7

Лекція 5. Міські водоочисні споруди. Поверхневий з міської території і території промислових підприємств

План лекції:

1. Характеристика повного комплексу міських водоочисних споруд.

2. Загальна схема очисних споруд.

3. Промислові води і умови прийому виробничих стічних вод у міську систему водовідведення

4. Поверхневий стік з міської території і території промислових підприємств.

5. Процеси формування якості поверхневих вод.

6. Зменшення зовнішнього впливу на поверхневі водні об’єкти.

1. Характеристика повного комплексу міських водоочисних споруд.

Повний комплекс міських водоочисних споруд включає такі схеми (блоки):

1. Блок механічного та біологічного очищення.

2. Блок доочищення.

3. Блок знезаражування.

4. Блок обробки осаду.

В блоці механічного відбувається відділення зі стічних від великих домішок, зважених і плаваючих домішок. До нього входять: великі решітки, дробарка, уловлювачі піску, переаератори і первинні відстійники.

Решітками вловлюються великі домішки, потім вони подрібнюються в дробарках. Після подрібнення вони переміщуються на полігон побутових відходів.

Уловлювачі піску – це певні ємкості в яких відбувається різке зменшення швидкості течії рідини, де відбувається осадження піску. В уловлювачах піску вловлюється 40-60% різних зважених механічних домішок. Потім вони подаються на піскові площадки.

В переаераторах відбувається первинне насичення киснем стічних вод за рахунок подачі стисненого повітря. За рахунок даного процесу відбувається видалення нафтопродуктів зі стічної води.

В первинних відстійниках, які ще називають, нафтопастками, - нафтопродукти збираються на поверхні і переносяться в бочки. Потім йдуть на регенерацію або спалювання.

Далі процес водоочищення відбувається в блоці біологічного очищення. Він має різну конструкцію. В нашій місцевості використовують аеротенки – це залізобетонні подовжені ємкості де протікаючи води контактують з активним мулом і насичуються киснем.

Активний мул – це спеціальне культурне співвідношення мікроорганізмів, що харчуються органічними речовинами стічних вод. Нормальний вміст його становить 2 г/л. Температура стічної води не нижче +5°С і не вище +40°С. За 20 годин на 90 % відбувається деструкція органічних речовин. Потім все надходить у вторинні відстійники, в яких відбувається осідання активного мулу. Після перебування у вторинних відстійниках стічні води можуть бути скинуті у поверхневі водні об’єкти. Але перед скиданням вони проходять процес знезаражування. Виготовлення хлорованої води відбувається в хлораторах. Після хлорування її відразу не можна скидати у водні об’єкти, спочатку проходить процес дегазації, так як вода містить активний хлор. Дегазація відбувається в каналах на шляху проходження води до місця випуску у водний об’єкт.

В процесі біологічного очищення утворюється велика кількість осаду, що включає відмерлий органічний мул. Не активний мул має вологість до 97-98% і дуже погано віддає її. Для його утилізації відбувається процес зневоднення, яке відбувається в метантенках. Після зневоднення він подається на мулові поля де відбувається процес осушення.

Метантенки – резервуари для анаеробної стабілізації органічних субстратів. Метатенкі можуть бути циліндричними, прямокутними, шароподібними резервуарами. У вітчизн, практиці використовують метантенки, що представляють собою залізобетонний, рідше металевий резервуар з конусним днищем і конічним або сферичним перекриттям. У верхній частині перекриття розташована горловина. Рівень маси, що бродить знаходиться вище основи горловини, завдяки чому досягається покращена інтенсивність газовиділення на одиницю площі поверхні зброджуваного осаду. Теплоізоляція циліндричної частини метантенків здійснюється або його заглибленням у землю на 1/3-1/2 висоти, або зведенням цегляної стінки на відстані 0,5-0,8 м від стінки метантенка. Газову і теплоізоляцію перекриття метантенки виконують з декількох шарів утеплювача, покритого цементним стягуванням, шару шлаку, ще однією цементної стяжки і м'якої покрівлі.

Осад завантажують у верхню зону метантенки і вивантажують з конусної частини. Вихідні отвори трубопроводів завантаження і вивантаження повинні бути максимально віддалені один від одного, щоб виключити проскакування свіжого осаду в трубопровід вивантаження. Завдяки постійному видаленню збродженого осаду з нижньої частини запобігає відкладення піску в метантенк. Завантаження здійснюють насосом безпосередньо в метантенк або через завантажувальні бункери. В останньому випадку метантенки компонують в групи по два-чотири з камерою управління в центрі. У камері розташовані завантажувальні і вивантажувальні бункери, трубопроводи, засувки, насоси та інше обладнання. Завантаження і вивантаження осаду проводять одночасно з прямоточною схемою при різниці відміток у завантажувальному і вивантажувальним бункерах близько 2,5 м. У завантажувальних бункерах встановлені незатоплені водозливи з гострою крайкою і щитові затвори, що дозволяють регулювати розподіл осаду між метантенком і вимикати будь-який з них з експлуатації.

Після бродіння вологість зменшується на 42-44%. Газ метан, що виділяється в процесі бродіння має велику теплотворність. 1 кг висушеного мулу утворює 1 м³ метану, який використовують для опалення в котельнях при блоці біологічного очищення.

Після цього осад передається на аеробні стабілізатори де він знаходиться протягом декількох діб. Внаслідок цього вологість втрачається на 2-3%. При механічному зневодненні вологість осаду може бути знижена до 70%.

Остаточне осушення відбувається на нульових площадках – це вирівняні площадки де мул продовжує осушуватись далі.

Основний принцип очисних споруд біохімічний розклад органічних співтовариств мікроорганізмів. Найбільш простими очисними спорудами є так звані поля фільтрації. Це спеціально виділені ділянки землі, які мають похил 0,02°, по периметру дамби з площею до декількох гектарів. Влаштовуються вони на ґрунтах, що мають підвищену проникність. Це насамперед пісок, який є природним фільтром. Крім того випаровування стічних вод може відбуватися в природних умовах – «випарниках», діаметр яких декілька кілометрів і висота – декілька десятків метрів.