Компактные сооружения предназначены, как правило, для очистки и обеззараживания бытовых сточных вод, поступающих от населенных пунктов, промышленных предприятий, баз отдыха и других коммунально-бытовых объектов.
Очистка стоков может предусматриваться как традиционными способами, так и физико-химическими способами или их сочетанием.
Технологическая схема при традиционных способах включает узел механической очистки- решетки, песколовки, первичные отстойники и биологической очистки - аэротенки с продленной аэрацией, биофильтры различных конструкций. В случае выпуска очищенных сточных вод в водоем необходима их дезинфекция [1]. Эффект очистки сточных вод в аэротенках может составлять 85-98 % по БПКполн и 90-98 % по взвешенным веществам с учетом обеспечения равномерности поступления стоков на сооружения как по расходу, так и по концентрации.
Физико-химический способ очистки сточных вод нашел широкое применение на промышленных предприятиях. Так, для очистки красильно-отделочных производств [4] авторы рекомендуют фильтрацию на ионнообменном сорбционном углеродно-волокнистом материале и озонирование с дополнительной очисткой на активированном угле.
Сочетание биологической очистки с физико-химической доочисткой хорошо разрешено при очистке сточных вод полигонов твердых бытовых отходов [5]. В качестве доочистки рекомендуются сорбционные фильтры.
Физико-химическая очистка сточных вод обладает широким диапазоном применения. Так в работе [2] отмечается пригодность очистки методом флотации, коагуляции, флокуляции, озонирования, фильтрации и отделения осадка последовательно в отдельном аппарате как для бытовых, так и промышленных стоков.
При разработке компактных очистных сооружений нами за основу была принята технологическая схема рис. 1, которая предусматривает процессы: флокуляцию, флотацию, фильтрацию и доочистку с обеззараживанием.
Принципиальная схема компактных сооружений физико-химической очистки сточной воды:
1 - флокулятор-флотатор; 2 - I стадия фильтрации; 3 - промежуточный резервуар; 4 - II стадия фильтрации; 5 - III стадия фильтрации
с доочисткой и обеззараживанием очищенной сточной воды; 6 - сатуратор; 7 - компрессор; 8 - озонатор; 9 - реагентное хозяйство
Флокуляция проводится с помощью вводимого высокомолекулярного соединения марки FO 4115 SH дозой 1-3 мг/л, которое готовится в реагентом хозяйстве 9. Процесс протекает во флокуляторе, концентрически расположенного во флотаторе 1 продолжительностью от 1 до 1,5 минут, после чего сточная вода попадает во флотатор.
Флотация осуществляется за счет пузырьков воздуха, которыми насыщается циркуляционная вода в количестве 50 % от исходной путем прохождения ее через сатуратор 6. Аэрируемая вода подаётся в верхнюю часть флокулятора, через которую изливается сфлокулированная смесь сточной воды во флотатор. Переход жидкости из напорного режима в безнапорный сопровождается образованием пузырьков, центрами которой являются сфлокулированные частицы. Удаление нерастворимых веществ позволяет осветлять воду от 60 до 80 %. Остаточная концентрация загрязнений удаляется фильтрованием и доочисткой.
Так как осветленная сточная вода после флотации содержит различную концентрацию загрязнений, (ввиду колебаний в исходной воде, а также различий в структуре и происхождений этих загрязнений) то число стадий фильтровании предусматривается от 1 до 3, с автоматическим регулированием в зависимости от исходной концентрации сточных вод. В качестве загрузки I и II стадии применяется полистирол или пенополиуретан крупностью:
I стадия - от 4 до 12 мм,
II стадия - от 0,5 до 4 мм,
III стадия - загрузка из синтипона.
Высота загрузки I и II стадии от 0,5 до 0,6 м.
Несмотря на аналогичность отдельных процессов с работой [2] предлагаемая технологическая схема компактных сооружений имеет следующие особенности:
- флокуляция и флотация проводятся в одном аппарате с выводом основной массы загрязнений, по авторской заявке [3], а фильтрация с доочисткой и обеззараживанием в различных отдельно стоящих фильтрах;
- количество стадий фильтрований автоматически регулируется в зависимости от колебаний загрязнений в исходной сточной воде и остаточной концентрации после флотации;
- озонирование протекает в средней части последней стадии фильтрования с загрузкой из синтипона, что позволяет непрореагированному озону в этой зоне, поднимаясь в верхнюю часть фильтра, взаимодействовать с остаточной органикой сточной воды;
- исключить подачу коагулянта, что снизит концентрацию вторичных загрязнений, а в качестве флокулянта применить FO 4115 SH дозой 1-3 мм/л;
- фильтры 1 и 2 стадий имеют полистирольную загрузку в блочном исполнении.
Реализация принципиальной схемы компактных сооружений физико-химической очистки сточных вод, произведена на КОБК 25, проходящих длительное промышленное испытание на мемориальном комплексе «Куликово поле».
Список литературы
- Воронов Ю.В., Яковлев С.В. Водоотведение и очистка сточных вод - М.: Ассоциация строительных ВУЗов, 2006 - 704 с.
- Желтобрюхов В.Ф. и др. Способ очистки сточных вод. Патент 99111462/12, 25.05.1999.
- Злобин Е.К., Бурдова М.Г. и др. Устройство для флотационной очистки природных и сточных вод. Патент 54934 08.02.2006.
- Пальгунов Н.В. и др. Способ очистки сточных вод. Патент 98109113/12, 21.05.1998.
- Сталинский Д.В. и др. Способ очистки сточных вод полигонов твердых бытовых отходов. Патент 200814221/15, 23.10 2008.