Решетка Для процеживания сточных вод применяют

Решетка • • Для процеживания сточных вод применяют решетки. Они задерживают грубые примеси размером 5 и более мм (крупные, нерастворенные, плавающие загрязнения). Попадание таких отходов в последующие очистные сооружения может привести к засорению труб и каналов, поломке движущихся частей оборудования, т. е. к нарушению нормальной работы. Решетки представляют собой металлическую раму, внутри которой установлен ряд параллельных металлических стержней круглой или чаще прямоугольной формы поперечного сечения (60*10 мм). Стержни устанавливают вертикально или наклонно к потоку под углом 60 – 70 о к горизонту. Ширина прозоров решеток (расстояние между стержнями) составляет 16 мм. Рис. 1. Схема решетки 1 – решетка из металлических стержней; 2 – механизм для снятия задержанных решеткой загрязнений; 3 – транспортер для подачи задержанных загрязнений в дробилку

Песколовка • • После решеток сточные воды поступают в песколовки. Они предназначены для задерживания минеральных взвесей, главным образом песка крупностью 0, 2 – 0, 25 мм и более. В результате задерживания песка облегчается эксплуатация последующих сооружений. Легкие частицы органического происхождения должны выноситься из песколовок. Работа песколовок основана на использовании гравитационных сил. Их устанавливают при пропускной способности станции очистки сточных вод более 100 м 3/сут. Рис. 2. Схема горизонтальной песколовки с прямолинейным движением воды 1 – входной патрубок; 2 – корпус песколовки; 3 – шламосборник (песковый приямок); 4 – выходной патрубок

Горизонтальный отстойник • • Горизонтальный отстойник применяется для очистки бытовых и близких к ним по составу производственных сточных вод. Он представляет собой прямоугольный в плане железобетонный резервуар, разделенный перегородками на несколько отсеков (не менее двух) для возможности чистки и ремонта. Ширина коридора составляет 3 – 6 м, глубина отстойника колеблется в пределах 1, 5 – 4 м, длина отстойника должна в 8 – 12 раз превышать его глубину. В отстойнике происходит гравитационное осаждение взвешенных частиц за счет резкого (по сравнению с подводящим каналом) снижения скорости движения жидкости. Продолжительность отстаивания составляет 0, 5 – 1, 5 ч. За это время основная масса взвешенных веществ выпадает в осадок. Эффективность очистки в горизонтальном отстойнике достигает 50 - 60%. Осадок сгребается в иловый приямок скребковым механизмом и удаляется насосами, гидроэлеваторами, грейферами или под гидростатическим давлением. Рис. 4. Схема работы горизонтального отстойника 1 – входной лоток; 2 – полупогруженные перегородки; 3 – жировой лоток; 4 – жировая труба; 5 - приямки для сбора осадка; 6 – иловая труба; 7 – сборный лоток осветленной воды; 8 – днище отстойника; 9 – иловый колодец; 10 – задвижки; 11 – распределительная камера

Вертикальный отстойник • • • Вертикальный отстойник применяется для осветления производственных сточных вод, а также их смесей с бытовыми сточными водами, содержащих грубодисперсные примеси. Он представляет собой круглый или квадратный в плане железобетонный резервуар с коническим или пирамидальным днищем соответственно. Отстойник имеет достаточно большую глубину (около 7 м), но меньшую по сравнению с горизонтальным отстойником занимаемую площадь. Диаметр отстойника колеблется в пределах 4 – 9 м. Отстойники просты по конструкции и удобны в эксплуатации, недостатком их является большая глубина сооружений, что ограничивает их максимальный диаметр. Рис. 13. Схема вертикального отстойника 1 – центральная труба; 2 – водослив; 3 – отстойная часть; 4 – отражательный щит; 5 – илопровод

Специальные устройства для механической очистки сточных вод • • • В горизонтальной нефтеловушке нефть всплывает на поверхность очищаемой воды в отстойной камере, которая ограничена нефтеудерживающей перегородкой 5, и удаляется с помощью скребкового транспортера 6 и нефтесборной трубы 4. Горизонтальные нефтеловушки имеют не менее двух секций. Ширина секций составляет 2 – 3 м, глубина отстаиваемого слоя воды 1, 2 – 1, 5 м, продолжительность отстаивания не менее 2 ч. Скорость движения воды в нефтеловушке 5*10 -3 – 10 -2 м/с, степень очистки от нефтепродуктов – 96 – 98%. Рис. 4. Схема горизонтальной нефтеловушки 1 – корпус; 2 – гидроэлеватор; 3 – слой нефти; 4 – нефтесборная труба; 5 – нефтеудерживающая перегородка; 6 – скребковый транспортер; 7 – приемок для осадка

• • Открытые гидроциклоны работают при атмосферном давлении. Они используются для выделения как оседающих грубодисперсных примесей (в основном минерального происхождения) гидравлической крупностью более 0, 2 мм/с, таких как песок, уголь, окалина, компоненты керамики, стекла, строительных материалов и т. п. , так и всплывающих примесей. Их также можно применять для выделения скоагулированных взвешенных веществ. Подача воды в аппарат осуществляется из открытого резервуара по касательной (тангенциально). В рабочей зоне аппарата образуется вращательное движение потока. Число впускных патрубков должно быть не менее двух для более равномерного распределения потока. Скорость впуска воды составляет 0, 1 – 0, 5 м/с. Диаметр цилиндрической части гидроциклона составляет 2 – 10 м.

Устройство многоярусного гидроциклона • Гидроциклон многоярусный состоит из цилиндроконического корпуса, в который вмонтированы конические диафрагмы, делящие его объем на отдельные ярусы, работающие независимо один от другого. • Исходную воду впускают через три общие для всех ярусов вертикальные щели, располагаемые по окружности через 120°. Рабочий поток, впускаемый тангенциально, движется в ярусе по сходящейся спирали и выходит в центр, часть через три выпускных патрубка. Тяжелые механические примеси осаждаются на нижней диафрагме яруса и сползают в центр, часть, откуда через шламоотводящую щель поступают в коническую часть аппарата. • Выделенные из воды масло- и нефтепродукты поднимаются к верхним диафрагмам ярусов и по образующей движутся к периферии. Потоки осветленной воды, вышедшие из ярусов, объединяются в один поток, который поднимается в верхнюю часть гидроциклона многоярусного. Здесь он направляется к периферии, проходит под полупогруженной перегородкой, удерживающей всплывшие масло- и нефтепродукты, и переливается через водослив в водосборный лоток, из которого отводится трубопроводом на следующие сооружения.

Устройство центрифуги • Сточные воды поступают через фильтр (7) по трубе питания (8) на разгонный конус шнека и через загрузочные окна (6) во внутреннюю полость вращающегося ротора (1). Под воздействием центробежной силы частицы твердой фазы осаждаются на внутренней поверхности ротора и удаляются шнеком (3) в шахту выгрузки осадка. Очищенные воды стекают через отверстие для отвода воды.

• Тип фильтрующего аппарата подбирают в • • • зависимости от следующих факторов: - количества воды, подлежащей фильтрованию; - концентрации загрязнений, их природы и степени дисперсности; - физико-химических свойств твердой и жидкой фаз; - требуемой степени очистки; - технологически, технико-экономических и других факторов.

Барабанные фильтры • • • Барабанные сетки и микрофильтры используют для задержания грубодисперсных примесей в процессах процеживания сточных вод, содержащих не более 300 мг/л взвешенных частиц. Сетчатые барабанные фильтры относятся к фильтрам непрерывного действия. Основной частью этих сооружений является вращающийся барабан сварной конструкции, обтянутый сеткой. На поверхности барабана смонтированы фильтрующие элементы. Барабан погружен в воду на глубину 0, 6 – 0, 85 диаметра и вращается в камере со скоростью 0, 1 – 0, 5 м/с. Барабан приводится во вращение электроприводом. Очищаемая вода поступает внутрь барабана через открытую торцевую стенку и выходит радиально, фильтруясь через сетку. Задерживаемые сеткой примеси смываются с нее промывной водой под давлением 0, 15 – 0, 2 МПа и удаляются вместе с ней. Расход промывной воды составляет 1 – 2 % от количества очищенной воды. Микрофильтры оснащены фильтрующей сеткой с мелкими ячейками размером 0, 035 – 0, 04 мм. Эффективность очистки воды на микрофильтрах составляет 40 – 60%, что позволяет в отдельных случаях заменить ими первичные отстойники. Содержание взвешенных веществ в сточной воде, направляемой на микрофильтры, не должно превышать 300 мг/л.

• Фильтр с зернистой загрузкой представляет собой бетонный или кирпичный резервуар, в нижней части которого имеется дренажное устройство для отвода воды. На дренаж укладывают слой поддерживающего материала, а затем фильтрующий материал. Вода под давлением проходит через слой фильтрующего материала, который необходимо периодически промывать от загрязнений. Регенерацию фильтров производят продувкой воздухом с последующей промывкой фильтра горячей водой (60 – 80 градусов). Промывочная вода обычно подается снизу вверх (метод обратной промывки фильтров).

• Скоростные фильтры могут быть • • однослойными и многослойными. У однослойных фильтров • фильтрующий слой состоит из одного и того же материала, у многослойных – из различных материалов, например, из слоя антрацита и песка. Многослойные фильтры также загружают однородным материалом с разной крупностью частиц. Многослойные фильтры работают более эффективно, чем однослойные. К недостаткам фильтров относятся значительная материалоемкость и сложность системы промывки. На рисунке представлен многослойный зернистый каркасно-насыпной фильтр. Сточная вода поступает по коллектору 1, через отверстия в нём равномерно распределяется по сечению фильтра. Она проходит через слои гравия 2 и песка 3, через перфорированное днище 4, установленное на слое гравия 5 и через трубопровод 6 отводится из фильтра. Регенерация (очистка) фильтра производится продувкой сжатого газа через трубопровод 8 с последующей обратной промывкой водой через вентиль 7. Скорость фильтрования составляет 0, 0014… 0, 0028 м/с.

Схема устройства непрерывного действия

Схема пневматической флотационной установки • • • Флотация с выделением воздуха из раствора Сущность метода состоит в создании пересыщенного раствора воздуха в сточной воде, при выделении которого образуются макропузырьки, позволяющие удалять сильнодиспергированные загрязнения. Количество воздуха, выделяющегося из раствора и необходимого для обеспечения эффективной флотации, составляет 1 – 5% от объема обрабатываемой воды. На рисунке: 1 – трубопровод для подачи сточной воды; 2 – трубопровод для подачи сжатого воздуха, который через насадки из пористого материала в виде мельчайших пузырьков равномерно распределяется по сечению флотатора; 3 – крышка флотатора, между ней и зеркалом воды накапливается пена, которая отсасывается центробежным вентилятором и направляется в пеносборник 5 и через трубопровод 6 направляется для обработки и извлечения нефтепродуктов. Вода перемещается в вертикальном направлении, огибает перегородку 9 и сливается в приемник 7, далее очищенная вода по трубопроводу 8 идет на доочистку.

Вакуумная флотация • Принцип работы вакуумного флотатора заключается в следующем. Сточную воду в течение не- скольких минут насыщают воздухом, потом ее направляют в деаэратор, где удаляется нерастворившийся воздух, и под действием разрежения (0, 02 – 0, 03 МПа) сточные воды поступают во флотационную камеру. В ней под действием вакуума воздух выделяется в виде микропузырьков, которые взаимодействуют с частицами загрязнений и переносят их на поверхность жидкости в пенный слой, откуда пена вращающимися скребками удаляется в пеносборник.

Свойства ионитов • • Важнейшим свойством ионитов является их поглотительная способность. Характерной особенностью ионитов является их обратимость, т. е. возможность проведения реакции в обратном направлении, что и лежит в основе их регенерации. По обмениваемому иону фильтры делят на катионитные, анионитные и фильтры смешанного действия. Цикл работы периодических установок включает: ионный обмен, взрыхление слоя ионита, регенерацию ионита и его отмывку от регенерирующего раствора. а - поперечный разрез фильтра (верхнее дренажно-распределительное устройство в виде отбойных щитов); б - - нижнее дренажно -распределительное устройство; в - верхнее дренажно-распределительное устройство в виде «паука» ; 1 - подводящий патрубок фильтруемой воды; 2 - корпус фильтра; 3 - отводящий патрубок обработанной воды; 4 - нижнее дренажно-распределительное устройство; 5 - филирующий материал; 6 - верхнее дренажно-распределительное устройство; 7 - мертвая зона с наполнителем (бетоном, щебнем с битумом и т. п. )

• • • Установки для электрохимической очистки сточных вод Методы электрохимической очистки сточных вод используют для выделения из них различных растворимых и диспергированных органических и неорганических примесей. Методы характеризуются достаточной простотой технологической схемы, при очистке не используются химические реагенты. К недостаткам этих методов относятся большие затраты электроэнергии. Вода поступает в емкость, в которую погружены два электрода, соединенные источником тока. Под действием электрического поля положительно заряженные ионы мигрируют к отрицательному электроду – катоду, а отрицательно заряженные ионы – к положительно заряженному электроду – аноду. На электродах происходит переход электронов. Катод отдает электроны в раствор, и на нем происходят процессы восстановления, а на аноде – процессы окисления. Схема электролизера: 1 – внешняя цепь; 2 – Схема электролизера: емкость; 3 – анод; 4 – катод; 5 - источник питания

Поля орошения и поля фильтрации • • Поля орошения коммунального типа и поля фильтрации состоят из карт, спланированных горизонтально или с незначительным уклоном и разделенных земляными оградительными валиками. Сточная вода распределяется по картам оросительной сетью; очищенная вода, профильтровавшаяся через слой почвы, отводится осушительной сетью. Для полей следует выбирать участки с естественным уклоном не более 0. 02. Низинные и затопляемые весенними водами территории мало пригодны для организации полей. Поля не устраивают на землях, расположенных близко от мест выклинивания водоносных горизонтов. Лучшими для устройства полей являются песчаные и супесчаные грунты; поля можно устраивать на суглинистых и черноземных почвах, однако нагрузку на них сточных вод при этом снижают. Тяжелые суглинки и глины не пригодны для устройства полей, так как они заболачиваются. Уровень грунтовых вод на территории, используемой под поля, должен быть на глубине не менее 1, 5 м от поверхности. При более высоком положении уровня грунтовых вод необходимо устройство дренажа. При норме нагрузки 100 м 3/(га-сутки) поступившая суточная порция сточных вод составит только 6— 7%, имеющегося в почве запаса воды, и будет вытеснять соответствующий объем почвенной воды в осушительную систему. Таким образом, с момента поступления на поля до момента выхода в дренаж каждая порция сточных вод будет соприкасаться с грунтом в течение примерно 6— 12 суток, если даже не учитывать испарение и транспирацию. Этим объясняется высокий эффект очистки сточных вод, который достигается на полях орошения и полях фильтрации. На схеме сверху- конструкция поля орошения, на фото – Люберецкие поля орошения (пригород Москвы)

Биофильтры • Биологический фильтр – это сооружение, в котором сточная жидкость фильтруется через крупнозернистый материал, покрытый биологической пленкой, образованной колониями аэробных микроорганизмов. Биофильтр а поперечный разрез; б план Биофильтр состоит из следующих основных частей: а) фильтрующей загрузки из шлака, гравия, керамзита или щебня, помещенной обычно в резервуаре с водопроницаемыми или водонепроницаемыми стенками; б) водораспределительного устройства, обеспечивающего равномерное с небольшими интервалами орошение сточной жидкостью поверхности загрузки биофильтра; в) дренажного устройства, при помощи которого удаляется профильтровавшаяся вода; г) воздухораспределительного устройства, при помощи которого в биофильтр поступает необходимый для окислительного процесса воздух.

Аэротенки • • • Аэротенк – это проточное сооружение со свободно плавающим активным илом. Аэротенки выполняют в виде длинных железобетонных прямоугольных резервуаров глубиной 3 – 6 м, шириной 6 – 10 м. длиной до 100 м. Аэротенки состоят из нескольких секций (коридоров), разделенных перегородками. В аэротенках происходит образование активного ила – совокупности микроорганизмов и твердых частиц. Активный ил включает в себя бактерии, простейшие, грибы, водоросли. Принципиальная схема работы аэротенка показана на рисунке слайда Сточная жидкость после осветления в первичных отстойниках поступает в аэротенк и смешивается с циркулирующим активным илом. Смесь сточных вод и активного ила по всей длине аэротенка продувается воздухом, поступающим из компрессорной станции. Аэробные микроорганизмы сорбируют органические вещества из сточных вод и в присутствии кислорода окисляют их. Из аэротенка смесь сточных вод с активным илом направляется во вторичный отстойник, где активный ил оседает. В результате роста микроорганизмов масса ила в аэротенке непрерывно возрастает. Поэтому насосная станция перекачивает избыточный активный ил из вторичного отстойника в илоуплотнители, а циркулирующий активный ил – обратно в аэротенк. Вторичные отстойники служат для отделения очищенной воды от активного ила. Их конструкция практически не отличается от конструкции первичных отстойников (они бывают горизонтальные, вертикальные и радиальные). Время пребывания сточных вод в аэротенках составляет 8 – 10 ч.

Стабилизация осадков • • Стабилизация осадков проводится с использованием микроорганизмов двумя способами. а) Анаэробное (метановое) сбраживание Б)Аэробная стабилизация осадка Анаэробное сбраживание проводится в септиках, двухярусных отстойниках, осветлителях-перегнивателях и метантенках. Наибольшее распространение получили метантенки. Метантенк конструктивно представляет собой железобетонный или стальной вертикальный резервуар цилиндрической формы, диаметром от 10 до 24 м, с герметичным перекрытием и коническим днищем. В метантенках обычно сбраживают сырой осадок из первичных отстойников. Для ускорения процесса брожения применяется подогрев ила при двух температурных режимах: - мезофильном (до 30 – 35 градусов Цельсия); - термофильном (50 – 55 градусов Цельсия). В процессе анаэробного сбраживания осадков образуется биогаз, который отводится из метантенка через специальное устройство, накапливается в газгольдерах, а затем применяется для бытовых и промышленных целей. Его можно направлять в котельные очистных сооружений для сжигания в качестве топлива.

Термическая сушка • • Термическая сушка осадков – это • процесс снижения влаги до 5 – 40%. Он является заключительным этапом для подготовки осадков к утилизации или ликвидации путем сжигания. В процессе термической сушки происходит обеззараживание и уменьшение массы осадков. Осадки должны быть предварительно обезвожены механическим способом. Процесс осуществляется в сушилках барабанного типа или со встречными струями осадка и сушильного агента (теплоносителя). В качестве сушильного агента обычно используются топочные газы, горячий воздух, перегретый пар. Влажность осадков после сушки составляет 30 – 35%. • • Сушилка барабанного типа: 1 — топка; 2 — загрузочная камера; 3—барабан; 4—выгрузочная камера Осадок поступает в барабан через загрузочную камеру и удаляется из него через выгрузочную камеру. Сушильный барабан устанавливают с углом наклона к горизонту 3— 4°. Наклон барабана и его вращение обеспечивают движение материала под действием силы тяжести от загрузочной камеры к выгрузочной. Осадок сушится проходящими через сушилку топочными газами, получаемыми в результате сжигания газа в топке. При сжигании газа в топку подается избыточный объем воздуха. Движение топочных газов создается дутьевым и отсасывающим вентиляторами.

finita la commedia