Сооружения для глубокой очистки сточных вод

Общие указания

6.232. Сооружения предназначены для обеспечения более глубокой очистки городских и производственных сточных вод и их смеси, прошедших биологическую очистку, а также для производственных сточных вод после механической, химической или физико-химической очистки перед сбросом в водные объекты или повторным использованием их в производстве или сельском хозяйстве.

6.233. В качестве сооружений для глубокой очистки сточных вод могут быть применены фильтры с зернистой загрузкой различных конструкций, сетчатые барабанные фильтры, биологические пруды, сооружения для насыщения сточных вод кислородом.

Выбор типа сооружений надлежит производить с учетом качества исходных сточных вод, требований к степени их очистки, наличия фильтрующих материалов и т.п.

6.234. Проектирование биологических прудов надлежит производить согласно пп. 6.198-6.215.

Фильтры с зернистой загрузкой

6.235. Фильтры с зернистой загрузкой рекомендуются следующих конструкций: однослойные, двухслойные и каркасно-засыпные (КЗФ).

В зависимости от конструкции и климатических условий фильтры следует располагать на открытом воздухе или в помещении. При расположении фильтров на открытом воздухе трубопроводы, запорная арматура, насосы и прочие коммуникации должны располагаться в проходных галереях.

6.236. В качестве фильтрующего материала допускается использовать кварцевый песок, гравий, гранитный щебень, гранулированный доменный шлак, антрацит, керамзит, полимеры, а также другие зернистые загрузки, обладающие необходимыми технологическими свойствами, химической стойкостью и механической прочностью.

6.237. Расчет конструктивных элементов фильтров надлежит производить согласно СНиП 2.04.02-84 и настоящим нормам.

6.238. Расчетные параметры фильтров с зернистой загрузкой для глубокой очистки городских и близких к ним по составу производственных сточных вод после биологической очистки следует принимать по табл. 52.

Расчет площади фильтров надлежит производить по максимальному часовому притоку за вычетом допустимой неравномерности, равной 15 %.

6.239. При проектировании фильтров с зернистой загрузкой следует предусматривать:

при подаче сточных вод после биологической очистки - установку перед фильтрами (кроме КЗФ) барабанных сеток;

водовоздушную промывку для однослойных, водяную - для двухслойных, водовоздушную или водяную - для каркасно-засыпных фильтров; при этом промывку следует осуществлять нехлорированной фильтрованной водой;

Таблица 52

Фильтр	Параметры фильтрующей загрузки	Высота слоя, м	Скорость фильтрования, м/ч, при режиме	Интенсивность промывки, л/(с×м^2)	Продолжительность этапа промывки, мин	Эффект очистки, %
Фильтрующий материал	гранулометрическая характеристика загрузки d, мм	по БПКполн	по взвешенным веществам
минимальная	максимальная	эквивалентная	нормальном	форсированном
Однослойный мелкозернистый с подачей воды сверху вниз	Кварцевый песок	1,2		1,5 - 1,7	1,2 - 1,3	6 - 7	7 - 8	Воздух (18-20)		50 - 60	70 - 75
Поддерживающие слои - гравий			-	0,15 - 0,2	Воздух (18-20) и вода (3-5)	10 - 12
		-	0,1 - 0,15
		-	0,1 - 0,15	Вода (7)	6 - 8
		-	0,2 - 0,25
Однослойный крупнозернистый с подачей воды сверху вниз	Гранитный щебень			5,5	1,2			Воздух (16)		35 - 40	45 - 50
Воздух (16) и вода (10)
Вода (15)
Двухслойный с подачей воды сверху вниз	Антрацит или керамзит	1,2		-	0,4 - 0,5	7 - 8	9 -10	Вода (14-16)	10 - 12	60 - 70	70 - 80
Кварцевый песок	0,7	1,6	-	0,6 - 0,7
Поддерживающие слои - гравий			-	0,15 - 0,25
		-	0,1 - 0,15
		-	0,1 - 0,15
		-	0,2 - 0,25
Каркасно-засыпной (КЗФ)	Кварцевый песок	0,8		-	0,9			Воздух (14-16) и вода (6-8)	5 - 7		70 - 80
Каркас - гравий			-	1,8	Вода (14-16)
		-	0,5

вместимость резервуаров промывной воды и грязных вод от промывки фильтров - не менее чем на две промывки;

при необходимости - насыщение фильтрованной воды кислородом согласно пп. 6.216-6.220;

трубчатые распределительные дренажные системы большого сопротивления;

для фильтров с подачей воды сверху вниз - устройство гидравлического или механического взрыхления верхнего слоя загрузки.

6.240. Для предотвращения биологического обрастания фильтров с зернистой загрузкой необходимо предусматривать предварительное хлорирование поступающих сточных вод дозой до 2 мг/л и периодическую обработку фильтра (2-3 раза в год) хлорной водой с содержанием хлора до 150 мг/л при периоде контакта 24 ч.

6.241. Проектирование фильтров с зернистой загрузкой для глубокой очистки производственных сточных вод следует производить по данным технологических исследований.

Фильтры с полимерной загрузкой

6.242. Фильтры «Полимер» следует применять для очистки производственных сточных вод от масел и нефтепродуктов, не находящихся а них в виде стойких эмульсий.

Фильтры допускается применять для очистки дождевых вод.

6.243. Допустимая концентрация масел и нефтепродуктов в исходной воде до 150 мг/л, взвешенных веществ - до 100 мг/л. Концентрация этих веществ в очищенной воде - до 10 мг/л.

6.244. В качестве загрузки надлежит принимать пенополиуретан крупностью 20´20´20 мм, плотностью 46-50 кг/м³, высотой слоя 2 м. Скорость фильтрования до 25 м/ч.

6.245. Фильтры следует размещать в здании с температурой воздуха не ниже 5 °С.

Сетчатые барабанные фильтры

6.246. Сетчатые барабанные фильтры следует применять для механической очистки производственных сточных вод, для установки перед фильтрами глубокой очистки сточных вод (барабанные сетки), а также в качестве самостоятельных сооружений глубокой очистки (микрофильтры). Степень очистки сточных вод, достигаемую на сетчатых барабанных фильтрах, допускается принимать по табл. 53.

Таблица 53

Сетчатые барабанные фильтры	Снижение содержания загрязняющих веществ, %
по взвешенным веществам	по БПКполн
Микрофильтры	50-60	25-30
Барабанные сетки	20-25	5-10

6.247. При применении барабанных сеток для механической очистки сточных вод в исходной воде должны отсутствовать вещества, затрудняющие промывку сетки (смолы, жиры, масла, нефтепродукты и пр.), а содержание взвешенных веществ не должно превышать 250 мг/л.

При использовании микрофильтров для глубокой очистки городских сточных вод содержание взвешенных веществ в исходной воде должно быть не более 40 мг/л.

6.248. Число резервных сетчатых барабанных фильтров надлежит принимать по табл. 54.

Таблица 54

Барабанные фильтры	Число
рабочих	резервных
Микрофильтры	До 4
Св. 4
Барабанные сетки	До 6
Св. 6

6.249. При применении сетчатых барабанных фильтров надлежит:

производительность и конструкцию принимать по паспортным данным заводов-изготовителей или по рекомендациям научно-исследовательских организаций;

предусматривать промывку водой, прошедшей сетчатые барабанные фильтры при давлении 0,15 МПа (1,5 кгс/см²);

постоянную с расходом для микрофильтров - 3-4 % расчетной производительности установки, барабанных сеток для механической очистки сточных вод - 1-1,5 %;

периодическую для барабанных сеток в схеме глубокой очистки сточных вод с числом промывок 8-12 раз в сутки, продолжительностью промывки 5 мин, расходом промывной воды 0,3-0,5 % расчетной производительности барабанной сетки.

СООРУЖЕНИЯ ДЛЯ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

Нейтрализация сточных вод

6.250. Сточные воды, величина рН которых ниже 6,5 или выше 8,5, перед отводом в канализацию населенного пункта или в водный объект подлежат нейтрализации.

Нейтрализацию следует осуществлять смешением кислых и щелочных сточных вод, введением реагентов или фильтрованием их через нейтрализующие материалы.

6.251. Дозу реагентов надлежит определять из условия полной нейтрализации содержащихся в сточных водах кислот или щелочей и выделения в осадок соединений тяжелых металлов по уравнению соответствующей реакции. Избыток реагента должен составлять 10 % расчетного количества.

При определении дозы реагента необходимо учитывать взаимную нейтрализацию кислот и щелочей, а также щелочной резерв бытовых сточных вод или водоема (водотока).

6.252. В качестве реагентов для нейтрализации кислых сточных вод следует применять гидроокись кальция (гашеную известь) в виде 5 % по активной окиси кальция известкового молока или отходы щелочей (едкого натра или калия).

Проектирование установок для приготовления известкового молока надлежит выполнять согласно СНиП 2.04.02-84.

6.253. Для подкисления и нейтрализации щелочных сточных вод рекомендуется применять техническую серную кислоту.

6.254. Для выделения осадка следует предусматривать отстойники со временем пребывания в них сточных вод в течение 2 ч.

6.255. Количество сухого вещества осадка М,кг/м³, образующегося при нейтрализации 1 м³ сточной воды, содержащей свободную серную кислоту и соли тяжелых металлов, надлежит определять по формуле

(80)

где А - содержание активной СаО в используемой извести, %;

А ₁ - количество активной СаО, необходимой для осаждения металлов, кг/м³;

А ₂ - количество активной СаО, необходимой для нейтрализации свободной серной кислоты, кг/м³;

А ₃ - количество образующихся гидроксидов металлов, кг/м³;

Е ₁ - количество сульфата кальция, образующегося при осаждении металлов, кг/м³;

Е ₂ - количество сульфата кальция, образующегося при нейтрализации свободной кислоты, кг/м³.

Примечание. Третий член в формуле не учитывается, если его значение отрицательное.

6.256. Объем осадка, образующегося при нейтрализации 1 м³ сточной воды, W_mud, %, определяется по формуле

(81)

где P_mud - влажность осадка, %.

Влажность осадка должна быть менее или равна разности 100 за вычетом количества сухого вещества, выраженного в процентах.

6.257. Осадок, выделенный в отстойниках, надлежит обезвоживать на шламовых площадках, вакуум-фильтрах или фильтр-прессах. При проектировании отстойников и сооружений по обезвоживанию следует руководствоваться требованиями соответствующих разделов настоящих норм.

6.258. Все резервуары, трубопроводы, оборудование, соприкасающиеся с агрессивными средами, должны быть защищены соответствующей изоляцией.

Реагентные установки

6.259. Реагентную обработку необходимо применять для интенсификации процессов удаления из сточных вод грубодисперсных, коллоидных и растворенных примесей в процессе физико-химической очистки, а также для обезвреживания хром- и циансодержащих сточных вод.

В случае содержания биогенных элементов в сточных водах, подлежащих биологической очистке, ниже норм, указанных в п. 6.2, следует предусматривать их искусственное пополнение (биогенную подпитку).

6.260. В качестве реагентов следует применять коагулянты (соли алюминия или железа), известь, флокулянты (водорастворимые органические полимеры неионогенного, анионного и катионного типов).

6.261. Вид реагента и его дозу надлежит принимать по данным научно-исследовательских организаций в зависимости от характера загрязнений сточных вод, необходимой степени их удаления, местных условий и т.п. Для сточных вод некоторых отраслей промышленности и городских сточных вод дозы реагентов допускается принимать по табл. 55.

Таблица 55

Сточные воды	Загрязняющие вещества	Концентрация загрязняющих веществ, мг/л	Реагенты	Доза реагента, мг/л
извести	солей алюминия	солей железа	анионного флокулянта по активному полимеру	катионного флокулянта по активному полимеру
Нефтеперерабытывающих заводов, нефтеперевалочных баз	Нефтепродукты	До 100	Соли алюминия совместно с анионным флокулянтом или без него, катионные флокулянты	-	50 - 75	-	0,5	2,5 - 5
100 - 200	-	75 - 100	-	1,0	5 - 10
200 - 300	-	100 - 150	-	1,5	10 - 15
Машиностроительных, коксохимических заводов	Масла	До 600	Соли алюминия или железа совместно с анионным флокулянтом или без него, катионные флокулянты	-	50 - 300	50 - 300	0,5 - 2	5 - 20
Пищевой промышленности, шерстомойных фабрик, заводов металлообрабатывающих, синтетических волокон	Эмульсии масел и жиров		Соли алюминия или железа совместно с анионным флокулянтом или без него	-			-	-
	-			0,5 - 3	-
	-			0,5 - 3	-
	-			0,5 - 3	-
Целлюлозно-бумажной промышленности	Цветность (сульфатный лигнин), град ПКШ		То же	-			-	-
	-			-	-
	-	400 - 500	400 - 500	-	-
Цветность (лигносульфат), град ПКШ		Известь СаО		-	-	-	-
		-	-	-	-
Шламовые воды углеобогатительных фабрик, шахтные воды	Суспензия угольных частиц	До 100	Анионный флокулянт	-	-	-	2 - 5	-
100 - 500	-	-	-	5 - 10	-
500 - 1000	-	-	-	10 - 15	-
1000 - 2000	-	-	-	15 - 25	-
Бумажных и картонных фабрик	Суспензия целлюлозы	До 1000	Соли алюминия совместно с анионным флокулянтом	-	50 - 300	-	0,5 - 2	-
Катионный флокулянт	-	-	-	-	2,5 - 20
Городские и бытовые	БПКполн	До 300	Соли алюминия совместно с анионным флокулянтом или без него	-	30 - 40*	-	0,5 - 1,0	-
-	40 - 50*	-	-	-
Взвешенные вещества	До 350	Соли железа совместно с анионным флокулянтом или без него	-	-	40 - 50**	0,5 - 1,0	-
-	-	100 - 150***	0,5 - 1,0	-
-	-	50 - 70***	-	-
Катионный флокулянт	-	-	-	-	10 - 20

Примечание. Дозы реагентов приведены по товарному продукту, флокулянтов - по активному полимеру, за исключением: * - по Al₂O₃, ** - по FeSO₄, *** - по FeCl₃.

6.262. При обработке воды коагулянтами необходимо поддерживать оптимальное значение рН подкислением или подщелачиванием ее.

Для городских вод при рН до 7,5 следует применять соли алюминия, при рН свыше 7,5 - соли железа.

6.263. Приготовление, дозирование и ввод реагентов в сточную воду надлежит предусматривать согласно СНиП 2.04.02-84.

6.264. Смешение реагентов со сточной водой следует предусматривать в гидравлических смесителях или в подводящих воду трубопроводах согласно СНиП 2.04.02-84.

Допускается применять смешение в механических смесителях или в насосах, подающих сточную воду на очистные сооружения.

В случае использования в качестве реагентов железного купороса следует использовать аэрируемые смесители, аэрируемые песколовки или преаэраторы, обеспечивающие перевод закиси железа в гидрат окиси. Время пребывания в смесителе в этом случае должно быть не менее 7 мин, интенсивность подачи воздуха 0,7-0,8 м³/м³ обрабатываемой сточной воды в 1 мин, глубина смесителя 2-2,5 м.

6.265. В камерах хлопьеобразования надлежит применять механическое или гидравлическое перемешивание.

Рекомендуется использовать камеры хлопьеобразования, состоящие из отдельных отсеков с постепенно уменьшающейся интенсивностью перемешивания.

6.266. Время пребывания в камерах хлопьеобразования следует принимать, мин: при отделении скоагулированных взвешенных веществ отстаиванием дли коагулянтов - 10-15, для флокулянтов - 20-30, при очистке сточной воды флотацией для коагулянтов - 3-5, для флокулянтов - 10-20.

6.267. Интенсивность смешения сточных вод с реагентами в смесителях и камерах хлопьеобразования следует оценивать по величине среднего градиента скорости, которая составляет, с^-1:

для смесителей с коагулянтами - 200, с флокулянтами - 300-500;

для камер хлопьеобразования: при отстаивании для коагулянтов и флокулянтов - 25-50; при флотации - 50-75.

6.268. Отделение скоагулированных примесей от воды следует осуществлять отстаиванием, флотацией, центрифугированием или фильтрованием, проектируемыми согласно настоящим нормам.