Доочистка бытовых сточных вод и очистка поверхностного стока

ДООЧИСТКА БЫТОВЫХ СТОЧНЫХ ВОД И ОЧИСТКА ПОВЕРХНОСТНОГО СТОКА

Доочистка сточных вод фильтрованием, флотацией и сорбцией     

Рассмотренная выше технология очистки бытовых сточных вод позволяет снизить в них концентрацию загрязнений по БПК до 10-20 мг/л, по взвешенным веществам - до 10-15 мг/л. В связи с непрерывным ростом водопотребления и водоотведения суммарное количество сбрасываемых в окружающую среду органических веществ с очищенными сточными водами не снижается и даже в некоторых районах растет. Этот процесс вызывает необходимость более глубокой, чем указано, очистки воды, т.е. проведения дополнительной очистки, которую теперь называют доочисткой. Под доочисткой понимается комплекс мероприятий и сооружений, дополняющий сложившиеся технологические схемы очистки сточных вод. Если, применительно к бытовым (городским) сточным водам, механическую очистку считать I ступенью, а биологическую - II ступенью, то доочистка может составлять III ступень (третичную очистку).

В задачу доочистки может входить также освобождение очищенных сточных вод от соединений фосфора и азота, которые при сбросе в замкнутые и малопроточные водоемы переудобряют их, вызывая эвтрофикацию (интенсивное развитие водорослей). При использовании таких вод в техническом водоснабжении наблюдается быстрое биологическое обрастание трубопроводов и оборудования.

Дополнительную очистку биологически очищенных сточных вод осуществляют фильтрованием на фильтрах с зернистой загрузкой и сетчатыми элементами, флотацией, сорбцией и в биологических прудах.

Наиболее распространенным является фильтрование через зернистую загрузку, как и при осветлении на фильтрах систем водоснабжения. В результате доочистки на фильтрах задерживаются мелкодисперсные частицы взвеси и активный ил, выносимый из вторичных отстойников. Фильтры позволяют снизить содержание взвешенных веществ на 70-80%, БПК - на 50-70%, ХПК - на 30-40%. При использовании коагулянтов и флокулянтов степень доочистки может существенно увеличиться.

Схема узла доочистки с фильтрами приведена на рис.1. Объем приемных резервуаров рассчитывают с учетом неравномерности притока воды, режима работы насосов и фильтров. Допускаемая перегрузка фильтров принимается до 15% при постепенном наращивании скорости фильтрации. Объем резервуаров промывной воды и сборных резервуаров грязных промывных вод рассчитывают на две промывки. В приемном резервуаре и резервуарах грязных промывных вод предусматривается барботирование. Промывные загрязненные воды сбрасываются в голову очистных сооружений. Фильтры в климатических зонах с расчетной зимней температурой ниже - 25 °С размещаются в зданиях, в других случаях проектируются открытыми.

     
Рис.1. Технологическая схема станции (узла) доочистки сточных вод фильтрованием

Фильтры применяются в основном двух типов: однослойные - с загрузкой, выполненной из однородного фильтрующего материала, и двухслойные - с загрузкой из различных материалов (рис.2). Подача воды в однослойных фильтрах осуществляется как сверху, так и снизу, в двухслойных фильтрах - только -сверху. В качестве загрузки однослойных фильтров принимается кварцевый песок (эквивалентным диаметром 1,5-1,7 мм) высотой 1,2-1,3 м и подстилающий слой из гравия высотой 0,5-0,6 м. В двухслойном фильтре верхний слой состоит из дробленого антрацита крупностью 1,5-1,7 мм высотой 0,4-0,5 м, а нижний - из кварцевого песка диаметром 1,5-1,8 мм высотой 0,6-0,7 м на слое гравия 0,5-0,6 м. Скорость фильтрования в нормальном режиме не превышает 6-8 м/ч, в форсированном составляет 7-10 м/ч.

     
Рис. 2. Схема устройства двухслойного фильтра:

1 - трубопровод фильтруемой воды;

2 - карман;

3 - желоб для распределения фильтруемой воды и отвода промывной;

4 - выпуск промывной воды;

5 - подача промывной воды;

6 - отвод фильтрованной воды;

7 - дренаж;

8 - антрацитовая загрузка;

9 - песчаная загрузка:

10 - гравий

Для предотвращения биологического обрастания загрузки рекомендуется предусматривать предварительное хлорирование по ступающих вод дозой до 2 мг/л и периодическую ее обработку хлорным раствором с концентрацией хлора 100-200 мг/л не менее двух раз в год. Продолжительность контакта загрузки с хлор ной водой 24 ч. При выпуске дочищенных вод в водоем он подлежат обеззараживанию как после полной биологической очистки.

При исходной концентрации взвеси 15-20 мг/л в однослойном фильтре с подачей воды сверху продолжительность фильтроцикла принимается 12 ч, при подаче воды снизу увеличивается до 24 ч, в двухслойных фильтрах она составляет также 24 ч.

В целях восстановления фильтрующей способности однослойных фильтров производят водяную или водовоздушную промывку. Для удаления слоя активного ила, образующегося на загрузке, применяют предварительную поверхностную промывку фильтров с помощью механизма для рыхления, установленного над загрузкой в каждой секции. Механизм реверсивно движется по специальным рельсам, одновременно передвигая две дырчатые трубы, расположенные на высоте 100 мм над поверхностью загрузки. В трубы под давлением подается вода, и выходящие из отверстий труб струи рыхлят верхний слой загрузки на глубину 200 мм.