Материал: Гончарук учебник

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД

определить объем септика для канализации объекта с количеством образуе­ мых сточных вод 3 м3/сут. Тогда полезный объем септика будет составлять: 3 м3/сут х 3 сут = 9 м3. Причем септик должен быть двухкамерным, так как количество образуемых ежесуточно сточных вод превышает 1 м3, но не более Юм3.

Минимальные размеры септика: глубина (от уровня воды) — 1,3 м; шири­ на— 0,75 м; длина — 1 м. Эти размеры дают возможность работать внутри се­ птика как во время его устройства, так и текущего ремонта в процессе эксплуа­ тации. Что же касается основных оптимальных размеров септика, то его длина должна быть в 2—3 раза больше ширины. В больших септиках уровень сточ­ ных вод должен быть не менее 1,2 и не более 1,7. Свободное пространство меж­ ду расчетным уровнем сточной воды в септике и его перекрытием должно быть не менее 0,35 м.

В перекрытии септика обязательно устраивают смотровые люки. Если се­ птик однокамерный, то необходимо 2 люка. Их размещают над тройниками, через один из которых сточная вода подается в септик, а через другой — отво­ дится из него уже осветленной. В двух- и трехкамерных септиках люки устраи­ вают над каждой камерой опять-таки над тройниками. Через смотровые люки ежегодно очищают септик от осадка, проводят текущий ремонт. Минимальные размеры люка составляют 50 х 50 см для квадратных и диаметром 61 см — для круглых.

Вентилируют септик через стояк внутренней канализации здания, выве­ денный над крышей на 0,7 м. В связи с этим труба, по которой сточные воды подают в септик, должна быть размещена на 5 см выше уровня сточной воды в септике. В перегородках, разделяющих многокамерный септик, делают два ря­ да отверстий. Верхний ряд отверстий диаметром 15 см обеспечивает продви­ жение между камерами воздушных масс. Нижние края этих отверстий должны быть не ниже 0,2 м над уровнем сточной воды в септике. Общая площадь таких отверстий должна вдвое превышать площадь сечения вытяжного стояка. Газы, выделяющиеся в септике, попадают сначала в воздушное пространство (меж­ ду перекрытием септика и уровнем сточной воды) септика, а оттуда по вытяж­ ному стояку внутридомовой канализации — в атмосферу.

Сточная вода поступает в септик в толщу воды через тройник. Этим пре­ дотвращается взмутнение сточной воды и достигается равномерное ее распре­ деление по всему рабочему сечению. Выводится осветленная сточная вода че­ рез тройник с противоположной стороны сооружения. Верхние отверстия тройников для удобства очистки оставляют открытыми. Для обеспечения вы­ тяжной вентиляции они должны выступать над уровнем сточной воды в септи­ ке на 0,15 м. От внутренней поверхности перекрытия септика тройники разме­ щают на расстоянии 0,025—0,05 м, в воду они должны быть погружены на 0,3—0,4 м.

Для передвижения сточной воды из одной камеры в другую в перегород­ ках многокамерных септиков делают нижний ряд отверстий: прямоугольных размером 0,15 х 0,15 м или круглых диаметром 0,15 м. Ряд отверстий делают на расстоянии 0,4 H от уровня сточной воды в септике (Н — глубина рабочей

261

РАЗДЕЛ II. САНИТАРНАЯ ОХРАНА ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ

камеры). Расстояние между отверстиями должно быть не менее 0,25 м. Обыч­ но в ряду имеется 3—4 таких отверстия.

В септике, кроме механической очистки сточных вод от взвешенных ве­ ществ, происходят сложные биохимические процессы распада не только осад­ ка, но и растворенных и коллоидных органических компонентов сточной воды. Сточная вода после отстаивания в септике (2,5—3 сут) направляется на соот­ ветствующие сооружения подземной фильтрации, а осадок остается в септике

инаходится там 0,5—1 год, иногда и дольше. Органическая часть осадка за­ гнивает. В этот процесс вовлекается осадок, который снова выпал в септике,

источная вода, проходящая через него.

Процесс гниения в септике развивается благодаря жизнедеятельности ана­ эробных микроорганизмов, то есть микроорганизмов, живущих без кислорода воздуха. Основные компоненты сырого осадка — углеводы, жироподобные и белковые вещества — составляют 80—85%. Остальные 15—20% представле­ ны лигнино-гумусным комплексом. Углеводы в осадке представлены полиса­ харидами, геми- и а-целлюлозой. Органические вещества при сбраживании распадаются, образуя жирные кислоты, метан, углекислоту, водород, спирты, оксид углерода и воду. Органические вещества, содержащие азот, распадаясь, образуют аммиак и свободный углерод, а содержащие серу, — сероводород.

Процесс распада органических веществ в септике осуществляется в две фазы. В первую фазу (фазу кислого брожения) распадаются азотсодержащие органические соединения, образуя в конечном счете аммонийный азот и жир­ ные кислоты (уксусную, масляную и др.). Кроме того, в эту фазу выделяются газообразные вещества с очень неприятным запахом — индол, скатол, меркап­ тан и пр. Вторая фаза (фаза щелочного, или метанового, брожения) характери­ зуется дальнейшим распадом жирных кислот до метана, углекислоты и воды. Нормальная жизнедеятельность микроорганизмов в эту фазу происходит при нейтральной или слабощелочной реакции.

Таким образом, в септике в анаэробных благоприятных условиях под вли­ янием гнилостных микроорганизмов и их ферментов разрушаются сложные органические вещества до таких соединений минерализации, как С02 , Н2 0, NH3 и др. Поэтому с санитарной точки зрения желательно, чтобы в септике в меру возможностей быстрее развивалась вторая фаза и чтобы она преобладала над первой. Для этого в только что построенное сооружение перед введением его в эксплуатацию вносят осадок из действующего септика или хорошо гумусированный грунт, а во время откачивания осадка из действующего септика оставляют в нем до 100 л осадка.

Важное значение имеет корка, образуемая на поверхности сточной воды в септике за счет взвешенных частиц с меньшей относительной плотностью, чем в сточной жидкости, а также осадка, легко поднимающегося вверх пузырьками газа, образующегося в процессе гниения осадка. Эта корка, словно "одеялом", покрывает сбраживаемую массу, препятствуя рассеиванию тепла (поступаю­ щая в септик сточная вода имеет повышенную температуру вследствие испо­ льзования в быту теплой воды), и таким образом интенсифицирует биохими­ ческие процессы в септике.

262

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД

Об эффективности работы септика свидетельствуют результаты исследо­ ваний, проведенных Е.И. Гончаруком. Так, в септиках, оборудованных с со­ блюдением строительно-монтажных требований, при условии правильной эксп­ луатации, задерживается 80—95% взвешенных веществ, 100% жизнеспособ­ ных яиц гельминтов; перманганатная окисляемость снижается на 30—40%; на 20—40% повышается содержание NH3; на 60—80% уменьшается количест­ во сапрофитных микроорганизмов (микробное число и коли-индекс). Сточная вода, выходящая из септика, имеет молочно-зеленый оттенок, легкую опалесценцию, прозрачность 5 см, содержит не более 10—15 мг/дм3 взвешенных ве­ ществ. В ней нет плавающих примесей, заметных невооруженным глазом.

Осадок удаляют из септика ассенизационной машиной І раз в полгода или

в год. За это время толщина осадка и корки заметно увеличивается. Простран­ ство, по которому передвигается сточная вода в сооружении, уменьшается. Скорость движения сточной жидкости повышается, и она находится в соору­ жении уже не 2,5—3 сут, а значительно меньше. Вследствие этого эффектив­ ность работы септика снижается. Так, если септик работает без очистки 1,5 го­ да, то эффективность удаления яиц гельминтов из сточной жидкости снижает­ ся практически до нуля. А уже через два года эксплуатации септика сточные воды, проходя через него, вымывают из осадка яйца гельминтов, в результате чего выходящая жидкость содержит яиц гельминтов больше, чем поступающая на очистку. Осадок удаляют из септика на подземные иловые площадки в слу­ чаях, когда очищают сточные воды от жилых и общественных зданий, боль­ ниц (без инфекционного отделения). Сточные воды инфекционного отделения (больницы) должны находиться в септике не менее 5 сут, а осадок должен быть обезврежен термическим способом.

Для механической очистки сточных вод инфекционных больниц, в том числе туберкулезных, целесообразно использовать септик-дегельминтизатор (рис. 43). От обычного трехкамерного септика он отличается тем, что механи-

Мал. 43. Септик-дегельминтизатор:

1,2 — рабочие камеры; 3 — колодец для регулирования задвижками; 4 — задвижки; 5 — вентиль; 6 — тру­ ба для передвижения газов; 7 — соединяющая труба для передвижения сточной воды из 1-й камеры во 2-ю; 8 — насос; 9 — труба для передвижения осадка из 2-й камеры в 1-ю; 10 — кольцевой паропровод

263

РАЗДЕЛ И. САНИТАРНАЯ ОХРАНА ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ

ческая очистка и сбраживание осадка происходит в 1-й и 3-й камерах. Сточная жидкость, осадок и газы передвигаются между этими камерами по трубам. Вторая камера имеет вид смотрового колодца с трубами и задвижками, кото­ рыми регулируют передвижение сточной жидкости из 1-й камеры в 3-ю, осад­ ка и газов — из 3-й камеры в 1-ю. В 1-ю камеру в толщу осадка подают водя­ ной пар из прачечной или котельной, обслуживающих лечебное учреждение, благодаря чему повышается температура осадка, фактически создаются темпе­ ратурные условия пастеризации, в результате чего ускоряется гибель яиц гель­ минтов, патогенных и условно-патогенных микроорганизмов. Осадок из 3-й ка­ меры соответствующей трубой перекачивается в 1-ю и также обезвреживается. Таким образом в септике-дегельминтизаторе происходят глубокое обезврежи­ вание и обеззараживание осадка. Такой осадок не нужно подвергать термичес­ кой деструкции, его удаляют на подземные иловые площадки.

Обезвреживание осадка бытовых сточных вод. Во время работы очист­ ных канализационных станций осадок образуется в значительных количествах. Осадок сточных вод задерживается на решетках, в первичных и вторичных от­ стойниках. На решетках задерживаются также твердые отходы. После измель­ чения в специальных устройствах (измельчителях) эти отходы в виде пульпы сбрасываются в канал после решеток, где выпадают в осадок в первичных от­ стойниках. Во вторичных отстойниках оседает активный ил, выносимый из аэротенков, отмершая биологическая пленка, вымываемая из биологических фильтров. Избыточный активный ил или биологическую пленку, из вторичных отстойников перекачивают в сооружения для обработки осадка. Сырой осадок имеет неприятный гнилостный запах. Он опасен в эпидемическом отношении, так как содержит большое количество яиц гельминтов, энтеропатогенных бак­ терий и вирусов. Кроме того, сырой осадок долго высыхает. Вместе с тем, ор­ ганический осадок, обработанный в специальных перегнивательных камерах, теряет гнилостный запах, отдает влагу во время высушивания, а соединения азота, фосфора и калия, содержащиеся в осадке, хорошо усваиваются растени­ ями, когда его используют в качестве удобрения. Кроме того, количество осад­ ка уменьшается, так как часть органических веществ, минерализуясь, перехо­ дит в растворенное и газообразное состояние.

Обезвреживание осадка бытовых сточных вод на современных очистных станциях происходит в специальных сооружениях — перегнивателях. Они обес­ печивают устранение эпидемической и санитарной опасности, выделенной из сточных вод твердой фазы загрязнений, содержащих значительное количество влаги, органических веществ, в том числе легко зашиваемых микроорганиз­ мов, в частности и патогенных, яиц гельминтов. Обезвреживают осадок сточ­ ных вод при помощи: 1) сооружений для уплотнения твердой фазы (уплотните­ лей ила); 2) сооружений для стабилизации осадка (метантенки); 3) сооружений для дегидратации (обезвоживания) осадка (вакуум-фильтры, фильтрпрессы, иловые наземные и подземные площадки; 4) сооружений для термического обезвреживания осадка; 5) установок для дегельминтизации; 6) путем компос­ тирования (табл. 19).

264

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД

Уплотнители и сгустители осадка перед обезвоживанием или сбражи­ ванием применяют для повышения концентрации активного ила. Это уплот­ нители гравитационного типа (радиальные, вертикальные, горизонтальные), флотаторы и сгустители осадка. На уплотнители подаются избыточный актив­ ный ил после вторичных отстойников, а также сырой осадок. При проектирова­ нии радиальных и горизонтальных илоуплотнителей следует предусматривать выпуск уплотненного осадка под гидростатическим давлением не менее 1 м. Илоуплотнители должны быть оборудованы илососами или илоскребками для удаления осадка. Иловую воду после илоуплотнителей подают в аэротенки. Технологической схемой должно быть предусмотрено устройство не менее двух уплотнителей, причем оба рабочих.

Данные для расчета гравитационных уплотнителей ила приведены в табл. 20.

Примечание. Продолжительность уплотнения избыточного ила промышленных сточных вод мо­ жет быть изменена в зависимости от его свойств.

265