Контроль за сточными водами на выходе c предприятий

Удаляемые сточные воды во многих странах подвергаются регламентации. Например, контроль на выходе с предприятий должен быть осуществлен с непрерывным измерением и записью объема сточных вод и с аликвотным пробоотбором, пропорциональным объему выходящего жидкостного потока.

За информацией о лотке Вентури и других измерительных системах обращайтесь, пожалуйста, к муниципальным службам, имеющим отношение к обработке сточных вод. Схема способа пробоотбора. Сигналы об объеме сточных вод, замеренном в лотке Вентури, передаются через контрольной блок в пробоотборник. Аликвотный объем потока этих вод отбирают каждый раз, когда предварительно определенный объем воды (например, 100 л) проходит через датчик потока. Ежедневно отбираемые образцы смешивают, и через некоторый период времени от приготовленной смеси берут образцы меньшего объема, которые и подвергают анализу.

Обработка сточных вод.

Общий обзор

Для этой обработки возможно применение различных систем; выбор необходимой системы определяется требуемой степенью понижения содержания загрязнения в сточных водах.

Четыре возможных варианта системы обработки этих вод.

Обработка сточных вод в первоначальном виде состояла просто в удалении из них массы твердых примесей при помощи механического осаждения (А). Когда эта обработка была признана явно недостаточной, то она была дополнена стадией биологической обработки (В) для разложения органических соединений, присутствующих в обрабатываемых водах. Многие системы по обработке сточных вод позднее были дополнены третьей стадией химической обработки (С) в связи с возникновением серьезной проблемы выброса в окружающую среду соединений фосфора.

Доосаждение

Традиционный трехстадийный процесс с механической (А), биологической (В) и химической (С) обработкой. Этот процесс эффективен и надежен, но довольно дорог.

Предварительное осаждение

Двухстадийный процесс, разработанный в восьмидесятые годы. Химическая обработка (С) объединена с механическим осаждением (А) на первой стадии, что приводит к высокой степени понижения содержания фосфора, а также примерно к 70%-ному понижению БПК. Это уменьшает нагрузку на биологическую стадию (В), которая тем самым требует бассейн меньшего объема и меньшие энергозатраты по сравнению с обычным доосаждением.

Прямое осаждение

Одностадийный процесс с объединенной механической (А) и химической (С) обработкой, как и при предварительном осаждении, но без всякой последующей стадии биологической обработки.

Одновременное осаждение

Двухстадийный процесс с механической обработкой (А) с последующей стадией объединенной биологической и химической обработки (В/С). Относительно дешевый способ, удовлетворяющий требованиям понижения содержания фосфора без дорогой дополнительной бассейновой емкости, однако являющийся менее эффективным по сравнению с раздельным проведением биологической и химической обработки.

A B C

A B C

A C

B/C A

Процесс, протекающий в системах подобного типа, был назван процессом с доосаждением из-за того, что последней его стадией является химическое осаждение. Однако более поздние эксперименты показали, что можно получить те же самые результаты, если химическое осаждение будет объединено с механической обработкой на первой стадии процесса. Данную систему называют системой с предварительным осаждением.

Это нововведение является наиболее существенной рационализацией всего процесса, так как основная обработка сточных вод осуществляется в данном случае в одну стадию, во время которой содержание фосфора в бассейне с предварительным осаждением уже понижается на 90%, а БПК – на 75% . В результате этого стадия биологической обработки несет значительно меньшую нагрузку и требует меньший объем бассейна и пониженный расход энергии.

Механическая обработка

На участке первичной (механической) стадии обработки сточных вод устанавливаются механическая решетка для грубой очистки, песколовки и бассейны для первичного осаждения. Механическая решетка задерживает крупные твердые компоненты, например такие как пластмассовые изделия, тряпки, пищевые остатки и т. п. Все задержанные компоненты непрерывно удаляются с решетки и помещаются отдельно обычно на мусорную свалку. Песколовка представляет собой бассейн, в котором происходит грубая очистка сточных вод. Бассейн имеет такие размеры и функционирует таким образом, что песок и другие тяжелые частицы имеют время, достаточное для осаждения на дно, в то время как жир и другие загрязнения, будучи более легкими, чем вода, всплывают на поверхность. Образующийся осадок откачивают, а всплывшую пенную массу отделяют скребками. Эти отходы также удаляются в отдельное место. Песколовку продувают воздухом для поддержания мелких частиц во взвешенном состоянии и для предотвращения процессов гниения, являющихся причиной возникновения неприятных запахов.

Химическая обработка

Основной целью стадии химической обработки сточных вод, известной также как стадия осаждения, является очищение этих вод от соединений фосфора. В городскую канализационную систему фосфор (в основном в виде фосфатов) поступает в количестве 2,5–4 г в расчете на одного человека в день. Моющие средства составляют примерно 30% от фосфорсодержащих соединений, а остальные его 70% приходятся на человеческие экскременты и пищевые отходы.

Химическое осаждение при помощи осадителей на основе соединений алюминия и железа способно удалить фосфор, содержащийся в сточных водах, практически на 100%, в то время как обычная биологическая обработка понижает это содержание всего лишь на 20–30%.

Процесс осаждения начинается в камерах для осаждения, в которых сточные воды при помощи мешалок интенсивно перемешиваются с введенными в них осадителями. Перемешивание приводит к осаждению нерастворимых фосфатов первоначально в виде очень мелких частиц, которые, однако, постепенно образуют достаточно крупные хлопья. Образовавшиеся хлопья осаждаются в бассейнах для предварительного осаждения, из которых прозрачная вода перетекает в бассейн для биологической обработки. Предварительное осаждение является последней стадией объединенного процесса механической и химической обработки сточных вод. На этой стадии вода медленно проходит через один или несколько бассейнов, в которых более мелкие частицы постепенно оседают на дно в виде первичного ила. Осадительные бассейны снабжены устройствами, которые непрерывно выгребают осадок в грязеотстойник, и поперечными водостоками для удаления воды из очищенного поверхностного слоя.

Биологическая обработка

Оставшиеся в сточных водах загрязнения органического происхождения, остающиеся после стадии химической обработки, подвергаются распаду при помощи микроорганизмов, использующих их в качестве питательного субстрата.

Первичные осадительные бассейны

100 м³ ила после первичных осадительных бассейнов.

Содержание сухих веществ в иле – 2%.

Содержание воды – 98%.

Илоуплотнитель

В илоуплотнителе удаляется 66 м³ воды. 34 м³ ила с содержанием сухих веществ в количестве 6% направлены в центрифугу.

Декантатор

В декантаторной центрифуге удаляется 26 м³ воды. Образуется 8 м³ обезвоженного ила с содержанием сухих веществ 25%. Объем ила на стадии центрифугирования уменьшается на 79%.

Уменьшение объема влажного ила, полученного на стадии первичного осаждения, при помощи декантирующей центрифуги после его обработки в уплотнителе. Обезвоженный ил, удаленный из декантирующей центрифуги, составляет лишь 8% от объема влажного ила, полученного после осадительных бассейнов.

Для интенсификации жизнедеятельности микроорганизмов необходимо осуществить постоянный приток кислорода, что обеспечивается подачей воздуха, продуваемого через аэрационные бассейны. При непрерывном размножении микроорганизмы образуют в бассейне активный ил. Этот ил оседает в доосадительных бассейнах. Преобладающая его часть возвращается в аэрируемые бассейны для поддержания в них биологических процессов распада органических веществ, а избыточный ил извлекается для дальнейшей обработки. Поток очищенных сточных вод направляют к потребителю.

Альтернативой аэрируемому бассейну является биологический фильтр, представляющий собой контейнер, заполненный мелкими камнями или кусками пластмассы. Биологический фильтр орошают сверху обрабатываемой сточной водой при помощи вращаемого распределителя, при этом вода проходит вниз через фильтрующий слой и насыщается циркулирующим воздухом. На поверхности камней или пластмассы в биологическом фильтре имеется слой микроорганизмов, разлагающих органические загрязнения, содержащиеся в сточных водах.

Обработка ила

Ил с различных стадий обработки сточных вод собирают в илоуплотнители, в которые вводятся химические средства, способствующие дополнительной агрегации твердых частиц. Для дальнейшего разложения органических веществ и для понижения содержания веществ с неприятным запахом ил в конце обработки прокачивают в утилизационный котел, в котором органические вещества подвергаются распаду в анаэробных условиях до углекислого газа и метана с выделением в очень незначительных количествах водорода, аммиака и сероводорода. Углекислый газ и метан являются основными компонентами газа, выделяющегося при данном анаэробном брожении и пригодного для применения в качестве топлива для обогрева. Ил после обработки в утилизационном котле представляет собой однородную субстанцию темного цвета, практически не обладающую запахом, но имеющую высокое содержание воды – 94–97%. Ее обезвоживают (с наибольшей эффективностью в декантаторной центрифуге), получая твердую фазу с объемом, составляющим около 1/8 от объема исходного ила. Обезвоженный ил можно затем использовать в качестве удобрения и при захоронении отходов, или же его удаляют в виде отходов.

Литература

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: