Приемные резервуары, решетки, дробилки.

В приемные резервуары насосных станций сточные воды по часам суток поступают неравномерно. Приемные резервуары, играющие роль регулирующей емкости, сглаживают неравномерность притока сточных вод. Объем приемных резервуаров зависит от коэффициента неравномерности притока сточных вод.

Объем приемных резервуаров насосных станций большой пропускной способности определяются по графику притока и откачки сточных вод. В этом случае работа насосов автоматизируется, причем принимается не более 6 включений в 1ч.

Рабочая глубина приемного резервуара обычно равна 1, 5 – 2 м. число решеток для задержания крупных отбросов зависит от пропускной способности станций: на малых станциях устанавливают одну решетку, а на больших – две и более. Размер прозоров в решетках зависит от марки и подачи насосов и изменяется от 16 до 125 мм. Задержанные отбросы после дробилки сбрасывается в канал перед решетками.

Различают ножевые и молотковые дробилки. Наибольшее распространение получили молотковые дробилки. Для транспортирования дробленных отбросов в дробилки подается вода из расчета 6 – 10 л на 1 кг отбросов. Напорные водоводы, идущие от насосной станции, выполняются из железобетонных и асбестоцементных труб.

Число напорных трубопроводов от насосных станций первой категории надежности действия необходимо принимать не менее двух, устраивая (в случае необходимости) переключения, расстояния между которыми следует определять из условий обеспечения при аварии на одном из них пропуска 100 % - ности расчетной подачи. Для станций второй и третей категории надежности действия допускается прокладка одного напорного трубопровода.

Проектирование и строительство и эксплуатация станции очистки воды. Технологические и высотные схемы очистных сооружении. Компоновка узлов очистных сооружении, основное и вспомогательное оборудование водоочистных станции.

Процесс очистки воды включает в себя следующие этапы:

Осветление воды путем осаждения взвешенных частиц и фильтрование выполняют осветлители или отстойники и фильтры. В осветителях и отстойниках вода движется с замедленной скоростью, вследствие чего происходит выпадение в осадок взвешенных частиц.

В целях осаждения мельчайших коллоидных частиц, которые могут находится во взвешенном состоянии неопределенно долгое время, к воде прибавляют раствор коагулянта сернокислый алюминий, железный(купорез или хлорное железо).

В процессе фильтрования происходит задержание взвешенных веществ порах фильтрующей среды и в фильтрующей пленке, образующаяся на поверхности фильтрующего материала. Вода освобождается о взвешенных частиц, хлопьев коагулянта и большей части микроорганизмов.

Обеззараживание воды, или ее дезинфекция, заключается в полном освобождении воды от болезнетворных бактерии, т.к полного освобождения ни отстаивания, ни фильтрование не дают с целью дезинфекции воды применяют хлорирование, т.е добавление к воде раствора хлора, и другие методы.

На примере схемы очистной станции водопровода показан комплекс составляющих ее элементов (рис).

1. смеситель, обеспечивающий перемешивание раствора коагулянта с обрабатываемой водой. На схеме дырчатый смеситель, представляющий собой лоток с перегородками, в котором происходит перемешивание воды с раствором коагулянта.

2. камера реакции, в которой завершается химическая реакция, и образуются хлопья коагулянта. На схеме приводится водоворотная камера реакции, помещаемая внутрь вертикального отстойника. Хлопья образования в ней завершатся в течение 10 – 15 мин.

3. отстойники, которые в зависимости от направления движения воды подразделяются: на горизонтальные, вертикальные и радиальные.

Горизонтальные отстойники в плане – прямоугольник. Глубина его 3 – 5 м. вода движется через отстойник со скоростью, не превышающая 5мм/с, а при коагулировании 10мм/с. Горизонтальные отстойники применяют на станциях большой производительности.

Вертикальные отстойники надлежит применят на станциях производительностью до 3000 м³ в сут. Диаметр отстойника – не более 12 м. вода подается в камеру хлопья образования, расположенную в центре отстойника, отпускается вниз, затем осветляется, поднимаясь вверх по среднему кольцевому пространству со скоростью – 0, 5 – 0, 75 мм/с. Осветленная вода через отводящие желоба отводиться трубой или по каналу на фильтр. Осадочная часть отстойников должна предусматриваться с наклонными стенками, угол между которыми 70 – 80^о

Радиальные отстойники диаметром от 5 – 60 м занимают среднее положение между горизонтальными и вертикальными отстойниками. Воды попадает в центральную часть отстойника и постепенно уменьшая скорость движется в радиальном направлении к лотку, расположенному вдоль периферийной части, из которой отводиться.

В некоторых случаях вертикальные отстойники переоборудувают на осветители.

4. фильтрование состоит в пропуске воды через фильтр, заполненный фильтрующим материалом (обычно кварцевым песком), уложенным слоями возрастающий сверху вниз крупности. Вода распределяется по поверхности фильтра желобом, движется сквозь слой фильтрующего материала и дренажным устройством отводится в резервуар чистой воды.

Сооружения для механической отчистки составляет первую группу, в которую входят последовательно: решетки, песколовки, отстойники. Могут быть и другие сооружения по обработке осадка: барабанные сушилки, многоподовые печи и др.

Ко второй группе относится сооружения для биологической отчистки, в которых окисляются оставшиеся после механической отчистки органические загрязнения. Очистка сточной воды заканчивается процессом обеззараживанием.

Если сточные воды сбрасываются в мощный водоем и по местным условиям можно ограничится только их механической отчисткой, состав сооружения может быть принят по схеме, (на рис.)

Рис. Схема станций с механической отчисткой сточных вод.

Первоначально сточная жидкость проходит через решетку, устанавливаемую для задержания крупных веществ органического и минерального происхождения, затем через песколовку, предназначенную для выделения тяжелых примесей минерального происхождения.

Отстойники, в которых выделяются осаждающиеся и всплывающие органические вещества, через контактный резервуар с хлораторный для обезвреживания воды и контакта хлора с водой. Для обработки осадка применяются метантенки с иловыми площадками для подсушивания, перегнившего осадка.

Для очистки относительно небольших расходов сточных вод (до 50000 м³/сут) проектируется очистные станции, где в качестве сооружений искусственной биологической отчистки используют биологические фильтры(биофильтры рис а).

После сооружении механической очистки с преэраторами вода поступает на биофильтры, а затем во вторичные отстойники для задержания для задержания путем осаждения биологической пленки выносимой водой из тела биофильтров. После дезинфекции вода сбрасывается в водоем.

Ил - представляет собой биоценоз микроорганизмов минерализаторов, способных сортировать на своей поверхности и окислять в присутствии кислорода воздуха органические вещества сточной жидкости. Отдельный активный ил снова перекачивается в канал под аэротенком для дальнейшего использования. Этот ил называется циркуляционным.

Аэротенк - представляет собой резервуар, в котором медленно движется смесь активного ила и очищаемой сточной жидкости.

Для обработки смеси осадка из первичных отстойников и биологической пленки из вторичных отстойников чаще всего применяю метанттенки. В них происходит распад (минерализация) органического вещества с выделением метана. Газ метан подается в газгольдер, а оттуда в котельную, где он сжигается.

Получаемый пар направляется в метантенки и служит для подогрева смеси осадка и биологической пленки. Сброженный осадок из метантенков поступают на сооружения обезвоживания. Обезвоженный осадок чаще всего используется в качестве удобрения в сельском хозяйстве.

В схеме станции с метантенками метан может направляются в машинное здание, где установлены газовые турбины для получения электроэнергии.

Для нормального хлора процесса в биофильтрах иногда необходимо осуществлять рециркуляцию осветленной во вторичных отстойниках воды, т.е. подавать перед биофильтрами и смешивать с водой из первичных отстойников. Необходимость рециркуляции определяется расчетом.

В варианте станции без метантенков осадок из первичных отстойников направляются на сооружения для обезвоживания, а затем сушиться в сушилках со встречными струями и используется в качестве удобрения.

Биологическая пленка из вторичных отстойников подается в преэратор и затем осаждается в первичном отстойнике.

А)

песок после подсушивания сжатый воздух

электроэнергия

иловая вода

вариант без метантенков

сброшенный

на удобрение

хлорная вода

на удобрение

Рис. Схема станции с биологической отчистки сточных вод на биофильтрах (а) и в аэротенках (б).

При больших расходах сточных вод наиболее широко применяется схема, приведенная на рис.б. Полная биологическая отчистка по этой схеме осуществляется в аэротенках.

Механическая отчистка сточных вод производится на решетках, в песколовках и отстойниках. Отбросы с решеток направляются на дробилку, а дробленные отбросы в виде пульпы сбрасывается в канал перед отстойниками. Осадок из отстойника направляются в метантенки, где пар воздействием анаэробных микроорганизмов происходит распад или сбрасывание органического вещества осадка, т.е. его минерализация.

впуск сточных вод

Б)

измельчённые отбросы

сброшенный избыток активного ила

осадок фильтра циркуляционный активный ил

активный ил

		РХ

осадок

на удобрение

выпуск

После отстойника сточные воды попадаются в Аэротенк, куда подается активный ил. Содержимое аэротенков постоянно перемешивается воздухом, который подается воздуходувками, установленными в машинном здании.

Метантенк - представляет собой цилиндрический железобетонный резервуар с коническим днищем, предназначенный для сбраживания осадка.

Иловые площадки состоят из планированных участков земли(карт), окруженных со всех сторон земляными волками.

Биологические фильтры - представляют собой сооружения, которых процесс биологической очистки сточных вод протекает в искусственно созданных условиях.

Смесь сточной жидкости и активного угля из аэротенка направляются во вторичной отстойник, где активный ил выделяется из сточной жидкости и основная его масса возвращается в аэротенк.

В аэротенк масса активного ила увеличивается, поэтому часть его (избыточный активный ил) подается в илоуплотнитель, где объем его уменьшается в 4-6 раз за счет отделения воды от ила, а уплотненный ил перекачивается в метантенк для сбраживания.

Очищенная сточная жидкость обеззараживается (обычно хлорируется) в контактном резервуаре и сбрасывается в водоем.

Сброженный осадок из метантенков направляется на обезвоживание на вакуум- фильтр и затем на термическую сушку, откуда он выходит в виде порошка или небольших гранул.

Описание схемы станции широко распространены как в отечественной, так и зарубежной практике. В настоящее, время существуют и другие схемы станции (например, станции первичных отстойников), когда вода направляется непосредственно в аэротенки и затем продолжительное время отстаивается во вторичных отстойниках.

Такая схема применяется только при очистке слабоконцентрированных сточных вод. В других схемах станции вместо отстойников используют биоагумуляторы или осветители, двухступенчатые аэротенки или биофильтры.

Смесь осадка и избыточного активного ила может обрабатываться в аэротенках - минерализаторах (вместо метантенках), где смесь длительно продувается воздухом и органическое вещество минерализуется.