Биологичекая очистка

активного ила поступает в зону через нижнюю щель, проходит через взвешенный

слой, образованный активным илом, где происходит разделение активного ила и

очищенной сточной жидкости. Последняя поднимается к поверхности отстойной

зоны, протекает через затопленные отверстия в сборный лоток и по нему

отводится из установки. Активный ил увлекается потоком в бункеры отстойной

зоны и перекачивается лифтами в аэрационные зоны. Избыточный активный ил

периодически (1 раз в 1-4 месяца) удаляется из аэрационных зон на иловые

площадки.

Компактные установки КУ-12 - КУ-200 прошли длительные испытания на

многих очистных станциях, качество очищенного стока БПК и взвешенным

веществам составляет 12-15 мг/л, концентрация аммонийного азота снижается

на 40%. Эффективность очистки сточных вод на этих сооружениях повышается,

если во вторичных отстойниках использовать тонкослойные модули.

[pic]

ГПИ «Эстонпроект» была разработана установка БИО заводского изготовления.

Она представляет собой аэротенк-отстойник, работающий в режиме продленной

аэрации. Принцип работы БИО-25 аналогичен установкам КУ. Продолжительность

аэрации около суток. В этих сооружениях использованы эжекторная или

пневматическая система аэрации.

[pic]

Институтом Уралагропромпроект в 1988 году был разработан проект

очистных сооружений канализации. Биологическая очистка осуществляется в

аэротенке-отстойнике, совмещенном с сооружением доочистки сточных вод (Рис.

9). Одна секция рассчитана на расход 50 куб.м в сутки. Максимальная

пропускная способность очистной станции 500 куб.м в сутки. В зоне аэрации

принят режим полного окисления органических загрязнений. Аэрация -

пневматическая, среденепузырчатая продолжительность ее в среднем 18-20

часов.

Сточная вода поступает в зону аэрации по трубопроводу диаметром 100

мм, туда же попадает воздух от воздуходувки и циркуляционный активный ил с

помощью эрлифта. По истечении периода биологической очистки активный ил со

сточной водой поступает во вторичный отстойник, где происходит осветление

стоков. Активный ил, находящийся главным образом в нижней части отстойника,

эрлифтом подсасывается и перекачивается в зону аэрации. Избыточный активный

ил периодически удаляется из зоны аэрации через илопровод диаметром 100 мм

на иловые площадки. Осветленная вода поступает по трубопроводу из отстойной

зоны в сооружения доочистки стоков. В качестве сооружения доочистки могут

быт использованы биореакторы с затопленной загрузкой, либо эту часть

сооружений можно использовать как нитрификатор - денитрификатор. Выбор

сооружения доочистки зависит от местных условий и требований качества

очищенного стока. В каждом конкретном случае необходима частичная

реконструкция сооружения доочистки.

Установки, работающие по методу аэробной стабилизации избыточного

активного ила. Аэробная стабилизация - это процесс окисления органических

веществ в присутствии микроорганизмов и кислорода атмосферного воздуха,

вводимого принудительно. Этот процесс, с точки зрения кинетики распада

органики, аналогичен процессу окисления органических загрязнений в

аэротенке.

Аэробная стабилизация осадка приемлема до 1400 куб.м в сутки и более.

Поскольку продолжительность процесса зависит от начальной концентрации

органических загрязнений и объема образующегося осадка, то для малых

расходов стабилизаторы получаются малыми и легко эксплуатируемыми.

В стабилизатора широко применяется как пневматическая (дырчатые

трубы), так и механическая (турбинные или струйные аэраторы) аэрация. На

процесс стабилизации осадков влияет наличие токсичных, агрессивных и трудно

окисляемых веществ при концентрациях, превышающих допустимые.

Метод аэробной стабилизации избыточного ила по сравнению с методом

анаэробной обработки осадка имеет такие существенные преимущества:

n простота конструктивного исполнения сооружений;

n отсутствие взрывоопасности;

n хорошие санитарно-гигиенические показатели;

n лучшие водоотдающие свойства;

n легкость автоматизации процесса;

n простота обслуживания сооружений.

Установки заводского изготовления разработаны для очистных станций,

они представляют собой блок, объединяющий аэротенк, вторичный отстойник и

стабилизатор избыточного активного ила. Система аэрации пневматическая.

[pic]

На рис. 10 показана схема компактной установки (КУ) с аэробной

стабилизацией или пневматической аэрацией.

Сточная вода, пройдя решетку-дробилку, установленную вне блока, и

песколовку, поступает в падающий лоток с четырьмя треугольными

регулируемыми водосливами и подаются в аэротенк. Аэротенк - квадратный в

плане резервуар, по дну которого положены четыре плети перфорированных труб

диаметром 150 мм. Аэротенк расчитан на продолжительность пребывания в нем

сточных вод в течении 9 часов в часы максимального притока. С

противоположной стороны аэротенка имеются затопленные окна для подачи

сточных вод в отстойник.

Отстойник - вертикально типа. В нем устанавливается перегородка,

направляющая поток жидкости в нижнюю зону. Сборные лотки осветленной воды

выполняют с регулируемыми треугольными водосливами. Осветленная сточная

жидкость поступает из вторичных отстойников на сооружения доочистки и

обеззараживания. В отстойнике имеются шесть приемников, каждый из которых

снабжен эрлифтом с трубопроводом возврата активного ила в аэрационную зону;

три приемника имеют эрлифты с трубопроводами, направленными в стабилизатор.

Вдоль отстойника расположен мостик для обслуживания, куда вынесены вентили

управления эрлифтами. Продолжительность пребывания стоков в отстойнике 1,5

часа.

Поступление в стабилизатор свежих порций активного ила вызывает

одновременное отделение такого же объема воды в отстойной зоне

стабилизатора, которая отводится вместе с очищенными сточными водами из

установки. Выгрузка из стабилизатора обработанного активного ила

производится при достижении в нем предельной концентрации ила. Период

выгрузки составляет 7-10 суток.

Очистка стоков на это установке осуществляется без первичного

отстаивания, БПК очищенного стока составляет 15 мг/л.

На рис.11 показана схема установки с аэробной стабилизацией активного

ила и механическими аэраторами. Эти сооружения выполняют в блочном варианте

что позволяет набирать необходимую производительность (700-400 куб.м в

сутки и более).

[pic]

Установка работает следующим образом: сточная вода после решеток-

дробилок и песколовки без отстаивания поступает в аэрационную часть

сооружения. Аэрация смесь активного ила и сточных вод осуществляется

механическим аэратором, установленным исключительно в центре аэрационной

части. Обработанная жидкость в смеси с активным илом через затопленный

водослив поступает в дегазационную камеру и в отстойник. Возврат активного

ила в аэрационную зону осуществляется из бункерной части отстойника через

циркуляционный трубопровод за счет гидростатического напора механического

аэратора.

Одновременное поступление сточных вод и возвратного ила обеспечивает

их хорошее смешение, а это в свою очередь приводит к эффективному изъятию

загрязнений.

Осветленные сточные воды собираются в отводной лоток вторичного

отстойника, устроенного на поверхности жидкости, и отводится на сооружения

доочистки и обеззараживания.

4. Обработка осадков

Обработка осадков, поступающих со сточной водой может осуществляться

в анаэробных условиях, протекающих без доступа кислорода воздуха, когда за

счет жизнедеятельности анаэробных микроорганизмов происходит распад

органических веществ, находящихся в осадке. К ним относятся:

1) биотуалеты, предназначенные для жилого дома;

2) септики, рекомендуемые при расходе до 20 куб.м в сутки;

3) двухярусные отстойники и осветители - перегниватели, применяемые при

расходе до 1400 куб.м в сутки и более.

В сооружениях второго и третьего типов одновременно проводят два

процесса: отстаивание сточной жидкости и обработка осадка.

В аэробных условиях, протекающих при наличии кислорода воздуха, за

счет жизнедеятельности аэробных микроорганизмов происходит окисление

органических веществ, находящихся в осадке. К ним относятся:

1) аэротенки, работающие с продленной аэрацией по методу полного

окисления органических загрязнений, находящихся как в жидкой так и в

твердой фазе сточных вод;

2) аэробные стабилизаторы, расположенные в блоке емкостей (аэраци-

онных установок).

Обработанный (обезвреженный осадок) из всех вышеперечисленных установок

должен поступать на сооружения для его обезвоживания.

5. Обеззараживание сточных вод

Производится с целью уничтожения содержащихся в них патогенных

микроорганизмов и устранения опасности заражения водоема этими микробами

при спуске в него очищенных сточных вод.

Наиболее распространенным методом обеззараживания является

хлорирование. В настоящее время на малых очистных станциях применяется

несколько типов установок для приготовления дозирования растворов,

содержащих активный хлор.

К первому типу относятся установки по хлорированию воды хлорной

известью или порошкообразными гипохлоритами. Принцип их действия сводится к

приготовлению раствора требуемой концентрации и последующей подачей его в

воду.

Ко второму типу относятся установки, которые позволяют получить

обеззараживающие хлорпродукты из исходного сырья - поваренной соли -

непосредственно на месте потребления. Такими установками являются

электролизеры предназначенные для приготовления электролитического

гипохлорита натрия.

К третьему типу относятся установки, позволяющие осуществлять

обеззараживание воды путем его прямого электролиза. Этот метод

безреагентный, поскольку обеззараживающие продукты образуются за счет

электролитического разложения хлоридов, находящихся в самой обрабатываемой

воде.

6. Доочистка сточных вод

Хозяйственно бытовые сточные воды, поступают от малых объектов,

подвергается механической и биологической очистке, которая может быть

полной и неполной. Сооружения доочистки позволяют снизить содержание

взвешенных и органических веществ до 3-5 мг/л, азота аммонийных солей (N)

и фосфатов (P2O5) до 0,5 мг/л, нитратов до 0,02 и нитритов до 10 мг/л по

азоту.

6.1. Фильтрующие колодцы, кассеты

Использование в технологической схеме биологической очистки

сооружений, расположенной в естественных условиях (фильтрующие колодцы и

кассеты, поля подземной фильтрации), позволяет обеспечить одновременную

глубокую очистку и обеззараживание стоков и не требует дополнительного

устройства сооружений доочистки. Обследование около 50 систем показало что

вблизи правильно установленных и эксплуатируемых фильтрующих колодцев

создается вполне удовлетворительная санитарная обстановка. На большинстве

обследованных объектов даже в расстоянии 1-2 метров вокруг фильтрующего

колодца не отмечалось загрязнения атмосферного воздуха и поверхности почвы.

Результаты исследований экспериментальных установок показываю, что даже на

расстоянии 0,8-1 метра от фильтрующих колодцев наблюдается значительное

снижения загрязнении в сточных водах.

Сооружения естественной очистки сточных вод такие как фильтрующие

колодцы и биологические пруды, могут быть использованы в качестве

сооружений доочистки в различных технологических схемах обработки стоков.

Эти сооружения размещают, как правило, после установок биологической

очистки.

6.2. Биологические пруды

Биологические пруды с естественной или искусственной аэрацией - это

наиболее экономичные, простые и надежные сооружения, в которых происходит

снижение содержания взвешенных и органических веществ до 5 мг/л,

уменьшается содержание биогенных элементов и бактериальных загрязнений. При

отсутствии земельных участков для устройства биологических прудов и

ограничении их применения по гидрогеологическим, климатическим и другим

местным условиям возможно для доочистки использовать сооружения

искусственной очистки стоков.

6.3. Фильтры с зернистой загрузкой

[pic]

Различают два типа фильтров с зернистой загрузкой: гравийные с

восходящим потоком воды и каркасно-засыпные. Оба типа фильтров обладают

повышенной грязеемкостью, так как фильтрация в них осуществляется через

загрузку с убывающей крупностью.

В песчано-гравийных фильтрах загрузка выполняется из речного песка

крупностью 1,2-2 мм высотой 1,4 м и из гравия крупностью 5-40 мм высотой

0,4 м (Рис. 12).

В каркасно-засыпных фильтрах (КЗФ) загрузка состоит из каркаса

(гравий крупностью 40-60 мм) высотой 1,8 м и засыпки (песок крупностью 0,8-

1 мм) высотой 0,9 м. КЗФ представляет собой двухслойный фильтр с нисходящим

потоком воды (Рис. 13).

[pic]

Этот фильтр выгодно отличается от известных тем , что его загрузка,

обеспечивает фильтрование в направлении убывающей крупности зерен,

выполняется из недефицитных материалов. Крупность зерен засыпки и каркаса,

а также их объем подбирают таким образом, чтобы зерна засыпки могли

свободно проникать в каналы, образующиеся в каркасе фильтра, и опускаться

подо действием свободного падения в нижние слои каркаса с тем, чтобы

верхние слои были свободные от засыпки. Таким образом, очищаемая вода

проходит через слой каркаса, незасыпного песка, где очищается от части

взвеси, а затем поступает в нижние слои, где фильтруется через

мелкозернистый фильтрующий материал - слой засыпки.

В рассмотренных выше двух типов фильтров промывка - водо-воздушная,

эффект очистки составляет по взвешенным веществам 70-85%, по БПК 50-65%, по

ХПК 30-40%. Однако фильтры снижают лишь содержание взвешенных веществ, что,

в свою очередь, снижает содержание органических веществ.

Песчаные фильтры имеют недостаток: для них требуются здания большой

площади и высоты (4,8 м), что приводит к увеличению капитальных расходов и

большой трудоемкости при возведении сооружений.

6.4. Микрофильтры и намывные фильтры

Микрофильтры представляют собой сетчатые вращающиеся барабаны,

опущенные частично в жидкость. Сточная вода подается внутрь барабана,

загрязненная внутренняя поверхность промывается струями воды в верхней

части барабана. Эффективность очистки при подаче на них биологически

обработанных сточных вод составляет по БПК 20-30%, по взвешенным веществам

65-70%. Микрофильры просты в эксплуатации и не требуют ежедневного ухода.

Намывные фильтры представляет собой резервуары с установленными

внутри сетчатыми фильтрующими элементами. Фильтрование осуществляется через

сетки намытым на них фильтрующим материалом. Поэтому перед рабочим циклом в

фильтр подается пульпа фильтрующего материала. Этот же материал вводится в

доочищаемую воду небольшими дозами во время рабочего цикла.

Качество доочистки высокое: по содержанию взвешенных веществ (4 мг/л)

и БПК (3 мг/л) сточные воды приближаются к чистой речной воде.

6.5. Фильтр ОКСИПОР

Этот фильтр разработан в НИИКВОВ и представляет собой заполненный

фильтр, в котором происходят процессы окисления органических загрязнений на

пористой поверхности загрузки. Процесс осуществляется за счет

жизнедеятельности микроорганизмов, развивающихся на поверхности зерен

загрузки (керамзит крупностью 5-10 мм) и в межпоровом пространстве. В

фильтре также происходит задержание взвешенных веществ (Рис. 14).

[pic]

Вода подается на очистку по трубопроводу через распределительную воронку

фильтра, а отводится по трубчатой распределительной системе через водослив

в виде сифона, что необходимо для поддержания загрузки в затопленном

состоянии.

На глубине 50-70 см от верха загрузки располагается верхняя трубчатая

воздухораспределительная система, с помощью которой производится аэрация

верхней части загрузки. При обратной водо-воздушной промывке по трубчатой

распределительной системе подается промывная вода, по нижней

воздухораспределительной системе, расположенной у дна, - воздух.

Обе системы уложены в подстилающем слое гравия (щебня) крупностью 10-20 мм.

Промывная вода отводится через специальный карман.

При такой технологии очистки происходит быстрое насыщение воды

растворенным кислородом (5-6 мг/л в верхней части фильтра и 2-3 мг/л в

нижней). Промывная вода возвращается в головку очистных сооружений. Такие

фильтры применяются для доочистки сточных вод, прошедших биологическую или

физико-химическую очистку.

7. Заключение

Здесь были рассмотрены сооружения и аппараты биологической очистки

бытовых и промышленных близких по составу сточных вод малых объектов. Из

чего можно сделать вывод, что на выбор метода очистки бытовых сточных вод

малых объектов оказывают влияние следующие показатели:

n средний суточный расход сточных вод;

n степень неравномерности поступления стоков от малых объектов;

n режим работы очистной станции (круглогодичный или сезонный);

n характер системы канализования (локальная или групповая);

n усреднение концентрации загрязняющих веществ и органических (по БПК)

веществ, содержание фосфатов и азота аммонийных солей в поступающем на

очистку стоке;

n степень очистки сточных вод по вышеприведенным загрязнениям;

n климатические, геологические топографические условия в районе

расположения очистной станции.

При выборе типа очистных сооружений рекомендуется, в первую очередь,

оценить возможность применения сооружений естественной биологической

очистки как наиболее дешевых. Кроме того, очистные сооружения должны

обеспечивать полное обезвреживание и обеззараживание жидкой и твердой

фракций стоков для возможного их использования на приусадебных участках или

сельхозугодьях.

8. Литература

1. «Защита водоемов от загрязнения малыми объектами», под ред. А.М.

Черняева, Екатеринбург, 1994

2. Юрьев Б.Т. «Очистка сточных вод малых объектов». Рига, Авотс, 1983.

3. Лукиных Н.А., Липман Б.Л., Криштул В.П. «Методы доочистки сточных вод».

М. Строииздат, 1978.

4. Нечаев А.П., Славинский А.С. и другие. «Интенсификация доочистки

биологически очищенных сточных вод». Водоснабжение и санитарная техника,

1991. N12.

Страницы: 1, 2