хлорирование исходных сточных вод может применяться для устранения запаха и улучшения седиментационных характеристик стоков. Расположение сооружений предварительной обработки может быть различным, но при этом всегда соблюдаются следующие правила. Решетки защищают насосы и препятствуют засорению последующего оборудования, поэтому их всегда располагают первыми. Лоток Парша-ля размещают перед подъемными насосами, работающими с постоянной скоростью, так как включение и выключение насосов приводит к пульсации потока, которое не может регистрироваться этим расходомерным устройством. Если применяются насосы, работающие с переменной скоростью, то лоток может располагаться как перед насосами, так и после них, так как производительность насосов должна соответствовать (быть идентичной) количеству поступающей воды. Удаление песка уменьшает износ механического оборудования вследствие абразивных воздействий и предотвращает накопление песка в сооружениях и трубопроводах. Хотя в идеальном случае песок должен удаляться перед поступлением воды в подъемные насосы, песколовки, расположенные на повышенных отметках, гораздо более экономичны и полностью оправдывают дополнительные затраты по эксплуатационному обслуживанию насосов. Два возможных варианта расположения оборудования для предварительной очистки приведены на рис. 11.3. Верхняя схема типична для крупных очистных сооружений, тогда как нижняя наиболее широко применяется в небольших установках.[ . ]

Раздельная подготовка стоков каждого производства. Целью раздельной предварительной обработки сточных вод различных производств перед их спуском в заводскую канализацию является регенерация продуктов, ценных для производства, или уничтожение веществ. Отдельной обработке подлежат следующие стоки.[ . ]

Соковый конденсат, так же как стоки из стерилизатора, направляется в камеру гниения через камеру предварительной обработки. Иногда необходима добавка свежей воды для снижения температуры и разбавления.[ . ]

При отводе в систему отдельных стоков щелочные воды, содержащие главным образом органические вещества, предварительно обрабатывают. Эта обработка включает осаждение хлопьев в кислой среде или удаление сероводорода и сероуглерода путем отдувки.[ . ]

Загрязненные производственные стоки, если в них не преобладает загрязнитель какого-либо определенного вида, объединяются в один поток. Практически чистые (условно чистые) воды от вспомогательных операций объединяются в отдельный поток или транспортируются вместе с атмосферными водами. Число потоков производственных сточных вод и возможные методы их предварительной обработки и окончательной очистки определяют число локальных очистных установок на территории предприятия, а также очистных станций для раздельной и последующей совместной очистки всех загрязненных сточных вод за пределами промышленной площадки.[ . ]

Таким образом, при проектировании предварительной обработки сернисто-щелочных вод (рис 25) необходимо предусматривать нефтеловушку, усреднитель-накопитель, рассчитанный на 5—10-суточное пребывание отработанных щелочей вместе с разбавляющими водами, а также установку по разрушению сульфидов (карбонизация или окисление). Затем эти стоки с постоянным расходом должны направляться в смеситель перед сооружениями биохимической очистки.[ . ]

В тех случаях когда производственные стоки шо своему составу не отвечают предъявляемым к ним требованиям, необходима предварительная обработка их на соответствующих локальных установках. Кроме того, предусматривается ряд защитных мероприятий, например, устройство гидравлических затворов в тех местах, где производственные сточные воды, содержащие вэрыво- и пожароопасные вещества, выпускаются в городскую канализационную сеть. Гидравлические затворы устанавливают на выпусках производственных стоков, а в особых случаях — и на близлежащих участках городской сети. Кроме того, .предусматривают усиленную вентиляцию отдельных участков сети.[ . ]

Применение этого метода целесообразно при обработке небольших количеств концентрированных сточных вод. При необходимости обработки методом кристаллизации недостаточно концентрированных стоков их предварительно выпаривают.[ . ]

Так как углеводороды — основные компоненты стоков, обработка стоков обычно начинается с отделения нефтепродуктов в две стадии: первая стадия — гравитационная сепарация и вторая — флотация. Биологическую очистку применяют для сточных вод, из которых предварительно удалена большая часть нефтепродуктов и которые не содержат сульфидов и тяжелых металлов.[ . ]

Как правило, применение физико-химического обезжиривания с предварительной флокуляцией позволяет снизить концентрацию органических примесей на 50—70%- Далее необходима биологическая очистка. Осадок, образующийся в процессе предварительной очистки стока, очень быстро загнивает. Обезводить его фильтрованием возможно только при условии, что брожение еще не началось. В промышленном масштабе методы обработки таких стоков нужно подбирать индивидуально и тщательно продумывать их в каждом случае.[ . ]

Сточные воды фабрик пропитки брезентов должны подвергаться предварительной обработке для выделения основной части солей меди и хрома. В этих целях выделяются стоки от промывки ткани после закрепления дубления медью и хромом и передаются на регенерационную установку, входящую в состав основного производства.[ . ]

Перед адсорбционной очисткой сточных вод их следует подвергнуть предварительной обработке. Как показали исследования, наиболее целесообразной предварительной обработкой является реагентная напорная флотация или фильтрация. Применение того или иного способа обработки сточных вод на нефтеперерабатывающем заводе должно предусматривать снижение содержания нефти и механических примесей в стоках перед подачей их на адсорбционные установки до 30 и 60 мг/л, так как они вызывают потерю напора в адсорберах, загрязнение и закупоривание пор адсорбента [70]. Следовательно, адсорбционная установка должна находиться в конце технологической схемы очистки сточных вод (нефтеловушки — флотаторы, кварцевые фильтры и т. д.).[ . ]

Для повышения адсорбционных свойств сорбентов сточные воды рекомендуется предварительно подвергать специальной обработке с целью удаления из них взвешенных и эмульгированных веществ. Для уменьшения расхода сорбента обработку стоков осуществляют обычно многоступенчатым или противоточным способом.[ . ]

В представленной схеме очистки пластовой воды (см. рис. 32) предусматривается предварительная очистка пластовой воды от механических примесей в гидроциклонах с последующей обработкой воды химическим реагентом в резервуарах-отстойниках. Продукция скважин после сепарационных трапов поступает в резервуар предварительного отстоя 1, откуда отстоявшаяся вода попадает в емкость сбора воды 2. Из емкости вода центробежным насосом 9 под давлением 0,2—0,3 МПа подается на гидроциклонную установку и после очистки от механических примесей поступает самотеком в блок приема и откачки стоков 4 и далее откачивается в емкость накопителя воды 5. Из емкости вода поступает в резервуары 7 с одновременной подачей на прием насоса химического реагента из блока 6. После шестичасового отстоя воды в резервуарах и осаждения геля очищенная вода забирается центробежным насосом 9 и подается на водоочистную установку для использования в системе заводнения пластов. Образующийся в резервуарах-отстойниках гель поступает в емкость накопителя воды 5 и после отстоя центробежным насосом 9 вновь возвращается в резервуар-отстойник.[ . ]

На экспериментальной станции г. Южный Тахо проведено сравнение расхода угля и качества очищенной воды при обработке ее в различных условиях. В среднем, при очистке сырых осветленных стоков Ду = 96—144 мг/дм3 при тк = 30—15 мин; для очищенной воды БПК =10—20, ХПК = 45—65 мг/дм3, а содержание взвешенных веществ (ВВ) 5—10 мг/дм3. При доочистке того же стока после БХО, БПК, ХПК и ВВ равны 1, 12 и 1 мг/дм3 при Ду = 25—30 мг АУ/дм3 (тк=17 мин), если сток предварительно коагулируют и фильтруют, а при отсутствии коагуляции Ду возрастает до 60 мг/л (тк = 20 мин). Расход АУ при доочистке воды наименьший — 25—30 г/м3, а сорбционная емкость составляет 390 мг/г (по ХПК) АУ, хотя это на 20% меньше, чем при обработке сырого стока [57, 60]. Станция в г. Южный Тахо — первая в мире, где глубокая сорбционная доочистка была проведена в полном объеме цикла сорбция из воды — регенерация угля.[ . ]

Установка будет работать по следующей технологической схеме: биохимическая очистка — многослойный фильтр с предварительной обработкой стоков коагулянтами и флокулянтами — колонны с активным углем — обратный осмос — деионизация — использование очищенной воды.[ . ]

Сильно загрязненные сточные воды от отмочно-золеных операций, от процессов пикелевания и хромирования, а также стоки дезинфекционных камер во всех случаях обязательно подвергаются раздельной предварительной обработке на территории завода. Самостоятельной предварительной обработке подвергаются также сточные воды от шерстосгонных машин, которые направляют в шерстомойный цех для извлечения и утилизации шерсти.[ . ]

Для глубокой очистки и доочистки сточных вод НПЗ самое широкое применение находят адсорбционные установки с гранулированным углем и предварительной обработкой стоков коагуляцией, флотацией, фильтрацией [64,90].[ . ]

Условием для успеха регенеративной очистки сточных вод является различие в величинах Д адс извлекаемого продукта и остальных растворенных в стоке веществ. При деструктивной адсорбционной очистке смеси сточных вод их группировка и предварительная обработка должны обеспечить сближение величин ДРадс всех компонентов. Использование сорбента при этом будет наиболее эффективным.[ . ]

Исследованиями Н. А. Базякиной установлено, что сточные воды цеха синтетических жирных кислот можно очищать биохимическим методом при условии их предварительной обработки [7]. Предварительная обработка кислых стоков цеха жирных кислот должна состоять в улавливании жиров и парафинов, а также в нейтрализации стоков.[ . ]

Нами также были проведены лабораторные опыты по осаждению цинка с помощью сульфида натрия. Опыты осуществлялись в статических условиях. Исходной водой для обработки служил предварительно известкованный и отстоенный общий производственный сток комбината.[ . ]

Следует отметить обширные исследовательские работы Ф. Майнка и Г. Томашка [32] по анаэробному распаду осадка, происходящему ,п:ри смешении кислых и щелочных промышленных стоков. Опыты по метановому брожению смеси осадка промышленных сточных и хозяйственно-фекальных вод производились в лабораторных условиях на периодически и непрерывно действующих аппаратах. Исследования показали, что образующийся из промышленных стоков осадок без предварительной обработки непригоден для метанового брожения из-за высокой кислотности и содержащихся в нем цинка и коллоидной сары. Свободная сера в коллоидальном состоянии при концентрации менее 1 % не действует токсически. Сульфат цинка до 0,3% не оказывает влияния на возникновение газов. Содержание цинка более 1% оказывалось токсичным, и при концентрации 1,7% цинка брожение прекращалось. При переводе цинка в гидроокись цинка он становился нетоксичным. Нерастворимый сульфит цинка с концентрацией до 8,1% оказался мало токсичным или совсем не токсичным.[ . ]

Методы расчета биофильтров, рассмотренные выше, могут быть приняты для проектирования систем очистки сточных вод любого вида—бытовых, производственных, смешанных. Специфика состава стоков отражается в этих формулах изменением численных значений входящих в них коэффициентов. При проектировании сооружений для очистки производственных сточных вод особое внимание обращается на концентрацию загрязнений, для которых определены величины ПДКб-о-с. Если в исходной воде концентрация примесей превышает ПДКб.о.с, то предусматривается предварительная обработка стоков с целью снижения концентрации этих примесей до допустимой величины.[ . ]

Электрокоагуляционный метод применим для разрушения как отработанных эмульсий, содержащих эмульсолы, так и более стойких эмульсий. Такую очистку целесообразно производить в электролизерах с применением алюминиевых электродов по следующей схеме: предварительное отстаивание и усреднение стока — удаление осадка и свободных масел — подкисление до рН=5-6 — обработка в электролизере с удалением пены — отстаивание — фильтрование. При очистке по такой схеме остаточное содержание масел в стоке составляет 15-20 мг/л.[ . ]

Схема начертания различных канализационных сетей любого промышленного предприятия зависит от взаимного расположения его цехов, рельефа местности, внутризаводского транспорта, схемы подземного хозяйства, мест расположения локальных установок для предварительной обработки отдельных видов сточных вод и места расположения общих очистных сооружений. В большинстве случаев предприятия канализуются по централизованной схеме, однако не исключается целесообразность удаления и обработки стоков по децентрализованной схеме.[ . ]

Сейчас для определения ХПК сточных вод применяют исключительно бихроматный метод. Перманганатный метод используется только при анализе органических компонентов природных вод, так как при большом количестве зачастую трудно-окисляемых органических соединений в стоках данный способ непригоден. В то же время бихромат калия в 18 н. серной кислоте в присутствии катализатора — сульфата серебра — способен окислять практически все органические вещества на 95— 100%. Суть метода заключается в обработке предварительно отфильтрованной через бумажный или мембранный фильтр сточной воды раствором бихромата калия и концентрированной серной кислотой с подогревом или без него в присутствии сульфата серебра. Непрореагировавший бихромат после окончания реакции оттитровывают раствором соли Мора, используя в качестве индикатора ферроин или Ы-фенилантраниловую кислоту. ХПК в миллиграммах кислорода на 1 л сточной воды определяют путем простого расчета.[ . ]

Неконтролируемые промышленные сточные воды могут содержать агрессивные или токсичные соединения. Например, присутствие соединений серы и высокая температура сточной воды могут способствовать бактериальному образованию сульфатов, вызывающих коррозию шелыги канализационных труб. Кислые стоки вызывают коррозию нижней части труб, и если они разбавлены водой не в должной степени, то могут нарушить процесс очистки. Токсичные ионы металлов, например хрома и цинка, и некоторые органические вещества даже в небольших концентрациях могут привести к ингибированию биологических процессов очистки воды и анаэробного сбраживания осадков. Растворенные соли и вещества, придающие воде цвет и запах, только частично удаляются традиционными методами очистки. Защита природного водоема от таких загрязнений сводится к локальной очистке стоков на промышленном предприятии вместо сброса их в канализационную систему. Примерами таких стоков могут служить отработанные соляные растворы, красители и фенолы. Там, ¡где производственные стоки нестабильны, целесообразно установить усредняющие резервуары для предотвращения импульсных нагрузок на очистные сооружения. В дополнение к нейтрализации и разбавлению стоков предварительная обработка посредством усреднения способствует стабилизации расхода и предотвращению внезапных гидравлических нагрузок повышенной интенсивности.[ . ]

В загрязненных сточных водах содержатся весьма разнообразные органические вещества, в том числе токсически действующие на микронаселение биологических окислителей; биохимически трудно окисляемые или вообще неокисляемые органические вещества, а также неорганические вещества, концентрация которых превышает предельно допустимые нормы для биохимической очистки. Уничтожение этих веществ производится на специальных локальных установках путем сжигания стоков; такие установки являются составной частью технологического процесса. В технологической части проекта завода должны предусматриваться установки для извлечения растворителей путем отгонки их из отработанных стоков с последующей в случае необходимости ректификацией для доведения до товарной кондиции, а также установки для извлечения солей путем упарки маточников и последующей кристаллизации. Конечным этапом обработки загрязненных производственных сточных вод является их биохимическая очистка совместно с бытовыми водами или раздельно. Предварительно производственные стоки усредняют и нейтрализуют с последующим отстаиванием. Усреднители и нейтрализационные установки проектируют по расчетным параметрам, приведенным в § 1 этой главы.[ . ]

Поверхностно-активные вещества (ПАВ) и красители — типичные загрязнители сточных вод. Активные триазолоновые красители полностью сорбируются из воды на угле КАД-молотый, его максимальная статическая емкость достигает 24,5—54 мг/г [84]. Сорбция из смеси красителей различного типа значительно хуже. Сложность очистки сточных вод текстильных предприятий обусловлена наличием в них разнотипных красителей, присадок и закрепителей с различными сорбционными характеристиками. Так, у девяти изученных красителей и шести присадок коэффициенты в уравнении Фрейндлиха (Г = КС1/п) составляли: у красителей /С = 0,042—65 и л = 0,17—1,4; у присадок К — = 2,5• 10—6 — 180 и л = 0,19—4,2 [85]. Аналогичные результаты получены ВНИИ ВОДГЕО при сорбционной очистке стоков ситценабивных фабрик без предварительной обработки воды. При Ду = 0,5—5 г/дм3 ряд красителей в статических условиях сорбируется на 40—50%, в то время как прямые и сернистые — лишь на 10—20%. Однако иные методы обесцвечивания этих стоков еще менее эффективны. Оптические отбеливатели сорбируются на АУ на 50—60%.[ . ]

Исходные данные следующие. Целлюлозно-бумажный комбинат «Светогорск» выпускает беленую целлюлозу. Многие годы для отбелки целлюлозы использовался элементарный хлор и другие хлорсодержащие реагенты, такие как гипохлорит и двуокись хлора. Рассматриваемый объект является пятном ртутного загрязнения почвогрунтов, потенциальным источником вторичного ртутного загрязнения атмосферного воздуха на территории и, вероятно, источником загрязнения грунтовых вод соединениями ртути. Ртуть использовалась для получения хлора (электролиз на ртутном катоде). В составе работ предусматривается разборка строительных конструкций существующих зданий; мониторинг на содержание ртути в разбираемых конструкциях; погрузка материалов от разборки в спец-транспорт, с предварительной классификацией по ПДК; проверка состояния фундаментов. При наличии в теле фундаментов проемов или трещин производится их засыпка, обработка спецсоставом и бетонирование. Затем вся площадь застройки накрывается бетонным покрытием, обеспечивается сток дождевых вод; вывоз материалов от разборки в зависимости от загрязненности на местный полигон ТБО или полигон промышленных отходов.[ . ]

Какие установки применяются для предварительной обработки сточных вод

Отстойники — это сооружения, предназначенные для выделения из сточных % вод грубодисперсных примесей, которые под действием гравитационной силы оседают на дно отстойника или всплывают на его поверхность.

В зависимости от требуемой степени очистки сточных вод отстаивание применяется или в целях предварительной их обработки перед очисткой на других сооружениях (первичные), или как способ окончательной очистки сточных вод прошедших биологическую очистку (вторичные).

По режиму работы различают отстойники периодического действия, или контактные, в которые сточная вода поступает периодически, причем отстаивание ее происходит в покое, и отстойники непрерывного действия, или проточные, в которых отстаивание происходит при медленном движении жидкости.

По направлению движения основного потока воды в отстойниках они делятся на два основных типа: горизонтальные и вертикальные; разновидностью горизонтальных являются радиальные отстойники. В горизонтальных отстойниках сточная вода движется горизонтально, в вертикальных — снизу вверх, а в радиальных — от центра к периферии.

Содержание нерастворенных примесей (взвешенных веществ), выделяемых первичными отстойниками, зависит от начального содержания и от характеристики этих примесей (формы и размера их частиц, плотности, скорости их осаждения), а также от продолжительности отстаивания. Скорость осаждения и полнота выделения из воды тонкодисперсных частиц зависят от их способности к агломерации.

Допустимое остаточное содержание взвешенных веществ — вынос из первичных отстойников — устанавливается в зависимости от типа биологических окислителей для последующей очистки сточных вод. В соответствии с этим принимается продолжительность отстаивания.

Из отстойников перед биофильтрами и аэротенками на полную очистку не должно выноситься взвешенных веществ более 150 мг/л. Продолжительность отстаивания городских сточных вод в этом случае должна быть 1,5 ч. Выбор типа, конструкции и числа отстойников должен производиться на основе технико-экономического их сравнения с учетом местных условий. Вертикальные отстойники применяют обычно при низком уровне грунтовых вод и пропускной способности очистных сооружений до 10 ООО мЗ/сутки. Горизонтальные и радиальные отстойники применяют независимо от уровня грунтовых вод при пропускной способности очистных сооружений свыше 15 000—20 000 мЗ/сутки. Радиальные отстойники с вращающимся распределительным устройством применяют на станциях пропускной способностью более 20 000 мЗ/сутки при исходной концентрации взвешенных веществ не более 500 мг/л.

Основными условиями эффективной работы отстойников являются: установление оптимальной гидравлической нагрузки на одно сооружение или секцию (для данных начальной и конечной концентраций сточной воды и природы взвешенных веществ); равномерное распределение сточной воды между отдельными сооружениями (секциями); своевременное удаление осадка и всплывающих веществ.

Расчет горизонтального отстойника

Рис. 4. Схема горизонтального отстойника

1 Расчетное значение гидравлической крупности u0, мм/с, необходимо определять по кривым кинетики отстаивания Э = f(t), получаемым экспериментально, с приведением полученной в лабораторных условиях величины к высоте слоя, равной глубине проточной части отстойника, по формуле

где Hset — глубина проточной части в отстойнике, м; Hset=2м

Kset коэффициент использования объема проточной части отстойника; Kset=0,5

tset — продолжительность отстаивания, с, соответствующая заданному эффекту очистки и полученная в лабораторном цилиндре в слое h1; для городских сточных вод данную величину допускается принимать по табл. 30; tset=7200с.

n2 — показатель степени, зависящий от агломерации взвеси в процессе осаждения; для городских сточных вод следует определять по черт. 2 СНиПа 2.04.03-85, n2=0,42, h1=500мм.

2 Определяем длину Ls, м, по формуле

где Ks — коэффициент, принимаемый по табл. 27; Ks=0,5

Hs — расчетная глубина, м, Hs=2

vs — скорость движения сточных вод, м/с, принимаемая по табл. 31;

u0 — гидравлическая крупность песка, мм/с, принимаемая в зависимости от требуемого диаметра задерживаемых частиц песка

3 Площадь живого сечения

4 Определение размеров отстойника:

Вset= щ/Hs=7,75/2=3.9 (м).

5 Количество осадка Qmud, м3/ч, выделяемого при отстаивании определем исходя из концентрации взвешенных веществ в поступающей воде Cen и концентрации взвешенных веществ в осветленной воде Cex:

где qw — расход сточных вод, м3/ч;

mud — влажность осадка, %; mud=95%

mud плотность осадка, г/см3. mud=1,05 г/см3

6 Принимая по внимание, что при проектировании очистных установок, как правило, применяются типовые или экспериментальные конструкции отстойных сооружений с известными геометрическими размерами, за расчетную величину следует принимать производительность одного отстойника qset, при которой обеспечивается заданный эффект очистки. После расчета qset исходя из общего расхода сточных вод определяется количество рабочих единиц отстойников N

N = .

Производительность одного отстойника qset, м3/ч, следует определять исходя из заданных геометрических размеров сооружения и требуемого эффекта осветления сточных вод по формуле

Где величина турбулентной составляющей в зависимостиот скорости рабочего лотка

N =232,16/221,64=1,05

Расчет радиального отстойника

Широкое применение для очистки производственных сточных вод на больших заводах находят радиальные отстойники, обладающие высокой производительностью. На рис. представлена схема радиального отстойника. Подача шлама в шламосборник осуществляется вращающимся механическим скребком.

Рис.5. Схема радиального отстойника: 1 — входная труба; 2 — отводящая труба; 3 — шламосборник; 4 — канал вывода шлама; 5 — механический скребок

1 Расчетное значение гидравлической крупности u0, мм/с,

Hset — глубина проточной части в отстойнике, м; Hset=2м

Kset коэффициент использования объема проточной части отстойника; Kset=0,45

tset — продолжительность отстаивания, с, tset=7200с.

n2 — показатель степени, зависящий от агломерации взвеси в процессе осаждения; для городских сточных вод следует определять по черт. 2.

n2=0,42, h1=500 мм.

2 Расчетный объем W

W==qmax* tset=0,062*7200=446,4 м3

3 Определение диаметра отстойника радиального

Fкруг= W/ Hset=446,4/2=223,2 м2

отсюда следует, что

4 Производительность радиального отстойника

Где величина турбулентной составляющей в зависимостиот скорости рабочего лотка,

диаметр впускного устройства,

5 Количество отстойников N=1

6 Концентрация взвешенных веществ после после очиски при осветлении 60%:

7 Количество осадка Qmud, м3/ч, выделяемого при отстаивании определем исходя из концентрации взвешенных веществ в поступающей воде Cen и концентрации взвешенных веществ в осветленной воде Cex:

Механическая очистка сточных вод: эффективные методы и устройства

Накануне проведения биологической, физико-химической чистки стоков важно провести их механическую обработку. Главная ее задача – очистить стоки от минеральных и органических соединений, которые несут опасность человеку, окружающей среде. Для проведения такого процесса используются различные современные методы. Они отличаются высокой эффективностью, требуют применения специальных сооружений и установок.

Описание

Механическая очистка сточных вод проводится с целью устранения из загрязненной жидкости нерастворимых твердых включений. Зависимо от объема стоков и степени их загрязнения, она требует применения определенных очистных конструкций. Они созданы специально для изъятия грубых отходов путем фильтрации, дробления на частички, подготовки стоков к дальнейшей переработке.

Механические методы очистки сточных вод изобретены давно, тем не менее до сих пор сохраняют свою актуальность. Основные их преимущества – простота, доступная стоимость. Среди минусов важно указать такие:

• нельзя устранить металлы, газовые накопления, хлорорганические соединения;
• фильтры засоряются слишком быстро;
• процедура занимает много времени.

Современные нанотехнологии позволяют механическим способом очищать стоки даже от мелких взвешенных частичек.

Методы механической очистки

Первичное механическое очищения стоков позволяет удалить из жидкости мелкодисперсные взвеси (70%), крупные частицы (95%). Область его применения достаточно широка – очистные станции, промышленные предприятия, независимые канализации для частных домов, иные объекты.

Процеживание

Считается самым простым методом механической очистки сточных вод. Стоковая жидкость процеживается посредством решеток и сит. Последние монтируются прямо перед отстойником. Это позволяет отловить крупные включения, взвешенные частички.

Последовательность процедуры такая:

• Стоки пропускаются сквозь сетку, которая задерживает крупные элементы, волокнистые примеси.
• Затем вода направляется к ситу, вылавливающему мелкие загрязняющие включения.

На выходе вышеописанной системы зачастую устанавливаются микропроцеживатели. Их задача – дополнительно вылавливать нерастворенные микроскопические частицы.

Отстаивание

Удалить из стоков взвешенные вещества, устранить всплывающие примеси возможно путем отстаивания. Оно заключается в использовании гравитационных и центробежных сил. Под их воздействием тяжелые частицы собираются на дне, легкие поднимаются на поверхность жидкости.

Стоки в механических устройствах для отстаивания перемещаются медленно. Такая скорость не препятствует оседанию частиц. Для повышения эффективности процесса используются различные реагенты (например, коагулянты, флокулянты). Последние способствуют соединению мелких примесей в более крупные. Тяжеловесные включения опускаются интенсивнее.

Фильтрование

Загрязненная жидкость пропускается сквозь пористый материал, содержащий меленькие примеси. Вместо фильтров зачастую служат:

• песок, щебень, гравий;
• сеточки;
• хлопчатобумажные, полипропиленовые материалы.

Для более тщательного очищения предназначены мембраны обратного осмоса. Через такие конструкции проникает только чистая вода.

Внимание! Механическая очистка промышленных сточных вод – дешевый и доступный способ устранения загрязнений из жидкости.

Устройства и сооружения для механической очистки

В зависимости от степени загрязнения сточных вод, для их очищения используются всевозможные установки. Между собой они отличаются по эффективности, сложности применения, прочих характеристиках.

Решетки

Задерживают самые крупные загрязнения, содержащиеся в стоках. Состоят они из железных прутиков, каждый из которых приварен к рамке. Мусор с устаревших моделях решеток собирается ручным способом. Новые разновидности оснащаются автоматическими приспособлениями – граблями. Они располагаются поверх решетчатых конструкций, в процессе работы удаляют мусорные накопления с ячеек, перемещают его в камеру для обезвоживания.

Самое технологичное приспособление механической очистки сточных вод – эффективные решетки-дробилки. Сначала они задерживают загрязнения, затем их тотчас же измельчают. В результате такой процедуры существенно уменьшается объем отходов.

Песколовки

Очищают стоки от примесей, по весу равных песку. Плотность подобных частиц превышает жидкостную, потому они в любом случае опускаются на дно. Учитывая направление перемещения водного потока, песколовки разделяют на: круговые, горизонтальные и тангенциальные.

Высокой результативностью характеризуются аэрируемые песколовки с дополнительной подачей воздуха. Под воздействием мощных воздушных потоков жидкость закручивается спиралью, одновременно песок собирается на дне. Такие устройства обеспечивают минимальное вхождение органических компонентов в осадок. Благодаря этому он не подвержен гниению.

Отстойники

Сооружения предназначены для устранения примесей, остающихся после песколовок. Принцип функционирования отстойников практически такой же: жидкостный поток проходит через агрегат, частички собираются на дне. В зависимости от направления перемещения стоков, все накопительные емкости разделяют на:

• вертикальные;
• горизонтальные;
• радиальные.

По назначению такие устройства бывают:

• первичные – применяются на начальном этапе переработки стоков;
• вторичные – устраняют излишний ил, биопленку после завершения биологической обработки.

Совет! Чтобы отстойник функционировал более эффективно, его рекомендуется дополнить пре аэратором либо тонкослойными модулями.

Иловые площадки

Предназначены для просушивания сильно увлажненного осадка из отстойников, метатенков, прочих сооружений аналогичного назначения. Иловая площадка сушится до тех пор, пока влажность отбросов не достигнет 75%. При этом их объем уменьшается в несколько раз.

Внешне иловая площадка – небольшой земельный участок, окруженный валками из земли. Осадок на огражденную территорию наливается послойно. Со временем одна часть жидкости испаряется, иная – проникает в почву. Подсушенный осадочный материал убирают на дальнейшую переработку. Иловая вода перенаправляется на очистные сооружения.

Маслонефтеуловители и жировые ловушки

Если стоковые воды содержат значительное количество жиров и нефтепродуктов, их важно удалить на начальном этапе (перед решетками). Иначе в случае понижения температуры жиры способны преобразоваться в полутвердые агломераты, накапливаться на решетчатых конструкциях, стенках труб, прочих выступающих деталях оборудования.

Жировые загрязнения обычно всплывают на водную поверхность, формируя при этом сплошную пленку. Для их устранения применяют жироловки – прямоугольные устройства, снабженные множеством козырьков, переливов. Последние исключают перемещение жирового слоя вместе со стоками. Он убирается скребками.

Гидроциклоны

Представляют собой механические установки, внутри которых подаваемый жидкий поток закручивается воронкой. Под влиянием центробежной силы стоки разделяются на воду, твердые загрязнения. Если сравнивать с тангенциальными песколовками, то гидроциклоны считаются более эффективными: создают большую скорость жидкостного перемещения, обладают максимальной разделяющей способностью.

Для надлежащего функционирования гидроциклонов требуется входное давление жидкости в пределах 3-5 атмосфер. Чтобы создать его, зачастую необходим монтаж системы насосов.

Механические методы очистки сточных вод реализуются на специализированном оборудовании, отличаются по принципу действия.

Видео описание

Механическая очистка воды

Другие методы очищения стоков

Когда механический способ очистки загрязненной жидкости не обеспечил надлежащее качество сточных вод, впоследствии применяются дополнительные переработки.

Биологические

Из жидкости удаляются примеси, оставшиеся после ранее проведенной обработки. Зачастую это азот, фосфор, прочие элементы.

Биологические методы очистки основаны на разложении органических включений микроорганизмами, которые пребывают в очистных устройствах.

Физико-химические

Позволяют одновременно убрать из загрязненной жидкости растворенные вещества, нерастворимые примеси. Такие способы показывают лучший результат, чем биологическая и механическая очистка сточных вод. Потому они востребованы в тех случаях, когда требуется высококачественная вода: к примеру, при ее вторичном применении.

При физико-химическом очищении используются следующие сложные процессы: экстракция, флотация, электролиз, нейтрализация.

Переработка осадка

Если осадочный материал надолго остается в накопителе, то со временем начинается процесс загнивания. Предупредить его поможет дополнительная обработка, в результате которой получается безопасная сухая масса, вторичное сырье.

Основные методы перерабатывания осадка:

• сбраживание;
• прессование;
• стабилизация;
• температурное, реагентное воздействие.

Обезвоживание осадочных веществ производится в специальных агрегатах, на иловых площадках.

Видео описание

Первичная механическая очистка сточных вод

Заключение

При первичной обработке загрязненной жидкости зачастую используются механические методы очистки сточных вод. Они бывают нескольких разновидностей, отличаются высокой эффективностью. Выбор оптимального способа большей частью зависит от состояния стоков, их особенностей. Если стоковая жидкость загрязнена чрезмерно, механическая очистка позволяет подготовить ее к последующим ступеням переработки. Благодаря ей используемые очистные сооружения не забиваются взвесью, работают более эффективно.