И ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ СТОЧНЫХ ВОД

2. КОНТРОЛЬ ПРОЦЕССОВ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ СТОЧНЫХ ВОД

1. Методы доочистки воды могут быть физико-химическими, химические и биохимическими. В качестве примеров методов первой группы могут быть названы фильтрация, коагуляция, озонирование, хлорирование; третьей — биохимическая денитрификация. Наиболее широко принята классификация методов доочистки основанная на указании вида удаляемых загрязнений, а непринципа процесса. Ниже рассматриваются вопросы технологического контроля ряда методов доочистки, наиболее часто веемых в практике обработки сточных вод.

Удаление взвеси и снижение БПК. В Советском Союзе доочистка сточной воды от остаточной взвеси в крупном промышленном масштабе впервые осуществлена на Зеленоградской станции аэрации. Доочистка сточной воды производится фильтрацией на фильтрах с двухслойной загрузкой из песка и антрацита. До фильтров вода проходит систему барабанных сеток с ячейками размером 0,5X0,5 мм, где задерживаются крупные и (плавающие примеси — пух, перья, листья, полиэтиленовые пленки и и т.п., а также часть взвеси, если ее концентрация высокая (более 15—20 мг/л).

При фильтрации на материале загрузки задерживается активный ил, вынесенный с очищенной водой из вторичных отстойников. Поскольку сам активный ил может быть окислен биохимическим путем, то он, как и другие органические вещества, может быть охарактеризован величиной БПК. Иными словами, остаточная БПК очищенной воды, взятой из вторичных отстойников, отражает не только наличие недоокисленных загрязнений, но и присутствие в ней частичек ила. Если эту воду полностью отфильтровать от ила (на бумажном фильтре), то величина БПК фильтрата опишет наличие в воде остаточных растворенных примесей, а разница величин БПК воды с илом и фильтрата покажет величину БПК, носителем которой является ил. По ряду эксплуатационных наблюдений удельная БПК 1 мг активного ила колеблется от 0,5 до 0,9 мг/мг, причем эта величина тем меньше, чем глубже очищена сточная вода и минерализован ил.

Таким образом, очевидно, что при удалении путем фильтрации частиц активного ила одновременно обязательно фиксируется снижение БПК воды. Но, кроме того, незначительное дополнительное снижение БПК возможно также за счет процессов жизнедеятельности ила в теле фильтра, о которых свидетельствует непременное падение концентрации растворенного кислорода в воде. Если материал загрузки интенсивно отмывать от ила, усиливая этот процесс хлорированием, что ведет к гибели живых клеток, то качество фильтрата, естественно, станет хуже, но возрастет скорость фильтрации.

Технологический контроль работы фильтров доочистки основан на тех же принципах, что и контроль работы водопроводных фильтров. Так, учитываются скорость фильтрации и продолжительность фильтроцикла, определяемая по достижении заданной величины потери напора, расход воды на промывку фильтра и ее интенсивность. Промывку фильтра производят фильтрованной сточной водой.

Качество сточной воды оценивается до и после ее обработки по обычным санитарно-химическим показателям, принятым для характеристики сточных вод. Однако нет смысла дважды определять те показатели, которые не изменяются при фильтрации, в частности растворенные минеральные примеси — хлориды, сульфаты и т. п.

Насыщение очищенной воды растворенным кислородом. В ряде случаев очищенная вода, выходящая из вторичных отстойников и тем более профильтрованная дополнительно на фильтрах, содержит растворенного кислорода меньше, чем требуется санитарными нормами при спуске сточных вод в водоем. Для насыщения воды кислородом предусматриваются разнообразные приемы аэрации (аэраторами, на водосливах).

При наличии на очистных станциях устройств для насыщения воды кислородом контролируется уровень концентрации кислорода в сточной воде после ее обработки

Удаление биогенных элементов. Биологически очищенная вода содержит значительное количество аммонийного азота и фосфатов. Азот и фосфор способствуют усиленному развитию водной растительности, последующее отмирание которой приводит к вторичному загрязнению водоема. Подсчитано, что 1 мг азота продуцирует 10 мг водной растительности, а 1 мг фосфора — 115 мг.

Для удаления азота могут быть применены физико-химические и биохимические методы. Один из физико-химических методов заключается в повышении величины рН воды до 10—11 путем известкования, в результате чего образуется NH^OH, с последующей отдувкой аммиака воздухом в градирнях. Соли аммония можно удалить и путем ионного обмена.

Удаление азота биохимическим путем осуществляется в две ступени. На первой ступени в аэротенке длительной аэрации в отсутствии углеродсодержащих загрязнений (удаленных в обычном аэротенке) интенсивно проходят процессы нитрификации. На второй ступени применяется денитрификатор — сооружение, изолированное от доступа воздуха. В анаэробных условиях бактерии денитрификаторы используют для своей жизнедеятельности химически связанный кислород нитритов и нитратов и разрушают, таким образом, эти соединения, в результате чего выделяется молекулярный азот. Бактерии денитрификаторы в отличие от нитрификаторов — гетеротрофы, а потому в качестве источника углерода они нуждаются в органических веществах. Предложена схема, в которой источником органических веществ служит исходная сточная вода. По этой схеме около ²/з общего расхода воды проходит всю систему сооружений: обычные аэротенки, аэротенки-нитрификаторы и денитрификаторы, а 7з расхода поступает сразу в денитрификатор. Последовательное применение нитрификации и денитрификации позволяет удалить из воды более 70% азота.

Контроль процессов биохимической денитрификации проводится аналогично контролю процессов биологической очистки сточной воды в аэрацпоипых сооружениях, и при этом особое внимание уделяется оценке форм и концентраций соединений

Фосфаты удаляются химическим осаждением солями железа, алюминия, известью. Реагенты подают в сточную воду перед первичными отстойниками, в очищенный сток перед вторичными отстойниками или в аэротенк. Наиболее эффективным является последний вариант. Оптимальная доза сульфата алюминия определяется из соотношения количества алюминия и фосфора от 1:1 до 1,5:1. Эффект удаления фосфатов достигает 80%. После добавки реагентов зольность ила повышается до 45%; при этом ил приобретает хорошие седиментационные свойства. В пределах требуемых доз реагента соли алюминия не влияют на ход биологического процесса в аэротенках.

При использовании реагентного метода удаления фосфатов необходимо тщательное дозирование сульфата алюминия, для чего требуется знать концентрацию фосфатов в воде. Поэтому определение этого показателя должно выполняться не только по общему графику контроля за качеством сточной йоды, но и несколько раз в промежутках между этими анали >ами.

Удаление трудноокисляемых веществ, фиксируемых величиной ХПК биологически очищенных вод, принципиально возможно методом сорбции (например, углем) и химическим окислением (например, путем озонирования). В промышленном масштабе в Советском Союзе эти методы для обработки городских сточных вод пока применения не нашли из-за их слишком высокой стоимости. Однако эти методы достаточно широко используются при обработке производственных стоков. О методах контроля этих процессов см. далее, в § 49.

Снижение концентрации солей в сточной воде возможно методами обессоливания, применяемыми в практике водоснабжения. Приемы контроля этих методов аналогичны описанным ранее.

2. Из ряда известных методов обеззараживания наибольшее применение для обработки городских сточных вод получил метод хлорирования. Хлорирование может быть осуществлено хлором, гипохлоритами, а также соединениями хлора, получаемыми в результате электролиза раствора солей хлора.

При обеззараживании воды любым способом хлорирования основное технологическое требование сводится к тому, чтобы в обеззараживаемой воде оставалось хлора не менее чем 1,5 мг/л. При столь высокой остаточной дозе санитарный эффект обеззараживания составляет практически всегда 100%- Оценку степени санитарной обработки сточной воды производят по коли-индексу. Кроме того, в практике очистки сточных вод принято определять и общее число бактерий сапрофитов.

Чтобы в обработанной воде оставалось 1,5 мг/л неиспользованного хлора, по нормам СНиП П-32-74 расчетную дозу активного хлора рекомендуется принимать: для сточной воды, прошедшей только механическую очистку, 10 мг/л, после неполной биологической очистки 5 мг/л и после полной биологической очистки 3 мг/л. Нетрудно видеть, что расчетная доза хлора тем выше, чем ниже качество воды, что связано с использованием части вводимого реагента на окисление органических примесей сточных вод. В практике эксплуатации дозу хлора устанавливают экспериментально, что и позволяет наиболее точно учесть присутствие в воде примесей, вступающих в реакции с хлором. Обычно доза, определенная экспериментом, оказывается несколько ниже расчетной.

Объектом технологического контроля при хлорировании являются контактные резервуары или другие заменяющие их емкости. Установлено, что время контакта для полноты действия введенного в воду хлора должно быть не менее 30 мин. Поэтому регистрируются время пребывания воды в контактном резервуаре и изменения ее качества вследствие действия хлора и дополнительного удаления осаждающихся частиц активного ила. Оценивается количество выпадающего в контактных резервуарах ила для последующего учета его в тех сооружениях, в которые он передается на обработку.

Реагентное хозяйство на очистных станциях различно в зависимости от вида хлорирования, но в любом случае контролируется процесс приготовления рабочих растворов для установления точной дозы активного хлоря.

Кроме хлорирования для обеззараживания сточных вод в последние годы все более широко рекомендуется метод озонирования, однако его применение в крупных масштабах все еще лимитируется высокой стоимостью получения озона и малой производительностью озонаторов. При снижении затрат на получение озона этот метод составит серьезную конкуренцию многим другим методам доочистки, поскольку при очень длительном озонировании теоретически можно получить воду, в которой органические вещества будут окислены полностью, азот аммонийных солей переведен в нитратную форму с санитарным эффектом по коли-индексу, равным 100%, насыщенную до предела растворенным кислородом.

В настоящее время метод озонирования применяется для обработки производственных сточных вод.

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: