- •9.4. Специальные методы очистки сточных вод
- •9.4.1. Глубокая очистка сточных вод от соединений азота
- •Для удаления из сточных вод азота, находящегося в виде свободного аммиака, солей аммония,
- •В результате денитрификации содержание аммонийного азота изменяется незначительно. Поэтому предварительно следует его окислить
- •При одностадийной схеме могут быть использованы аэротенки продленной аэрации, одна секция которых выделяется
- •Одностадийные схемы денитрификации а - с аэротенком продленной аэрации; б - с контактным
- •В двухстадийных схемах возможны три варианта технического оформления процесса:
- •Двухстадийные схемы денитрификации а - с аэротенком продленной аэрации и изолированным
- •В трехстадийных схемах обработка воды разделяется на три ступени: аэрация, нитрификация и денитрификация.
- •Трехстадийные схемы денитрификации I - III - номера вариантов
- •Реализация трехстадийных схем требует наибольших капитальных вложений, но, однако, они имеют неоспоримые преимущества
- •Процесс денитрификации может осуществляться в резервуарах с перемешивающими устройствами, фильтрах- денитрификаторах, пленочных денитрификаторах
- •Пленочные денитрификаторы работают по принципу биофильтров. Их применяют для очистки сточных вод с
- •Двухступенчатые схемы состоят из денитрификатора первой ступени, предназначенного для снижения азота нитратов до
- •В качестве контактной среды для пленочных денитрификаторов используют пластмассовые рулонные материалы (пленки винипластовые
- •Пленочный денитрификатор 1 - трубопровод подачи исходной сточной воды; 2 - водораспределительная система;
- •9.4.2. Глубокая очистка сточных вод от соединений фосфора
- •Концентрация фосфора в воде водоема, при которой не наблюдается эвтрофикация, составляет менее 0,001
- •Наиболее часто растворенный фосфор удаляется из воды методом симультанного осаждения. Этот метод основан
- •Эффективность очистки зависит от дозы коагулянта, места его введения и нагрузки по БПК
- •Введение коагулянта перед аэротенками вызывает изменение биологической активности активного ила. К примеру, при
- •В схеме химико-биологической очистки для удаления из сточных вод фосфора могут быть использованы
- •9.4.3. Очистка сточных вод в симбиотенке
- •Симбиотенк - это сооружение биохимической очистки сточных, вод с использованием симбиотического активного ила,
- •Для нормального развития микроводорослей необходимо наличие света, источников питания, соблюдение оптимального температурного режима
- •В конструктивном отношении симбиотенк представляет собой обычный аэротенк-вытеснитель с отдельно стоящим культиватором микроводорослей.
- •Технологическая схема очистки сточных вод в симбиотенке с отдельностоящим культиватором микроводорослей
- •Применение симбиотенков позволяет снизить расход воздуха на биохимическое окисление органических веществ, повысить степень
- •9.4.4. Биосорбция
- •Глубокая очистка сточных вод от растворенных органических примесей может быть достигнута сочетанием сорбции
- •Биосорберы эффективны для глубокой очистки сточных вод от, СПАВ, нефтепродуктов, соединений азота, сернистых
- •Для псевдоожижения нижнего слоя сорбента скорость восходящего потока сточной воды в нем должна
- •При начальных концентрациях загрязнений в сточной воде по ХПК - 50 - 70
- •По зарубежным данным, при биосорбционном процессе удаление загрязнений может достигать 5,5 кг ХПК
- •9.4.5. Насыщение очищенных сточных вод растворенным кислородом
- •В соответствии с "Правилами охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами" концентрация растворенного
- •С этой целью могут быть использованы каскадные системы аэрации. Их применяют при наличии
- •Водослив практического профиля с гидравлическим прыжком в нижнем бьефе
- •Зависимость прироста концентрации растворенного кислорода от перепада уровней воды в верхнем и нижнем
- •Кроме указанных устройств для насыщения сточной воды растворенным кислородом могут быть запроектированы водосливы-аэраторы
Реализация трехстадийных схем требует наибольших капитальных вложений, но, однако, они имеют неоспоримые преимущества перед другими типами схем в плане надежности, стабильности и простоты эксплуатации. Также эти схемы обеспечивают последовательность реакций превращения азотистых соединений в газообразный азот, лучшее удаление углерода, высокую степень нитрификации и денитрификации, что определяется использованием изолированной иловой культуры на каждой ступени обработки сточной воды. Снижение содержания углерода с одновременной нитрификацией требует длительного периода аэрации, а это, в свою очередь, приводит к увеличению объема сооружений.
Процесс денитрификации может осуществляться в резервуарах с перемешивающими устройствами, фильтрах- денитрификаторах, пленочных денитрификаторах и др. Фильтры-денитрификаторы с загрузкой из гравия (крупность -2-4 мм) применяют в трехстадийных схемах (второй и третий варианты. При этом в некоторых случаях их устанавливают непосредственно после вторичных отстойников.
Пленочные денитрификаторы работают по принципу биофильтров. Их применяют для очистки сточных вод с широким диапазоном исходных концентраций азота нитратов. В зависимости от содержания нитратов в исходной воде используют:
-одноступенчатые схемы (при концентрациях нитратов до 500 мг/л);
-двухступенчатые схемы (при концентрациях нитратов 500 - 1000 мг/л).
Двухступенчатые схемы состоят из денитрификатора первой ступени, предназначенного для снижения азота нитратов до 350 -500 мг/л, и денитрификатора второй ступени, где концентрация азота снижается до требуемых значений. При этом для обеих ступеней могут быть использованы одинаковые сооружения. Продолжительность пребывания сточной воды на каждой ступени составляет 2-3 часа. В то же время для очистки, сточных вод с концентрацией нитратов 300 - 500 мг/л процесс денитрификации в этих сооружениях экономически целесообразно осуществлять с продолжительностью 6-8 часов, что позволяет обеспечить глубину очистки - 90%.
В качестве контактной среды для пленочных денитрификаторов используют пластмассовые рулонные материалы (пленки винипластовые перфорированные, гофрированные и т. д.). Основным преимуществом этих материалов является возможность их установки в аппаратах по направлению движения воды, что, в свою очередь, не препятствует нормальному росту денитрифицирующей биопленки и способствует смыву ее избыточного количества, исключая необходимость регенерации загрузки.
Пленочный денитрификатор 1 - трубопровод подачи исходной сточной воды; 2 - водораспределительная система; 3 - водослив; 4 - поливинилхлоридные пленки; 5 - зона осветления; 6 - отстойная зона; 7 - трубопровод выпуска осадка
9.4.2. Глубокая очистка сточных вод от соединений фосфора
Концентрация фосфора в воде водоема, при которой не наблюдается эвтрофикация, составляет менее 0,001 мг/л. Допустимая величина содержания фосфора в сточных водах определяется в зависимости от условий разбавления этих вод в водном объекте, от фоновой концентрации в нем фосфора и наличия прочих источников фосфатов.
Основным источником фосфора в сточных водах являются СПАВ. Его концентрация в сточных водах зависит от категории использования воды. При этом большая часть фосфора находится в растворенном состоянии.
Очистка от фосфора и его соединений может быть достигнута биохимическими и химическими, методами, или их сочетаниями, а также ионным обменом, гипер- и ультрафильтрацией, электролизом и др.
Наиболее часто растворенный фосфор удаляется из воды методом симультанного осаждения. Этот метод основан на химико-биологическом процессе очистки сточной воды с введением реагента (солей железа или алюминия) на ступени биологической очистки перед аэротенками, в циркулирующий активный ил, непосредственно в аэротенки или в поток иловой смеси, поступающей во вторичные отстойники. В этом случае удаление фосфора происходит в результате образования нерастворимых соединений и микробиальной ассимиляции с последующим соосаждением с активным илом и удалением вместе с избыточным активным илом.
Эффективность очистки зависит от дозы коагулянта, места его введения и нагрузки по БПК на активный ил. При одной и той же нагрузке допустимая доза коагулянта определяется местом его введения и составляет:
-при введении перед аэротенками: солей железа - 20 - 25 мг/л, солей алюминия - 30 мг/л;
-при введении перед вторичными отстойниками: солей железа - 10 - 15 мг/л, солей алюминия - 20 мг/л.
С технологической точки зрения ввод реагента в аэротенки предпочтительнее, так как при введении их перед вторичными отстойниками требуется предусматривать коагуляторы. Для предотвращения выноса мелких хлопьев осадка из вторичных отстойников допускается использование флокулянтов в дозах
-1 - 2 мг/л.