Механическая очистка сточных вод.

1. Эффективность очистки сточных вод городской канализации определяется условиями спуска загрязненных вод в водоемы. Городское канализационное хозяйство выступает в качестве основной организации, принимающей на отведение и очистку сточные воды предприятий промышленности и несущей всю полноту ответственности за сброс очищенной воды в водоемы. Такой принцип устанавливают «Правила приема производственных сточных вод в системы канализации населенных пунктов. Изложенные в «Правилах» положения относятся главным образом к полной раздельной системе канализования объекта, поскольку в них не установлены принципы расчета допустимых сбросов загрязнений в дождевых водах, не установлена степень загрязненности вредными компонентами части, перехватываемой городской канализационной сетью дождевых вод и той части, которая направляется в водоем, отсутствуют данные по расчету степени очистки дождевых вод в сооружениях по накоплению и очистке стоков.

При полной раздельной системе канализования поверхностный сток с территории промышленных площадок не допускается сбрасывать в городские сети. Этот поток должен отводиться в водоем самостоятельной сетью и очищаться до установленных нормативов. В случае значительной загрязненности, серьезно влияющей на условия сброса сточных вод всех видов в данный водоем, к поверхностному стоку предъявляют такие же требования, как и к производственным сточным водам.

Общие требования к составу смеси сточных вод, поступающей на очистку, вытекают из условий сброса производственных стоков, количество которых может максимально достигать 50—60 % от общего расхода. В этом случае температура смеси не превысит в летнее время 30 °С (допускаемая для производственных вод температура 40 °С), рН не выйдет за пределы 6,5—8,5 (для пром. стоков 6,5—9).

По соотношению биогенных элементов в бытовых стоках разбавление в 2 раза производственными водами, даже лишенными азота и фосфора, позволяет успешно вести процесс биологической очистки.

Обеспечение нормальных условий эксплуатации очистных станций в первую очередь зависит от соблюдения технологического режима на промышленных предприятиях. В связи с этим на передний план выдвигаются четкий учет расходования, сброса, утилизации и ликвидации материалов и реагентов на производстве, что отражено в паспорте водного хозяйства.

 

2. Химико-технологический контроль тесно увязан с автоматизацией работы очистных станций и оснащенностью контрольно-измерительной аппаратурой, постоянно изменяется и совершенствуется. Минимально необходимый уровень контроля очерчен утвержденными методиками и инструкциями.

Руководствуясь унифицированными методами анализа сточных вод, возможно составить примерный обязательный (для составления водно-массовых балансов) перечень показателей состава исходных, частично или полностью очищенных сточных вод.

Показатели физических и органолептических свойств сточных вод: температура; мутность; окраска по разбавлению; запах.

Показатели санитарно-химической оценки состава сточных вод: рН воды; общее содержание примесей, в том числе минеральных; концентрация взвешенных веществ, в том числе мине­ральных; сухой остаток (содержание примесей в фильтрованной пробе), в том числе минерального характера.

Специфические показатели загрязнений: жиры; нефть и нефтепродукты; соли тяжелых металлов и др.

Точная оценка количества загрязнений позволяет составить водно-массовый баланс очистной станции и аргументирование маневрировать производственными мощностями.

Существенное значение имеет правильная организация отбора проб. Автоматические пробоотборники упрощают эту операцию. При ручном отборе следует учитывать такие моменты: объем разовых проб должен быть пропорционален расходу сточных вод, что должно быть отражено в инструкции либо на кривой соотношения наполнения лотка (трубы) в месте отбора и объема разовой пробы. Частота отбора должна соответствовать характеру изменений притока воды на очистную станцию. Отдельные залповые поступления загрязнений не должны проскакивать» между двумя пробоотборами.

3. Решетки. Эффективность работы решеток оценивается по частоте отказов, происшедших вследствие закупорок рабочих зазоров и трубопроводов отбросами. Особенно ощутимо влияние отбросов при обезвоживании осадка на центрифугах, сепараторах, очистке сточных вод в тонкослойных отстойниках.

Основной рабочий параметр — скорость движения воды в прозорах решетки в пределах 0,8—1,0 м/с — обусловлен разными причинами. Верхний предел предопределен продавливанием и проскоком отбросов через решетку и носит технологический характер. Нарушение его непосредственно увеличивает число от­казов. Нижний предел скорости связан с возможным накоплением песка и тяжелых минеральных примесей в канале перед решеткой, который работает в условиях пониженной скорости по сравнению с самоочищающей скоростью движения сточных вод. С технологической точки зрения небольшие скорости подвода отбросов к решетке благоприятствуют их задержанию.

Если на очистной станции организовать периодическую гидродинамическую прочистку каналов (брандспойтами – насадка на пожарный рукав) перед решетками, то возможно снизить скорость подвода отбросов и повысить эффект их задержания.

Существенное значение имеет улавливание волокнистых материалов — ниток, бечевок, тряпья, искусственного волокна, которые являются причиной образования плотных тромбов, формирующихся путем фильтрования воды через проницаемый первичный сгусток отбросов. Задержание волокнистых материалов требует изменения подхода к процеживанию сточных вод и применению методов намывного фильтрующего слоя.

Проскок отбросов снижается при подводе сточных вод под углом к прямоугольным стержням. Опыт работы решеток, установленных последовательно друг за другом, показывает, что на второй решетке задерживается до 50 % по объему отбросов, проскочивших через первую решетку. Количество задерживаемых отбросов увеличивается при повышении их содержания в сточных водах. Приведенные факты свидетельствуют о несовершенстве применяющегося оборудования и необходимости его модернизации.

Анализ состава задержанных отбросов вскрывает очевидную тенденцию увеличения количества отбросов из полимерных пле­нок, полиэтилена, легких пластмасс, которые не сбраживаются и не направляются в метантенк. Меняются условия дробления этих пластичных материалов. Пластмассовые пробки забивают отверстия решеток-дробилок, прочно закупоривают пазухи и рабочие зазоры механизмов и оборудования. С этих позиций разумно рассмотреть целесообразность дробления отбросов и их сбраживания. При удалении отбросов контейнерами отпадает необходимость также в их сортировке, трудоемкой и негигиеничной ручной операции.

В обязанности эксплуатационного персонала входит наблюдение за работой механизмов, проверка целостности рабочих органов, своевременное включение и выключение рабочих и резервных агрегатов. Включение и выключение решеток может производиться с местного диспетчерского пункта по изменению притока сточных вод.

Решетки-дробилки проверяются и осматриваются в часы минимального притока воды при выключенном приводе. Все виды профилактических работ на решетках-дробилках проводят при соответствующем обеспечении техники безопасности.

Песколовки. Песок в сточных водах может находиться в свободном состоянии и в механически связанном виде, когда он является составной частью агрегата, состоящего из смеси твердых органических при­месей и песка. Агрегатно не связанный песок задерживается в песколовках, рассчитанных на осаждение чистого песка под действием сил гравитации. Механически связанный песок осаждается вместе с окружающей его массой агрегата и вследствие этого имеет более низкую гидравлическую крупность. Для выделения связанного песка необходимо разрушение агрегата. Соотношение между массой свободного и связанного песка может быть определено путем отстаивания неосветленной пробы сточных вод в покое: свободный песок осаждается относительно быстро, в то время как связанный песок отделится за относительно больший промежуток времени.

Песколовки, рассчитанные на задержание связанного песка, имеют большую длину (в зарубежной практике до 60—90 м) либо включают в технологический процесс узел отмывки песка. Разрушение агрегатов обычно производится путем аэрации (аэрируемые песколовки) либо возмущением потока жидкости. Пере­мешивание сточных вод мешалками, насосами, в том числе водоструйными, обеспечивает отмывку песка. Такой же результат может дать гидромеханическое возмущение потока в ершовых смесителях, распределительных чашах, в зазорах полупогруженных щитов и других запорно-регулирующих устройствах. Дли­тельность воздействия возмущения, по аналогии с аэрируемыми песколовками, должна составлять 90—150 с; эта величина может быть определена экспериментально на стенде с заранее установленным градиентом скорости.

На полноту изъятия песка, помимо естественных свойств частиц и агрегатов, существенное влияние оказывает структура потоков жидкости в песколовках. Несовершенство гидравлического режима проявляется в резкой неравномерности распределения скорости движения воды в живом сечении песколовки, наличии транзитных потоков и образовании малоподвижных зон. Оценка гидравлического совершенства сооружения производится методом трассирования с последующим выражением результатов в виде коэффициента объемного использования либо другого показателя, образуемого на основе математической обработки кривой отклика.

Результаты трассирования сооружения связывают с элементами распределительных систем и геометрическими размерами песколовок либо с гидравлической крупностью песка в тех случаях, когда существенно изменяется скорость движения воды.

Критерии оценки эффективности работы песколовок не разработаны в достаточной мере. Очевидно, мерой оценки должно быть остаточное содержание песка, отдельно по связанной и свободной частям, чтобы иметь возможность оценить совершенство гидравлического режима и эффективность приемов по отмывке песка. Требует дальнейшей доработки техника отбора проб сточных вод, статистически достоверно описывающая поступление и вынос песка.

Среднесуточные, среднесменные и разовые пробы не гарантируют получение достоверного результата. Достаточно надежные результаты могут дать постоянные анализы осадка первичных отстойников на содержание песка. Анализы целесообразно проводить путем отмывки песка в сосудах с перемешиванием и медленной промывкой осадка чистой водой. Задержанная проба песка взвешивается после сушки, и одновременно проводится определение гидравлической крупности основной (по весу) массы. Микроскопированием определяется средний диаметр (в случае скатанной формы) частиц песка.

Простое определение эффекта задержания песка по содержанию его до и после песколовки без определения гидравлической крупности частиц, распределения его в свободном и связанном виде не раскрывает причин неудовлетворительной работы сооружений.