Материал: Гончарук учебник

РАЗДЕЛ П. САНИТАРНАЯ ОХРАНА ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ

или вертикального типа, где при скорости движения 1 мм/с оседает на дно от­ стойника. Из вторичного отстойника часть активного ила возвращается в ка­ меру регенерации активного ила, где завершаются третья и четвертая фазы стационарного процесса. Затем регенерированный активный ил подается в аэ­ ротенк, смешивается там со сточной водой, отстоянной в первичных отстойни­ ках. Избыток активного ила из вторичных отстойников перекачивается в уплот­ нитель ила, а затем в метантенки, где подвергается обработке совместно с осад­ ком из первичный отстойников.

Главным преимуществом аэротенка по сравнению с другими сооружения­ ми является возможность руководить процессом очистки. В зависимости от начальной концентрации загрязнений сточных вод, температурных условий, требований к качеству очищенных сточных вод можно: изменить продолжи­ тельность пребывания сточных вод в сооружении, концентрацию активного ила, количество воздуха, поступающего в аэротенк и др. Все это регулируется путем лабораторного контроля.

Качество активного ила обусловливается многими факторами. В частнос­ ти, оно зависит от соотношения массы активного ила (по сухому веществу) и загрязняющих веществ, которые содержатся в сточных водах. Это соотноше­ ние характеризует органическую нагрузку на активный ил, выражающуюся количеством загрязнений по БПК в неочищенных сточных водах, относитель­ но общего количества сухой массы ила или ее беззольной части в системе.

Кроме нагрузки на активный ил различают окислительную мощность активного ила, которая выражается количеством переработанных активным илом органических загрязнений. Она зависит от концентрации активного ила (по сухому веществу) в 1 л. В аэротенках разных систем и конструкций она из­ меняется от 1 до 20 г/л. Важным показателем является также удельная ско­ рость окисления, которая выражается количеством удаленного органического вещества (г БПК на 1 г беззольного вещества ила в сутки).

Показатель качества активного ила — его способность к оседанию. Ее оце­ нивают иловым индексом. Это объем активного ила после 30-минутного отстаи­ вания 100 мл иловой смеси, отнесенной к 1 г сухого вещества. Хорошо мине­ рализованным считается активный ил, имеющий иловый индекс 60—90. Если иловый индекс превышает 150—200, ил может "вспухать", что нежелательно. Существует такое понятие, как возраст активного ила. Это средняя продол­ жительность пребывания его в аэротенке.

Чем продолжительнее аэрация сточной воды в аэротенке, выше концент­ рация активного ила в среде и объем воздуха, который подается в аэротенк на единицу объема воды, тем лучше очищается сточная вода.

Различают аэротенки-смесители, аэротенки-вытеснители, на неполную или частичную биологическую очистку. По технологическим схемам аэротенки проектируют на полную биологическую очистку, одноступенчатые, двухсту­ пенчатые, аэротенки с регенераторами.

В зависимости от способа подачи и распределения воздуха аэротенки бы­ вают с пневматической, механической аэрацией, с аэрацией смешанного типа.

286

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД

Циркуляционно-окислительные каналы (ЦОК). Впервые очистные ка­ нализационные станции с ЦОК построили в Нидерландах. Сооружение в пла­ не имеет вид замкнутой траншеи с трапециевидным поперечным сечением. В траншею встроен аэратор щеточного типа с горизонтальной осью вращения. Траншеи работали в периодическом режиме. В дальнейшем режим работы окис­ лительного канала приближался к непрерывному. Это достигается применени­ ем двух траншей, которые параллельно работают в периодическом режиме. Со временем были разработаны конфигурации окислительных траншей, в которых основной канал работал непрерывно, а дополнительный — периодически.

Технологические испытания и санитарно-гигиенические исследования ЦОК проведены в НИКТИ ГК, АКХ им. К.Д. Памфилова, Национальном меди­ цинском университете (НМУ) имени A.A. Богомольца, других научно-иссле­ довательских учреждениях. Сооружение представляет собой замкнутый, оваль­ ной формы канал глубиной 1 м в комплексе с вертикальным отстойником. Объем его определяют из расчета 0,3 м3 на одного жителя. Продолжительность пребывания сточных вод в канализационном сооружении — не менее 1,5 сут. Сооружение предназначено для полной биологической очистки хозяйственнобытовых и близких к ним по составу промышленных сточных вод от неболь­ ших населенных пунктов и отдельно расположенных объектов с водоотведением до 1400 м3/сут. Оптимальная концентрация активного ила в сооружении для достижения процесса составляет 4г/л. Сточная вода от объекта канализо-

вания подается в зону работы роторного аэратора ЦОК, пройдя через решетки спрозорами 10—16 мм. В зоне аэрации сточная вода быстро смешивается с ак­ тивным илом. Иловая смесь беспрерывно выпускается из ЦОК во вторичный отстойник. Там активный ил оседает в течение 1,5 ч и снова перекачивается насосом в ЦОК. Излишек активного ила из вторичного отстойника подается на иловые площадки или подземные иловые траншеи, предложенные кафедрой коммунальной гигиены и экологии НМУ. Площадь иловых площадок опреде­ ляют из расчета 0,38 м2 на одного жителя. Дренажные воды желательно пода­ вать в окислительный канал для очистки.

Биологически очищенная в сооружении сточная вода обеззараживается, а затем сбрасывается в ближайший водоем в соответствии с требованиями Пра­ вил. Сточные воды, очищенные в ЦОК, могут быть отведены на доочистку. В зависимости от местных условий с этой целью устраивают биологические или фильтрационно-обогатительные пруды, разработанные кафедрой комму­ нальной гигиены и экологии НМУ.

ЦОК разной конфигурации и компоновки отдельных элементов, которые упрощают строительство и эксплуатацию сооружений на равнинной местнос­ ти и склонах, разработаны в НИКТИ ГХ, Укргипрокоммунстрое, других проект- но-конструкторских учреждениях в Украине и России. В частности, Львовское проектно-конструкторское бюро Министерства мясомолочной промышлен­ ности Украины разработало схему очистной станции с ЦОК для предприятий аналогичной отрасли. В состав такой схемы входят последовательно решетки с ручной очисткой, песколовка, нейтрализационная установка, жироулавливатель с электрофлотокоагуляцией, ЦОК, вертикальный вторичный отстойник,

287

РАЗДЕЛ II. САНИТАРНАЯ ОХРАНА ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ

биологический пруд для доочистки сточной воды, хлораторная с контактным резервуаром, а также иловая насосная станция и устройства для приготовле­ ния и подачи биогенных добавок.

Результаты исследований работы ЦОК, проведенные летом и зимой, сви­ детельствуют об их высокой эффективности при очистке высокоинфицированных и близких к ним по составу промышленных сточных вод.

Аэроокислитель радиального типа (APT). Конструкции APT, совмещенных со вторичными отстойниками, были предложены впервые в Киеве в НИКТИ ГХ и разработаны в четырех типоразмерах для очистных канализационных стан­ ций разной производительности. Аэроокислитель конструктивно представ­ ляет собой круглый в плане железобетонный резервуар глубиной 2,5—3 м, в состав которого входят две секции — аэрационная и отстойная (рис. 48).

Рис. 48. Аэроокислитель радиального типа диаметром 16 м:

I — трубопровод циркулирующего ила; 2 — распределительный лоток; 3 — полупогружная перего­ родка; 4 — сборные лотки; 5 — приемная чаша; 6 — мостик аэратора; 7 — электропривод; 8 — трубо­ провод выпуска очищенной сточной воды; 9 — механический роторный аэратор; 10 — трубопровод выпуска осадка; 11 — подводящий лоток; 12 — редуктор; 13 — щелевидные отверстия отстойника

288

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД

Аэрационная секция представлена внешним кольцом. В центральной его части концентрично расположен вторичный вертикальный отстойник с днищем в ви­ де опрокинутого усеченного конуса.

Основным условием обеспечения надлежащей степени очистки сточных вод и минерализации активного ила в сооружении является поддержание наг­ рузок в диапазоне: b = 8—12,5 мг БПК20/г ила в 1 ч.

Продолжительность аэрации сточных вод в APT при разных значениях БПК2о должна быть от 0,5 до 1,5 сут.

Продолжительность пребывания ила в отстойной секции должна состав­ лять не более 2 ч.

Очистные канализационные станции с APT предназначены для полной био­ логической очистки сточных вод небольших городов, рабочих поселков, сель­ ских населенных пунктов, отдельно расположенных объектов (лечебно-про­ филактических учреждений, санаториев, домов отдыха, пансионатов и др.), а также близких по составу промышленных сточных вод (плодоконсервных заводов, маслосырзаводов, пищекомбинатов, молочных заводов, сточных вод III категории сахарных заводов). Концентрация загрязнений сточных вод, по­ даваемых на биологическую очистку в APT, по величине БПК20 не должна пре­ вышать 2000 мг/л. Расходы сточных вод на одно сооружение должны состав­ лять от 300 до 2100 м3/сут.

Малогабаритные канализационные установки на полное окисление: КУ-12; КУ-25; КУ-200; УКО-25; УКО-100; БИО-25 (50,100) и др. К малогаба­ ритным (компактным) канализационным установкам относят конструктивно компактные сооружения, которые сочетают (порой в одном блоке) весь комп­ лекс процессов по очистке сточной воды — механическую и биологическую очистку, обработку осадка, доочистку и дезинфекцию. Установки занимают небольшие земельные территории, что позволяет разместить их вблизи объек­ та канализования, снизить стоимость, упростить эксплуатацию и санитарный контроль.

Все компактные канализационные установки рассчитаны на прием и пол­ ную биологическую очистку хозяйственно-бытовых и близких к ним по составу производственных сточных вод с концентрацией взвешенных частиц до 325 мг/л и БПК5 — 270 мг 02/л перед поступлением сточных вод в зону аэрации. Если в сточной воде взвешенные частицы и БПК5 не превышают указанных величин, то такую сточную воду подают в установки без предварительной механичес­ кой очистки. Если же концентрация их выше, то перед подачей сточной воды в зону аэрации компактных установок она должна пройти механическую очистку.

Эффективность очистки сточных вод на компактных канализационных установках заводского изготовления зависит от правильности устройства и экс­ плуатации сооружений, от систематичности технического надзора за их экс­ плуатацией и периодического (минимум 1 раз в 1 мес) санитарно-гигиеничес­ кого контроля. Ежедневно наблюдает за работой компактных установок обу­ ченный механик-оператор или электрослесарь.

При правильном устройстве и эксплуатации всей конструктивной схемы с компактными канализационными установками на полное окисление (рис. 49)

289

Рис. 49. Схема компактной установки типа УКО-25:

1 — электрообеззараживающая установка; 2 — корпус блока; 3 — лоток для сбора осветленной воды; 4 — мостик; 5 — зона аэрации; 6 — трубопровод возвратного ила; 7 — импеллерный аэратор; 8 — зона осветления; 9 — трубопровод для подачи сточной воды; 10 — трубопровод для отведения очищенной воды

качество биологически очищенной сточной воды должно отвечать показателям, приведенным в табл. 23.

Наши исследования по гигиенической оценке компактных установок за­ водского изготовления дали возможность рекомендовать оценочную шкалу (табл. 24) эффективности очистки сточных вод в этих установках и доочистки биологически очищенных сточных вод на сооружениях третичной очистки по бактериологическим показателям.

Аэротенки-осветлители колонного типа конструкции НИКТИ ГХ.

В системах малой канализации для биологической очистки сточных вод, ма­ лых в том числе, сельских населенных пунктов и отдельно расположенных объектов особенно актуальным является применение аэротенков-осветлителей колонного типа. Новую технологию процесса очистки сточных вод в аэротен- ках-осветлителях колонного типа разработали в НИКТИ ГХ Украины (Киев). Канализационное сооружение имеет вид вертикального резервуара круглой или прямоугольной в плане формы (рис. 50). При помощи системы перегоро­ док сооружение разделяется на зоны аэрации, осветления, дегазации и рецир­ куляции. Зона осветления в виде ярусов расположена по всей высоте соору­ жения и значительно превышает по объему зону аэрации. Последняя являет­ ся практически камерой насыщения ило-водяной смеси кислородом воздуха. Образование ярусного взвешенного слоя активного ила с развитой суммар­ ной поверхностью дало возможность интенсифицировать процесс очистки в сооружении и реализовать эффект, который обеспечивается биосорбцией

290