- •Состав и свойства городских сточных вод.
- •Нерастворимые (взвешенные) вещества, их количество и методы контроля.
- •Органические вещества , их количество и методы контроля . Бпк , хпк .
- •Растворённые минеральные вещества.
- •Бактериальное загрязнение сточных вод .
- •Определение расчетных концентраций сточных вод.
- •Водоёмы , их охрана от загрязнения сточными водами .
- •Требования к качеству воды в водоёме.
- •Самоочищающая способность водоёмов .
- •Разбавление сточных вод в реках.
- •Разбавление в озёрах и водохранилищах.
- •Разбавление в морях.
- •Определение необходимой степени очистки.
- •Определение необходимой степени очистки по взвешенным веществам.
- •Определение необходимой степени очистки по бпкполн.
- •Определение необходимой степени очистки по растворённому о2.
- •Выбор технологической схемы очистки сточных вод.
- •Выбор технологической схемыочистнойстанции.
- •Механическая очистка городских сточных вод.
- •Приемная камера .
- •Решетки , сита .
- •Последовательность расчёта механических решеток.
- •Решетки - дробилки ( комминуторы ).
- •Песколовки .
- •Горизонтальные песколовки.
- •Аэрируемая песколовка .
- •Расчёт песколовки .
- •Тангенциальная песколовка .
- •Обезвоживание песка .
- •Отстойники .
- •Последовательность расчёта первичных отстойников .
- •Вертикальные отстойники .
- •Горизонтальные отстойники
- •Радиальные отстойники .
- •Радиальные отстойники с вращающимся водораспределительным устройством (конструкция Скирдова и.В.)
- •Радиальный отстойник с периферийной подачей воды .
- •Комбинированные отстойники
- •Тонкослойные отстойники.
- •Интенсификация работы отстойников (преаэраторы , биокоагуляторы ) .
- •Осадки сточных вод . Виды осадков, их химический и гранулометрический состав .
- •Формы связи воды с частицами твёрдой фазы и их влияние на обработку осадков .
- •Методы обработки осадков .
- •Илоуплотнение. Гравитационное уплотнение.
- •Флотационное уплотнение.
- •Виброфильтры, сепараторы, центрифуги.
- •Расчёт илоуплотнителя.
- •Стабилизация осадка.
- •Аэробная стабилизация осадка .
- •Расчёт аэробного минерализатора.
- •Анаэробная стабилизация осадков.
- •Септики.
- •Двухъярусные отстойники (Эмшеры).
- •Расчет двухъярусных отстойников.
- •Метантенки.
- •Расчет метантенков.
- •Конструкции метантенков.
- •Газгольдеры
- •Обезвоживание осадков Иловые площадки.
- •Расчет иловых площадок.
- •Подготовка осадков к механическому обезвоживанию.
- •Тепловая обработка и замораживание осадков .
- •Обезвоживание осадков фильтрованием .
- •Фильтр - прессование осадков .
- •Центрифугирование.
- •Безреагентное центрифугирование .
- •Реагентное центрифугирование осадков .
- •Обезвреживание осадков .
- •Обезвреживание нагреванием .
- •Термическая сушка осадков .
- •Сжигание осадков .
- •Химическое обеззараживание .
- •Радиационный способ обеззараживания осадков .
- •Компостирование осадков. Биотермическая обработка (компостирование) осадков сточных вод.
- •Утилизация осадков.
- •Выбор метода и технологической схемы обработки осадков .
- •Биологическая очистка городских сточных вод.
- •Биологическая очистка в искусственных условиях.
- •Активный ил и его свойства.
- •Подача воздуха .
- •Аэротенки .
- •Расчет аэротенков .
- •Аэрация сточных вод .
- •Расчет системы аэрации (через фильтросные пластины ) .
- •Окситенк ( внии водгео ) .
- •Окситенк системы “юнокс” (сша) .
- •Аэротенк - отстойник .
- •Аэроакселератор с центральной зоной аэрации .
- •Аэротенк - отстойник (конструкция нии квов ) .
- •Аэротенк - осветлитель ( никти гх Украина ) .
- •Противоточный аэротенк .
- •Аэротенки продленной аэрации .
- •Вторичные отстойники .
- •Расчет вторичных отстойников .
- •Флотационное илоуплотнение.
- •Тонкослойные илоотделители .
- •Биофильтры .
- •Капельные биофильтры .
- •Высоконагружаемые биофильтры (аэрофильтры) .
- •Биофильтры с пластмассовой загрузкой .
- •Дисковые (погружные ) биофильтры .
- •Башенные биофильтры .
- •Распределение сточных вод по поверхности биофильтра .
- •Сооружения для биологической очистки в естественных условиях .
- •Сельскохозяйственные поля орошения .
- •Биологические пруды .
- •Методы доочистки сточных вод .
- •Доочистка на ершах .
- •Обеззараживание сточных вод .
- •Контактные резервуары .
- •Выпуск очищенных сточных вод в водоем .
- •Распределительные и измерительные устройства .
- •Генпланы очистных сооружений и схемы высотного расположения очистных сооружений .
- •Контроль за работой очистных сооружений .
- •Отбор проб и подготовка их к анализу .
- •Приемка , пуск и наладка очистных сооружений .
- •Основные причины низкой эффективности работы очистных сооружений .
- •Интенсификация работы очистных сооружений .
- •Интенсификация работы сооружений биологической очистки сточных вод .
Расчет иловых площадок.
Расчет производится согласно СНиП п. 6.387...6.400 .
Определяем площадь иловых площадок
F = ; м2 , где
Q- количество осадка после стабилизации , м3/сутки ;
- коэффициент , учитывающий нагрузку , принимается по СНиП
т. 64 в зависимости от характеристики осадка и вида иловых
площадок ;
- климатический коэффициент по карте , черт. 3 СНиП .
Площадь одной площадки :
F1 = ;
НАП - слой напуска осадка летом 0,25...0,3 м , зимой 0,5 м .
Количество иловых площадок :
;
Ширина площадки принимается в зависимости от радиуса растекания (R=20м) при одном выпуске не > 20 м , при 2-х выпусках не > 40 м .
Зная ширину площадки , можно определить длину :
;
Необходимо проверить достаточно ли полученной площади с учетом
намораживания осадка в зимнее время
, м
отсюда
F = м2 , где
- период намораживания (число дней со среднесуточной t < -100С
(черт. 3 СНиП)) ;
- коэффициент учитывающий уменьшение объёма осадка за счет
зимней фильтрации и испарения (25% влаги) = 0,75 ;
- высота намораживания зависит от климатических условий (для
средней полосы = 0,5...1 м ) - климатология ;
- часть площадки отводимой под зимнее намораживание = 0,75.
Дополнительная площадь , занимаемая валиками , канавками и т.д. учитывается коэффициентом 1,2...1,4 (соответственно для больших и малых станций ) .
Недостатки применения иловых площадок :
Требуются большие площади .
Неприятный запах , размножение мух .
Поэтому для крупных станций применяется механическое обезвоживания осадка на вакуум-фильтрах , центрифугах , фильт-прессах .
Подготовка осадков к механическому обезвоживанию.
Основным приёмом подготовки осадков к механическому обезвоживанию является введение электролитов (коагуляция). При этом большое значение имеет :
правильное определение дозы реагента ;
способа приготовления ;
способа введения реагента в осадок ;
способа смешения реагента с осадком ;
В качестве химических реагентов для коагуляции применяют :
хлорное железо (FeCl3) ;
сернокислое окисное железо Fe2(SO4)3 ;
хлорированный железный купорос ;
хлоргидрид алюминия и др.
В зависимости от свойств осадка и типа реагента доза реагента составляет 0,5...20% массы сухого вещества осадка .
Эффективность коагулянта определяется :
величиной заряда частиц осадка (- потенциал ) ;
концентрацией реагента ;
химическими реакциями , происходящими при введении реагента ;
значением рН среды ;
степенью перемешивания и временем контакта с осадком ;
агрегативной устойчивостью хлопьев и т.д.
Наиболее эффективным из применяемых реагентов является FeCl3 .
Доза реагента зависит : от щелочности воды (Щ) , от удельного сопротивления влагоотдаче ( R), поэтому для сырых осадков доза реагентов ниже , чем для сброженных , для снижения дозы реагентов для сброженных осадков их промывают . Промывку производят очищенной сточной жидкостью или технической водой . Расход промывной воды 1...5 м3 на 1м3 осадка, t уплотнения после промывки 5...20 часов . t промывки 15 - 20 минут в отдельном резервуаре с одновременной продувкой воздухом (0,5 м3/м3 промываемого осадка и воды ) . В процессе промывки вынос взвешенных веществ составляет от 1 до 4 г/л , что приводит к увеличению нагрузки на о.с. С целью уменьшения выноса взвешенных веществ промывку следует осуществлять 0,1 % раствором FeCl.
Для промывки осадков малоконцентрированным раствором реагента могут применяться вертикальные , радиальные или горизонтальные отстойники .
Для коагуляции осадков требуются большие дозы хлорного железа . С целью снижения расхода реагента применяется сочетание FeCl3 и СаО . Известь уменьшает количество реагента , предотвращает загниваемость осадка , и выполняет роль присадочного материала.
Коагуляция сырых осадков FeCl3 в сочетании с СаО позволяет сократить расход FeCl3 в 2...2,5 раза . Особенно благоприятно сказывается применение СаО при обработке сброженных осадков. Вначале в осадок вводится FeCl3 , а затем СаО (в противном случае расход FeCl3 увеличивается в 1,3...1,5 раза ) .
Для определения ориентировочной дозы коагулянта при подготовке осадка к обезвоживанию можно воспользоваться эмпирической формулой .
D = , %
D - доза коагулянта в % от массы сухого вещества осадка ;
- коэффициент , зависящий от вида и химического состава
применяемого коагулянта и от типа осадка ;
R = r10-10 - удельное сопротивление осадка см/г ;
pИ- влажность осадка , % ;
С - концентрация сухого вещества осадка , % ;
Щ- щелочность осадка , мг/л ;
= 0,25 - коагуляция сброженных осадков FeCl3 и FeCl3+ CaO ;
= 0,3 - для сырого осадка и избыточного активного ила FeCl3+ CaO .
Улучшение обезвоживания достигается введением присадочного материала - это инертные легко фильтрующиеся вещества , которые существенно не изменяют заряда частиц осадка , но создают крупнопористую структуру (опилки, древесная мука, диатомит, шлак , зола , кремнезем и т.д. ) . Они вводятся в осадок в сухом виде или в виде водных суспензий . Введение присадочных материалов позволяет заменять FeCl3 на более дешевый реагент при достаточной эффективности работы аппаратов по обезвоживанию .
В дальнем зарубежье на ряде очистных сооружений в качестве присадочного материала применяется зола , получаемая от сжигания осадков после их обезвоживания .
С целью интенсификации процесса обезвоживания осадков применяют высокомолекулярные флокулянты .
Флокулянт - электролит, диссоциирующий в воде на ионы, из-за наличия ионогенных групп . Могут быть анионные флокулянты (отрицательно заряженные ) и катионные (положительно заряженные) .
Сущность действия - ускорение процесса образования и повышения прочности коллоидных структур , а также связывание микрохлопьев в крупные агрегаты . Дозы флокулянта для снижения R значительно ниже , чем дозы FeCl3 . Рабочие растворы флокулянта - 0,1 - 0,2 %.
Вид и дозы флокулянта зависят :
от размеров частиц ;
заряда ; величины рН ;
количества органического вещества , влажности ;
состава осадка .
НИИ КВОВ АКХ разработан флокулянт ОКФ - полученный путём обработки 1 - 2 % водного раствора ПАА - геля в щелочной среде при t0 = 60 - 70 0С формальдегидом с последующей стабилизацией соляной кислотой.
Опыты показали , что дозы ОКФ : 0,11 - 0,14 % массы сухого вещества позволяют получить кек влажностью р 75% без применения минеральных реагентов . Минеральные химические реагенты обычно дозируются в виде 10% растворов . Доставляются они в твёрдом виде или в виде концентрированных растворов . Т.к. они вызывают коррозию металлов , то они перевозятся в стальных барабанах , покрытых изнутри лаком этиноль , в полиэтиленовой таре, деревянных бочках , гуммированных цистернах или титановых резервуарах . Реагенты могут храниться в доставляемой таре или резервуарах с антикоррозионным покрытием , объём которых рассчитан на хранение 15 - 20 суточного запаса 30 - 45 % раствора . Резервуары рассчитывают на приготовление раствора 10 % концентрации для обеспечения 2-х суточной работы обезвоживающей установки . При этом должно быть предусмотрено не < 2-х резервуаров , один из которых служит для загрузки и приготовления раствора , а другой в это время является рабочим . Для обработки осадка применяется известь с большим содержанием СаО - негашеная комовая и молотая известь без минеральных добавок и с наименьшим содержаниемMgO .
Хранение негашеной извести предусматривается в закрытом сухом неотапливаемом помещении , рассчитанном на 15 - дневный запас . При большем сроке хранения снижается активность извести и затрудняется ее приготовление . Для сохранения активности из-весть можно хранить в виде известкового теста (расход воды для увлажнения 0,7...1 м3/т ) при этом происходит одновременное гашение извести . Молотая известь может загру-жаться с помощью пневмотранспорта непосредственно в резервуары , предварительно заполненные водой до нужного уровня или в бункеры типа силосной башни . (h = 15 м , d = 5...8 м) ж/б или металлические .
Схема силосной башни - склада молотой
извести .
1. воздухораспределительная коробка ;
2. Боковой пневмо-разгрузчик ; 3. Днище
силоса с пористой плиткой ; 4. Пнев-монасос
винтовой для перекачки материала ; 5.
Тру-бопровод для пневмоперекачки 6.
Рукавный фильтр ; 7. Вен-тилятор ; 8.
Цементовоз или минераловоз .
При наличии складов или хранилищ извести , или возможности получать ее с близко-расположенных складов поставщика в реагентном хозяйстве предусматривают лишь резервуары для приготовления 10% концентрации (= 1,09 г/см3) . Для предотвращения оседания СаО применяют перемешивание - механическое или насосами (НП или НФ ) . Дозирование осуществляется с помощью винилпластовых насадок или оттарированных пробковых кранов .
Смешение коагулянта с осадком осуществляется в смесителях ершового или перегородчатого типа , или мешалкой , или гидравлический прыжок, или истечение из под щита . Контактные резервуары не устраивают т.к. время контакта достаточно 0,5...2,5 минуты , увеличение времени ведет к разрушению хлопьев . После смесителя осадок подается на фильтровальную ткань .