Очистные сооружения канализации: секреты грамотного выбора.

Главная / Развод

Строительство загородного дома сопряжено с некоторыми неудобствами. Одно из них – отсутствие централизованной системы канализации. Ставить «удобства» во дворе сегодня никто не хочет. Решением проблемы стали автономные станции. Современные очистные сооружения канализации достаточно компактны и в состоянии справиться с возложенной на них задачей.

Очистные сооружения канализации: принцип работы

Современный рынок предлагает огромный ассортимент очистных сооружений. Но принцип работы у всех схож.

1 этап. Механическая очистка стоков, после которой вода практически полностью лишается взвешенных включений. Методы:

отстаивание;
жироулавливание;
фильтрование.

2 этап. Расщепление оставшейся в осветленных водах органики.

Осветленной водой принято называть ту воду, которая поступает после механической очистки. На данном этапе она попадает на биофильтры, где и происходит расщепление органики. В результате выпадает осадок в виде ила и выделяются газы.

3 этап. Дополнительное обеззараживание воды. Происходит оно благодаря химическим средствам.

Технически чистая вода сбрасывается в водоем или на грунт.

В условиях большого города, где имеется центральная канализационная система, проблема стоков обходит частные лица стороной (при условии должного подхода администрации города к данному вопросу). В небольших поселках, в загородных коттеджах все проблемы приходиться решать самостоятельно.

Сначала составляется псд очистных сооружений канализации. Без инженерного образования сделать это крайне трудно. Необходимо понимать, что за загрязнение окружающей среды в случае неправильно построенной системы отведения стоков Вас никто по головке не погладит.

Следующий этап – выбор очистного сооружения. Определяющие показатели – тип, производительность.

Очистные сооружения канализации для поселка:

1) Накопительная емкость.

Один из простейших методов организации локальной системы канализации. Это емкость из пластика для сбора и временного хранения стоков. В дальнейшем требуется периодическое выкачивание собранного материала ассенизаторской техникой.

Преимущества канализационной накопительной емкости:

небольшая стоимость;
простейшая установка.

Недостатки:

дорогое обслуживание (за услуги ассенизаторов придется каждый раз платить).

Накопительную емкость лучше выбирать тогда, когда предполагается небольшой объем стоков. Ее хорошо установить на даче, используемой для периодического отдыха.

2) Септик.

Энергонезависимая установка из пластика. Очистка стоков происходит методом механического отстаивания и с помощью анаэробных бактерий.

Септики можно сделать самостоятельно из

железобетона;
колодезных колец;
кирпича.

Важно качественно герметизировать камеры, чтобы сточные воды не попали в грунт.

Минусы самодельных септиков:

большой объем площади для сооружения;
трудоемкость строительного процесса.

Монтаж готового септика можно выполнить в течение двух-трех дней.

Вода, вышедшая из установки, не может быть сброшена сразу в водоем. Она еще недостаточно чистая. Нужно дополнительно обустраивать систему почвенной фильтрации. Сделать это возможно только в легких грунтах. Строить систему доочистки в глинистых почвах очень дорого.

Слой песка и щебня для доочистки стоков в профессиональной среде называется полем фильтрации. Средний срок службы этого поля – десять лет. Затем нужно менять слой дренажа или местоположение поля фильтрации.

3) Аэрационная установка.

Устройство для биологической очистки стоков. Отходы не собираются в какой-либо емкости и не отстаиваются. Аэробные микроорганизмы разрушают органические вещества. На выходе – техническая вода и ил. Яркий пример аэрационной установки – очистные сооружения канализации Топас (не «Топаз»; ТОП – часть фамилии Яна Топола, разработчика системы; АС – активационная система).

Преимущества аэрационных установок:

компактные размеры, нет нужды оборудовать поле фильтрации;
отсутствие шума и запаха;
степень очистки сточных вод до 98%;
возможность выбрать производительность станции (от установки для одного дома до установки для целого поселка).

Недостатки:

высокая стоимость станции;
для работы требуется электроэнергия.

Чтобы выбрать очистное сооружение, нужно анализировать следующие параметры:

объем стоков в сутки (зависит от количества проживающих в доме человек и числа сантехнических приборов; средний расход воды на одного человека – двести литров);
как часто будут пользоваться канализацией (только один сезон, как на даче, или круглый год);
топография и геология участка (характер грунта, глубина залегания грунтовых вод, удаленность от открытых водоемов и колодцев, размер участка, уровень промерзания грунта в зимнее время и т.п.).

Очистные сооружения ливневой канализации

Ливневая канализация предназначена для сбора и транспортировки талых дождевых вод. Обычная очистная канализация для этих целей не подходит. Поэтому были разработаны специальные сооружения ливневой канализации. Основная их задача – отвести осадки от фундамента дома, газонов, дорожных покрытий, грядок и т.п.

Система ливневой канализации:

установленные на крыше желоба для сбора талой воды;
воронки и водосточные трубы, направляющие и транспортирующие воду в дождеприемник (его оснащают фильтром, препятствующим попаданию в систему крупного мусора);
система труб и лотков, по которым вода попадает в накопительный колодец или ближайший овраг.

На различных участках системы транспортировки устанавливают песколовки с мусоросборными контейнерами. Эти устройства фильтруют поток. Периодически их нужно будет очищать.

Современные очистные сооружения канализации – это удобные установки, эффективно очищающие сточные воды. Их грамотное использование обеспечит комфорт жильцам и сохранит экологию местности.

Локальные очистные сооружения канализации (ЛОС) бывают нескольких типов в зависимости от применяемого принципа очищения бытовых сточных вод. Каждый способ очистки имеет свои достоинства и недочеты, но всегда находит применение в той или иной ситуации. Локальные очистные сооружения канализации работают комплексно, то есть – очистка происходит в несколько этапов, и заключительным является получение чистой технической воды, пригодной для бытовых нужд (кроме стирки и приготовления пищи).

Очистные канализационные сооружения

Утилизировать вредные примеси из канализационных стоков можно разными способами:

Механическая очистка.
Биологическая очистка и фильтры.
Физико-химическое очищение сточных вод.
Дезинфицирование канализационных сточных вод.

Механическая очистка

Первый и самый грубый вариант очистки — локальные очистные сооружения канализации, в которых первым барьером установлены механические фильтры. Фильтрация подготавливает сточные воды к очистке биологической. Здесь задерживаются крупные твердые фракции при прохождении стоков через отстойники, септики, песколовки, металлические фильтры-сетки, мембраны и решетки, задерживающие нерастворимые фракции. Весь принцип работы очистных сооружений канализации при механической очистке сточных вод состоит из нескольких последовательных шагов:

Решетки, сетки и металлическое сито удерживают крупный мусор и фракции органического и минерального происхождения.
Пескоуловители не дают мелким частицам проходить дальше по циклу очистки.
Мембрана удаляет оставшиеся мелкие фракции – это называется глубокая очистка.
В отстойнике вода очищается от остальных взвешенных частиц.

После этих четырех этапов очистки вода может очиститься на 60-70%. После нескольких лет эксплуатации ЛОС требуется частичная реконструкция очистных сооружений канализации с заменой фильтров.

Биологическая очистка сточных вод

Если требуется дальнейшая очистка, то используют биологический способ. В резервуары с очищенными механически сточными водами заселяются анаэробные микроорганизмы и бактерии, которые питаются остатками органических веществ. На этом этапе очистки может работать активный ил, биологические фильтры или может быть запущен процесс анаэробного брожения.

Физико-химический этап предусматривает использование различных химических веществ и примесей для улучшения качества очищаемой воды. Это такие сложные процессы, как озонирование, хлорирование и другие химические реакции. Поэтому строительство очистных сооружений канализации должно проводиться только профессионалами и по предварительно разработанному проекту.

Если в системе очистки предусмотрен сброс стоков в искусственный (естественный) водоем, то необходимо дезинфицировать воду. Это делается при помощи УФ фильтров или обработкой хлором в течение 30 минут.

Очистка при помощи септиков

Но такие методы очистки канализационных стоков эффективны для города. А что делать дачникам или владельцам загородных коттеджей и домов? Самые актуальные очистные сооружения канализации для поселка или дачного домика – это септики. А если существует спрос, то будет и предложение. Промышленность и частные предприятия предлагают много различных вариантов таких автономных установок, работающих по-разному. Поэтому проблему отводов стоков и очистки для отдельно стоящих зданий решают автономные очистные сооружения канализации.

Септик – это резервуар большой емкости, который устанавливается на участке на определенную глубину. Для каждого рельефа местности рекомендуется подобрать наиболее эффективную установку, поэтому предварительное проектирование очистных сооружений канализации является неотъемлемой частью строительства ЛОС. Сточные воды очищаются за счет выпадения твердых фракций в осадок. Дополнительно и окончательно вода очищается в фильтрационном поле. После этого ее можно сливать в грунт или пользоваться в технических целях.

Если установить дополнительные фильтры, то можно откачивать воду 1 раз в 4-5 лет – периодичность зависит от объема камер септика. В качестве системы доочистки используются аэротенки.

Аэротенк – это приспособление для биологической очистки сточных вод. Он представляет собой систему резервуаров, заселенных микроорганизмами. После такой обработки вода пригодна для сброса в грунт.

Правильная эксплуатация очистных сооружений канализации позволяет повысить качество до 98%. Недостатком такого способа является обязательное наличие электричества или хорошей естественной приточно-вытяжной вентиляции, чтобы бактерии не погибли без кислорода и то, что нельзя превышать установленные объемы стоков, иначе бактерии не справятся с очисткой. Тандем биофильтров и септика намного улучшает качество воды.

Обеззараживание ультрафиолетом помогает защитить воду от заражения вирусами и болезнетворными организмами. Ультрафиолетовая установка применяется комплексно, в составе других очистных сооружений, так как ее функция – не очищать воду, а только обеззараживать ее. УФ установка дезинфицирует воду на 99%, но недостаток ее использования тот же – наличие электричества, что повышает и без того немаленькую стоимость станции.

А как работают очистные сооружения канализации с применением биологической очистки сточных вод? Биологическая очистка стоков канализации — самый эффективный способ. Устанавливать сооружения биологической очистки сточных вод можно рядом с жилыми домами и в любых климатических поясах. Срок эксплуатации такой системы -30-50 лет.

Недостаток такой очистки — присутствие неприятного запаха, возникающего при брожении отходов. Современные технологии позволяют устранить и этот недостаток, но такие приборы дорого стоят.

Биологическая очистка стоков используется и в обычных септиках – в камеру септика заселяются бактерии определенного вида. Но существуют еще и очистные сооружения ливневой канализации, которые предназначены для сбора, доставки к септику и очистки дождевой и талой воды и дальнейшей доставкой к фильтрационным полям. Стандартные септики и очистные могут не справиться с большим количеством дождевой воды, и для этой цели была разработана ливневая канализация.

Ливневые очистные сооружения

Основная задача «ливневки» — предохранение фундамента дома, дорожного покрытия, газонов и т.д. от подтопления дождевыми и талыми водами. Что собой представляют локальные очистные сооружения ливневой канализации? Это система водосточных труб, дождеприемников, водосточных желобов и дренажа, по которым вода собирается и поступает в коллектор. Коллектор должен находиться ниже уровня промерзания почвы.

Все элементы ливневой канализации оборудуются пескоуловителями. Стандартные городские очистные сооружения канализации устроены намного сложнее и образуют целые подземные коммуникации.

Дождеприемник имеет дополнительный фильтр для очистки талой и дождевой воды. После прохождения фильтра очищенная вода попадает в ближайший водоем. Также ею можно поливать огород или клумбы. Ливневка также требует плановой очистки. При выборе той или иной ливневой канализации примите во внимание следующее:

Тип установки. Многие системы канализации работают в автономном режиме, некоторые требуют подключения электричества, а есть и такие очистные сооружения дождевой канализации, которые нельзя эксплуатировать, если грунтовые воды подступают к поверхности очень близко.
Способ очистки. Использование нескольких очистных методов повышает эффективность работы.
Место установки. Необходимо придерживаться СНиП в этом вопросе.
Самостоятельный или профессиональный монтаж системы.

НАЗНАЧЕНИЕ, ВИДЫ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ И МЕТОДЫ ОЧИСТКИ

Человек в процессе своей жизнедеятельности, для различных своих нужд использует воду. При ее прямом использовании она загрязняется, изменяется ее состав и физические свойства. Для санитарного благополучия людей данные стоки отводятся с населенных пунктов. Для того, чтобы не загрязнять окружающую среду, они подвергаются обработке на специальных комплексах.

Рис.7 Очистные сооружения ОАО «Татспиртпром» Усадский спиртзавод Республика Татарстан 1500 м3/сут

Этапы очистки:

механическая;
биологическая;
глубокая;
УФ-обеззараживание стоков и дальнейший выпуск в водоем, обезвоживание и утилизация осадков.

Производство пива, соков, квасов, различных напитков

Этапы очистки:

механическая;
физико - химическая;
биологическая и дальнейший выпуск в горколлектор;
сбор, обезвоживание и утилизация осадков.

Так же по этой теме читайте статьи

ОЧИСТНЫЕ СООРУЖЕНИЯ ЛИВНЕВЫХ СТОКОВ

ЛОС - это комбинированная емкость, или несколько отдельных емкостей для очистки ливневых и талых стоков. Качественный состав ливневых стоков - это в основном нефтепродукты и взвешенные вещества от промышленных производств и селитебных территорий. Они, согласно законодательству, должны проходить очистку до НДС.

Устройство ливневых очистных сооружений с каждым годом модернизируется, в связи с увеличением количества автомобилей, торговых центров, промплощадок.

Стандартный набор оборудования очистных сооружений ливневых стоков - это цепочка из распределительного колодца, пескоотделителя, бензомаслоотделителя, сорбционного фильтра и колодца отбора проб.

Многие компании на данный период применяют комбинированную систему очистки сточных вод. Однокорпусные ЛОС - это емкость, разделенная внутри перегородками на секции пескоуловителя, нефтемаслоуловителя и сорбционного фильтра. При этом цепочка выглядит следующим образом: распредколодец, комбинированный песконефтемаслоуловитель и колодец отбора проб. Разница в занимаемой площади оборудования, в количестве емкостей и, соответственно, в цене. Отдельно стоящие модули выглядят громоздко и получаются дороже однокорпусных.

Принцип работы состоит в следующем:

После выпадения осадков или таяния снега, вода, содержащая взвеси, нефтепродукты и другие загрязнения с промплощадок, или селитебной (жилой) территории поступает к решеткам дождевых колодцев и далее по коллекторам собирается в усредняющем резервуаре, если представлены ЛОС накопительного типа, или сразу черед распределительный колодец подаются на очистные сооружения ливневой канализации.

Распределительный колодец служит для того, чтобы самый первый грязный сток направлять на очистку, а уже по прошествии времени, когда на поверхности уже не будет загрязнений, условно - чистый сток по байпасной линии будет отводиться на сброс в канализацию или в водоем. Ливневые стоки проходят первый этап очистки в песколоуловителе, в котором происходит гравитационное осаждение нерастворимых веществ и частичное всплытие свободноплавающих нефтепродуктов. Затем через перегородку перетекают в нефтемаслоуловитель, в котором установлены тонкослойные модули, благодаря которым по наклонной поверхности взвешенные вещества оседают на дно, а большая часть нефтяных частиц поднимается наверх. Последним этапом очистки служит сорбционный фильтр с активированным углем. За счет сорбционного поглощения улавливается оставшаяся часть нефтяных частиц и мелких механических примесей.

Данная цепочка позволяет обеспечить высокую степень очистки и сбрасывать очищенную воду в водоем.

Например, по нефтепродуктам до 0,05 мг/л, а по взвешенным веществам до 3 мг/л. Эти показатели полностью соответствуют действующим нормативам, регламентирующим сброс очищенных вод в рыбохозяйственные водоемы.

ОЧИСТНЫЕ СООРУЖЕНИЯ ДЛЯ ПОСЕЛКА

В настоящее время вблизи мегаполисов строится большое количество автономных поселков, которые позволяют жить в комфортных условиях «на природе», не отрываясь от привычной городской жизни. Такие населенные пункты, как правило, имеют отдельную систему водоснабжения и канализации, так как нет возможности подключиться к центральной канализации.Компактность и мобильность таких станций очистки позволяет избежать огромных затрат на монтаж и строительство.

Однако, несмотря на малые размеры, в модулях располагается все необходимое оборудование для полной биологической очистки и обеззараживания стоков с достижением показателей качества очищенных сточных вод, соответствующих требованиям СанПиН 2.1.5.980-00. Несомненным плюсом является полная заводская готовность блок-контейнеров, простота их установки и дальнейшей эксплуатации.

ОЧИСТНЫЕ СООРУЖЕНИЯ ДЛЯ ГОРОДА

Крупный город - крупные очистные сооружения (ОС). Логично, ведь расход сточных вод, поступающих на обработку, напрямую зависит от количества жителей: норма водоотведения равна норме водопотребления. А для большого объема жидкости нужны соответствующие емкости и резервуары. Этот факт формирует интерес к устройству и функционированию таких ОС.

При проектировании канализационных сетей населенного пункта учитывается нагрузка на трубопроводы, которые подбирают из расчета на пропуск требуемого количества стока. Чтобы не закапывать трубы очень большого диаметра, по которым загрязненная жидкость переправлялась бы на необъятные площади очистных сооружений, в больших городах строятся несколько ОС.

Таким образом, мегаполис делится на несколько «городов» (районов), а уже для каждого из них проектируется станция очистки.

Наглядным примером являются очистные сооружения в столице России, среди которых есть Люберецкие производительностью 3 млн. м 3 /сут - крупнейшие в Европе. Основной блок - старые модернизированные ОС, обеспечивающие половину мощности станции, два других блока - 1 млн. м 3 /сут и 500тыс. м 3 /сут.

Особенностями устройства таких станций очистки сточных вод являются увеличенные размеры сооружений по сравнению с ОС других городов: отстойники диаметром 54 метра, а каналы сопоставимы с небольшими реками.

С точки зрения технологии все стандартно: механическая очистка, отстаивание, биологическая очистка, вторичное отстаивание, обеззараживание. Вы можете прочитать на нашем сайте.

Основная особенность лишь в том, какой вид имеют сооружения для данных этапов обработки. Например, Москва, как известно, строилась не сразу, но большим источником для очистных сооружений она была всегда. Строились железобетонные сооружения, которые сегодня претерпели несколько реконструкций и модернизаций. Из-за снижения количества разбавляемой чистой воды часть ранее построенных сооружений законсервирована или используется в других целях. В этом также заключается особенность устройства ОС: старые каналы песколовок становятся промежуточным резервуаром, коридор аэротенка преобразуется и немного по-другому работает.

Главное, что существенно отличает ОС крупных городов от их меньших братьев, - это закрытые конструкции.

Иными словами, на всех построенных в 60-70-е годы сооружениях монтируется крыша. Это делается для того, чтобы устранить запах, который может распространяться до новостроек, которые, в свою очередь, возникли по причине географического расширения мегаполиса. И если раньше станция очистки сточных вод была значительно удалена от города, то сейчас располагается вблизи новых жилых комплексов.

По той же причине, на подобных ОС устанавливаются распрыскиватели, которые выпускают специальные вещества, нейтрализующие запахи стоков.

Любые очистные сооружения - это сложная взаимосвязь процессов. Конечно, со своей задачей они справятся на 100%, но осложнять их работу не нужно. Отходы - в мусорку, сантехника - по назначению.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Принцип работы очистных сооружений сточных вод

Очистные сооружения - сооружения, предназначенные для очистки от загрязнений, содержащихся в бытовых и промышленных сточных водах.

Очистка воды происходит в несколько этапов.

Механический этап: очистка сточный вода

Сточные воды несут с собой множество мусора. Чтобы избавить от него стоки, на входе стоят решетки. Первая - крупная, отсеивает самый крупный мусор и предохраняет следующие решетки, от повреждений.

Следующий этап очистки - песколовки, продолговатые бетонные емкости, в которых течение воды замедляется и все тяжелые частицы выпадают в осадок.

Первичные отстойники, куда на следующем этапе попадает вода, предназначены для осаждения взвешенной органики.

Это железобетонные «тазики» глубиной пять метров и диаметром 40 и 54 метра. В их центры снизу подаются стоки, осадок собирается в центральный приямок проходящими по всей плоскости дна скребками, а специальный поплавок сверху сгоняет все более легкие, чем вода, загрязнения, в бункер. В результате механической очистки удаляется до 60-70 % минеральных загрязнений, а БПК(Биохимическое потребление кислорода) снижается на 30 %. Биологическое потребление кислорода (БПК) -- количество кислорода, израсходованное на биохимическое окисление под действием бактерий и разложение нестойких органических соединений, содержащихся в исследуемой воде. БПК является одним из важнейших критериев уровня загрязнения водоема органическими веществами.

Он определяет количество кислорода, необходимое для разложения органических загрязняющих веществ.

Биологический Этап. С технической точки зрения различают несколько вариантов биологической очистки. На данный момент основными являются активный ил (аэротенки), биофильтры и метантенки (анаэробное брожение)

Аэротенк - устройство биологической очистки стоков, главный и самый сложный этап. В аэротенке загрязнения разлагаются и окисляются активным илом

Например: На Люберецких очистных аэротенки - это огромные бетонные бассейны длинной 300 метров, разделенные на четыре дорожки, которые образуют «змейку». Дорожки сделаны для увеличения пробега воды и для выделения специальных зон, в каждой их которых идет своя ступень очистки.

Помимо растворенной и взвешенной органики из сточных вод необходимо удалять биогенные элементы. К ним относят фосфаты и соединения азота: нитриты, нитраты, аммонийный азот. Попадая в водоемы, они действуют как удобрения. Их накопление приводит к чрезмерному цветению, а затем и к заморам водоемов.

Активный ил - хлопья, представляющие собой скопление различных микроорганизмов, которые разлагают и окисляют растворенные загрязнения. Его состав весьма разнообразен: главным образом это бактерии, а также простейшие, коловратки, черви, водные грибы, дрожжи.

При отключении подачи кислорода и перемешивания активный ил начинает умирать, а на его восстановление может уйти около полгода.

После аэротенков вода поступает во вторичные отстойники, где удаляются остатки активного ила. Получаемая на выходе из вторичных отстойников вода поступает на доочистку - фильтрацию при помощи мельчайшей сетки в 1,6 мм. Завершающим этапом должна стать дезинфекция,

Для улучшения параметров очистки могут быть применены различные химические методы,а также физико-химические методы.

Для окончательного обеззараживания сточных вод предназначенных для сброса на рельеф местности или в водоем применяют установки ультрафиолетового облучения.

Для обеззараживания биологически очищенных сточных вод, наряду с ультрафиолетовым облучением, которое используется, как правило, на очистных сооружениях крупных городов, применяется также обработка хлором в течение 30 минут.

Хлор уже давно используется в качестве основного обеззараживающего реагента практически на всех очистных городов в России. Поскольку хлор довольно токсичен и представляет опасность очистные предприятия многих городов России уже активно рассматривают другие реагенты для обеззараживания сточных вод такие как гипохлорит, дезавид и озонироване.

После очистки воды остается осадок, полученный из первичных и вторичных отстойников. Например, на московских очистных за год образуется более 10 млн тонн осадка.

Выделяемые из сточной воды осадки отправляют на сбраживание в метантенки - огромные железобетонные баки высотой 24 метра и объемом 8 тыс. кубометров. В них осадок выдерживается около семи суток. Полученный в процессе брожения биогаз (смесь метана с углекислым газом) сжигается в расположенной тут же котельной, тепло которой используется для обогрева самих метантенков, а также для хозяйственных нужд предприятия.

Метантенки-устройство для анаэробного брожения(метановое брожение органических веществ с выделением свободного метана.) жидких органических отходов с получением метана.

Назначение

Метантенк является одним из важных элементов очистных сооружений. В отличие от аэротенков в них поступает, не сама сточная жидкость, а концентрированный осадок, выпадающий в отстойниках.

Биологические методы очистки основаны на окислении органических остатков с использованием микроорганизмов. Неперегнивший осадок не может быть утилизован. В метантенках органические остатки переводятся в незагнивающую форму без доступа кислорода. Первые эксперименты по метановому брожению канализационных отходов начались в конце XIX века. В середине 1920-х годов началась промышленная эксплуатация метантенков в Германии, Великобритании, США и СССР

Конструктивно метантенк представляет собой цилиндрический или реже прямоугольный резервуар, который может быть полностью или частично заглублён в землю. Днище метантенка имеет значительный уклон к центру. Кровля метантенка может быть жёсткая или плавающая. В метантенках с плавающей кровлей снижается опасность повышения давления во внутреннем объёме.

Стенки и днище метантенка выполняются, как правило, из железобетона.

Принцип действия

Сверху в метантенк по трубе поступает осадок и активный ил. Для ускорения процесса брожения метантенк подогревают, а содержимое перемешивают. Подогрев осуществляется водяным или паровым радиатором. В условиях отсутствия кислорода из органических веществ (жиров, белков и т. д.) образуются жирные кислоты, из которых при дальнейшем брожении образуется метан и углекислый газ.

Сброженный ил высокой влажности удаляется из нижней части метантенка. Образовавшийся газ отводится через трубы в кровле метантенка. Из одного кубического метра осадка в метантенке получается 12--16 кубометров газа, в котором около 70 % составляет метан.

Основными технологическими параметрами при расчётах метантенков являются температура во внутреннем пространстве, продолжительность сбраживания, производительность по сухому органическому веществу, концентрация перерабатываемого осадка и режим загрузки. Наибольшее применение нашли мезофильный (при температуре 32--35 °C) и термофильный режим (при температуре 52--55 °C). Мезофильный режим является менее энергоёмким, термофильный позволяет применять метантенки меньшего объёма. За рубежом чаще применяется мезофильный режим. В конце XX века вместо метантенков начали применять механическое обезвоживание и химическое кондиционирование нестабилизированных биологических осадков, однако эти методы энергетически менее выгодны.

Метамн - простейший углеводород, бесцветный газ (в нормальных условиях) без запаха.

Накапливаясь в закрытом помещении, метан взрывоопасен. Взрывоопасен при концентрации в воздухе от 4,4 % до 17 %. Наиболее взрывоопасная концентрация 9,5 %

Серьёзную опасность представляют собой взрывы паровых (газовых) облаков. Такие явления возникают при утечке газа либо испарении горючих жидкостей в ограниченных пространствах (помещениях), где быстро растет концентрация горючих элементов до предельной, при которой происходит воспламенение облака.

7 октября 2008г в Нижнем Тагиле на территории очистных сооружений «Водоканал-НТ» в камере отстойника произошел хлопок газа метана. Пострадало 4 человека, получили ожоги 1 и 2 степени. В ходе расследования было установлено, что взрыв произошел из-за несоблюдения техники безопасности: при проведении сварки металлической емкости, в которой находились остатки паров метана.

Опасность, связанная с горючими газами

Взрыв представляет собой довольно простую химическую реакцию, при которой кислород быстро соединяется с другими веществами, выделяя при этом энергию.

Для взрыва всегда необходимы три фактора:

1. Источник воспламенения(искра, пламя)

2. Кислород

3. Топливо в форме газа или пара

Поэтому целью любой системы противопожарной защиты является устранение, по крайней мере, одной из этих трех потенциальных опасностей.

Образование взрывоопасной смеси происходит лишь в определенном диапазоне концентрации газа/воздуха. Данный диапазон индивидуален для каждого газа и пара и ограничен верхним уровнем, известным как "верхний предел взрываемости" и нижним уровнем, именуемым "нижним пределом взрываемости".

При значениях менее нижнего предела взрываемости недостаточно газа для взрыва (то есть, смесь недостаточно концентрированная), а при значениях более верхнего предела взрываемости в смеси содержится недостаточное количество кислорода (то есть, смесь слишком концентрированная). Поэтому диапазон воспламенения находится между нижним пределом взрываемости и верхним пределом взрываемости для каждого газа или смеси газов. Вне этих пределов смесь не способна гореть.

На среднем промышленном предприятии обычно не бывает газов, которые могут выделяться в окружающую среду. В крайнем случае, наблюдается только незначительный фоновый уровень имеющегося газа. Поэтому обнаружение и система раннего предупреждения необходима только с целью обнаружения газа с концентрацией от нуля до нижнего предела взрываемости. Как только эта концентрация будет достигнута, потребуются процедуры отключения оборудования или очистки участка. В действительности это производится при концентрации менее 50% от значения нижнего предела взрываемости, таким образом, обеспечивается необходимый запас прочности.

Однако необходимо всегда помнить о том, что в закрытых или невентилируемых зонах возможно образование концентрации, превышающей верхний предел взрываемости. Поэтому во время инспектирования следует помнить, что при открытии дверей и люков и поступлении воздуха снаружи снижение концентрации газов может привести к образованию опасной, воспламеняемой смеси.

Свойства метана

Температура воспламенения.

Горючие газы имеют температуру, при которой происходит воспламенение, даже если отсутствует источник воспламенения, например, искра или пламя. Эта температура называется температурой воспламенения..(595. °C)

Температура вспышки (<-20 °C)

Температура вспышки воспламеняющейся жидкости является самой низкой температурой, при которой поверхность жидкости выделяет количество паров, достаточное для воспламенения от незначительного пламени.

Плотность пара(0.55)

Помогает решать вопрос расположения датчика

Плотность газа / паров определяется в сравнении с воздухом

Другие аварии

Причины аварий на очистных сооружениях:

Отключение электричества;

Износ оборудования;

Погода и стихийные бедствия (сильный мороз, наводнения);

Человеческий фактор (невнимание персонала, теракты);

Ненормативная работа очистных сооружений (объем загрязненного материала больше запланированного, очистные сооружения не рассчитаны на уничтожение отдельных веществ и компонентов и т.п.).

Последствия аварий на очистных сооружениях:

Основным последствием аварий на очистных сооружениях является загрязнение окружающей среды, вплоть до экологической катастрофы.

Примеры аварий:

В Запорожье из-за выхода из строя очистительных сооружений водоканала в водоемы попали неочищенные канализационные стоковые воды.

Из-за пробоины кабеля произошло отключение от электроснабжения КНС-7 (канализационно-насосной станции коммунального предприятия «Водоканал»), сообщили в Запорожском территориальном управлении МЧС. Тысячи кубометров неочищенных канализационных стоков попали в реку Мокрая Московка, которая впадает в Днепр.

В Харьковской области 4,5 тыс. кубометров канализационных стоков попали в реку Уды, причиной этого послужила авария на очистительных сооружениях поселка Эсхар. Техника вышла из строя частично из-за сильных морозов, а частично из-за того, что почти треть столетия ее не ремонтировали.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Механическая очистка сточных вод на канализационных очистных сооружениях. Оценка количественного и качественного состава, концентрации загрязнений бытовых и промышленных сточных вод. Биологическая их очистка на канализационных очистных сооружениях.

курсовая работа , добавлен 02.03.2012

Основные достоинства и недостатки биологического метода очистки воды и почвы от нефтяных загрязнений. Описание работы очистных сооружений БИО–25 КС "Кармаскалы". Установка обеззараживания сточных вод. Выделение и активация аборигенных микроорганизмов.

дипломная работа , добавлен 25.11.2012

Определение концентрации загрязнений сточных вод. Оценка степени загрязнения сточных вод, поступающих от населенного пункта. Разработка схемы очистки сточных вод с последующим их сбросом в водоем. Расчет необходимых сооружений для очистки сточных вод.

курсовая работа , добавлен 09.01.2012

Загрязнения, содержащиеся в бытовых сточных водах. Биоразлагаемость как одно из ключевых свойств сточных вод. Факторы и процессы, оказывающие влияние на очистку сточных вод. Основная технологическая схема очистки для сооружений средней производительности.

реферат , добавлен 12.03.2011

Определение концентрации загрязнений в стоке бытовых и производственных сточных вод, пропускной способности очистных канализационных сооружений. Расчет приемной камеры, решеток, смесителя, камеры хлопьеобразования, отстойника, осветлителя, электролизера.

курсовая работа , добавлен 19.10.2014

Описание и принцип действия песколовок. Расчет первичных отстойников, предназначенных для предварительного осветления сточных вод. Азротенки-вытеснители для очистки сточных вод. Выбор типа вторичных отстойников, схема расчета глубины и диаметра.

курсовая работа , добавлен 04.12.2011

Характеристика современной очистки сточных вод для удаления загрязнений, примесей и вредных веществ. Методы очистки сточных вод: механические, химические, физико-химические и биологические. Анализ процессов флотации, сорбции. Знакомство с цеолитами.

реферат , добавлен 21.11.2011

Водопотребление и водоотведение предприятия. Методы очистки сточных вод: физико-химический, биологический, механический. Анализ работы очистных сооружений и воздействия на окружающую среду. Гидрологическая и гидрохимическая характеристика объекта.

курсовая работа , добавлен 01.06.2015

Определение расчетных параметров очистных сооружений. Расходы бытовых сточных вод от населения и промышленных предприятий. Содержание нефтепродуктов и синтетических поверхностно-активных веществ. Концентрация загрязнений в стоке, поступающем на очистку.

курсовая работа , добавлен 29.04.2014

Очистка сточных вод как комплекс мероприятий по удалению загрязнений, содержащихся в бытовых и промышленных водах. Особенности механического, биологического и физико-химического способа. Сущность термической утилизации. Бактерии, водоросли, коловратки.

Городские очистные сооружения

1. Назначение.
Водоочистное оборудование предназначено для очистки городских сточных вод (смесь бытовых и производственных стоков объектов коммунального хозяйства) до нормативов сброса в водоем рыбо-хозяйственного назначения.

2.Область применения.
Производительность очистных сооружений составляет от 2500 до 10000 куб.м/сут, что эквивалентно расходу сточных вод от города (поселка) с населением от 12 до 45 тысяч человек.

Расчетный состав и концентрация загрязняющих веществ в исходной воде:

ХПК – до 300 – 350 мг/л
БПКполн – до 250 -300 мг/л
Взвешенные вещества – 200 -250 мг/л
Азот общий – до 25мг/л
Азот аммонийный – до 15мг/л
Фосфаты – до 6 мг/л
Нефтепродукты – до 5мг/л
ПАВ – до 10мг/л

Нормативное качество очистки:

БПКполн – до 3,0 мг/л
Взвешенные вещества – до 3,0 мг/л
Азот аммонийный – до 0,39 мг/л
Азот нитритов – до 0,02 мг/л
Азот нитратов – до 9,1 мг/л
Фосфаты – до 0,2 мг/л
Нефтепродукты – до 0,05 мг/л
ПАВ – до 0,1мг/л

3. Состав очистных сооружений.

В состав технологической схемы очистки сточных вод входит четыре основных блока:

блок механической очистки – для удаления крупных отбросов и песка;
блок полной биологической очистки – для удаления основной части органических загрязнений и соединений азота;
блок глубокой доочистки и обеззараживания;
блок обработки осадков.

Механическая очистка сточных вод.

Для удаления грубодисперсных примесей используются механические процеживатели, обеспечивающие эффективное удаление загрязнений с размером более 2 мм. Удаление песка осуществляется на песколовках.
Удаление отбросов и песка полностью механизировано.

Биологическая очистка.

На стадии биологической очистки применяются аэротенки нитри-денитрификаторы, что обеспечивает параллельное удаление органических веществ и соединений азота.
Нитри-денитрификация необходима для обеспечения нормативов на сброс по соединениям азота, в частности, его окисленным формам (нитритам и нитратам).
Принцип работы такой схемы основан на рециркуляции части иловой смеси между аэробной и аноксичными зонами. При этом окисление органического субстрата, окисление и восстановление соединений азота происходит не последовательно (как в традиционных схемах), а циклически, небольшими порциями. В результате процессы нитри-денитрификации протекают практически одновременно, что позволяет удалять соединения азота без использования дополнительного источника органического субстрата.
Эта схема реализуется в аэротенках с организацией аноксичных и аэробных зон и с рециркуляцией иловой смеси между ними. Рециркуляция иловой смеси осуществляется из аэробной зоны в зону денитрификации эрлифтами.
В аноксичной зоне аэротенка нитри-денитрификатора предусмотрено механическое (погружными мешалками) перемешивание иловой смеси.

На рис.1 представлена принципиальная схема аэротенка нитри-денитрификатора, когда возврат иловой смеси из аэробной зоны в аноксичную осуществляется под гидростатическим давлением по самотечному каналу, подача иловой смеси из конца аноксичной зоны в начало аэробной производится эрлифтами или погружными насосами.
Исходная сточная вода и возвратный ил из вторичных отстойников подаются в зону дефосфатации (бескислородную), где происходит гидролиз высокомолекулярных органических загрязнений и аммонификация азотсодержащих органических соединений в отсутствии какого-либо кислорода.

Принципиальная схема аэротенка нитри-денитрификатора с зоной дефосфатации
I – зона дефосфатации; II – зона денитрификации; III – зона нитрификации, IV- зона отстаивания
1- сточная вода;

2- возвратный ил;

4- эрлифт;

6- иловая смесь;

7- канал циркуляционной иловой смеси,

8- очищенная вода.

Далее иловая смесь поступает в аноксичную зону аэротенка, где также происходит изъятие и деструкция органических загрязнений, аммонификация азотсодержащих органических загрязнений факультативными микроорганизмами активного ила в присутствии связанного кислорода (кислорода нитритов и нитратов, образующихся на последующей стадии очистки) с одновременной денитрификацией. Далее иловая смесь направляется в аэробную зону аэротенка, где происходит окончательное окисление органических веществ и нитрификация азота аммонийного с образованием нитритов и нитратов.

Процессы, протекающие в этой зоне, обуславливают необходимость интенсивной аэрации очищаемых сточных вод.
Часть иловой смеси из аэробной зоны поступает во вторичные отстойники, а другая – вновь возвращается в аноксичную зону аэротенка для денитрификации окисленных форм азота.
Эта схема в отличие от традиционных позволяет наряду с эффективным удалением соединений азота повысить эффективность изъятия соединений фосфора. За счет оптимального чередования аэробных и анаэробных условий при рециркуляции способность активного ила аккумулировать соединения фосфора возрастает в 5 -6 раз. Соответственно возрастает и эффективность его удаления с избыточным илом.
Однако в случае повышенного содержания фосфатов в исходной воде, для удаления фосфатов до величины ниже 0,5-1,0 мг/л, потребуется проведение обработки очищенной воды железо- или алюминий содержащим (например, оксихлорид алюминием) реагентом. Ввод реагента наиболее целесообразно производить перед сооружениями доочистки.
Осветленная во вторичных отстойниках сточная вода направляется на доочистку, затем на обеззараживание и далее в водоем.
Принципиальный вид комбинированного сооружения – аэротенка нитри-денитрификатора представлен на рис. 2.

Сооружения доочистки.

БИОСОРБЕР – установка для глубокой доочистки сточных вод. Более подробно описание и общие виды установок.
БИОСОРБЕР – см. в предыдущем разделе.
Применение биосорбера позволяет получить воду, очищенную до норм ПДК рыбохозяйственного водоема.
Высокое качество очистки воды на биосорберах позволяет использовать для обеззараживания стоков УФ установки.

Сооружения по обработке осадков.

Учитывая значительный объем осадков образующихся в процессе очистки стоков (до 1200 куб.м/сут), для уменьшения их объема необходимо использовать сооружения обеспечивающие их стабилизацию, уплотнение и механическое обезвоживание.
Для аэробной стабилизации осадков используются сооружения аналогичные аэротенкам со встроенным илоуплотнителем. Подобное технологическое решение позволяет исключить последующее загнивание образующихся осадков, а так же приблизительно в два раза уменьшить их объем.
Дальнейшее уменьшение объема происходит на ступени механического обезвоживания, предусматривающее предварительное сгущение осадков, их реагентную обработку, а затем обезвоживание на фильтр-прессах. Объем обезвоженного осадка для станции производительностью 7000 куб.м/сут составит приблизительно 5-10 куб.м/сут.
Стабилизированный и обезвоженный осадок направляется на хранение на иловых площадках. Площадь иловых площадок в этом случае составит приблизительно 2000 кв.м (производительность очистных сооружений 7000 куб.м/сут).

4.Конструктивное оформление очистных сооружений.

Конструктивно очистные сооружения механической и полной биологической очистки выполнены в виде комбинированных сооружений на базе нефтяных резервуаров диаметром 22 и высотой 11 м, закрытых сверху крышей и оборудованных системами вентиляции, внутреннего освещения и отопления (расход теплоносителя минимален, поскольку основной объем сооружения занимает исходная вода, имеющая температуру в пределах не ниже 12-16 град.).
Производительность одного подобного сооружения – 2500 куб.м/сут.
Аналогично выполнен аэробный стабилизатор со встроенным илоуплотнителем. Диаметр аэробного стабилизатора – 16 м для станций производительностью до 7,5 тыс куб.м/сут и 22 м – для станции производительностью 10 тыс. куб.м/сут.
Для размещения ступени доочистки – на базе установок БИОСОРБЕР БСД 0,6 , установок обеззараживания очищенных стоков, воздуходувной станции, лаборатории, бытовых и подсобных помещений требуется здание шириной 18 м, высотой 12 м и длинной для станции производительностью 2500 кубм/сут – 12 м, 5000 куб.м/сут – 18, 7500 – 24 и 10000 куб,м/сут – 30 м.

Спецификация зданий и сооружений:

комбинированные сооружения – аэротенки нитри-денитрификаторы диаметром 22м – 4 шт.;
производственно- бытовое здание 18х30 м с блоком доочистки, воздуходувной станцией, лабораторией и бытовыми помещениями;
комбинированное сооружение аэробный стабилизатор со встроенным илоуплотнителем диаметром 22м – 1 шт.;
галерея шириной 12 м;
иловые площадки 5 тыс. кв.м.