Материал: Эксплуатация систем водоснабжения и водоотведения. учебное пособие. Журавлева И.В

которых увеличивается в сторону центральной трубы, и снабжены отбойными козырьками, что позволяет повысить эффективность осветления. В перфорированной зоне расположена камера V-образной формы, внутренняя стенка которой снабжена окном с коническим полочным осадителем, наружная стенка имеет снабжённые козырьком перепускные окна для отвода осадка и образует со стенкой резервуара полость для уплотнения осадка. Внутри кольцеобразной камеры параллельно внутренней стенке размещена перегородка с окном в нижней части, образующая перепускной канал и полость для осветления воды во взвешенном слое осадка.

Врадиальном осветлителе повышается производительность на 15-20

%за счёт обеспечения четырёхступенчатого осветления воды: в распределительном центральном пакете воронок, в центральной отстойной зоне, в кольцевом тонкослойном осадителе и при прохождении через слой взвешенного осадка в камере V-образной формы. При этом исключаются застойные зоны в периферийной части резервуара. Обеспечение оптимальной скорости движения воды и создания благоприятных условий для осаждения взвеси по всему объёму радиального осветлителя позволяет повысить эффективность осветления на 30-35 % при равных гидравлических нагрузках с типовыми конструкциями. Наличие полости для сбора осадка в периферийной части резервуара позволяет обеспечить отвод осадка с пониженной влажностью, что снижает капитальные и эксплуатационные расходы на дальнейшую обработку осадка;

- вертикальный отстойник (пат. РФ № 2153384, Бюл. № 21 от

27.07.2000)

Рис. 22. Вертикальный отстойник патент РФ № 2153384:

1 – корпус; 2 – центральная труба; 3 – сборный лоток; 4 – отводной патрубок; 5 - конусный полочный осадитель в виде конических обечаек; 6 – коническая стенка; 7 - центральная камера осветления; 8 – внешняя отстойная зона; 9 – нижняя коническая стенка; 10 - переливное окно; 11 – наружный отбойный козырёк; 12 – отражатель; 13 – отверстия; 14 - конический полочный осадитель; 15 – трубопровод поступления жидкости

96

- радиальный отстойник для разделения иловой смеси (патент РФ № 2114788. Бюл. 19 от 10.07.1998 г.) предусмотрен для трёхступенчатого отстаивания: 1) грубое; 2) на тонкослойных модулях и 3) в осветлителях со взвешенным слоем осадка.

Рис. 23. Радиальный отстойник для разделения иловой смеси патент РФ № 2114788:

1 – цилиндрический резервуар; 2–центральная подводящая труба; 3 – распределитель потока; 4–перфорированный водосборный лоток; 5–камера осветления во взвешенном слое; 6 – коническая перегородка; 7 – разделительная перегородка; 8 - коническая обечайка; 9 - перепускной канал; 10 – центральная иловая камера; 11 – ёмкость для сбора активного уплотнённого ила; 12 – перфорированный коллектор для отвода ила; 13 – патрубок; 14 – перепускные окна; 15–направляющие козырьки; 16–радиальная перфорированная труба; 17 – центральная приёмная камера; 18 – трубопровод до илового колодца; 19 – отверстия; 20 – коническое днище; 21 – конический многополочный осадитель

7.6.2. Биологическая очистка

- установка для биологической очистки сточных вод (пат. РФ № 2114793, Бюл. 19, 10.07.1998)

-применение прикреплённой микрофлоры [37]. В НИИ ВОДГЕО выполнен ряд исследований с аппаратами, где биоплёнка закреплялась на погруженной в воду насадке. Исследовались четыре вида насадок:

-из труб диаметром 20 и 50 мм;

-ленточная (гофролента из ПВХ);

-плоскостная (нетканое плотно);

-сетчатая (из сетки с ячейками 10*10 мм).

Опыты проводились на двух видах сточных вод: имитаторах городских стоков и молокозавода. Насадки позволили повысить дозу ила в аэротенках в 1,5-2 раза, причём основная масса ила была закреплена на насадке, что позволяло работать без вторичных отстойников. В режиме доочистки насадка давала возможность снизить БПК до 4 5 мг/л. По техни- ко-экономическим показателям наиболее перспективным видом насадки является сетчатая. Количество её на 1 м3 загрузки составляет 0,75 кг/м3 (ленточной – 30, плоскостной – 10, «ершей» -10 кг/м3). Удерживающая способность ила сетчатой насадкой 4500 г/кг (ленточной – 220, плоскост-

97

ной – 450, «ершей» - 400 г/кг). Высокие показатели сетчатой насадки объясняются тем, что ил закрепляется на всех её нитях довольно толстым слоем (до 3 мм). Такая насадка не засоряется, легко регенерируется и не обрывается (как «ерши»);

Рис. 24. Установка биологической очистки сточных вод патент РФ № 2114793:

1–приёмная камера; 2–решётка; 3–песколовка; 4–первичный отстойник; 5–аэротенк; 6 – вторичные отстойники; 7–самотечный трубопровод ила; 8–иловая насосная станция; 9, 17 – смесители; 10 – вертикальный цилиндр; 11, 14, 18,20,23 – тангенциальные патрубки; 12 – напорный трубопровод подачи избыточного ила; 13 – лопастной завихритель; 15, 21, 24 – соединительные трубопроводы; 16 – насосная станция сырого осадка;– смеситель; 19 – напорный трубопровод циркуляционного активного ила; 22 – автоклав; 25 – эрлифт; 26 – крыльчатка; 27 – привод вала; 28 – пропеллерные лопатки; 29 – втулка; 30 – крышка; 31 - окна для подачи атмосферного воздуха

98

- изменение технологических параметров и применение новых технологических приёмов [5 с.34-36; 17]. Так при очистке слабозагрязненных вод следует предусматривать рациональное распределение активного ила по длине аэротенка, которое обеспечивает не только быстрое окисление органических загрязнений, но и позволяет достичь минимальных значений илового индекса и облегчить отделение ила от очищенных сточных вод во вторичных отстойниках.

При очистке загрязнённых сточных вод в аэротенках были реализованы как технологические, так и конструктивные решения дифференцируемого распределения очищаемых сточных вод по длине аэротенка, в том числе и в регенераторе, а также адаптации ила к определённой стадии очистки воды. Кроме того, в аэротенке было предусмотрено повышение активности ила и его энергетического потенциала за счёт переменной интенсивности аэрации, чередования нитрификации и денитрификации, воздействия на ил магнитного поля и стимулирующих добавок.

7.6.3. Доочистка сточных вод

Для доочистки биологически очищенных сточных вод широко применяются следующие методы: механический – фильтрование воды через различные виды загрузок. Процесс фильтрации осуществляется либо на поверхности, либо в глубине фильтрующего материала. Правильный выбор фильтрующей загрузки имеет основное значение для нормальной работы фильтра. Материалы, применяемые в качестве фильтрующих, не должны истираться или измельчаться в процессе эксплуатации фильтров и растворяться в фильтруемой воде, должны иметь заданную крупность зёрен. Вызывает интерес использование в качестве фильтрующей загрузки фарфорового боя и брака, специально обработанного для получения из него сыпучего материала разной дисперсности. Частицы этого материала имеют неправильную форму, шероховатую поверхность, что благоприятствует улавливанию ими взвешенных в воде частиц. Благодаря высокой стойкости к истиранию и за счёт высокой шероховатости получаемых частиц фильтрующий материал обладает повышенным свойством задержания частиц, попавших в воду. Регенерация измельчённого фарфора производится промывкой, что позволяет многократно использовать его для целей фильтрования и очистки. Дроблёный фарфоровый материал, с размерами частиц 2 7 мм, служит для фильтрования и очистки жидкости, содержащей крупнодисперсные частицы примесей разного происхождения – органических и неорганических. Лучше всего его применять в виде дополнительного слоя к слою из мелкодробленого фарфора с размерами частиц менее 0,05 0,25 мм. Жидкости, содержащие мелкодисперсные примеси, хорошо фильтруются измельчённым фарфором с размерами частиц менее 0,1 мм [34, с.114-115]; биологический – биопруды, биологическая очистка в аэротенках и её различные модификации, позволяющие более глубоко очищать сточные воды, в основном за счёт повышения количества работающей биомассы. Однако с ростом объемов стоков, биопруды

99

занимают больше площади и используются мало; физико-химический – пенная флотация.

Наиболее существенные принципиальные отличия способов флотации, применяемых для очистки сточных вод, связаны с насыщением жидкости пузырьками воздуха или газа желаемой крупности, поэтому и классифицировать их удобнее по этому признаку. В зависимости от коллоидности стоков, применяют следующие способы флотационной обработки сточных вод:

с выделением воздуха из раствора – вакуумные, напорные и эрлифтные установки;

с механическим диспергированием воздуха – импеллерные, безнапорные (пенные) и пневматические установки;

с подачей воздуха через пористые материалы;

электрофлотация;

биологическая и химическая флотация.

Безнапорная (пенная) флотация – наиболее проста в строительстве и эксплуатации и менее затратна. Напорная флотация требует дополнительных средств на строительство. Электрофлотация – самый дорогостоящий процесс. Кроме того, при окислении электродов наблюдается вторичное загрязнение стоков.

Флотация как метод очистки сточных вод от нерастворимых загрязнений и некоторых растворённых веществ должна найти более широкое распространение.

Рис. 25. Флотатор патент РФ № 2129095:

1 – цилиндрический резервуар; 2 – центральная подводящая труба; 3 – радиальная перфорированная труба; 4 – пеносборный лоток; 5, 7, 9, 22 – патрубки; 6 – сборный лоток; 8 – перфорированная труба подачи сжатого воздуха; 10 – смеситель в виде перфорированной трубы; 11 – винтообразная лопасть; 12 – патрубок подачи сжатого воздуха; 13 – отверстия; 14 – камера осветления; 15, 16 - внутренняя и наружная конические перегородки; 17 – зазор с днищем резервуара; 18 – перепускное окно; 19 – козырёк; 20 – камера сбора уплотнённого ила; 21 – сборный коллектор в виде перфорированной трубы; 23 – плавающая зернистая загрузка; 24 – решётка

100