Материал: Проектирование сооружений доочистки и дезинфекции сточных вод. методические указания к курсовому и дипломному проектированию. Журавлева И.В

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Воронежский государственный технический университет»

Кафедра гидравлики, водоснабжения и водоотведения

309-2021

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СООРУЖЕНИЙ ДООЧИСТКИ И ДЕЗИНФЕКЦИИ СТОЧНЫХ ВОД

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к курсовому и дипломному проектированию для студентов, обучающихся

по направлению 08.03.01 «Строительство» профиля “Водоснабжение и водоотведение” и направлению 08.04.01 «Строительство»

программы «Инженерные системы водоснабжения и водоотведения» всех форм обучения

ВОРОНЕЖ 2021

УДК 628.356(07) ББК 38.761.2я7

Составитель кандидат технических наук И. В. Журавлева

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СООРУЖЕНИЙ ДООЧИСТКИ И ДЕЗИНФЕКЦИИ СТОЧНЫХ ВОД: методические указания к курсовому и дипломному проектированию/ ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет»; cост.: И. В. Журавлева. – Воронеж: Изд-во ВГТУ, 2021. - 36 с.

Изложен порядок самостоятельного выполнения расчётов параметров для сооружений доочистки, дезинфекции сточных вод по курсу «Водоотведение и очистка сточных вод», приведены примеры расчётов.

Предназначены для студентов, обучающихся по направлению 08.03.01 «Строительство» профиля “Водоснабжение и водоотведение” и направлению 08.04.01 «Строительство» программы «Инженерные системы водоснабжения и водоотведения» всех форм обучения и выполняющих курсовые проекты по дисциплинам «Водоотведение и очистка сточных вод», «Реконструкция систем водоснабжения и водоотведения» и выполнения выпускной квалификационной работы.

Методические указания подготовлены в электронном виде и содержатся в файле Доочистка, обеззараживание_2021.pdf с числом знаков 62 646.

Ил. 21. Табл. 15. Библиогр.: 11 назв.

УДК 628.356(07) ББК 38.761.2я7

Рецензент: Д. Н. Китаев, канд. техн. наук, доцент кафедры теплогазоснабжения и нефтегазового дела Воронежского государственного технического

университета

Издается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета

ВВЕДЕНИЕ

Предметом изучения данного методического указания являются сооружения по глубокой очистке городских сточных вод, их дезинфекции, которые изучаются в дисциплине «Водоотведение и очистка городских сточных вод».

Цель методического указания - научить студентов в процессе выполнения курсового и дипломного проектов, практических занятий выбирать в зависимости от состава загрязнений, поступающих на станцию очистки сточных вод, сооружения для глубокой их очистки и дезинфекции; рассчитывать основные параметры эксплуатации, подбирать оборудование.

Выпускник должен знать основные нормативы, научно-технические проблемы и перспективы развития науки, техники и технологии отрасли водоочистки и уметь применять их в курсовых и дипломных проектах, при решении задач на практических занятиях.

Данные методические указания являются продолжением учебнометодических пособий по расчёту сооружений механической очистки и обработки осадка [2], сооружений биологической очистки [6]; сохранены условные обозначения параметров.

Методические указания предназначены студентам и будут полезны инженерно-техническим работникам проектных и эксплуатационных организаций сооружений по очистке сточных вод.

1. Глубокая доочистка сточных вод

Существующие методы биологической очистки сточных вод позволяют снизить концентрацию БПКполн. на биофильтрах до 15 20 мг/л, а в аэротенках до 10 15 мг/л.

Согласно возрастающим требованиям к качеству воды поверхностных водоёмов растут и требования к качеству очищенных сточных вод, сбрасываемых в них. Удовлетворить возрастающие требования минимального сброса допустимых концентраций загрязнений с очищенными сточными водами можно после их глубокой доочистки. Особенно важно использовать глубокую доочистку сточных вод, если очищенные воды предполагается использовать в системах обратного водоснабжения или для повторного применения в промышленности или сельском хозяйстве.

После полной биологической очистки в сточных водах остаётся незначительное количество загрязнений, на 70 % состоящих из органических веществ, в виде клеток активного ила после аэротенков или биологической плёнки после биофильтров, которые после дезинфекции гибнут и являются повторным источником загрязнений как очищенных сточных вод, так и водоёмов, принимающих эти очищенные сточные воды.

Согласно СП [1, п.9.2.10.2], для глубокой очистки биологически очищенных сточных вод могут быть применены сооружения для удаления взвешенных веществ и реагентного удаления фосфора (фильтры и осветлители различных конструкций, ультрафильтрационные мембраны), глубокого

3

окисления органических и азотных загрязнений (биофильтры и биореакторы различных конструкций, биологические пруды, установки обработки окислителями - озоном и др.). Глубокая очистка также может быть применена для удаления из производственных сточных вод специфических загрязняющих веществ (солей тяжелых металлов, бионеразлагаемых органических соединений и др.) и снижения в них общего солесодержания (обратноосмотические мембраны и др.).

Следовательно, биологически очищенные сточные воды должны подвергаться процеживанию и фильтрации, чтобы максимально освободиться от взвешенных и органических веществ.

1.1. Выбор сооружений доочистки

Степень доочистки сточных вод от взвешенных веществ и органических загрязнений по БПКполн. определяется исходя из качества очищенных сточных вод после вторичных отстойников и предельно допустимого сброса загрязнений по условиям необходимой степени очистки сточных вод. В технологическую схему доочистки в первую очередь должны включаться те сооружения, которые требуют меньших затрат средств, площадей для их размещения, материалов и оборудования, надёжны в работе.

В практике проектирования наиболее часто для доочистки сточных вод от органических загрязнений и взвешенных веществ используют процеживающие и фильтровальные устройства, которые не требуют для нормальной работы высоких давлений и дефицитных материалов.

Процеживание очищенных сточных вод на барабанных сетках с размером ячеек 0,3*0,3 мм или 0,5*0,5 мм обеспечивает улавливание из воды наиболее крупных нерастворимых веществ, а для более полного улавливания частиц биоплёнки или активного ила применяются микрофильтры с размерами ячеек до 0,04*0,04 мм. Эти два типа устройств имеют похожие конструктивные элементы, поэтому объединяются в один общий тип устройств, хотя эти устройства не равноценны по эффективности очистки сточных вод. Барабанные сетки и микрофильтры целесообразно применять перед фильтрами с зернистой загрузкой, чтобы максимально снизить в сточной воде концентрацию взвешенных веществ, тем самым увеличить продолжительность фильтроцикла и уменьшить расход воды на промывку.

1.2. Сетчатые барабанные фильтры и микрофильтры

Барабанные сетки и микрофильтры типа БСБ и МФБ [3] можно использовать как самостоятельные сооружения для доочистки городских сточных вод, если эффект снижения концентрации загрязнений не велик. Допустимые значения эффекта очистки сточных вод на барабанных фильтрах и микрофильтрах можно принимать по табл. 1.

4

Таблица 1 Эффект очистки сточных вод на барабанных фильтрах и микрофильтрах

Барабанные сетки и микрофильтры обеспечивают очистку сточных вод за более короткое время чем фильтры с зернистой загрузкой, требуют меньших капитальных затрат на устройство зданий, ввода их в эксплуатацию. Применяются если в поступающей на них воде отсутствуют вещества, затрудняющие промывку сеток (смолы, жиры, масла и нефтепродукты). На сетках образуются колонии микроорганизмов. По мере обрастания сеток микроорганизмами биологической плёнкой или активного ила, эффективность работы этих устройств увеличивается, но скорость фильтрации и пропускная способность снижаются. Поэтому в период эксплуатации необходимо предусматривать промывку сеток водой под давлением 0,15 МПа. Число промывок барабанных сеток следует назначать 8-12 раз в сутки. Продолжительность каждой промывки должна быть не менее 5 мин с расходом промывной воды 1,0 – 1,5 % от расчётной производительности сетки.

Конструкция сетчатого барабанного фильтра приведена на рис. 1.

Рис. 1. Схема сетчатого барабанного фильтра [7, c. 402]:

1– барабан; 2–поперечные связи барабана; 3–продольные связи; 4–рёбра жёсткости; 5–трубы опорожнения; 6–входной канал; 7–передняя рама; 8–входная труба; 9–закладной патрубок; 10–цепочное колесо; 11–сточная труба; 12–передний подшипник; 13–электродвигатель; 14–редуктор; 15–шестерня; 16–бункер; 17–трубопровод промывной воды; 18–разбрызгиватель; 19–бактерицидные лампы; 20–водослив; 21–канал фильтрата; 22–задняя рама; 23–задний подшипник

5