ПРОЦЕССЫ ДООЧИСТКИ БИОЛОГИЧЕСКИ ОЧИЩЕННЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД

Фильтрование (механический способ доочистки). Наряду с известной общностью процессов доочистки бытовых и производственных сточных вод в этих процессах имеются существенные отличия, обусловленные различным составом фильтруемых суспензий. Сточные воды промышленных предприятий даже после биологической очистки содержат значительное количество загрязнений, характерных для различных производств, например эфирорастворимые вещества, масла, смолистые вещества, целлюлозу, лигнин и т. д. Эти вещества способны оказывать влияние на механизм процесса фильтрования через зернистую загрузку и изменять структуру отложений в большей степени, чем загрязнения бытовых сточных вод.

Свойства различных производственных сточных вод в результате биологической очистки не становятся одинаковыми, и они влияют на выбор конструктивных и технологических параметров фильтров: типа и крупности зерен загрузки, высоты ее слоя, направления потока жидкости, условий регенерации загрузки, средств обработки промывной воды и т. п. Уточненные параметры могут быть получены в результате экспериментальных исследований на реальных сточных водах различных промышленных предприятий.

При проектировании скорых фильтров для очистки производственных сточных вод рекомендуется предусматривать перед фильтрами установку барабанных сеток с ячейками размером 0,5—1 мм и расчетной скоростью процеживания 40—50 м3/(м2-ч).

Для доочистки биологически очищенных сточных вод применяются фильтры с направлением потока сверху вниз и снизу вверх. Анализ опубликованных результатов по доочистке и изучению конструкций скорых фильтров показывает, что наряду с фильтрами с направлением потока снизу вверх весьма перспективными конструкциями являются фильтры с многослойной и крупнозернистой загрузками.

При направлении потока сверху вниз следует применять двухслойные фильтры. Для кварцевых фильтров с подачей воды сверху и снизу рекомендуемая скорость фильтрования 5—7 м3/(м2-ч), для двухслойных— 8—10 м3/(м2-ч) и в отдельных случаях — до 15 м/ч. Увеличение скорости фильтрования свыше 15 м3/(м2-ч) приводит к резкому ухудшению качества профильтрованной воды. Фильтрование биологически очищенных производственных сточных вод через зернистые фильтры позволяет получить снижение БПКполн на 70—80%, ХПК на 30—40%, концентрации эфирорастворимых веществ на 40%, концентрации взвешенных веществ на 70—90%.

Дополнительно по теме канализация:

Промывку фильтров можно осуществлять профильтрованной или любой другой водой при концентрации взвешенных веществ в последней не более 20 мг/л.

Интенсивность промывки для кварцевых фильтров с подачей воды снизу и сверху (А?ЭКВ=1,43 мм) составляет 16—18 л/(м2-с), для двухслойных— 14—16 л/(м2-с); продолжительность промывки фильтров 6—8 мин, двухслойных — 8—10 мин; расход промывной воды 3—4% общего количества профильтрованной воды.

Для скорых фильтров с фильтрованием снизу следует предусматривать водовоздушную промывку со следующим режимом: продувка воздухом в течение 1—2 мин с интенсивностью 18—20 л/(м2-с); водо-воздушная промывка в течение 8—10 мин с интенсивностью подачи воды 3—4 л/(м2-с) или промывка в течение 4—5 мин с интенсивностью подачи воды 6—7 л/(м2-с). При подаче воды сверху предусматриваются устройства для гидравлического или механического взрыхления верхнего слоя загрузки.

Межрегенерационный период работы принимают: для кварцевых фильтров с подачей воды сверху при исходной концентрации взвеси 15—20 мг/л 12 ч и при 20—40 мг/л 8 ч, для фильтров с подачей воды снизу и двухслойных при исходной концентрации 15—20 мг/л 24 ч и при 20—30 мг/л 16 ч.

Для промывки фильтров однослойных и двухслойных при подаче воды снизу необходимо предусматривать устройство воздухоотделителей и вместимость резервуаров промывной воды и грязных вод от промывки фильтров не менее чем на две промывки; при фильтровании снизу — предусматривать мероприятия по стабилизации скорости фильтрования, при этом колебания скорости допускать не более чем на ±15%, и по насыщению воды кислородом воздуха.

Грязные промывные воды следует отстаивать в течение 2 ч, отсто-енную воду направлять в аэротенки, осадок — в сооружения для обработки осадка.

Периодически, один раз в 2—3 мес, необходимо промывать фильтры хлорной водой с концентрацией хлора 0,2—0,3 г/л. Продолжительность контакта хлорной воды с загрузкой должна составлять 20—24 ч.

Биологические пруды. Для доочистки производственных сточных вод после сооружений биологической очистки применяются биологические пруды (биологический способ доочистки). В биологических прудах достигаются дальнейшее уменьшение содержания взвешенных веществ и биогенных элементов, полное насыщение кислородом выходящего стока и снижение его токсичности.

В биологических прудах, в отличие от природных водоемов, процессами самоочищения можно управлять. Их предусматривают на необходимую продолжительность пребывания воды, с естественной или искусственной аэрацией. Масса микроорганизмов в единице объема прудовой воды обычно выше, чем в воде открытого водоема, вследствие чего скорость процесса биологической доочистки в пруде может быть большей, чем в водоемах. При наличии отработанной теплой воды можно в известной степени управлять и температурой воды в биологических прудах. Сочетание биологических прудов с сооружениями биологической очистки позволяет обеспечить высокое качество очистки сточной жидкости независимо от сезона года, даже зимой.

Опыт использования биологических прудов показывает, что при продолжительности пребывания в них воды 7—8 суток в зимний сезон температура воды снижается с 20—22° С (на входе в пруд) до 4—7° С (на выходе из пруда).

В теплый период года возможно цветение воды, при котором БПКполн выходящей из пруда воды трудно снизить ниже 5—6 мг/л, а содержание взвешенных веществ — ниже 15—30 мг/л.

Биологические пруды доочистки рекомендуется проектировать прямоугольной формы, секционные, по четыре секции, что дает возможность их периодически очищать. Располагать пруды необходимо таким образом, чтобы направление движения воды было перпендикулярно господствующему направлению ветра.

В практике очистки и особенно доочистки сточных вод широкое распространение получают аэрируемые пруды ( 5.56) благодаря их технологическим и экономическим преимуществам, к числу которых в первую очередь следует отнести возможность работать без образования избыточного активного ила и простоту эксплуатации этих сооружений.

Эффективная доочистка сточных вод в аэрируемых прудах в различных климатических условиях достигается путем применения аэрационного оборудования, которое может обеспечить необходимую скорость массопередачи по кислороду, большую зону обслуживания при глубине пруда не менее 3 м и возможность нормальной работы в период ледостава без переохлаждения доочищаемых промышленных стоков.

Применение в биологических прудах конструкции аэратора Лен-ниихиммаша, разработанной совместно с ВНИИБП, показывает, что интенсивная аэрация и поглощение кислорода жидкостью из атмосферного воздуха могут быть достигнуты с помощью всасывающего устройства заглубленного типа, состоящего из статора и ротора. В связи с тем что турбина всасывающего устройства отделена от основного объема жидкости неподвижным лопастным статором, зона перемешивания относительно невелика. Для обеспечения турбулентного переноса кислорода в прудах глубиной 3—4 м и поддержания частиц активного ила во взвешенном состоянии на значительном удалении от аэратора (до 30— 40 м) его необходимо оборудовать дополнительным перемешивающим приспособлением, в качестве которого используется турбина открытого типа.

При выпуске сточных вод в проточные водоемы, обеспечивающие начальную кратность разбавления не более чем в 5—10 раз, следует применять комбинированную биологическую очистку сточных вод, включающую очистку в аэротенках и глубокую очистку стоков в аэрируемых прудах, работающих на рециркулируемом активном иле.