Охрана водоёмов от загрязнения сточными водами
того, малые канализационные
системы эксплуатируются в основном малоквалифицированным персоналом.
Перечисленные особенности предопределяют выбор методов очистки и
технических решений установок в малой канализации: они должны быть
эффективными, простыми, надёжными в работе; должны иметь высокое качество
и одновременно низкую стоимость за счёт индустриальности строительства. В
местных и малых системах канализиции применяются механические и
биологические методы очистки, а в случае необходимости и доочистка сточных
вод. При этом схема очистной станции обычно бывает упрощённой. Предпочтение
следует отдать естественным методам очистки. Осадок от очистки сточных вод
сбраживается (стабилизируется) и используется в сельском хозяйстве.
Очищенная вода перед спуском в водоём подвергается обеззараживанию.
2.2 Установки механической очистки. Решётки и песколовки.
На насосных станциях перед двухярустными отстойниками и аэрационными
установками устанавливаются решётки. В основном применяют стержневые
решетки с ручной очисткой при помощи грабель. Стержни изготовляются из
полосовой стали прямоугольного сечения 10Х10 мм и устанавливаются в канале
на расстоянии 16 мм друг от друга. Угол наклона плоскости решётки к
горизонту – 60о (рис. ?). На более крупных объектах (>45 тыс. чел)
применяются решётки с механизированной очисткой. При перекачивании сточных
вод на очистные сооружения решётка устанавливается в приёмном резервуаре
насосной станции.
Иногда здесь решетки выполняются в виде перфорированного
цилиндрического бака-корзины вместимостью 20-25 л.
На малых очистных сооружениях возможно применение решёток-дробилок
типа РД-100, устанавливаемых непосредственно на трубопроводе, с
максимальной производительностью 30 м3/ч и мощностью электродвигателя 0,27
кВт. Опыт эксплуатации решеток-дробилок показал, что они ненадёжны и
недолговечны в работе. Считается что задержанный на решетках мусор не
должен попадать на очистные сооружения, так как он практически не поддаётся
биологическому окислению и только перегружает сооружения.
При расходе сточных вод более 100 м3/сут перед двухярустными
отстойниками в основном применяются песколовки. Обычно строятся
горизонтальные песколовки с прямолинейным движением воды и ручным удалением
песка при численности жителей менее 5 тыс. (рис. ?). Песок, выпадающий в
объёме 0,02 л/сут (на 1 чел), удаляется для сушки на песковые площадки. На
малых сооружениях песколовки работают плохо, что вызвано большой
неравномерностью расхода сточных вод. Это, однако, трудно учесть при
проектировании. При раздельной системе канализации песка в бытовых сточных
водах практически нет, поэтому часто отказываются от их сооружения вообще.
Общая ширина решётки при известном числе прозоров между стержнями
определяется по формуле:
В=S(n-1)+в.n
Где S – толщина стержней; в – ширина прозоров между стержнями; n –
число прозоров.
Число прозоров между стержнями определяется по формуле:
[pic]
где q – максимальный расход воды;
Н – глубина воды перед решёткой;
Up – средняя скорость движения воды между прозорами решётки;
На эффективность работы решётки в первую очередь влияет потеря напора
воды на самой решётке. Потери напора hp, вызванная решетками, определяется
по формуле:
[pic]
где u – средняя скорость движения жидкости перед решеткой;
g – ускорение силы тяжести;
[pic] – коэффициент местного сопротивления
[pic]
где [pic] - коэффициент местного сопротивления зависящий от формы
стержней.
Продолжительность пребывания сточных вод в песколовке, необходимая для
осаждения на дно песчинки, при условии если она находится на поверхности
сточной воды, определяется по формуле:
[pic]
где h1 – глубина рабочей части песколовки;
u – скорость осаждения песчинки определённого диаметра;
так как [pic], где l – длина рабочей части песколовки, то:
[pic]
Это основное расчётное уравнение можно записать, используя, используя
гидравлическую крупность песка u0 , которая имеет размерность мм/сек
[pic]
Значение параметров u0 , коэффициента К , учитывающих влияние
турбулентности потока и ряда других факторов определяется по таблицам,
приводимых в СниП.
2.3 Двухярустные отстойники
для механической очистки сточных вод и сбраживания выпавшего осадка
предусматриваются двухярустные отстойники. По сравнению с септиками
сбраживание остатка происходит в отдельной камере. Двухярустные отстойники
более совершенны и применяются для больших расходов сточных вод
(практически до 10 тыс. м3/сут). Главным образом они применяются перед
сооружениями биологической очистки (биофильтры, биологические пруды, поля
фильтрации). Продолжительность отстаивания в осадочных желобах принимается
1,5 ч, они рассчитываются как горизонтальные отстойники со средней
скоростью дважения воды 5-10 мм/с и задерживают 40-50% взвешенных веществ,
а БПК снижается до 20%. Эффект очистки в двухярустном отстойнике сильно
колеблется и зависит от неравномерности притока (рис.1.2). Объём
септической камеры устанавливается в зависимости от средней зимней
температуры сточных вод и вида сбраживаемых осадков. При температуре +10 0С
для бытовых сточных вод объём равен 65 л/год на одного жителя, а
продолжительность сбраживания осадка 120 сут. При этом происходит распад
бензольного вещества осадка на 40% и уплотнение его до влажности 90%.
Недостатки двухярустных отстойников состоят в расслоении осадка и
плохом сбраживании нижних слоёв. Ввиду этого продолжительность сбраживания
увеличивается.
Известно техническое решение переоборудования существующего
двухярустного отстойника в аэрационную установку типа аэротенка-отстойника
(рис. 2.2). При пневматической аэрации через дырчатые трубы расход воздуха
составляет 30-60 м3/м3 , продолжительность аэрации 10-36 ч. Объёмная
нагрузка сооружения по БПК5 в пределах 300-500 г/(м3.сут), а иловая
нагрузка по БПК5 0,12-0,3 г/(г сут.вещества или х сут). Вторичный отстойник
рассчитывают на поверхностную нагрузку 24-36 м3/(м2.сут). Продолжительность
отсаивания 1-3 ч. Нагрузка на отвадящий лоток-перелив должна быть менее 2,5
м3/(м.ч). В аэрационной установке можно получить эффект очистки бытовых
сточных вод по взвеси 85-95%, по БПК5 – 90-95%.
2.4 Фильтрующие колодцы.
Для очистки сточных вод от небольших объектов (с расходом до 1 м3/сут)
в песчанных и супесчаных грунтах применяются фильтрующие колодцы (рис.
2.3). Основание колодца располагается на 1 м выше уровня грунтовых вод.
Расчётная фильтрующая поверхность колодца определяется суммой площадей дна
и поверхности стенки колодца на высоту фильтра. Нагрузка на 1 м2
фильтрующей поверхности должна приниматься 80 л/сут в песчанных грунтах и
40 л/сут в супесчанных. Для объектов сезонного действия нагрузка может
увеличиться на 20% . Железобетонные кольца имееют диаметр 1,5 или 2м и
отверстия в стенках диаметром 20-30мм. Колодец засыпается гравием или
щебнем крупностью 30-50мм на глубину до 1м, днище и стенки обсыпаются тем
же материалом.
2.5 Поля наземной фильтрации и орошения
Поля фильтрации предусматривают для биологической очистки
предворительно отстоенных сточных вод в фильтрующих грунтах. Нагрузки на
поля составляют от 55 до 250 м3/(га.сут). Для отвода очищенных сточных вод
предусматривается дренаж в виде осушительных канав, либо закрытый дренаж из
керамических, асбестоциментных или полиэтиленовых труб. Площадь полей
фильтрации проверяется на намораживание сточных вод в зимнее время. Чтобы
организовать поля фильтрации, необходимо выделить значительные площади со
спокойным рельефом. Избыточная влажность и высокое состояние грунтовых вод
препятствует их применению.
На полях орошения происходит одновременно очистка сточных вод и
выращивание сельскохозяйственных культур. Использование питательных веществ
сточных вод (азот, фосфор) растениями позволяет значительно увеличить их
урожайность. Перед подачей на поля сточные воды проходят полдную
биологическую очистку, чаще всего в биологических прудах. Основной задачей
очистных сооружений, устраиваемых перед сельскохозяйственными полями
орошения, является очистка воды от патогенных микробов и яиц гельминтов.
Для этого предпочительнее использовать в качестве сооружений предочистки
биологические оксидационные контактно-стабилизационные (БОКС) пруды,
обеспечивающие очистку вод до гигиенически безопасного качества.
На полях орошения выращивают в основном кормовые и технические
культуры. Поля состоят из отдельных карт. Нагрузк на них составляют от 5 до
20 м3/(га.сут). Поливы проводят обычно раз в 10 дней. Дренажный сток не
превышает 3-4% объёма поданной воды и для его отвода сооружают, в
зависимости от местных условий, открытый или закрытый дренаж. Ввиду
климатических и почвенных условий (краткость вегетационного периода,
избыток влаги в почве) поля орошения на получили широкого распространнения
в Прибалтийских республиках.
| | скачать работу |
Охрана водоёмов от загрязнения сточными водами |