КАНАЛИЗАЦИЯ

СХЕМЫ ОЧИСТНЫХ СТАНЦИЙ

Сооружения для очистки сточных вод располагают таким образом, что вода проходит их последовательно, одно за другим. В сооружениях для механической очистки сначала выделяются наиболее тяжелые и наиболее крупные взвеси, а затем основные массы нерастворенных за­грязнений; в последующих сооружениях для биологической очистки уда­ляются оставшиеся тонкие суспензии и коллоидальные и растворенные органические загрязнения, после чего производится обеззараживание сточных вод (дезинфекция).

Сооружения для обработки осадка располагаются также в опреде­ленной последовательности. При наличии метантенков сырой осадок из первичных отстойников сначала направляется в них для сбраживания, а затем поступает для обезвоживания на иловые площадки или на уста­новку для механического обезвоживания. Обезвоженный осадок ис­пользуется в качестве удобрения. При применении двухъярусных от­стойников осадок из них направляют непосредственно на иловые площадки для подсушивания. Осадок из вторичных отстойников исполь­зуется для активизации процесса биологической очистки сточных вод (циркулирующий активный ил), излишек же его (избыточный активный ил) сначала уплотняют, а потом направляют на утилизационную уста­новку или в метантенки; нередко избыточный ил направляется в пер­вичные отстойники.

На рис. 4.9 показана схема механической очистки бытовых сточных вод со следующим расположением сооружений: решетки для задержания крупных веществ органического и минерального происхождения; песко­ловки для выделения тяжелых минеральных загрязнений (главным об-

Впуск

Сточныг Sod

Ма Обєзбре - "*жиданш

Дробилка

Измепьченные_ _ J-------------------------------

Отбросы

Песок Уа планиробку

Л осле подсушивания

Котельной

Ипобая бода

Илобая бода > _J I Вариантспетан -

Метактенк

Тенкти__ £ _ Г" вариант без хретантенкод

Сырой осада» ' Отстоини* ------------------------------------------------------------- 1---------------------------

___ Сырой осадок I

1 пДезВожибание. осадка __ J

„ле: і——»

І Сушка I

1--- - г-J

♦

На удобрение

1-і

На подай - тобки для удобрения

Рис. 4,9. Схема механической очистки сточных вод

Разом песка); отстойники для выделения осаждающихся веществ (глав­ным образом органических); хлораторная установка с контактными ре­зервуарами, в которых происходит контакт осветленной воды с хлором с целью уничтожения болезнетворных бактерий. После дезинфекции вода может быть спущена в водоем.

Осадок из отстойников направляется непосредственно на иловые площадки для подсушивания или сначала в метантенки для сбражива­ния; образующийся при этом газ используется для нужд очистной станции.

Сброженный осадок из метантенков направляется для обезвожива­ния на иловые площадки, или в иловые пруды (на небольших и средних станциях), или на вакуум-фильтры (на крупных станциях). Обезвожен­ный осадок складывается в штабеля, откуда вывозится на поля для удобрения, а дренажная вода присоединяется к общему потоку сточной воды и подвергается дезинфекции. В зависимости от местных условий

И объема очищаемых вод вместо отстойников и метантенков могут при­меняться двухъярусные отстойники, в которых операции осветления во­ды и сбраживания осадка совмещены в одном сооружении.

Схема химической очистки сточных вод аналогична схеме № 1 для механической очистки и отличается от нее только введением перед от­стойником смесителя и реагентного хозяйства.

Решетки и песколовки расположены в той же последовательности, что и на схеме № 1.

Из этих сооружений сточная вода поступает в смеситель, где к ней добавляется реагент для коагулирования. Из смесителя сточная вода направляется в отстойник для осветления. Сточная вода из отстойника выпускается или прямо в водоем, или сначала на фильтр для дополни­тельного осветления, а потом в водоем. Перед выпуском в водоем по требованию органов Государственного санитарного надзора сточные во­ды могут быть подвергнуты дезинфекции.

Сооружения для обработки осадка — такие же, как и при механиче­ской очистке сточных вод. Сбраживание осадка в метантенках произ­водится при значительном (~50%) содержании в нем органических веществ.

На рис. 4.10—4.12 показаны схемы очистки сточных вод в тех случа­ях, когда по местным условиям требуется биологическая очистка.

По схеме, представленной на рис. 4.10, сточная вода, пройдя через решетки, поступает в песколовки и затем в отстойники для осветления и дегельминтизации, откуда она направляется на поля орошения или на поля фильтрации и затем в водоем. Применение отстойников для уда­ления нерастворимых веществ позволяет увеличивать нагрузку на поля; кроме того, отстойники улучшают качество сточной воды с санитарно - гигиенической точки зрения. Осадок из отстойников обрабатывается так же, как и в описанных выше схемах.

По схеме, приведенной на рис. 4.11, сточная вода сначала проходит через сооружения механической очистки и предварительной аэрации

(преаэраторы), далее она поступает на биофильтры, а затем во вторич­ные отстойники для выделения из очищенной воды веществ, выносимых из биофильтров. Очистка заканчивается дезинфекцией сточных вод пе­ред спуском в водоем. Осадок обрабатывается по одному из ранее при­веденных вариантов.

По схеме, показанной на рис. 4.12, предварительная очистка сточной

Воды производится на решетках, в песколовках, преаэраторах и отстой - »

Впуск

Сточных вод

H

Котеяыт

Уаз на! использование

Сжатый Воздух

_J7T"~7-------------

_ ^Иашинно^ Электро-

Энергия

Т

I I

Юсы

Уа обезбре - Жибаиие

Дробилла

Измельченные _j.............

Отбросы

Л ее колобка 1-

■<ош подсушивания

X

Выпуск

4.11. Схема биологической

Выпуск

Очистки сточных вод на биофильтрах

Никах. Последующая ее очистка производится в аэротенках с пневмати­ческой или механической аэрацией, затем во вторичных отстойниках и заканчивается дезинфекцией, после чего вода спускается в водоем. Осадок из первичных отстойников обрабатывается в метантенках и да­лее обезвоживается на иловых площадках или в вакуум-фильтрах. Ак­тивный ил из вторичных отстойников перекачивается в аэротенки (цир­куляционный активный ил), а остальная его часть (избыточный актив­ный ил) передается в преаэраторы и илоуплотнители. После илоуплот - нителей ил поступает на утилизационную установку или в метантенки, где обрабатывается вместе с осадком первичных отстойников.

В качестве варианта на схеме № 4 (см. рис. 4.12, а) показано удале­ние солей фосфора добавкой реагентов (РХ) и удаление солей азота в денитрификаторах (Д) и отстойниках-денитрификаторах (ОД).

Биологическая очистка сточных вод в зависимости от требований к спуску сточных вод в водоем может быть полная и неполная. Осадок

Рис 4 12 Схема биологической очистки сточных вод в аэротенках А —с пневматической аэрацией, б —с механической аэрацией

Может обрабатываться, как было указано ранее, и в анаэробных, и в аэробных условиях (в минерализаторах) на станциях малой и средней пропускной способности.

Выбор типа сооружений для биологической очистки сточных вод за­висит от целого ряда факторов. К основным из них относятся: требуемая степень очистки сточных вод, размер площади для очистных сооружений (наибольшая площадь требуется для устройства полей орошения, наи­меньшая — для аэротенков), характер грунтов, рельеф площадки и т. п. При выборе схемы очистных сооружений необходимо учитывать эконо­мические показатели — строительную и эксплуатационную стоимость сооружений.

Опыт эксплуатации московских городских сооружений биологической очистки бытовых сточных вод и сточных вод предприятий химической, нефтеперерабатывающей, текстильной, металлургической и других от­раслей промышленности показывает, что совместная очистка различных производственных сточных вод с бытовыми обеспечивает высокую на­дежность и весьма экономична.

Однако опыт эксплуатации таких систем показывает, что здесь воз­никает целый ряд проблем. Вредное влияние производственных сточных вод сказывается на работе канализационных сетей, а также станций малой пропускной способности, где залповые сбросы производственных стоков, содержащих кислоты, щелочи, хром и цианиды, полностью на­рушают работу сооружений биологической очистки. Даже на крупных московских станциях, принимающих 1,2—1,5 млн. м3/суткн сточных вод, наблюдаются эпизодические нарушения эксплуатации из-за поступления мазута.

Под влиянием сброса производственных стоков изменяется состав сточных вод. С улучшением благоустройства городов водонотребление увеличивается, концентрация сточных вод по БПК5 и взвешенным веще­ствам снижается, одновременно уменьшается отношение БПК и ХПК, что указывает на ухудшение условий биологической очистки, на необ­ходимость увеличения подачи воздуха и, безусловно, приводит к сниже­нию качественных показателей очищенных сточных вод.

Следовательно, в промышленности на стадии проектирования долж­ны предусматриваться мероприятия как по максимальному сокращению сбрасываемых сточных вод, так и по их локальной очистке. Сов­местная очистка сточных вод должна рассматриваться как доочистка, обеспечивающая их безвредность для водоема. В связи с этим очень важно установить требования к объему и качеству производственных стоков, направляемых в городскую канализацию. В этом случае конт­роль за сбросом производственных стоков в городскую канализацию бу­дет происходить на стадии согласования проектов очистных установок промышленных предприятий.

Приток сточных вод на очистную станцию колеблется как в течение суток, так и в течение года. Неравномерность притока сточных вод свя­зана, как известно, с образом жизни жителей города, ходом производст­венных процессов на промышленных предприятиях, а также с иными факторами, оказывающими влияние на неравномерность расхода воды, в том числе и с временем года (в случае общесплавной канализации су­щественным образом на приток сточных вод влияет состояние погоды). Количество загрязнений, поступающих со сточными водами на очистную станцию, также неравномерно, и в связи с этим во многих случаях требу­ется усреднение сточных вод.

Очистные сооружения рассчитываются по максимальному расходу сточных вод или же по какому-либо среднему их расходу. Иногда надо их проверять по минимально­му расходу. В связи с этим целесообразно в самом начале разработки проекта опре­делить следующие характеристические расходы сточных вод:

Средний суточный (Qcyi)cp, м3/еутки;

Максимальный суточный (<2сут)макс, м3/сутки; средний часовой и секундный (Q4)cp, м3/ч, м3/с, л/с; максимальный часовой и секундный (С? ч)макс, м3/ч, м3/с; минимальный часовой (<3ч)мин, м3/ч, м3/с.

Приведенные выше характеристические расходы сточных вод определяются следу­ющим образом: (Qcyr)cp получается путем суммирования среднесуточных расходов бытовых и производственных сточных вод; среднесуточный расход бытовых сточных вод получается путем умножения удельного водоотведения д, выраженного в л/чел.-сут- ки, на число жителей Nрасч:

(Рсут)макс — Ксут (Фсут)ср,

Где /Ссут—коэффициент суточной неравномерности расхода сточных вод;

(Q4) ср = (Qcyx)cP/24;

(Фч)макс — (Фч)ср Ксут Кц — (Фч)ср АГобщї (Фч)мин = (QH)Ср/^Собщ»

Где Кч — коэффициент часовой неравномерности расхода сточных вод; Кобщ — коэффициент общей неравномерности расхода сточных вод.

Иллюстрацией степени неравномерности притока бытовых сточных вод на очистные сооружения может служить табл. 4.9, в которой представлена зависимость РМПн и РСр от Кч. Процентные соотношения характеристических расходов /мин И РСР определены согласно следующим уравнениям:

Рыав = ЮО; PCD = - г—2- ЮО,

Акс

Где (Q4) ср определено как средний приток сточных вод в течение 12 дневных часов.

Влияние производственных сточных вод на общий сток может учи­тываться через эквивалентное население. Эквивалентным населением Ми» называется такое число жителей, которое вносит такое же количе­ство загрязнений, что и данный расход производственных сточных вод.

Сумма расчетного А7р<ісч и эквивалентного Мшв числа жителей назы­вается приведенным населением Мгр-

В качестве примера в табл. 4.10 приведены числа Мжв, определенные по БПКБ для различных производственных сточных вод, поступающих в городскую канализацию.

Таблица 4.10

Правильное определение притока сточных вод на очистную станцию и связанных с этим характеристических расходов является очень важ­ным, поскольку составление проекта очистной станции на основании слишком малых или слишком больших величин может повлечь необосно­ванные затраты. В первом случае очистная станция не будет обеспечи­вать надлежащую очистку сточных вод, что вызовет необходимость бы­строго расширения объекта или же постройки новой очистной станции. Во втором случае потребуются излишние капиталовложения на построй­ку слишком больших сооружений.

Установление характеристических расходов сточных вод должно про­изводиться путем анализа состояния города и дальнейшего его развития. Очистные станции проектируются на расчетный срок 20—30 лет. Поэто­му следует учитывать, что по мере развития города объем сточных вод будет возрастать не только вследствие увеличения числа жителей и строительства промышленных предприятий, но и в связи с ростом водо- потребления, с повышением уровня санитарного оборудования квартир.