Сооружения обработки осадка сточных вод

Двухъярусный отстойник может быть цилиндрической или прямоугольной формы с коническим или пирамидальным днищем. В верхней части сооружения находятся отстойные желоба, в нижней - иловая камера.

Отстойные желоба используются как горизонтальные отстойники. В них выпадает из воды вследствие небольшой скорости ее движения большая часть взвешенных и незначительная часть коллоидных веществ. Внизу осадочного желоба по всей его длине устраивается щель, через которую выпадающий осадок попадает вниз в иловую камеру, а продукты дгниения, выделяющиеся при гниении осадка, не попадают в осветленную воду, так как нижние грани отстойного желоба перекрывают одна другую на 0,15 м.

Вода впускается в отстойный желоб и выпускается из него отводящими лотками с полупогруженными щитками. При таком устройстве впуска воды глубина осадочного желоба должна быть не более 2 м, так как при большей глубине нельзя равномерно распределять зоду по всему сечению желоба. Перегнивший ил удаляется из иловой камеры по иловой трубе диаметром 200 мм самотеком под гидростатическим давлением столба жидкости высотой 1,5-2 м.

Двухъярусные отстойники применяют обычно для малых и средних очистных станций производительностью до 10 тыс. м3 в сутки. Выпавший в иловую камеру осадок сбраживается под воздействием гнилостных анаэробных бактерий, которые расщепляют сложные органические вещества (жиры, белки, - углеводы) первоначально до кислот жирного ряда, а в дальнейшем разрушают их до конечных более простых продуктов: газов метана, углекислоты и частично сероводорода.

Процесс перегнивания осадка происходит длительное время (60-180 дней). После распада органического вещества в осадке на 40-50% он считается технически созревшим, легко отдает влагу при сушке и не зловонен. Перегнивание осадка зависит также от состава сточной воды. Осадок бытовых вод хорошо перегнивает.

При расчете двухъярусного отстойника определяют размеры отстойного желоба и иловой камеры. Отстойный желоб рассчитывается по формулам и в соответствии с теми же нормативами, что и горизонтальные отстойники (СНиП П-Г).

Объем иловой камеры, приходящийся на одного жителя, принимают в зависимости от среднезимней температуры стоков согласно СНиП П-Г.

При расходе сточных вод, поступающих на очистную станцию в объеме менее 250 м3 в сутки, размеры иловой камеры следует увеличивать на 20 - 25%. Если в двухъярусные отстойники попадает активный ил из вторичных отстойников после капельных биофильтров, то объем иловой камеры нужно увеличить на 30%, а если после высоконагружаемых или башенных, - на 70%.

В конструктивном отношении двухъярусные отстойники различают по начертанию в плане, числу желобов и числу иловых камер. Чаще применяют круглые отстойники, реже - прямоугольные. По числу иловых камер они разделяются на одиночные и спаренные.

Двухъярусные отстойники могут быть железобетонные, кирпичные и бутовые. Наиболее распространены железобетонные отстойники, кирпичные используют только для небольших установок отдельно стоящих зданий.

Септики - это отстойники, в которых одновременно происходят осветление и сбраживание сточной воды и длительное хранение и перегнивание выпавшего ила. Осадок хранится от 6 до 12 месяцев, в результате чего выпавший осадок, имевший органическую структуру, под влиянием накопившихся в нем анаэробных микроорганизмов разрушается, нерастворимые органические вещества превращаются в газообразный продукт и в растворимые минеральные соединения. Сточная вода в септиках в течение 2-4 суток осветляется и подвергается воздействию анаэробных бактерий.

От степени осветления сточных вод, прошедших септики, зависит срок службы сооружений биологической очистки и особенно оросительных труб полей подземной фильтрации. При максимальном осветлении сточной воды в септиках поля подземной фильтрации работают без перекладки дрен 8-12 лет и более.

Если же в отстоенных сточных водах после септиков содержится много взвешенных веществ, дрены полей подземной фильтрации быстро кальматируются и через 2- 3 года их приходится перекладывать. Исследования работы септиков показали, что в обычных септиках в одной среде одновременно происходят два процесса - отстаивание и сбраживание осевшего осадка и стоков.

Частицы ила, увлекаемые пузырьками газа (метана, сероводорода), которые выделяются в результате перегнивания осадка, образуют на поверхности септика толстую корку. Высушенные частицы ила, освобожденные от газа, снова опускаются на дно. Такая циркуляция хлопьев осадка приводит к частичному загрязнению уже осветленной воды. Вся сточная вода в септике под влиянием выделяющихся из осадка пузырьков газа постоянно движется (кипит), что ухудшает осветление. Вода, выходящая из обычного септика, насыщена сероводородом и имеет кислую реакцию. Дальнейшая очистка такой воды очень сложна.

При потоке сточных вод до 5 м3 в сутки септики всех трех типов выполняются одно-, двух- и трехкамерными односекционными, а при притоке сточных вод от 5 до 15 м3 в сутки - двухсекционными.

Для удобства сборности септиков из сборных элементов, изготовляемых на заводах сборного железобетона, переменным размером является длина.

Аэробное сбраживание органических осадков хозяйственно-фекальных и промышленных сточных вод в аэротенках отстойниках с длительной аэрацией осадков, поступающих из первичных и вторичный отстойников, широко применяется на очистных станциях в США, Франции, Финляндии, Японии и др. По опытным данным Академии коммунального хозяйства им. К. Д. Памфилова аэрация осадка может быть пневматическая с распределением воздуха дырчатыми трубами или с помощью механических аэраторов. Длительность аэрации активного ила принимается 7 суток, а смеси активного ила с осадком из первичных отстойников - 10 суток.

Для малых очистных станций аэробное сбраживание органических осадков сточных вод является наиболее экономичным, так как сооружения аэробного сбраживания просты в строительстве и в эксплуатации. Исследования показали, что избыточный активный ил и смесь активного ила с осадком из первичных отстойников после аэробного сбраживания лучше подвергается обезвоживанию, чем сброженный в метантенках активный ил и осадок из первичных отстойников, и имеет ряд преимуществ в санитарно-гигиеническом и экономическом отношении по сравнению с применяемыми методами сбраживания осадков. При аэробном сбраживании осадка в схеме очистных сооружений первичные отстойники можно исключить.

Для интенсификации процессов отстаивания при очистке малых количеств сточных вод применяется предварительная аэрация сточных вод (преаэрация). Эффективность очистки сточных вод в отстойниках без преаэрации не превышает 40-60%. Перед тем как направить в первичные отстойники, сточную воду продувают воздухом. Если к сточной воде добавить немного активного ила, который играет роль оагулянта, эффективность осветления стоков увеличивается. Существуют различные способы преаэрации. Один из них - продувка сточной воды воздухом в подводящих каналах перед первичными отстойниками.

Для этого достаточно, чтобы в напорном водоводе было несколько метров избыточного напора, и на конце водовода установить насадок Вентури для засасывания воздуха.

Процесс преаэрации заключается в следующем. Перед очистными сооружениями устанавливается приемная камера, куда подводится напорный канализационный коллектор, заканчивающийся затопленным насадком Вентури. В насадке создается большая скорость, в результате чего образуется вакуум и засасывается воздух, который смешивается с водой и, пройдя решетку и песколовку, попадает в отстойник. Решетка и песколовка являются своеобразным преаэратором.

Насадки Вентури применяются и для подсасывания реагента, в частности, хлорного раствора.

Для упрощения расчетов насадка можно пользоваться кривыми графика, построенными для различных напоров и расходов.

Обезвоживанием использование осадка. После обработки сточной воды на малых очистных сооружениях получают осадок, который задерживается в септиках, первичных и вторичных отстойниках. Скапливающийся сырой осадок (влажность составляет 90 - 92%) плохо сохнет, издает неприятный запах и содержит большое количество яиц гельминтов. В то же время органический осадок, обработанный в специальных гнилостных камерах, теряет специфический запах и приобретает однородную зернистую структуру, содержащиеся в нем азот, фосфор и калий хорошо усваиваются растениями. На современных малых очистных станциях осадок обрабатывают в двухъярусных септиках и двухъярусных отстойниках.

Но прежде чем использовать осадок, необходимо понизить его влажность. Наиболее простой и дешевый способ подсушивания ила на малых очистных станциях - это обезвоживание его на иловых площадках.

Иловые площадки состоят из ряда спланированных участков (карт), окруженных со всех сторон оградительными земляными валиками.

На иловых площадках ил должен быть подсушен в среднем до влажности 75% (можно перевозить машинами на поля), вследствие чего его объем уменьшается в 5 раз. Иловые площадки устраивают на естественном или искусственном основании. Если почва хорошо фильтрует воду (песок и супесь) и грунтовые воды находятся на большой глубине, иловые площадки устраивают на естественных грунтах. Если грунтовые воды залегают неглубоко, для отвода профильтровавшейся воды, необходим специальный дренаж. Если же и при хороших грунтах не исключается опасность загрязнения грунтовой воды, площадку необходимо устраивать на искусственном основании, препятствующем попаданию профильтровавшейся загрязненной воды в грунтовый поток.

Искусственное насыпное основание устраивается из одного или двух слоев песка и гравия толщиной 0,2 м. К месту выгрузки на площадки ил подводится по трубам или лоткам, уложенным с уклоном 0,01-0,03. Расстояние между выпусками в зависимости от размеров карт принимают от 10 до 50 м. Дренаж для отвода профильтровавшейся воды устраивают из асбестоцементных труб диаметром 100 мм, укладываемых на расстоянии 4-8 м друг от друга с уклоном дренов 0,0025-0,003. Глубина заложения в начальных точках должна быть не менее 1,25 м.

При расчете иловых площадок определяют их размеры. Полная площадь иловых площадок должна быть несколько больше полезной, так как необходимо иметь запас на разделительные валики и дороги. Запас для малых очистных станций принимается 20-40%. Размеры карт определяют с таким расчетом, чтобы при выпуске осадка за 1 раз вся карта была заполнена и чтобы высота слоя осадка не превышала 0,3 м в летнее время и 0,5 л в зимнее.

В зависимости от местных условий размеры карт для малых очистных станций принимают от 20 до 30 м2. Наиболее удобны в эксплуатации иловые карты шириной не более 10 м при одностороннем напуске. Высоту валика принимают с учетом намораживания ила в зимнее время, но не более 1 м. Иловые площадки проверяются на зимнее намораживание по числу дней с температурой -10°С. Под намораживание должно отводиться не более 80% всей площади. Иловые площадки необходимо своевременно очищать от высохшего ила.

Песковые площадки используются для обезвоживания песка, который задерживается в песколовках. Устраивают песковые площадки с ограждающими земляными валиками высотой 1-2 м. Песок напускают слоем толщиной до 5 л в год ( подсушенный песок периодически вывозят). Размеры Песковых площадок зависят от напуска песка. В зависимости от местных условий применяют накопители со слоем напуска толщиной до 3 м в год. Воду удаляют с площадки через водосливы с переменной отметкой порога и перекачивают в канал перед песколовками или направляют в резервуар местной насосной станции перед очистными сооружениями. При устройстве специального дренажа площадок дренажную воду отводят вместе с дренажной водой иловых площадок в лоток перед хлораторной.

Новости светотехники