Очистные сооружения сточных вод. Очистные сооружения хозяйственно-бытовых сточных вод

Система утилизации отходов, является неотъемлемой частью любого города. Именно она обеспечивает жилому массиву, нормальное функционирование и соблюдение санитарных норм в городских условиях. Сточные воды, которые проникают в городские очистные сооружения, в своём составе содержат очень разнообразные органические и минеральные соединения, способные нанести окружающей среде колоссальный урон, если не будут утилизированы должным образом.

В состав очистного сооружения входит четыре специальных очистных блока. Для удаления песка и крупного мусора служит первый механический блок очистки (как правило, крупные отходы, отсеянные ещё на первом этапе утилизировать гораздо проще). Затем, на следующем этапе, в другом блоке происходит полная биологическая очистка, и при этом удаляются соединения азота и максимально возможное количество органических соединений. После этого, в третьем блоке, уже происходит дальнейшая доочистка отходов - они очищаются на более глубоком уровне и обеззараживаются. И в четвёртом блоке, происходит процесс обработки оставшихся осадков. Далее, чтобы лучше понять суть процесса, мы рассмотрим более детально то, как именно это происходит.

Благодаря механической, физико-химической и биологической обработке, из загрязнённых вод выделяют осадок, который потом отсеивается в специально разработанных для этих целей отстойниках, а затем, когда образуется активный ил, он переходит во вторичные отстойники. Активный ил - это очень вязкое вещество, которое содержит в своём составе различные простейшие организмы, бактерии и хлопья, образовавшиеся из разнообразных химических соединений. Ил, отсеиваемый отстойниками, обладает почти стопроцентной влажностью, но удалить излишнюю влагу невероятно сложно, поскольку вещества сильно связаны между собой и обладают низкой влагоотдачей. С помощью специальных илоуплотнителей, ил обрабатывают и уплотняют на два-три процента.

К сожалению, образовавшееся вещество, нельзя использовать как удобрение, потому как, несмотря на то, что калий, азот и фосфор присутствуют в активном иле, они плохо усваиваются растениями, а помимо опасных для человека микроорганизмов в его составе также содержатся и яйца гельминтов. Далее рассмотрим подробнее виды и принципы работы сооружений для очистки городских сточных вод. В очистных сооружениях для механической очистки вод, для удаления песка и крупного мусора, используются специализированные сетки или процеживатели с ячейками не больше двух миллиметров. Для более мелкого песка используются песколовки. Это полностью механизированная процедура. Выглядят сооружения для механической очистки, как высокие одиннадцати метров и диаметров до двадцати двух метров, резервуары, созданные на основе нефтяных. Сверху они закрываются крышками и оснащены системой вентиляции. В освещении и отоплении такие сооружения нуждаются в минимальных количествах, так как наибольший объём в нём занимают сточные воды, для которых не требуется повышать температуру (она должна быть в пределах примерно двенадцати-шестнадцати градусов).

В биологической очистке задействованы сложные химические процессы, способствующие окислению и расщеплению жидкостей, при использовании насосов, которые транспортируют загрязнённую воду из одной зоны в другую. Кроме того, система оснащена анаэробным стабилизатором, который содержит илоуплотнитель. В настоящее время, в городской черте используются различные виды очистных сооружений, локальные, которые рассчитаны на частные и загородные дома и промышленные, необходимые для того, чтобы очистить воды от промышленных отходов.

С особенной строгостью соблюдения экологических норм, относятся к предприятиям выпускающий какой-либо вид продукции (особенно тех, от деятельности которых остаются отработанные тяжёлые металлы и химические соединения). Поэтому только после предварительной очистки, отходы промышленных предприятий, связанных с выпуском химической, лёгкой, нефтеперерабатывающей и другой промышленностью, можно сбрасывать в систему центральной канализации или использовать вторично. То, какие процессы должны производиться при очистке вод с промышленного предприятия, определяется отраслью промышленности. Участок, который используется для постройки крупных , обязательно выбирается с учётом удобного подъезда автотранспорта, наличия водоёма, в который планируется сбрасывать уже очищенные воды и особенности рельефа местности (в частности, состав грунта и уровень грунтовых вод).

Поскольку станция очистки является сооружением, способным оказывать непосредственное влияние на окружающую среду, оно должно соответствовать строго определённым стандартом и нормам. Периметр станции служащей для очистки сточных вод всегда должен огораживаться забором, а на самой территории станции используются только резервуары городского изготовления. Кроме того, очистные сооружения подлежат строгому контролю министерства экологии и биоресурсов, которые устраивают проверку всех сооружений на станции.

В зависимости от сточных вод, поступающих в канализационную сеть, городские канализации подразделяются на общесплавную и раздельную.

В первом случае талые и дождевые воды поступают в систему канализации вместе с бытовыми сточными водами. При раздельной канализации талые и дождевые воды направляются по отдельно прокладываемым водостокам (ливневкам) без очистки в открытые водоемы (пруды, реки, озера и т. д.).

Раздельный вид канализации является наиболее распространенным способом, который требует меньших трудозатрат и материальных расходов. Сточные воды из городских зданий направляются в дворовые линии, а затем в городские трубы канализации, которые присоединены к канализационному коллектору города. Для движения стоков трубы прокладываются с уклоном и постепенным заглублением в землю. В случае, если уровень заглубления превышает уровень водоема или реки, в которую выпускаются стоки, то в конце коллектора устанавливается станция перекачки с фекальными насосами, которые перекачивают стоки на очистные сооружения городской канализации по напорному коллектору.

Методы очистки городских стоков

Методы очистки зависят от состава стоков, поэтому они весьма разнообразны. В системе городской канализации первый этап – это механическая очистка в песколовках, решетках и отстойниках, в которых задерживаются загрязнения, нерастворенные в сточных водах.

Осадки (ил), накапливающиеся в отстойниках, перегнивают в метантенках. Перегнивание здесь ускоряется с помощью подогрева и перемешивания осадков. Выделяющийся во время перегнивания газ метан используется в качестве топлива для нужд станций. Обезвоженный, перегнивший и подсушенный ил используется как удобрение.

Следующим этапом очистки стоков является биологическая очистка - с помощью микроорганизмов, питающихся при наличии кислорода органическими загрязнениями, которые содержатся в стоках.

Существует 2 вида биологической очистки:

* естественные. В этом случае стоки пропускаются через подготовленную специально для этих целей почву,- на полях орошения или фильтрации;

* искусственные очистные сооружения городской канализации в аэротенках - специальных резервуарах, в которых стоки и добавленный к ним активный ил продуваются воздухом, поступающим из станции аэрации (компрессоров). Следующий этап искусственной очистки - это вторичные отстойники, в которых выделяется активный ил, направляющийся далее в аэротенки. Очищенные здесь стоки далее обеззараживаются электролизом, либо с помощью газообразного (жидкого) хлора и поступают в открытые водоемы.

Курьяновские очистные сооружения (КОС) проектной мощностью 2,2 млн.м 3 /сут , являющиеся крупнейшими в Европе, обеспечивают прием и очистку хозбытовых и промышленных сточных вод северо-западного, западного, южного, юго-восточного районов Москвы (60% территории города) и, кроме того, ряда городов и населенных пунктов Подмосковья.
Состав КОС включает в себя три самостоятельно функционирующих блока по очистке сточных вод: старая станция (КОСст.) с проектной производительностью 1,0 млн. м 3 в сутки, I-й блок Новокурьяновских очистных сооружений (НКОС-I) – 600 тыс. м 3 в сутки и II-й блок Новокурьяновских очистных сооружений (НКОС-II) – 600 тыс. м 3 в сутки.

КОС работают по технологической схеме полной биологической очистки, в том числе на реконструированных сооружениях НКОС-I и НКОС-II с удалением биогенных элементов: первая ступень – механическая очистка, включающая процеживание воды на решетках, улавливание минеральных примесей в песколовках и отстаивание воды в первичных отстойниках; вторая ступень – биологическая очистка воды в аэротенках и вторичных отстойниках. Часть биологически очищенных сточных вод подвергается доочистке на скорых фильтрах и используется для нужд промышленных предприятий вместо водопроводной воды.

Со сточными водами на КОС поступает большое количество различных видов отбросов: предметы быта горожан, отбросы пищевых производств, пластиковая тара и полиэтиленовые пакеты, а также строительный и прочий мусор. Для их удаления на КОС используются механизированные решетки с прозорами 10 мм.

Второй ступенью механической очистки сточных вод являются песколовки - сооружения, служащие для удаления минеральных примесей, содержащихся в поступающей воде. К минеральным загрязнениям, находящимся в сточных водах, относятся: песок, глинистые частицы, растворы минеральных солей, минеральные масла. На КОС эксплуатируются различные типы песколовок – вертикальные, горизонтальные и аэрируемые.

Пройдя первые две ступени механической очистки, сточные воды поступают в первичные отстойники, предназначенные для осаждения из сточной воды нерастворенных примесей. Конструктивно все первичные отстойники на КОС открытого типа и имеют радиальную форму, при различных диаметрах – 33, 40 и 54 м.

Осветленная сточная вода после первичных отстойников подвергается полной биологической очистке в аэротенках. Аэротенки – открытые железобетонные сооружения прямоугольной формы, 4-х коридорного типа. Рабочая глубина аэротенков старого блока составляет 4 м, аэротенков НКОС – 6 м. Биологическая очистка сточных вод осуществляется с помощью активного ила при принудительной подаче воздуха.

Иловая смесь из аэротенков поступает во вторичные отстойники, где происходит процесс разделения активного ила от очищенной воды. Вторичные отстойники конструктивно подобны первичным отстойникам.

Весь объем сточной воды, очищенной на КОС, поступает на сооружения доочистки. Производительность отделения процеживания составляет 3 млн. м 3 /сут, что позволяет весь объем биологически очищенной воды пропустить через плоские щелевые сита. Часть воды после процеживания проходит фильтрацию на скорых фильтрах и используется для технических нужд в качестве оборотного водоснабжения.

Начиная с 2012 года все сточные воды, прошедшие полный цикл очистки на Курьяновских очистных сооружениях, подвергаются ультрафиолетовому обеззараживанию перед сбросом в р.Москва (производительность 3 млн.м 3 /сут). Благодаря чему показатели бактериальной загрязненности биологически очищенной воды КОС достигли нормативных значений, что благотворно сказалось на качестве воды р.Москвы и санитарно-эпидемиологического состояния акватории в целом.

Осадки, образующиеся на различных этапах очистки сточных вод, поступают на единый комплекс по обработке осадка, в составе которого входят:

• ленточные сгустители для снижения влажности осадка,
• метантенки для сбраживания и стабилизации осадка в термофильном режиме (50-53 0 С),
• декантерные центрифуги для обезвоживания осадка с применением флокулянтов.

Обезвоженный осадок вывозится сторонними организациями за пределы территории очистных сооружений в целях обезвреживания/утилизации и/или использования для производства готовой продукции.

Удобства – это непременный атрибут нашего времени. Человеку хочется комфорта, где бы он ни находился: в городской квартире или в доме, на природе, поэтому без устройства очистных сооружений не обойтись.

Очистные сооружения децентрализованн ой канализации бывают двух основных типов очистки: механической и биологической. При первом типе происходит отстаивание канализационных стоков и их осветленных. Второй – более сложный и дорогой, но он гарантирует максимальную степень очистки сточных вод – это биологическое очищение.

Если говорить об устройстве индивидуальной системы канализации, то возможны три варианта: отстойник, септик и установки глубокой биологической очистки.

Основой самой простейшей системы канализации является накопительная емкость – отстойник. Здесь все устроено элементарно: сточная вода со всех источников (ванная (душ), туалет, раковина) поступает в емкость. По мере заполнения отстойника его откачивают с помощью спецтехники. В этом случае говорить о какой-то хотя бы элементарной технологии очистки не приходится.

Но не стоит сбрасывать со счетов накопители, ведь у них тоже есть преимущества: невысокая стоимость, абсолютная экологичность, поскольку емкость герметичная – то в грунт вообще ничего не попадает, ну и возможность установки даже на самом маленьком участке. Минус только один: приходится регулярно вызывать ассенизационную машину, но для дачи или дома, где постоянно никто не проживает, это идеальный вариант. Откачивать канализацию чаще, чем один раз в год, вряд ли потребуется.

Септики

Очистные сооружения на основе септика – это довольно популярная канализационная система. Стоимость ее может быть как минимальной, так и довольно внушительной. Все зависит от выбора септика. Если взять однокамерную мини установку и смонтировать ее вместе с фильтрационным колодцем, то получится самая дешевая схема, которая по карману даже пенсионерам.

Но при обустройстве очистной системы самое главное – это безопасность! Даже хозяйственно-быт овые сточные водыявляются объектом загрязнения окружающей среды и могут угрожать экологической безопасности участка. Ни в коем случае с целью экономии нельзя устанавливать систему, которая может навредить здоровью членов вашей семьи.

Объем и производительность

Что влияет на безопасность использования? Прежде всего, емкость септика не должна быть маленькой. Рассчитать необходимый объем септика просто: по нормативам один человек расходует в день 200 л воды, соответственно, столько жесточных вод он и производит. В СНиПе 2.04.03-85 говорится о том, что расчетный объем септика должен включать не менее трехкратного суточного притока канализационных стоков с учетом того, что система обслуживает не более 25 человек.

Значит, количество жильцов умножаем на 200, а потом еще умножаем на три, прибавляем хотя бы 15% от полученного значения (запас на тот случай, когда приходят в гости, или дома собирается вся семья и велик риск залпового сброса со всех источников: душа, унитаза, раковины) и вот конечный результат – нужный вам объем. Когда в семье любят часто мыться и стирать одежду, а по выходным гостеприимный дом принимает гостей, следует предусмотреть запас мощности септика 25%.

Еще один важный показатель, характеризующий эффективность работы септика и, соответственно, качество очистки сточных вод – это производительнос ть. Даже у моделей, находящихся в одной ценовой категории и имеющих одинаковый объем, может быть разная производительнос ть, пусть она и ненамного отличатся, но, тем не менее, учитывайте этот факт.

Количество камер

Количество камер в септике прямо пропорционально его стоимости: однокамерный стоит дешевле, чем двухкамерный или трехкамерный. Если говорить об оправданности использования многокамерного септика, то здесь все не так однозначно. Небольшой семье с минимальным потреблением воды, имеющей участок с песчаной почвой, вполне достаточно однокамерного септика. Когда семья большая, воды потребляется много, грунт на участке не очень водопроницаемый, то лучше остановить свой выбор хотя бы на двухкамерной установке.

Кстати, даже трехкамерный септик очищает стоки, максимум на 70%, а в основном, степень очистки сточных вод септиком равна 50-60%. Принцип работы подобных очистных сооружений заключается в том, что когда канализационные стоки попадают в септик, если он имеет несколько камер – то в первую камеру, они расслаиваются и отстаиваются.

На дно выпадает осадок, а сверху остается жидкость с небольшим количеством примесей, она переливается во вторую камеру, где большая часть уже легких частиц оседает на дно (то же самое происходит и в третьей камере, если она есть), а осветленная жидкость отводится на грунт через поля фильтрации, инфильтраторы или дренажные колодцы. Во всех камерах происходит процесс брожения и разложения органического осадка.

Требуется фильтрация

Для доочистки стоков, выходящих из септика, требуется фильтрация. Она происходит либо на полях фильтрации, которые устраивают в грунте с использованием перфорированных труб, либо в дренажном колодце. Самая современная технология – это использование в системе канализации дополнительного элемента – инфильтратора.

Промышленные образцы изготавливают из пластика, они имеют форму перевернутого корыта. Использование этого устройства позволяет производить даже залповый сброс в канализацию без риска загрязнить окружающую среду стоками.

Инфильтратор

Инфильтратор стоит не дорого, и специалисты рекомендуют использовать его для очистных сооружений вместо полей фильтрации, которым требуется значительная площадь. Но при выборе изделия обратите внимание на его конструкцию: лучше, если у нее будут перфорированные стенки, тогда вы сможете рассчитывать на максимальную производительнос ть.

Инфильтратор защищает верхние слои почвы от попадания в них не полностью очищенных сточных вод. Перед его установкой в котловане засыпают слой мелкофракционной щебенки (отдайте предпочтение гранитной – или из других твердых пород камня, а не изготовленной из строительных или металлургических отходов).

Щебень будет работать как фильтр, улавливая из поступающих стоков оставшиеся в них органические примеси. А если устройство не только поставить на щебеночную подушку, но и засыпать его по сторонам тоже щебенкой, то площадь фильтрации значительно увеличится.

Нужна ли агроткань?

Еще один важный момент: использование нетканого материала при монтаже очистного сооружения. Очень многие так называемые «специалисты» укладывают его в слой щебня под инфильтратор. Это совершенно недопустимо! Никакой функциональной нагрузки этот материал в данном месте не несет, кроме того, его наличие будет способствовать постепенному заиливанию фильтрационного слоя.

Иными словами, ткань значительно ухудшит пропускную способность дренажного слоя, и со временем процесс фильтрации станет невозможным. Единственное и очень важное назначение агроткани – это фильтрация песка, который во время дождей может попадать в нижние слои грунта и оседать в щебне, ухудшая его пропускную способность. Следовательно, располагать ткань нужно поверх установленного инфильтратора.

Септик с биофильтром

Сейчас появились септики, способные работать без дополнительной доочистки сточной воды, во всяком случае, об этом заявляют производители, но на практике все же требуется устройство дренажной канавы, именно в нее будет отводиться переработанная жидкость. Это септики с биофильтрами.

Септик со встроенным биофильтром, как правило, трехкамерный (но всегда горизонтальный). Первая камера – это приемник стоков, здесь у них выпадает первый осадок, во второй камере они еще раз отстаиваются, а в третий отсек попадает уже осветленная жидкость. Третья камера – биофильтра самая большая, так как в ней находится фильтрационный материал.

Чаще всего – это керамзит, но применяют и гранулированные полимеры, используют объемные пластиковые сетки или щетки. Они нужны для того, чтобы на них могли селиться микроорганизмы, которые будут перерабатывать остатки органики из сточных вод. Биофильтр – это фильтрационное поле в миниатюре. Нормативная база по применению биофильтров изложена в СНиП 2.04.03-85 (Сооружения для биологической очистки сточных вод).

Преимущества и недостатки

Биофильтры бывают как встроенными в септик, так и автономными. По принципу работы: аэробные и анаэробные. В одних очистка происходит с помощью микроорганизмов, образующихся при доступе воздуха (необходимо наличие системы вентиляции), а в других нет доступа воздуха (герметичные установки), поэтому там селятся бактерии анаэробные.

Преимущества биофильтров:

• компактность;
• энергонезависимо сть;
• простота монтажа и эксплуатации;
• очистка стоков до 90-95% (при использовании фильтра необходимой производительнос ти).

Но присущи этим очистным сооружениям и некоторые недостатки:

• высокая стоимость;
• нельзя выливать в канализацию чистящие и моющие средства на основе хлора, любые краски, растворители, лекарства…;
• регулярно нужно добавлять концентрированны е препараты со штаммами разных бактерий;
• биофильтры не используют в домах с сезонным проживанием – в сточных водах биологический процесс должен идти постоянно, а если нет стоков и микрофлоре нечего перерабатывать – она гибнет.

Рекомендации в каждом конкретном случае могут быть разными. Зная определенные нюансы работы биофильтра, проконсультируйт есь у специалистов по поводу обоснованности его применения с вашим очистным сооружением.

Станции глубокой очистки

И последние очистные сооружения – станции глубокой биологической очистки. Пока это наиболее современные установки. В них все процессы проходят интенсивнее и качество очистки выше – до 98%. Отработанная вода из системы может сливаться непосредственно в грунт или в канаву – никакого вреда окружающей среде она не нанесет. Несмотря на свою эффективность, сами станции имеют скромные размеры и могут устанавливаться на любых почвах и даже при высоком уровне залегания грунтовых вод.

Высокая степень очистки сточных вод в этих системах достигается благодаря поэтапному аэробному и анаэробному методам. В компактном корпусе находятся: четыре камеры (приемная, аэротенк, вторичный отстойник и отделение стабилизации активного ила), компрессор и автоматическая система управления.

Принцип работы

В приемном отсеке происходит расслоение сточных вод: тяжелые фракции выпадают в осадок, и начинается первичный процесс очистки.

Затем с помощью насоса жидкость перекачивается во вторую камеру (аэротенк), куда компрессор нагнетает воздух для активизации деятельности микроорганизмов, чтобы процесс расщепления органических соединений шел гораздо быстрее. Более легкие частицы, которые всплывают в сточной воде, переливаются обратно в первую камеру.

После аэротенка очищенная вода, смешанная с активным илом, поступает во вторичный отстойник, где ил оседает и возвращается во вторую камеру, откуда он откачивается в отделение стабилизации ила, а чистая вода выводится за пределы установки. Скопившийся ил тоже периодически откачивают, и сделать это можно с помощью прилагаемого в комплекте насоса. Ил является прекрасным удобрением, и им можно подкармливать растения в саду, ведь он не имеет неприятного запаха.

Преимуществ у этой системы множество. Среди них, конечно же, высокое качество очистки сточных вод, компактность и долговечность установки, которая работает совершенно автономно без вмешательства человека, но нуждается в периодическом техническом обслуживании. А вот сдерживающими факторами применения этой системы являются: высокая цена и энергозависимост ь.

Делайте правильный выбор!

Очистные сооружения любого варианта исполнения имеют право на существование в каждом конкретном случае. Чтобы сделать правильный выбор, нужно сопоставить очень многие факторы, а поскольку даже самая простейшая канализационная система обойдется в пару десятков тысяч рублей, а более совершенные и производительные будут стоить гораздо больше, то ошибка в выборе обойдется в очень кругленькую сумму.

Со всеми своими вопросами и сомнениями обратитесь к высококвалифицированным специалистам, которые порекомендуют вам систему очистки сточных вод, а в последствии и смонтируют ее. Сотрудники нашей компании ООО «Москомплект» имеют большой опыт по установке различной сложности очистных сооружений, и мы готовы проконсультировать вас по этой сложной теме. Звоните, оставляйте заявки на монтаж! Мы работает быстро, качественно и не дорого, но с гарантией!

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

хорошую работу на сайт">

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Принцип работы очистных сооружений сточных вод

Очистные сооружения - сооружения, предназначенные для очистки от загрязнений, содержащихся в бытовых и промышленных сточных водах.

Очистка воды происходит в несколько этапов.

Механический этап: очистка сточный вода

Сточные воды несут с собой множество мусора. Чтобы избавить от него стоки, на входе стоят решетки. Первая - крупная, отсеивает самый крупный мусор и предохраняет следующие решетки, от повреждений.

Следующий этап очистки - песколовки, продолговатые бетонные емкости, в которых течение воды замедляется и все тяжелые частицы выпадают в осадок.

Первичные отстойники, куда на следующем этапе попадает вода, предназначены для осаждения взвешенной органики.

Это железобетонные «тазики» глубиной пять метров и диаметром 40 и 54 метра. В их центры снизу подаются стоки, осадок собирается в центральный приямок проходящими по всей плоскости дна скребками, а специальный поплавок сверху сгоняет все более легкие, чем вода, загрязнения, в бункер. В результате механической очистки удаляется до 60-70 % минеральных загрязнений, а БПК(Биохимическое потребление кислорода) снижается на 30 %. Биологическое потребление кислорода (БПК) -- количество кислорода, израсходованное на биохимическое окисление под действием бактерий и разложение нестойких органических соединений, содержащихся в исследуемой воде. БПК является одним из важнейших критериев уровня загрязнения водоема органическими веществами.

Он определяет количество кислорода, необходимое для разложения органических загрязняющих веществ.

Биологический Этап. С технической точки зрения различают несколько вариантов биологической очистки. На данный момент основными являются активный ил (аэротенки), биофильтры и метантенки (анаэробное брожение)

Аэротенк - устройство биологической очистки стоков, главный и самый сложный этап. В аэротенке загрязнения разлагаются и окисляются активным илом

Например: На Люберецких очистных аэротенки - это огромные бетонные бассейны длинной 300 метров, разделенные на четыре дорожки, которые образуют «змейку». Дорожки сделаны для увеличения пробега воды и для выделения специальных зон, в каждой их которых идет своя ступень очистки.

Помимо растворенной и взвешенной органики из сточных вод необходимо удалять биогенные элементы. К ним относят фосфаты и соединения азота: нитриты, нитраты, аммонийный азот. Попадая в водоемы, они действуют как удобрения. Их накопление приводит к чрезмерному цветению, а затем и к заморам водоемов.

Активный ил - хлопья, представляющие собой скопление различных микроорганизмов, которые разлагают и окисляют растворенные загрязнения. Его состав весьма разнообразен: главным образом это бактерии, а также простейшие, коловратки, черви, водные грибы, дрожжи.

При отключении подачи кислорода и перемешивания активный ил начинает умирать, а на его восстановление может уйти около полгода.

После аэротенков вода поступает во вторичные отстойники, где удаляются остатки активного ила. Получаемая на выходе из вторичных отстойников вода поступает на доочистку - фильтрацию при помощи мельчайшей сетки в 1,6 мм. Завершающим этапом должна стать дезинфекция,

Для улучшения параметров очистки могут быть применены различные химические методы,а также физико-химические методы.

Для окончательного обеззараживания сточных вод предназначенных для сброса на рельеф местности или в водоем применяют установки ультрафиолетового облучения.

Для обеззараживания биологически очищенных сточных вод, наряду с ультрафиолетовым облучением, которое используется, как правило, на очистных сооружениях крупных городов, применяется также обработка хлором в течение 30 минут.

Хлор уже давно используется в качестве основного обеззараживающего реагента практически на всех очистных городов в России. Поскольку хлор довольно токсичен и представляет опасность очистные предприятия многих городов России уже активно рассматривают другие реагенты для обеззараживания сточных вод такие как гипохлорит, дезавид и озонироване.

После очистки воды остается осадок, полученный из первичных и вторичных отстойников. Например, на московских очистных за год образуется более 10 млн тонн осадка.

Выделяемые из сточной воды осадки отправляют на сбраживание в метантенки - огромные железобетонные баки высотой 24 метра и объемом 8 тыс. кубометров. В них осадок выдерживается около семи суток. Полученный в процессе брожения биогаз (смесь метана с углекислым газом) сжигается в расположенной тут же котельной, тепло которой используется для обогрева самих метантенков, а также для хозяйственных нужд предприятия.

Метантенки-устройство для анаэробного брожения(метановое брожение органических веществ с выделением свободного метана.) жидких органических отходов с получением метана.

Назначение

Метантенк является одним из важных элементов очистных сооружений. В отличие от аэротенков в них поступает, не сама сточная жидкость, а концентрированный осадок, выпадающий в отстойниках.

Биологические методы очистки основаны на окислении органических остатков с использованием микроорганизмов. Неперегнивший осадок не может быть утилизован. В метантенках органические остатки переводятся в незагнивающую форму без доступа кислорода. Первые эксперименты по метановому брожению канализационных отходов начались в конце XIX века. В середине 1920-х годов началась промышленная эксплуатация метантенков в Германии, Великобритании, США и СССР

Конструктивно метантенк представляет собой цилиндрический или реже прямоугольный резервуар, который может быть полностью или частично заглублён в землю. Днище метантенка имеет значительный уклон к центру. Кровля метантенка может быть жёсткая или плавающая. В метантенках с плавающей кровлей снижается опасность повышения давления во внутреннем объёме.

Стенки и днище метантенка выполняются, как правило, из железобетона.

Принцип действия

Сверху в метантенк по трубе поступает осадок и активный ил. Для ускорения процесса брожения метантенк подогревают, а содержимое перемешивают. Подогрев осуществляется водяным или паровым радиатором. В условиях отсутствия кислорода из органических веществ (жиров, белков и т. д.) образуются жирные кислоты, из которых при дальнейшем брожении образуется метан и углекислый газ.

Сброженный ил высокой влажности удаляется из нижней части метантенка. Образовавшийся газ отводится через трубы в кровле метантенка. Из одного кубического метра осадка в метантенке получается 12--16 кубометров газа, в котором около 70 % составляет метан.

Основными технологическими параметрами при расчётах метантенков являются температура во внутреннем пространстве, продолжительность сбраживания, производительность по сухому органическому веществу, концентрация перерабатываемого осадка и режим загрузки. Наибольшее применение нашли мезофильный (при температуре 32--35 °C) и термофильный режим (при температуре 52--55 °C). Мезофильный режим является менее энергоёмким, термофильный позволяет применять метантенки меньшего объёма. За рубежом чаще применяется мезофильный режим. В конце XX века вместо метантенков начали применять механическое обезвоживание и химическое кондиционирование нестабилизированных биологических осадков, однако эти методы энергетически менее выгодны.

Метамн - простейший углеводород, бесцветный газ (в нормальных условиях) без запаха.

Накапливаясь в закрытом помещении, метан взрывоопасен. Взрывоопасен при концентрации в воздухе от 4,4 % до 17 %. Наиболее взрывоопасная концентрация 9,5 %

Серьёзную опасность представляют собой взрывы паровых (газовых) облаков. Такие явления возникают при утечке газа либо испарении горючих жидкостей в ограниченных пространствах (помещениях), где быстро растет концентрация горючих элементов до предельной, при которой происходит воспламенение облака.

7 октября 2008г в Нижнем Тагиле на территории очистных сооружений «Водоканал-НТ» в камере отстойника произошел хлопок газа метана. Пострадало 4 человека, получили ожоги 1 и 2 степени. В ходе расследования было установлено, что взрыв произошел из-за несоблюдения техники безопасности: при проведении сварки металлической емкости, в которой находились остатки паров метана.

Опасность, связанная с горючими газами

Взрыв представляет собой довольно простую химическую реакцию, при которой кислород быстро соединяется с другими веществами, выделяя при этом энергию.

Для взрыва всегда необходимы три фактора:

1. Источник воспламенения(искра, пламя)

2. Кислород

3. Топливо в форме газа или пара

Поэтому целью любой системы противопожарной защиты является устранение, по крайней мере, одной из этих трех потенциальных опасностей.

Образование взрывоопасной смеси происходит лишь в определенном диапазоне концентрации газа/воздуха. Данный диапазон индивидуален для каждого газа и пара и ограничен верхним уровнем, известным как "верхний предел взрываемости" и нижним уровнем, именуемым "нижним пределом взрываемости".

При значениях менее нижнего предела взрываемости недостаточно газа для взрыва (то есть, смесь недостаточно концентрированная), а при значениях более верхнего предела взрываемости в смеси содержится недостаточное количество кислорода (то есть, смесь слишком концентрированная). Поэтому диапазон воспламенения находится между нижним пределом взрываемости и верхним пределом взрываемости для каждого газа или смеси газов. Вне этих пределов смесь не способна гореть.

На среднем промышленном предприятии обычно не бывает газов, которые могут выделяться в окружающую среду. В крайнем случае, наблюдается только незначительный фоновый уровень имеющегося газа. Поэтому обнаружение и система раннего предупреждения необходима только с целью обнаружения газа с концентрацией от нуля до нижнего предела взрываемости. Как только эта концентрация будет достигнута, потребуются процедуры отключения оборудования или очистки участка. В действительности это производится при концентрации менее 50% от значения нижнего предела взрываемости, таким образом, обеспечивается необходимый запас прочности.

Однако необходимо всегда помнить о том, что в закрытых или невентилируемых зонах возможно образование концентрации, превышающей верхний предел взрываемости. Поэтому во время инспектирования следует помнить, что при открытии дверей и люков и поступлении воздуха снаружи снижение концентрации газов может привести к образованию опасной, воспламеняемой смеси.

Свойства метана

Температура воспламенения.

Горючие газы имеют температуру, при которой происходит воспламенение, даже если отсутствует источник воспламенения, например, искра или пламя. Эта температура называется температурой воспламенения..(595. °C)

Температура вспышки (<-20 °C)

Температура вспышки воспламеняющейся жидкости является самой низкой температурой, при которой поверхность жидкости выделяет количество паров, достаточное для воспламенения от незначительного пламени.

Плотность пара(0.55)

Помогает решать вопрос расположения датчика

Плотность газа / паров определяется в сравнении с воздухом

Другие аварии

Причины аварий на очистных сооружениях:

Отключение электричества;

Износ оборудования;

Погода и стихийные бедствия (сильный мороз, наводнения);

Человеческий фактор (невнимание персонала, теракты);

Ненормативная работа очистных сооружений (объем загрязненного материала больше запланированного, очистные сооружения не рассчитаны на уничтожение отдельных веществ и компонентов и т.п.).

Последствия аварий на очистных сооружениях:

Основным последствием аварий на очистных сооружениях является загрязнение окружающей среды, вплоть до экологической катастрофы.

Примеры аварий:

В Запорожье из-за выхода из строя очистительных сооружений водоканала в водоемы попали неочищенные канализационные стоковые воды.

Из-за пробоины кабеля произошло отключение от электроснабжения КНС-7 (канализационно-насосной станции коммунального предприятия «Водоканал»), сообщили в Запорожском территориальном управлении МЧС. Тысячи кубометров неочищенных канализационных стоков попали в реку Мокрая Московка, которая впадает в Днепр.

В Харьковской области 4,5 тыс. кубометров канализационных стоков попали в реку Уды, причиной этого послужила авария на очистительных сооружениях поселка Эсхар. Техника вышла из строя частично из-за сильных морозов, а частично из-за того, что почти треть столетия ее не ремонтировали.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Механическая очистка сточных вод на канализационных очистных сооружениях. Оценка количественного и качественного состава, концентрации загрязнений бытовых и промышленных сточных вод. Биологическая их очистка на канализационных очистных сооружениях.

курсовая работа , добавлен 02.03.2012


Основные достоинства и недостатки биологического метода очистки воды и почвы от нефтяных загрязнений. Описание работы очистных сооружений БИО–25 КС "Кармаскалы". Установка обеззараживания сточных вод. Выделение и активация аборигенных микроорганизмов.

дипломная работа , добавлен 25.11.2012


Определение концентрации загрязнений сточных вод. Оценка степени загрязнения сточных вод, поступающих от населенного пункта. Разработка схемы очистки сточных вод с последующим их сбросом в водоем. Расчет необходимых сооружений для очистки сточных вод.

курсовая работа , добавлен 09.01.2012


Загрязнения, содержащиеся в бытовых сточных водах. Биоразлагаемость как одно из ключевых свойств сточных вод. Факторы и процессы, оказывающие влияние на очистку сточных вод. Основная технологическая схема очистки для сооружений средней производительности.

реферат , добавлен 12.03.2011


Определение концентрации загрязнений в стоке бытовых и производственных сточных вод, пропускной способности очистных канализационных сооружений. Расчет приемной камеры, решеток, смесителя, камеры хлопьеобразования, отстойника, осветлителя, электролизера.

курсовая работа , добавлен 19.10.2014


Описание и принцип действия песколовок. Расчет первичных отстойников, предназначенных для предварительного осветления сточных вод. Азротенки-вытеснители для очистки сточных вод. Выбор типа вторичных отстойников, схема расчета глубины и диаметра.

курсовая работа , добавлен 04.12.2011


Характеристика современной очистки сточных вод для удаления загрязнений, примесей и вредных веществ. Методы очистки сточных вод: механические, химические, физико-химические и биологические. Анализ процессов флотации, сорбции. Знакомство с цеолитами.

реферат , добавлен 21.11.2011


Водопотребление и водоотведение предприятия. Методы очистки сточных вод: физико-химический, биологический, механический. Анализ работы очистных сооружений и воздействия на окружающую среду. Гидрологическая и гидрохимическая характеристика объекта.

курсовая работа , добавлен 01.06.2015


Определение расчетных параметров очистных сооружений. Расходы бытовых сточных вод от населения и промышленных предприятий. Содержание нефтепродуктов и синтетических поверхностно-активных веществ. Концентрация загрязнений в стоке, поступающем на очистку.

курсовая работа , добавлен 29.04.2014


Очистка сточных вод как комплекс мероприятий по удалению загрязнений, содержащихся в бытовых и промышленных водах. Особенности механического, биологического и физико-химического способа. Сущность термической утилизации. Бактерии, водоросли, коловратки.