6.5. Устройства для насыщения кислородом очищенных сточных вод.

Содержание растворенного кислорода в очищенных сточных водах, сбрасываемых в рыбохозяйственные водоемы, должно быть не менее 6 мг/л. Содержание кислорода в сточных водах после очистки обычно составляет 0,5…1,0 мг/л и лишь при очень благоприятных условиях достигает 3…4 мг/л. Следовательно, для выполнения требований рыбохозяйственных и санитарных органов в ряде случаев необходимо дополнительно аэрировать сточные воды перед выпуском.

Применение каскадной системы аэрации для насыщения очищенных сточных вод кислородом при наличии подходящего рельефа местности имеет практическое значение. Одним из вариантов каскадных систем могут быть водосливы с гидравлическим прыжком в нижнем бьефе.

Перепад уровней на каждой ступени каскада должен быть не более 0,55 м при критическом положении прыжка. На каждой ступени можно получить до 20 % снижения дефицита кислорода в поступающей воде. Для насыщения кислородом очищенных сточных вод до требуемой концентрации 6 мг/л достаточно трех — пяти ступеней каскада водослива.

Для насыщения сточных вод кислородом могут быть запроектированы водосливы-аэраторы с водосливными отверстиями в виде тонкой зубчатой стенки с зубчатым щитом над ней (зубья стенки и щита обращены друг к другу остриями). При проектировании таких сооружений следует принимать: высоту зубьев 50 мм; угол при вершине 90°; высоту отверстия (между остриями зубьев) 50мм; длину колодца нижнего рельефа 4 м и глубину 0,8 м; удельный расход воды q = 120...160 л/с на 1 м водослива; напор воды на водосливе h_отв, м, отсчитывается от середины зубчатого отверстия:

.

6.5. Схемы сооружений глубокой очистки.

Разработана станция глубокой очистки биологически очищенных сточных вод пропускной способностью 100 тыс. м³/сут с доведением концентрации поступающих сточных вод по БПК_полн от 15 до 6 мг/л, взвешенных веществ от 15 до 3 мг/л и ПАВ от 2,5 до 0,5 мг/л.

Сооружения глубокой очистки включают резервуары и фильтры (рис. 6.8). Сточная вода после полной биологической очистки поступает в приемный резервуар, откуда погружными осевыми насосами подается в приемную камеру, а затем на каркасно-засыпные фильтры.

Рис. 6.8. Технологическая схема сооружений доочистки биологически очищенных сточных вод пропускной способностью 100 тыс. м³/сут:

I — приемный резервуар; II — приемная камера воды, направляемой на фильтрование; III — фильтр КЗФ; IV — приёмная камера воды, направляемой на промывку; V — резервуар фильтрованной во­ды; VI — резервуар грязной промывной воды; VII, VIII, IX, Х — насосы для подачи соответственно промывной воды, воды на фильтрование, фильтрованной воды на промывку, для перекачки воды после промывки; 1 — подача воды на доочистку; 2 — отвод воды в контактный резервуар после доочистки;

3 — подача воды на фильтрование; 4 — подача воды на промывку фильтров; 5 — под­вод фильтрованной воды в резервуар; 6 — отвод воды после промывки; 7 — подача воздуха; 8 — опорожнение.

Для глубокой очистки сточных вод от ПАВ, которые практически не задерживаются на фильтрах, применяют метод пенного фракционирования, являющийся наиболее перспективным. Этот метод эффективен для малоконцентрированных растворов и, сравнительно прост; процесс автоматизирован.

При барботаже воздухом сточной воды ПАВ адсорбируется на поверхности раздели фаз воздух — вода, понижая поверхностное натяжение. Увлекаемые, поднимающимися воздушными пузырьками эти вещества способствуют образованию на поверхности воды слоя пены.

Для пенного фракционирования применяют мелкопузырчатые аэраторы — керамические фильтросные пластины. Резервуар для пенного фракционирования показан на рис. 6.9.

Рис. 6.9. Резервуар для пенного фракционирования:

1 — трубопровод фильтрованной воды; 2 — воздуховод; 3 — механическое устройство для сгона пены; 4 — трубопровод доочищенной сточной воды.

Интенсивность барботажа 35…40 м³/(м³/ч), продолжительность барботажа 15…20 мин, рабочая глубина резервуара 3 м. Резервуар проектируется в виде однокоридорного аэротенка шириной 9 м и состоит из трех секций. Габариты резервуара 21 27 3,6 м. Число резервуаров определяется по расчетному расходу сточной воды. В конце резервуара имеется канал шириной 1 м для сбора пены, в который она сгоняется скребковым механизмом. Объем пенного продукта составляет 3…8 % объема очищенной сточной воды. Пена в канале гасится технической водой, после чего обрабатывается одним из следующих способов. При наличии в составе станции аэрации сооружений механического обезвоживания и термосушки осадка обработку пенного концентрата целесообразно осуществлять путем подачи его в тракт обработки осадка перед механическим обезвоживанием. Эффективность обезвоживания осадка при этом несколько повышается. Другим способом обработки пенного концентрата является возвращение его в аэротенки для биохимического окисления.

По уравнению баланса концентрация ПАВ в доочищенной сточной воде С_к, мг/л, в условиях рециркуляции пенного концентрата составит:

,

где С_ж — концентрация ПАВ в отстоенной воде, равная 10 мг/л; Б, Д — удаление ПАВ соответственно на сооружениях биологической очистки и в процессе пенного фракционирования, равное в обоих случаях 80 %.

Из полученного результата следует, что в тех случаях, когда концентрация ПАВ в доочищенной сточной, воде должна быть не выше 0,5 мг/л, метод рециркуляции пенного концентрата в аэротенке приемлем только при содержании ПАВ в отстоенной воде не более 10 мг/л.

Для глубокой очистки биологически очищенных сточных вод после вторичных отстойников предложены два варианта: 1) в биологических прудах; 2) на микрофильтрах с последующей глубокой очисткой в двухступенчатых биологических прудах (рис. 6.10).

При глубокой очистке биологически очищенных сточных вод на микрофильтрах оптимальные параметры процесса следующие: концентрация взвешенных веществ в исходной воде 20…60 мг/л; скорость фильтрования 24 м/ч; потери напора при микрофильтровании — 6…12см; частота вращения барабана микрофильтра 3…5 мин^-1; расход воды на промывку примерно 3…4 % общего расхода воды, обрабатываемой ва микрофильтре.

Рис. 6.10. Схемы очистных станций с вариантными решениями