Оборудование технических зон в биофильтрах,
оснащенных вентиляционными окнами с
жалюзями, позволяет регулировать кислородный
режим в зонах и этим обеспечивать их оптимальную
окислительную мощность, а патрубок сборного
устройства 7 с площадью сечения 0,7% от
площади верхнего слоя загрузки ограничивает
минимально необходимое количество кислорода
в аноксидных зонах. Наличие технических
зон упрощает эксплуатацию установки
и позволяет регулировать технологический
процесс очистки сточной воды.
Полезная модель относится к установкам,
сочетающим биологическую очистку с процессом
мелкопузырчатой аэрации (искусственной
подачи воздуха) для окисления составляющих
сточной воды и предназначена для глубокой
биологической очистки сточных вод. Технической
задачей, для решения которой предназначена
предлагаемая полезная модель, является
разработка и создание установки для глубокой
биологической очистки сточных вод, обладающей
простой, не сложной в управлении схемой
работы и компактной конструкцией, высоким
сроком эксплуатации и являющейся экологически
безопасной. Это же является и техническим
результатом, к которому можно добавить
обеспечение высокого качества очистки.
Достижение указанного технического результата
обеспечивается тем, что предлагаемая
установка, представляет собой емкость,
содержащую цельнонесущий корпус, размещенные
в корпусе приемную камеру с подводом
сточных вод, аэротенк, вторичный отстойник
и стабилизатор активного ила, при этом
приемная камера содержит фильтр грубой
очистки и средство его обдува, датчики
уровня и насос перекачки сточных вод,
во вторичном отстойнике размещен жироотделитель
для перекачки жировой пленки в аэротенк
и обдув, причем приемная камера и аэротенк
снабжены аэраторами, подвод воздуха к
которым, а также насосам, установленным
в приемной камере, аэротенке и вторичном
отстойнике осуществляется от, по меньшей
мере, двух компрессоров, размещаемых
внутри или снаружи корпуса емкости.
Достижение указанного технического
результата обеспечивается тем, что предлагаемая
установка, представляет собой емкость,
содержащую корпус, размещенные в корпусе
приемную камеру с подводом сточных вод,
аэротенк, вторичный отстойник и стабилизатор
активного ила, при этом приемная камера
содержит фильтр грубой очистки и средство
его обдува, датчики уровня и насос перекачки
сточных вод, во вторичном отстойнике
размещен жироотделитель и продувка вторичного
отстойника, причем приемная камера и
аэротенк снабжены аэраторами, подвод
воздуха к которым, а также насосам, установленным
в приемной камере, аэротенке и вторичном
отстойнике осуществляется от, по меньшей
мере, двух компрессоров, размещаемых
внутри или снаружи корпуса емкости.
Установка для глубокой очистки сточных
вод содержит емкость, цельнонесущий корпус
которой имеет прямоугольную форму и снабжен
ребрами жесткости. Стенки корпуса выполнены
из вспененного полипропилена.
Корпус разделен на рабочие камеры - приемную,
в которой происходит первичная очистка
от крупных фракций и их слабое окисление
активным илом; камеру аэротенка, являющейся
основной камерой очистки, в которой происходит
интенсивное окисление стоков без крупных
фракций; вторичный отстойник, в котором
происходит отделение рабочего активного
ила от чистой воды и стабилизатор активного
ила (камера, в которой накапливается
отработанный активный ил).
В приемной камере установлены аэратор
и фильтр грубых нечистот 8, а также средство
обдува фильтра, которое на рисунке не
показано. Также в этой камере размещены
поплавковые датчик и датчик рабочего
и аварийного уровней стоков соответственно.
Таким образом, обеспечивается непрерывный
замкнутый цикл работы установки, благодаря
которому станция очищает сточные воды
на 98%.
В случае переполнения (стоками) приемной
камеры установки выше аварийного уровня,
срабатывает поплавковый датчик , который
сигнализирует о переполнении стоками
приемной камеры установки.[10]
1.5 Установки по
сжиганию осадка
Сжигание осадков представляет
собой наиболее сложный и дорогостоящий
способ обработки с целью полной ликвидации
осадков. К этому способу иногда прибегают
за рубежом (США, ФРГ), когда отсутствует
всякая возможность использования осадков.
С гигиенической точки зрения
этот способ заслуживает внимания, так
как в результате сжигания получается
абсолютно безвредный продукт (зола). С
технической стороны эта идея в некоторых
случаях может быть оправдана при использовании
тепловой энергии для получения пара,
горячей воды, механической или электрической
энергии.
Установки, осуществляющие
термическую сушку и одновременно работающие
на режиме полного сжигания осадков, могут
быть удобны при эксплуатации, когда возникают
затруднения в отношении использования
сухих осадков или хранения их.
Степень пригодности осадков
для получения тепловой энергии при сжигании
зависит главным образом от содержания
органических веществ и воды в них.
Для подогревания 1 кг воды до
температуры 100° С требуется 100 кал, а для
превращения ее в пар (при ^=100°С)—536, всего
640 кал. Абсолютный тепловой эффект I кг
сухого вещества в осадках равен примерно
4000 кал. Если взять 100 кг осадков, содержащих
90% воды, то для испарения ее потребуется
90-640 = 57 600 кал; тепловой эффект сухого вещества
при этом даст лишь 10 - 4000 = 40 000 кал, т. е.
на 17 000 кал меньше, чем расходуется топлива
на испарение воды.
Из примера ясно, что при таком
содержании воды в осадках тепловой эффект
невозможен. Для получения избыточного
тепла осадки необходимо подсушить
Следовательно, для осадка,
содержащего 10 кг сухого вещества (дающих
40 000 кал), избыток тепла появляется, начиная
с осадков влажностью 80% и меньше. При подсушивании
до влажности 50—60% и ниже тепловой эффект
повышается незначительно.
Содержащиеся в осадках жировые
вещества дестиллируются и осаждаются
в менее нагретых местах печей при температуре
около 300°С (т. е. до достижения температуры
сжигания). Являясь источником выделения
зловонных газов, они вместе с тем понижают
тепловой эффект сжигаемых осадков.
Таким образом, при горении
осадков имеют место следующие процессы:
вода вначале подогревается и испаряется,
затем дестиллируются жировые и подобные
им вещества; лишь при дальнейшем повышении
температуры выделяются газы, ценные в
теплотехническом отношении.
На 2. 50 приведена схема установки
для сушки и сжигания осадка на крупной
очистной станции в г. Мильвоке (США), Станция
ежедневно выделяет около 3500 м3 осадка из
первичных отстойников и активный избыточный
ил из вторичных отстойников после аэротенков.
На станции смонтированы три установки
для сушки и сжигания осадков.
Вначале осадки обезвоживаются
на барабанных вакуум- фильтрах до 80% влажности.
Затем до поступления в сушилку они перемешиваются
в шнековом смесителе с сухими осадками
(влажностью 10%). Полученная таким образом
хлопьевидная масса с влажностью 45—50%
поднимается вверх и через бункер идет
в1 вертикальную трубу «горячую башню».
В эту башню поступает перегретый пар
из теплообменника с температурой 538°
С. Сюда же поступают частицы осадков,
отдавая горячему пару часть влаги. Из
башни осадки направляются в сушилку или
в сушильную мельницу, где одновременно
с сушкой производится измельчение осадков.
В сушилке частицы осадков, увлекаемых
горячим паром, ударяются о подвижные
и неподвижные стержни, дробясь при этом
на более мелкие части. Это обстоятельство
способствует лучшему подсушиванию осадков.
Из сушилки горячий пар, насыщенный
осадками, поступает в циклон, где сухие
осадки с влажностью 10% выпадают на дно,
а пар, освобожденный от осадков, с температурой,
пониженной после сушки до 107°С, гонится
вентилятором в теплообменник противоточного
типа, где вновь подогревается до 538° С.
Из циклона через распределительный
бак часть сухих осадков (как уже было
отмечено) поступает в смеситель для понижения
влажности осадков, поступающих после
вакуум-фильтров; основная же масса сжигается
в печи, если не может быть использована
в качестве удобрения.
Осадки сжигаются при температуре
1370° С в распыленном виде, для чего печи
оборудованы специальными горелками для
пылевидного топлива.
Топочные газы с температурой
750° С перед выпуском их в трубу проходят
сначала теплообменник и золоуловитель.
Излишек водяного пара, образуемого
от испарения воды в осадках, периодически
отводится из сушилки в печь, где он освобождается
от дурно пахнущих газов, сгорающих при
температуре свыше 700° С. С этой целью на
пути пара из циклона в теплообменник
помещен паропровод для отвода избыточного
пара с автоматическим регулятором тяги.
Кроме установки, где осадки
сжигаются после их предвари-" тельного
обезвоживания, имеются установки «мокрого»
сжигания, где ликвидация сырого осадка
влажностью 93—85% производится сразу же
после их выделения из первичных отстойников
[]. Таким же путем сжигается избыточный
активный ил после уплотнения. Подобные
установки имеются в штате Огайо (США),
в Канаде и в других местах.
В Канаде есть опытная печная
установка для «мокрого» сжигания осадков
влажностью 89,2%. Печь диаметром 0,6 м, высотой 6
м сжигает распыленные осадки при температуре
760° С. Ежедневно от сжигания 5500 кг сухого
осадка получается 180 кг золы.
Следует заметить, что сброженные
осадки отличаются большей зольностью,
а следовательно, меньшей теплотворной
способностью. Последняя в зависимости
от содержания беззольных веществ колеблется
от 2000 до 5000 ккал/кг.
За последние годы в США появились
новые многоподовые печи для сжигания
сырого осадка в распыленном виде и кэка.
Для этих печей предусмотрена возможность
использования отходящих газов мусоросжигательных
станций с температурой
Газов 760° С. Такие печи установлены
в Детройте, Днрборие, Кемдене, Миниаполнсе.
Экономическая сторона всех
печных установок в теплотехническом
отношении далеко не изучена. Некоторые
установки, где сжигался осадок влажности
90% в распыленном виде, отличались большим
расходом топлива, доходящим до 1 кг угля
на удаление каждых 8 кг воды. Сами осадки
могли компенсировать лишь '/з тепла, необходимого
для сжигания.
В США одна машиностроительная
фирма предполагает построить печи с семью
подами для сжигания 3000 кг осадка в час,
содержащего 12% сухих веществ и 70% беззольных
примесей.
Теплотворная способность 1
кг беззольных веществ составляет примерно
660 ккал. Для схемы, представленной на 2.50,
количество расходуемого тепла равно
количеству получаемого тепла при сжигании
осадков.
Эксплуатационная стоимость
установок для сжигания 1 г сухого вещества
колеблется в широких пределах — от 2 до
10 долларов и больше. Немалое влияние на
стоимость оказывает содержание беззольных
веществ. Так, по данным городов Детройта,
Дирборна и др., при содержании 46% беззольных
примесей стоимость эксплуатации равнялась
6 долларам, а при 73,4% беззольных примесей
— 2 долларам.
Следует также иметь в виду,
что нормальная эксплуатация подобных
установок требует равномерной подачи
осадков для сжигания. Учитывая количественные
колебания поступления осадков, рекомендуется
устройство больших тенков для хранения
осадков и обеспечения равномерной работы
сжигающих установок. Это обстоятельство
особенно важно при общесплавных системах
канализации.
1.6 Обеззараживание
воды
Природные воды, используемые
для питьевого и производственного водоснабжения,
должны иметь благоприятные органолептические
свойства, быть безвредными по химическому
составу и безопасными в санитарно-эпидемиологическом
отношении. Перед производителями питьевой
воды стоит задача обеспечения ее эпидемической
безопасности, т. е. достаточной очистки
и обеззараживания.
Следует понимать, что ни один из современных
методов обработки воды не обеспечивает
100 % очистки воды от микроорганизмов (наиболее
близкими к идеалу остаются только дистилляция
и обратный осмос). Но даже если предположить,
что система водоподготовки и обеспечит
абсолютное удаление из воды всех микроорганизмов,
то остается большая вероятность вторичного
загрязнения воды при ее транспортировке
по трубам распределительной сети, при
хранении в емкостях, при контакте с атмосферным
воздухом и т. д.
Санитарными нормами и правилами
не ставится цель доведения воды по микробиологическим
показателям до стерильного качества
(отсутствие всех микроорганизмов). Задача
состоит в том, чтобы удалить (или инактивировать)
наиболее опасные для здоровья человека
микроорганизмы.
Основным документом, определяющим
гигиенические требования к качеству
питьевых вод, является СанПиН 2.1.4.1074-01
«Питьевая вода. Гигиенические требования
к качеству воды централизованных систем
питьевого водоснабжения. Контроль качества».
Обеззараживание осуществляется
химическими и физическими методами.
Физические
методы обеззараживания:
– кипячение;
– ультразвуковое воздействие;
– воздействие электрическим
разрядом;
– ультрафиолетовое облучение.
Химические
методы обеззараживания:
– обработка воды сильными
окислителями: озоном, хлорсодержащими
веществами;
– олигодинамия (воздействие
ионами тяжелых металлов – серебра, меди
и других).
Эффективность обеззараживания воды химическими
и физическими методами во многом зависит
от свойств воды и биологических особенностей
микроорганизмов – их устойчивости к
этим воздействиям.
Экономичность (экономическая целесообразность)
обеззараживания воды тем или иным методом
определяется составом воды, местоположением
и мощностью водопроводной станции, стоимостью
реагентов и оборудования дезинфекции
и финансовой возможностью собственника
водопровода.