Механическая очистка сточных вод

Сооружения для механической очистки сточных вод включают решетки, навозоуловители, песколовки, грязеотстойники, бензо- и маслоуловители, жироловки, отстойники и дезинфекторы.

Простейшим устройством для механической очистки являются решетки, которые устанавливают перед местными очистными сооружениями и приемными резервуарами насосных станций.

Стержни решеток делают из стальных прямоугольных полос 40x10 мм, с которых легко, без заклинивания снимаются отбросы. Прозоры между прутьями решеток могут быть в пределах 16...20 мм в зависимости от требуемой степени очистки, размера и количества загрязнений. Скорость течения воды в прозорах между прутьями допускается 0,7...0,8 м/с при наибольшем притоке.

Площадь решетки должна составлять не менее двойной площади живого сечения подводящего канала при ручной очистке решетки и не менее 1,2 — при механической очистке.

Песколовки применяют для улавливания песка, шлака, боя стекла и других примесей, плотность которых больше плотности воды.

Песколовка представляет собой бетонный резервуар, в котором жидкость движется с малой скоростью (υ = 0,15...0,3 м/с). При таких скоростях интенсивно выпадают тяжелые частицы, а органические примеси не успевают осесть и минуют песколовку.

Песколовка состоит из секций, что позволяет поочередно перекрывать шиберами и удалять скопившийся обезвоженный осадок. Для обезвоживания осадка на дно секций насыпают слой крупного гравия, в котором размещают дренажные (дырчатые) гончарные или асбесто-цементные трубы. Ориентировочные размеры секции: ширина 0,5...0,8; глубина проточной части 0,25... 1; длина 5... 10 м.

Жироловки предназначены для отделения жировых примесей. Различают отстойные, призматические, электрофлотационные жироловки, а также жироловки с напорной флотацией. Наиболее распространены жироловки отстойного типа и флотационные с продувкой воздухом.

На мясокомбинатах решетки, песколовки и жироловки иногда объединяют и размещают в одном полуподземном помещении.

Резервуары жироловок бывают прямоугольные и призматические. Последние считают наиболее эффективными. Резервуар призматической жироловки разделен вертикальными перегородками на три части

Среднюю проточную часть рекомендуется аэрировать. Пузырьки воздуха, выходящие из перфорированной трубы, ускоряют всплывание жировых частиц. На продувку 1 м³ сточной жидкости расходуется 0,5...0,6м³ воздуха. Всплывшая жировая масса через верхние отверстия в перегородках переходит в боковые отстойные секции. Осадок сползает по наклонным стенкам, через нижние отверстия 4 попадает в проточную часть и вместе с обезжиренной водой вытекает по отводной трубе 1 в дворовую наружную канализацию. Сточная вода в жироловке находится 15...20 мин. Скорость протока 0,015...0,03 м/с, в зависимости от величины скорости всплывания жировых частиц 0,01...0,005 м/с, которые должны успеть всплыть, пока двигаются по пути, равному длине проточной части жироловки.

После отделения крупных примесей, песка и жира сточные воды сбрасывают в городскую канализацию. Если такой возможности нет, то сточные воды пропускают через отстойники. Отстойники предназначены для осаждения грубодисперсных нерастворенных веществ и части органических загрязнений. Отстойники, устанавливаемые перед сооружениями для биологической очистки, называют первичными, а после сооружений — вторичными. Различают горизонтальные, вертикальные, радиальные отстойники и осветлители-перегниватели.

Скорость протекания жидкости через отстойники должна быть достаточно малой, чтобы примеси не выносились за пределы отстойника.

Наибольшее распространение получили вертикальные отстойники с производительностью до 50 м³ в сутки и продолжительностью отстаивания от 45 мин до 1,5 ч.

Они представляют собой цилиндрический железобетонный резервуар с коническим днищем. Диаметр цилиндрической части достигает 10 м.

Сточные воды по лотку поступают в центральную трубу с отражательным щитом. Скорость движения воды в центральной трубе 0,03 м/с, а цилиндрической части отстойника — 0,0005...0,0007 м/с. Органические примеси будут оседать на дне, если скорость выпадения примесей будет больше или равна скорости потока в цилиндре отстойника. Осадок собирается в конусной части и периодически по илопроводу за счет гравитационного давления столба жидкости (h ≥ 1,5 м) выдавливается на дальнейшую обработку.

Осветленная вода сливается в кольцевой лоток, а всплывшие примеси собираются на поверхности, огражденной полупогружными досками, и удаляются из отстойника.

Для отстаивания сточных вод и обработки (сбраживания) осадка применяют септики (гнилостные резервуары), двухъярусные отстойники (эмшеры), осветлители-перегниватели, контактные отстойники-дезинфекторы.

Септики — наиболее простые сооружения, которые применяют для небольших систем канализации с расходом сточных вод до 25 м³/суг. Они состоят из двух или трех смежных полуподземных камер (отстойников), оборудованных люками и естественной вентиляцией. Глубина камеры (считая от уровня воды) должна быть не менее 1,3 м, площадь поперечного сечения — 1 м2, максимальная глубина не более 3,2 м. Для обеззараживания воды предусматривают контактную камеру объемом не менее 0,75 м³.

В септиках протекают анаэробные процессы гниения. После очистки вода имеет мутный цвет, резкий запах сероводорода и кислую реакцию. Процессы обработки протекают медленно, качество очистки сточных вод невысокое. Поэтому септики не рекомендуются для предприятий мясной и молочной промышленности.

Осветлители-перегниватели с естественной аэрацией воды и камерой флокуляции применяют на предприятиях мясной и молочной промышленности для первичного отстаивания сточных вод и обработки осадка. Диаметр бетонного осветлителя не более 15 м, разность уровней жидкости 0,6 м, глубина камеры флокуляции 4...5 м. Объем камеры флокуляции рассчитывают из условий пребывания в ней сточных вод не менее 20 мин. Чтобы перегниватель не охлаждался, зимой его перекрывают деревянными щитами. Во избежание образования корки предусматривается перекачка части осадка насосами обратно в перегниватель по трубопроводу. По трубам осадок из камер осветлителя и перегнивателя поступает на насосную иловую станцию.

Метантенки — железобетонные резервуары с коническим днищем — применяют для ускорения перегнивания свежего ила, поступающего из отстойников. При подогревании осадка в метантенках происходит интенсивный распад органических веществ за счет работы анаэробных бактерий. Ил подогревают при помощи змеевиков, расположенных в иловой камере, по которым циркулируют горячая вода и пар.

Температуру ила поддерживают на уровне 30...33 °С при мезофильном брожении и 50...52 °С — при термофильном. Интенсивность сбраживания увеличивается также за счет перемешивания ила в иловой камере. Образующиеся в метантенке газы (углекислый газ и метан) собирают в газовом колпаке и затем отводят в газгольдеры. Полученный в метантенках метан можно использовать как топливо.