Состав и свойства осадка бытовых сточных вод (стр. 2 из 3)

Для предотвращения влияния тяжелых и крупных загрязнений на процесс биологической очистки ему предшествуют сооружения предварительной очистки . На маленьких стан-циях можно обойтись без первичного отстаивания, в этом слу-чае необходима предварительная обработка, которая должна включать полное удаление жиров .

Конструкция М.А. исключает возможность появления неуправ-ляемой денитрификации , как, например, подъем сгустков ила па поверхность. При высокой степени рециркуляции ила и сохранении на постоянном уровне его концентрации процесс осуществляется при низких нагрузках на ил. Этим устраняется риск возникновения засоров, связанных с низким рециркуляцион-ным расходом, подаваемым насосом.

Удаление азота . Достаточность аэробной фазы, в процессе которой сток нитрифицируется , и анаэробной фазы, при кото-рой происходит денитрификация, позволяет достичь высокой степени удаления азота, составляющий 80% и более, что на-ходится в значительной зависимости от температуры.

Помимо предварительных решеток, сооружений для удаления песка и жира и насосного оборудования установка S.A. включает следующее оборудование:

аэротенк;

вторичный отстойник с донными и поверхностными скребками;

резервуар стабилизации ила.

Типичная схема станций этого типа:

предварительные решетки (обычно механизированные);

удаление песка , если необходимо (аэрируемые песколов-ки);

удаление жира, если необходимо (часто объединяется с песко-ловками);

сжигание ила (если необходимо) на станции или совместно с бытовыми отходами на расположенной поблизости мусоро-сжигательной станции.

Еще одна возможность обработки осадка — прямое компости-рование сырого осадка с биологическими добавками (отсортированные бытовые отходы , виноградные стебли и т. п.).

Дополнительные сооружения . На очистной станции иногда дополнительно применяют третичную очистку , например, удаление фосфатов, денитрификацию, регулирование скорости рециркуляции активного ила.

Жиры и флотируемые вещества удаляются, в основ-ном, на этапе предварительной обработки , а в процессе первичного отстаивания собираются обычно сборным желобом и периодически удаляются.

К огда для удаления веществ, которые не осаждаются в обычных услоловиях, применяется интенсивная флокуляция , количество задержанного осадка значительно возрастает. Весьма перспек-тивным является использование органических полимеров, так как при этом к поступающей воде добавляется очень мало вещества. С другой стороны, все неорганические электро-литы ведут к образованию осаждаемых хлопьев гидроксидов, простых или сложных фосфатов и осаждаемых карбо-натов , которые неизбежно увеличивают количество осадка, удаляемого из отстойников. Более того, известь, когда она применяется в больших дозах, дает плотный осадок, особенно если при ее применении одновременно удаляются присутст-вующие в водекарбонаты; гидроксиды железа и алюми-ния осаждаются в виде очень неплотных и гидрофильных хло-пьев , которые не могут уплотняться. Увеличение массы осадка сопровождается еще более значительным увеличением его объема.

Процесс третичной очистки улучшает показатели качества очищенной воды после биологической или равнозначной ей очистки.

Потребность в применении третичной очистки возникает вслучаях, приведенных ниже в порядке возрастания требований к показателям качества очищенной воды

потребность в сельском хозяйстве, ирригация;

для целей охлаждения в промышленности;

поддержание биотического равновесия;

использование в промышленности;

пополнение подземных вод;

рыбоводство;

использование в хозяйственных целях вплоть до потребления человеком.

Степень очистки сточных вод будет меняться в зависимости от целей, для которых предназначена вода.

Известны следующие процессы третичной очистки:

доочистка, которая обеспечивает дальнейшее уменьшение кон-центрации взвешенных веществ и снижение концентрации по БПК5 ;

удаление фосфора для борьбы с эвтрофикацией озер;

нитрификация и денитрификация , направленные на снижение всего или части органического либо аммонийного азо-та ;

удаление бионеразлагаемых органических загрязне-ний (ХПК) и органических или неорганических токсич-ных веществ ;

снижение цветности и удаление поверхностно-активных веществ ;

обеззараживание и удаление патогенной микрофлоры .

Третичная очистка применима как для производственных, так и для бытовых сточных вод.

В естественных прудах вследствие роста водорослей значительно уменьшается содержание азота и фосфора , хотя сте-пень снижения их концентрации зависит от сезона. Однако про-блема удаления водорослей из сбрасываемой в водоемы очи-щенной воды в настоящее время не решена. В мелководных прудах длительное освещение оказывает обеззараживающий эффект.

Биологическая очистка может быть осуществлена фильт-рацией через почву.

Наиболее широко используется для доочистки фильтро-вание , которое основано на физическом процессе.

Прямое фильтрование через песчаную загрузку позволяет снизить концентрацию взвешенных веществ на 60—80% и уменьшить концентрацию соединений углерода на 30—40%. Чем ниже нагрузка на ил в предшествующем биологическом процессе , тем достигается более высокая эффективность очистки.

Удаление фосфатов весьма полезно, если очищенный сток сбрасывается в озеро или малопроточный водоем, так как сброс сточной воды, содержащий большое количество годных к потреблению водной растительностью фосфатов , может способс-твовать развитию эвтрофикации . Указанные фосфаты являются лимитирующим фактором для развития водной растительности и планктона. Вследствие этого в таких странах, как Швейцария, стремящихся защитить свои озера, заключено соглаше-ние о сбросе предельной максимальной дозы общих фосфа-тов около 1 мг/л в сточных водах, поступающих в озера или сбрасываемых близко от них.

В процессе обычной биологической очистки фосфор уда-ляется не полностью. Тем не менее благодаря бактериальному действию полифосфаты превращаются в годные для потреб-ления ортофосфаты . В то время как в поступающей в аэротенк сырой сточной воде две трети общего фосфора присутствуют в форме полифосфатов и одна треть — в форме ортофосфа-тов , для биологически очищенных сточных вод имеет место обратное соотношение.

Современные моющие средства являются основным источником полифосфатов ; количество фосфатов в стоке возрастает с увеличением использования моющих средств.

Для удаления фосфатов рекомендуются два процесса: симультанное осаждение введением солей железа или алюминия в активный ил и раздельное осаждение , кото-рое производится на третьей ступени очистки с флокуляцией и осаждением или флотацией . В последнем случае качество очищенного стока более высокое, поскольку содержа-ние взвешенных веществ и соответствующая им БПК5 также уменьшаются.

Симультанное осаждение в широких масштабах успешно применяется в Швейцарии. В процессе очистки используется большое количество реагентов , около 1—1,5 мг железа на 1 мг фосфатов (выраженных в РОг8 ), достигаемая эффективность составляет 80—90%. Активный ил становится более тяжелым иловый индекс падает. Влияние на эффективность очистки не отмечено, хотя определенные трудности имелись при низконагружаемом процессе. При анаэробном сбраживании избыточного ила, содержащего осажденные фосфаты , высвобождения фосфатов в рециркулирующий поток не наблюдалось.

В связи с получением данных, свидетельствующих о том что биологический процесс денитрификации позволяет осуществить сверхпоглощение фосфора бактериями , открывается новый подход к удалению фосфора . Однако, хотя пока и не ясно, можно ли при таком процессе достичь уровня содержания фос-фатов , требуемого правилами ряда стран, но он, вероятно, должен уменьшить значение химического удаления фосфатов.

Во французском стандарте общий азот упомянут в трех из шести уровней очистки.

Содержание азота регламентируется во многих странах, до-пустимые концентрации для сброса часто бывают очень низ-кими. Имеется ряд причин, объясняющих эти требования :

необходимость ограничения потребления кислорода в водоприёмнике, так как для окисления 1 мг аммонийного азота требуется около 4 мг кислорода ;

необходимость ограничения эвтрофикации озер и малопроточных водоемов (вэтом случае удаление азота должно сочетаться с удалением фосфатов );

обеспечение условий использования поверхностных речных вод для определенных промышленных и хозяйственных целей, когда присутствие азота или вредно, или запрещено.

Наиболее простым способом удаления азота является его окисление в процессе очистки до нитратных форм ( N / NO 3 - ), в которых он считается полностью безвредным. Действительно, при биологической нитрификации происходит переход от аммонийных форм N / NH 3 в нитратные с образованием промежуточных нитритов N / N 02 , которые, находясь в воде, отчасти токсичны для детей, и эти недостатки можно предотвратить при осуществлении процесса нитрификации . С другой стороны, в водном источнике возможны обратные процессы, известные как ассимилятивное восстановление . В конечном счете при нитрификации потребляется кислород , а следовательно, и энергия, тогда как при диссимилятивном восстановлении , когда нитраты пре-вращаются в газообразный азот , высвобождаемая часть кислорода , использованного ранее для нитрификации , потреб-ляется на окисление загрязнений, содержащих соединения углерода . Общая тенденция поэтому заключается в полном удалении азота . Возможны два способа: физико-химическое удаление ; биологическая нитрификация / денитрификация.