Очищення суміші промислових і побутових стічних вод для спуску води до біологічних ставків

Переваги залізного  коагулянту:

1. добре працює при низькій температурі і при перепадах температур;

2. легше досягнути залишкового вмісту по залізу, оскільки ДР_Fe(OH)3  =   3,8·10^-38;
3. утворює більш густий, в порівнянні з алюмінієвими коагулянтами, осад, який швидше осідає і утримує у собі меншу кількість води;

Недоліки залізного коагулянту:

1. вимагається ретельне дозування, оскільки Fe(OH)₃  властиве нерівномірне осадження і налипання на стінках трубопроводів;
2. утворення забарвлених комплексів із сполуками органічного походження при значній концентрації органічних речовин у воді [1].

Процес коагуляції складається  з таких стадій (Рисунок 3.8):

1. інкубаційний період;
2. ріст частинок твердої фази;
3. старіння осаду.

Рисунок 3.3 – Зміна концентрації хлориду феруму (ІІІ) в розчині в часі.

Ділянка 1  відповідає інкубаційному  періоду, протягом часу якого 0 – τ_а концентрація розчину залишається практично постійною – час утворення центрів кристалізації (рисунок 3.7).

Ділянка 2: масовий ріст кристалів  і в період часу τ_а  ‒  τ_b відбувається зниження концентрації коагулянту у розчині, оскільки утворюється відповідний гідрооксид.

Ділянка 3: старіння та перекристалізація  осаду. За період часу τ_b – τ_с зниження концентрації коагулянту – повільна перекристалізація [1].

Відстоювання

Відстоюванням видаляється  основна маса завислих у воді домішок і скоагульованих пластівців.

На швидкість руху завислих частинок, що осаджуються, впливають: форма  і розміри частинок, їх густина  і коефіцієнт опору рідини руху частинок. При відстоюванні спостерігається  стиснення, що супроводжується зіткненням частинок, їх взаємним тертям і зміною швидкості як великих частинок, так  і малих. В такому випадку у рівнянні Стокса вводиться поправний коефіцієнт k, що враховує відхилення від звичайних параметрів:

U = ,

(3.4)

де U – швидкість руху частинок;

g – прискорення вільного падіння;

μ – коефіцієнт динамічної в’язкості;

ρ_т – густина частинки;

ρ_в – густина води.

 

Біохімічна очистка

 

Біохімічне очищення стічних  вод здійснюють для видалення  розчинених і колоїдних органічних речовин в процесі їх окислювання  або відновлення за допомогою  мікроорганізмів, здатних в ході своєї життєдіяльності здійснювати  їх мінералізацію.

Споруди біологічного очищення в природних умовах поділяють на:

1. Фільтраційні (поля зрошування і поля фільтрації), в яких стічна вода фільтрується через грнут, що містить аеробні бактерії, які отримують кисень з повітря.
2. Об’ємні (біологічні ставки і окислювальні канали), у яких стічна вода протікає крізь водоймище, куди кисень потрапляє за рахунок механічної аерації.

У штучних умовах застосовують біо- та аерофільтри, аеротенки, компактні установки з механічним аеруванням. Очищення стічних вод в цих спорудах здійснюється більш ефективно, оскільки в них штучним шляхом забезпечуються більш сприятливі умови для життєдіяльності мікроорганізмів (переважно за рахунок кращого забезпечення киснем з повітря).

Сутність процесу біологічного очищення стічних вод полягає  в тому, що в процесі фільтрації через грунт або зернисте середовище органічні забруднення затримуються в ньому, утворюючи біологічну плівку, населену великою кількістю мікроорганізмів. Плівка адсорбує колоїдні і розчинені речовини, дрібні суспензії і вони за допомогою аеробних бактерій в присутності кисню повітря перетворюються в мінеральні сполуки. Атмосферне повітря добре проникає у грунт на глибину 0,2-0,3 м, де і здійснюється найбільш інтенсивне біохімічне окислювання.

При глибокому очищенні найбільш часто вирішується задача нітрифікації, тобто окислення аміаку до азотної  кислоти. Для водоймищ громадського водокористування існують норми ГДК за біогенними елементами, зокрема для азоту, сольового аміаку до 2 мг/л.

         Фільтрування

Фільтрування – видалення з води домішок пропусканням води через зернисті чи інші фільтруючі матеріали. В якості фільтруючих матеріалів, крім зернистої загрузки, можуть бути тканини, сітки та інші матеріали. В залежності від швидкості протікання води через фільтр розрізняють такі види фільтрування:

1. повільне (V: 0,1 0,4 м/год.);
2. швидке (V: 5 25 м/год.);
3. надшвидке (V: 0,1 0,4 м/год.).

В залежності від розміру  частинок, що видаляються, розрізняють  декілька механізмів механічного фільтрування:

1. плівковий,якщо домішки утримуються на поверхні фільтруючого матеріалу;
2. обємний,якщо частинки осідають у порах зернистого матеріалу ;
3. одночасне утримання домішок в плівці та в середині пор.

У даній технологічній схемі використовується швидке фільтрування (V = 6 м/год.). При швидкому фільтруванні не наростає біоплівка. При швидкому фільтруванні на частинку діють такі сили:

1. сили адгезії (прилипання) між частинкою, що видаляється та зернами засипки;
2. протилежно діючі сили потоку, дія яких спрямована на відривання частинки, що видаляється з води, від зерна засипки. Дані сили мають назву – суфозія.

Фільтрування повинне здійснюватись від шару засипки з більшими зернами до шару засипки з меншими зернами. Конструкція фільтрів повинна забезпечувати рівномірний розподіл води по всій поверхні фільтруючого матеріалу.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Висновки

Наведено методи очистки та складено принципову технологічну схему очищення суміші промислових та побутових стічних вод для спуску їх до біологічних ставків. Дана схема складається з наступних стадій: проходження води крізь решітки; очищення води від більшої частини нафтопродуктів у нафтовловлювачі; подальше очищення води від решти нафтопродуктів та інших домішок І групи за рахунок безреагентної флотації; усунення домішок ІІ групи за допомогою коагуляції; відстоювання води для відділення осаду, що утворився під час коагуляції; для повного знезараження води та окиснення домішок, що залишились; спуск води до біологічних ставків.

          Головний апарат – відстійник-нафтовловлювач, для якого розраховані наступні параметри:

1. довжина відстійної частини: L = 22,5 м;
2. тривалість вспливання домішок: =
3. кількість осаду, який затримується за добу: G_oc = 0,15 м³/доб.

У роботі проведений детальний  опис кожної стадії наведеної технологічної  схеми.

Результати даної роботи можуть бути використані при підготовці стічних вод для спуску до природних водойм.

 

 

Список використаної літератури

1. Кабінет Міністрів України. Постанова від 25 березня 1999 р. N 465 “Про затвердження Правил охорони поверхневих вод від забруднення зворотними водами”.
2. Державний комітет будівництва, архітектури та житлової політики України. Наказ Держбуду України 19 лютого 2002 р. № 37 “Правила приймання стічних вод підприємств у комунальні та відомчі системи каналізації населених пунктів України”.
3. Запольський А.К. Водопостачання, водовідведення та якість води : Підручник / А.К.Запольський – К.: /Вища школа/, 2005. – 671 с.
4. Кульский Л.А., Строкач П.П. Технология очистки природных вод / Л.А. Кульский, П.П. Строкач – К.: /Вища школа/, 1981. – 328 с.
5. Ласков Ю.М., Воронов Ю.В., Калицун В.И. Примеры расчетов канализационых сооружений / Ю.М. Ласков, Ю.В. Воронов, В.И.Калицун – М.: /Стройиздат/, 1987. – 255с.
6. Министерство здравоохранения СССР. Главное санитарно- эпидемиологическое управление. 04.07.1988 N 4630-88.Санитарные правила и нормы охраны поверхностных вод от загрязнения СанПиН 4630-88.
7. Проскуряков В.А., Шмидт Л.И. Очистка сточных вод в химической промышлености/ В.А. Проскуряков, Л.И. Шмидт – Л.: /Химия/, 1977. – 464 с.
8. Правила охраны поверхностных вод 1991 г.. Общие требования к составу и свойствам воды водных объектов, используемых для рыбохозяйственных целей.
9. Астрелін І.М., Толстопалова Н.М. та ін. Методичні вказівки до виконання курсової, контрольної та лабораторних робіт з дисципліни «Теоретичні основи хімії та технології водо підготовки» / І.М. Астрелін, Н.М. Толстопалова та ін. – К.: /Політехніка/, 2002.
10. Жук В.М., Павлишин В.Г. Використання нафтовловлювачів для очищення поверхневого стоку / В.М. Жук, В.Г. Павлишин. – Л.: /Видавництво Львівської політехніки/, 2011. -  6 с.
11. Яковлев С.В., Карелин Я. А., Жуков А.И., Колобанов С.К. Канализация: Учебник для вузов/ С.В. Яковлев, Я.А. Карелин и др. – М.: /Стройиздат/, 1975. – 632 с.
12. Запольський А.К. Водопостачання, водовідведення та якість води : Підручник / А.К.Запольський – К.: /Вища школа/, 2005. – 671 с.
13. http://posibnyky.vntu.edu.ua/geologiya/13.1.htm
14. Яковлев С.В., Карелин Я. А., Жуков А.И., Колобанов С.К. Канализация: Учебник для вузов/ С.В. Яковлев, Я.А. Карелин и др. – М.: /Стройиздат/, 1975. – 632 с.
15. Кульский Л.А., Накорчевская В.Ф. Химия воды / Л.А. Кульский, В.Ф. Накорчевская – К.: /Вища школа/, 1983.
16. http://www.ngpedia.ru/id185968p1.html