Главная  Свойства 

 

Индивидуальные очистные сооружения

 

Иловые площадки являются одними из первых сооружений обработки осадка сточных вод. Иловые площадки предназначены для естественного обезвоживания осадков, образующихся на станциях биологической очистки сточной воды. Однако даже в эпоху интенсивного внедрения сооружений механического обезвоживания осадка, иловые площадки являются самым распространенным в России методом обезвоживания осадка. В настоящее время на иловых площадках обрабатывается 90% всего осадка, образующегося в России. Привлекательность этих сооружений объясняется простотой инженерного обеспечения и легкостью эксплуатации по сравнению с фильтр-прессами, вакуум-фильтрами, сушильными установками.

 

Иловые площадки в большей степени, чем другие сооружения и системы очистки сточных вод и обработки осадка, зависят от климатических, природных факторов.

 

1 Песковая площадка:

 

1 пескопровод диаметром 200 мм от песколовок; 2 разводящий лоток сечением 200 200 мм (i = 0,0 ; 3 трубопровод диаметром 200 мм для отвода дренажной воды

 

В зависимости от степени использования природных процессов площадки можно разделить на две основные категории: естественного обезвоживания и сушки и интенсивного обезвоживания и сушки.

 

К первой категории относятся площадки, в которых используются природные процессы испарения и декантации без существенного изменения по сравнению с теми же процессами, происходящими в естественной среде. Как правило, это площадки на естественном основании с поверхностным отводом воды и площадки-уплотнители.

 

Ко второй категории относятся площадки, в которых определенные факторы природного цикла видоизменены и интенсифицированы. Как правило, это площадки с искусственным дренажом, подогревом, созданием вакуума в дренажной системе, искусственным водонепроницаемым покрытием. Применение того или иного вида площадок зависит от местных условий: специфики климата, наличия дополнительных источников энергии, свободных площадей.

 

Площадки естественного обезвоживания и сушки. На площадках естественного природного цикла осадок обезвоживается в процессе уплотнения и последующего отвода иловой воды, а также сушки.

 

Иловые площадки состоят из карт, окруженных со всех сторон валиками ( 16. . Размеры карт и число выпусков определяют, исходя из влажности осадка, дальности его разлива и способа уборки после подсыхания.

 

1 Иловые площадки на естественном основании с дренажом:

 

1 кювет оградительной канавы; 2 дорога; 3 сливной лоток; 4 щит под сливным лотком; 5- разводящий лоток; 6 дренажный колодец; 7 сборная дренажная труба; 8 дренажный слой; 9 дренажные трубы; 10 съезд на карту; 11 дренажная канава; 12 шиберы; К1- К5 колодцы

 

Иловые площадки на естественном основании проектируются на хорошо фильтрующих грунтах при залегании грунтовых вод на глубине не менее 1,5 м от поверхности карт и только тогда, когда допускается фильтрация иловой воды в грунт. Если глубина залегания грунтовых вод меньше 1,5 м, то необходимо понижение их уровня.

 

Дальность разлива осадка с влажностью около 97% может составлять 75-100 м. При этом целесообразно строить площадки размером 100 100 м. Дальность разлива осадка с влажностью 93-95% может составлять 20-25 м, в этом случае ширина карт будет ограничена 40-50 м при двустороннем напуске. Узкие площадки предпочтительнее при планировке на территории, имеющей хорошо выраженный уклон.

 

Подсушенный осадок сгребается бульдозерами или скреперами и отвозится автомашинами. Влажность подсушенного осадка 75%.

 

На иловых площадках устраиваются дороги с пандусами для съезда на карты автотранспорта и средств механизации.

 

При плотных и водонепроницаемых грунтах устраиваются иловые площадки на естественном основании с трубчатым дренажом, укладываемом в дренажные канавы. Искусственное дренирующее основание иловых площадок должно составлять не менее 10% их площади.

 

Следует принимать: рабочую глубину карт — 0,7-1 м; высоту оградительных валиков — на 0,3 м выше рабочего уровня осадка на карте; уклон разводящих труб или лотков — не менее 0,01; число карт — не менее четырех.

 

Наибольшее распространение получили иловые площадки на естественном основании каскадного типа с отстаиванием и поверхностным удалением иловой воды. После заполнения карт иловой площадки осадком и слива отделившейся иловой водой дальнейшее обезвоживание осадка осуществляется путем испарения с поверхности оставшейся влаги.

 

Усовершенствованным вариантом площадок каскадного типа являются площадки-уплотнители. Иловые площадки-уплотнители представляют собой прямоугольные железобетонные резервуары (карты) с отверстиями, расположенными в продольной стенке на разных глубинах и перекрытыми шиберами. Для выпуска иловой воды, выделяющейся при отстаивании осадка, по высоте продольных стен карт-резервуаров устраивают отверстия, перекрываемые шиберами. Иловую воду направляют для очистки в голову сооружений по аналогии с иловыми площадками с отстаиванием и поверхностным удалением воды. Расстояние между выпусками иловой воды устанавливается не более 18 м. Для механизированной уборки высушенного осадка устраивают пандусы с уклоном до 12%.

 

Одним из возможных методов, ускоряющих естественную сушку осадка на иловых площадках, является процесс ворошения. При этом удаляется растительный покров и разрушается поверхностная корка, что способствует ускоренному подсушиванию осадка в теплое сухое время и более глубокому промораживанию в зимнее.

 

Характерной особенностью площадок естественного природного цикла является их полная зависимость от климатических факторов. При проектировании и эксплуатации таких площадок особенно необходимо учитывать эти факторы для получения желаемого результата обезвоженного осадка определенной влажности.

 

Иловые площадки интенсивного обезвоживания и сушки можно подразделить на традиционные и усовершенствованные. К первой категории относятся иловые площадки с вертикальным и горизонтальным дренажом, ко второй площадки с созданием вакуума в дренажной системе, искусственным водонепроницаемым покрытием с продувкой воздухом, нагревом.

 

Иловые площадки каскадного типа с естественным основанием и поверхностным отводом воды через колодцы-монахи, установленные в торцах карт, являются иловыми площадками переходного типа. Стенки колодцев-монахов со стороны карт представляют собой дренажные стенки из двойной арматурной сетки с гравийной загрузкой крупностью 15-20 мм.

 

Иловые площадки с искусственным дренажом проектируются с целью получения чистого фильтрата и повышения скорости обезвоживания.

 

Фильтрование через горизонтальную дренажную систему может осуществляться фильтрующими панелями со специальными отверстиями или дренажными трубами.

 

Фильтрующая площадка с горизонтальным дренажом ( 16. представляет собой мелкий прямоугольный резервуар с водонепроницаемыми стенками и ложным днищем из специальных панелей. Эти панели имеют клиновидные отверстия размером 1-4 мм. Границу ложного днища делают водонепроницаемой, а стыки между панелями и стенками заделывают.

 

1 Схема фильтрующей иловой площадки:

 

1 зона уплотнения; 2 перегородка с клиновидными прорезями; 3 камера контроля уровня фильтрата; 4 выпускной клапан, регулирующий скорость фильтрации

 

На одной из стенок площадки предусмотрен выпускной клапан, связанный с пространством под ложным днищем. Контролируемая скорость дренажа обеспечивается введением слоя воды в систему до определенного уровня над ложным днищем. Затем медленно вводится осадок и при соответствующих условиях поддерживается на слое воды. После подачи требуемого количества осадка, первоначально введенная вода и иловая вода из осадка просачиваются через ложное дно. Скорость фильтрации поддерживается постоянной за счет постоянного напора перед выпускной задвижкой. Для успешного процесса обезвоживания необходимо, чтобы осадок и исходный водный слой не смешивались. Техника обезвоживания осадка на таких площадках предусматривает контролируемое образование слоя кека на поверхности раздела осадка и фильтрующей среды, прежде чем сколько-нибудь значительное количество мельчайших частиц попадет на эту поверхность или в отверстия ложного днища и окажется в фильтрате. Производительность фильтрующей площадки по сухому веществу обычно составляет от 2,4 до 4,8 кг/ м2 за одну загрузку.

 

Дренажная система традиционных фильтрующих иловых площадок с дренажными трубами обычно включает: верхний слой песка высотой 15-25 см, с эффективным диаметром 0,3-1,2 мм и коэффициентом неоднородности менее 5; слой гравия высотой 20-45 см, с размером зерен 0,3-2,3 см; дренажные трубы, часто изготовляемые из керамики, минимальным диаметром 10 см, с открытыми торцами, расположенные на расстоянии 2-6 см друг от друга.

 

В последнее время стали использовать пластмассовые трубы, так как керамические быстро разрушаются при механизированной уборке осадка.

 

Осадок на фильтрующие карты подается либо в одной, либо в нескольких точках слоем 250-450 мм и остается на картах до высыхания. При благоприятных погодных условиях хорошо сброженный осадок высыхает в течение 2 недель, достигая влажности 60-70%

 

Для реконструкции существующих площадок может быть использована дренажная система, содержащая вертикальные фильтрующие элементы и трубы для отвода иловой воды. Такая дренажная система выполняется в виде распределенных по поверхности площадки секционных труб и общей, имеющих посадочные места с сетчатыми днищами, в которые установливаются вертикальные фильтрующие элементы.

 

Общая труба соединяется с трубой для отвода иловой воды.

 

В качестве фильтрующих элементов дренажных систем могут быть использованы фильтростеклопластиковые трубы. Такие фильтрующие трубы применяются для обустройства скважин. Конструкция горизонтальной дренажной системы состоит из фильтростеклопластиковой трубы. Вертикальный фильтрующий элемент изготавливают из аналогичной трубы, но большего диаметра, покрытой фильтрующим материалом. Он присоединяется к трубопроводам горизонтального дренажа с помощью стальных тройников и фланцевых соединений.

 

Визуальные наблюдения за работой дренажной системы при различных типах загрузки показали, что на границе осадок дренажная загрузка образуется слой с высоким сопротивлением фильтрации.

 

Отмечено, что в начальный период удельные скорости фильтрования через систему вертикального дренажа выше, чем через горизонтальный, затем они выравниваются. На заключительной стадии подсушивания работает только горизонтальный дренаж. При повторном наливе осадка на уже подсохший слой скорость фильтрации значительно снижается.

 

Изучение состава и свойств осадков городских сточных вод, проводившееся И.С.Туровским, показало, что нагрузка на иловые площадки в значительной мере зависит от типа и водоотдачи осадка. Анализ данных эксплуатации ряда очистных станций показал, что имеется определенная связь между значениями удельного сопротивления осадка и работой иловых площадок. Так, на станции аэрации г. Калининграда (Московской обл.) при влажности сброженной смеси 94,8% и ее удельном сопротивлении 25800-1010 см/г нагрузка на 1 м2 иловых площадок составляла 0,35 м3 в год. Дренаж быстро кольматировался, и площадки работали лишь на испарение жидкости.

 

Кольматация основания происходит тем быстрее, чем хуже фильтруются осадки, что связано с большим содержанием в них мелкодисперсных и коллоидных частиц. Слой единовременного напуска осадка на иловые площадки может быть тем больше, чем меньше значение удельного сопротивления осадка. При больших значениях удельного сопротивления осадка основная влага удаляется путем испарения.

 

Усовершенствованные площадки интенсивного обезвоживания и сушки осадка. Для интенсификации процесса сушки осадка предлагается продувка его воздухом непосредственно на площадке.

 

Иловая площадка содержит водонепроницаемое днище, боковые стенки, дренирующую загрузку, перфорированные трубы, размещенные на днище, воздуховод и трубопроводы промывной и отфильтрованной воды. Продувку воздухом ведут до необходимой степени обезвоживания.

 

Использование эффекта капиллярного всасывания ускоряет процесс обезвоживания осадка на иловых площадках. Иловая площадка с использованием этого эффекта ( 16. работает следующим образом. При заполнении карт 1 осадком, благодаря силам капиллярного всасывания, вода из осадка впитывается через края листов 4, размещенных в коридоре 3, испаряясь в окружающую среду.

 

Стенки соседних карт установлены с образованием коридоров, в которых также размещены листы из капиллярно-пористого материала. Иловые площадки оборудованы воздуходувными машинами, соединенными с коридорами воздуховодами.

 

За рубежом иловые площадки довольно часто защищают от атмосферных осадков стеклянным покрытием. Такое покрытие может существенно улучшить работу площадок, особенно в условиях холодного и влажного климата. Опыт показал, что в некоторых случаях устройство покрытия позволяет на 33% снизить площадь, необходимую для сушки осадков.

 

Степень уменьшения требуемой площади и повышения нагрузки на иловые площадки в результате использования прозрачных или полупрозрачных покрытий зависит от местных условий, таких, как количество выпадающих осадков, температура, солнечная радиация.

 

1 Иловая площадка с использованием эффекта капиллярного всасывания:

 

1 иловые карты; 2 ограждающие стенки; 3 коридор; 4 листы из капиллярно -пористого материала; 5 воздуходувка; 6 воздуховод

 

В нашей стране закрытые площадки, остекленные по типу оранжерей, рекомендуется применять в курортных районах для экономии площадей и снижения интенсивности запахов. Нагрузка по сброженному осадку из метантенков принимается 10 м3/(м2год).

 

Асфальтированные иловые площадки с центральным дренажом и подогревом применяются в Дунедине (США, штат Флорида). Эти площадки представляют интерес, вследствие использования на них системы подогрева. Тепловая энергия, получаемая при сжигании биогаза очистных сооружений, используется для нагрева воды, которая циркулирует в трубах, расположенных в заасфальтированной части площадок. Иловые площадки подогреваются, но не закрыты. Для кондиционирования осадков применяются полиэлектролиты. Время подсушки осадка в среднем составляет 5 суток и увеличивается до 12 суток в период дождей. Годовая нагрузка на иловые площадки по сухому веществу колеблется от 87,9 до 209,9 кг/(м2.год).

 

Кондиционирование осадка перед обезвоживанием осадков на иловых площадках существенно сокращает продолжительность процесса обезвоживания и улучшает показатели подсушенного осадка. Метод кондиционирования осадка органическими флокулянтами перед подачей его на иловые площадки в настоящее время широко применяется в ФРГ. Влажность сфлокулированного и необработанного флокулянтами сброженного осадков одной из станций после обезвоживания его на иловых площадках соответственно составляли: через 2 суток 76 и 87%, через 5 суток 73 и 86%, через 10 суток 72 и 83%, через 15 суток 71 и 80%, через 20-25 суток примерно 70-77%). При нормальных атмосферных условиях (ФРГ) кондиционированный осадок подсушивается на иловых площадках через 3-4 недели до влажности примерно 75% и его можно убирать без затруднения механизмами. Благодаря коагуляции коллоидов и мельчайших частиц уменьшается явление заиливания дренажа. Обезвоженный осадок имеет проницаемую гидрофобную структуру и даже при дожде не впитывает воду, влажность его не увеличивается.

 

Исследования применения отечественных флокулянтов для интенсификации работы иловых площадок проводились на сброженной смеси осадков и аэробно-стабилизированном активном иле на лабораторных моделях и в опытно-промышленных условиях на иловой площадке размером 600 м2, оборудованной системами вертикального и горизонтального дренажей из стеклопластиковых фильтров. Лучшие результаты были получены при использовании флокулянта марок КНФ и К-10 При этом влажность осадка 78-81% достигнута примерно в два раза быстрее, чем при подсушивании осадка, необработанного флокулянтами. Удельная производительность площадки при обезвоживании осадка, обработанного флокулянтами, составляла 4,5-6 м3/(м2-год). Дренажная загрузка состояла из слоя песка 50-150 мм с размерами фракций 1-3 мм и 3 слоев щебня с размерами фракций сверху вниз 5-3 мм, 10-5 мм, 15-10 мм. Исследования показали, что нагрузка на иловые площадки при подсушивании стабилизированного активного ила и сброженного осадка для условий средней полосы России соответственно 4,5 и 5 м3/(м2-год).

 

Для интенсификации работы иловых площадок кроме обработки флокулянтами можно проводить предварительную промывку труднофильт-рующихся осадков очищенной сточной жидкостью, коагуляцию осадков химическими реагентами, а также замораживание и последующее оттаивание осадков. Все эти виды обработки снижают удельное сопротивление фильтрации осадка. Предварительная промывка осадка позволяет увеличить нагрузку на иловые площадки на 70%, а использование химических реагентов или присадочных материалов при подсушивании осадков способствует увеличению нагрузки на иловые площадки в 2-3 раза. Удельное сопротивление аэробно стабилизированных осадков существенно ниже, чем у сброженных. В иловых площадках на искусственном основании с дренажом и поверхностным отводом воды при среднегодовой температуре воздуха 3-6°С и среднегодовом количестве атмосферных осадков до 500 мм после аэробных стабилизаторов по данным ФГУП НИИ ВОДГЕО нагрузка составляет 3-5 м3/(м2год) при влажности поступающего осадка 96,5-97%. В этом случае площадь дренажа составляет 8-10% от площади площадки. Размер карты принимают из расчета заполнения ее на рабочую глубину 1-2 м в течение не более 3 суток. Дополнительного повышения производительности иловой площадки можно достигнуть, подвергнув аэробно стабилизированный осадок сточных вод обработке нитратом аммония, в количестве 100-150 мг/л. В аэробно стабилизированный осадок (на выходе из аэробного стабилизатора) вводят нитрат аммония и подают на иловую площадку. В заполненной иловой площадке происходит биологический процесс де-нитрификации нитратного соединения, т.е. нитрата аммония, введенного в осадок. Процесс самопроизвольно осуществляется денитрифицирующими бактериями, входящими в состав бактериальной флоры осадка, и сопровождается интенсивным газовыделением азота, обеспечивающим флотирование и сгущение частиц осадка. Объем осадка уменьшается в 5-6 раз, концентрация его составляет примерно 50 г/л. Под уплотненным слоем осадка находится иловая вода, содержащая 6-10 мг/л взвешенных веществ. После завершения процесса уплотнения осадка (4-7 ч) открывают дренаж и выпускают иловую воду. Сгущенный осадок опускается на дно и быстро подсушивается, т.к. имеет хорошую структуру за счет наличия большого числа пор, образуемых пузырьками газа. Один цикл работы площадки от момента загрузки до выгрузки сухого осадка составляет не более 1 месяца. Нагрузка достигает 8-10 м3/м2 в год при глубине площадки 1,0-1,5 м.

 

Принципы расчета иловых площадок. Метод расчета иловых площадок был разработан в двадцатые годы Имгоффом и практически без изменений просуществовал до наших дней. В основу расчета положена нагрузка Kf м3/(м2год), устанавливающая допустимый объем осадков, размещаемых на единице поверхности иловой площадки в год.

 

Полная площадь иловых площадок должна быть увеличена на 20-40% для устройства ограждающих валиков и подъездных дорог.

 

В период отрицательных температур подаваемый осадок намора живается. Для зимнего намораживания отводится 80% площади иловых площадок, а 20% предназначены для размещения осадка в период таяния ранее намороженного.

 

Проведенные в последнее время исследования работы иловых площадок показали, что процесс обезвоживания необходимо рассматривать как сложный, состоящий из нескольких элементарных процессов.

 

Скорость удаления влаги в результате сушки, по данным исследований, зависит от скорости ветра и дефицита влажности в воздухе над площадками.

 

Стадия фильтрации обусловлена свойствами осадка и особенностями дренажной системы, а скорость декантации способностью осадка к уплотнению.

 

Интенсификация работы иловых площадок. Увеличение производительности площадок возможно за счет проведения следующих мероприятий: уплотнения осадка, подаваемого на площадки; обеспечения механического ворошения и удаления высушенного осадка с площадки; кондиционирования осадка перед подачей его на площадку; продувки осадка воздухом непосредственно на площадке; устройства над площадкой полупрозрачного покрытия или общего покрытия тепличного типа с соответствующими системами вентиляции; использования вакуумных систем для ускорения фильтрации; устройства систем подогрева осадка непосредственно на иловых площадках.

 

Процесс ворошения существенно ускоряет естественную сушку осадка на иловых площадках. Скорость ветра над поверхностью осадка, заросшего растительностью, практически равна нулю, дефицит упругости водяного пара характеризуется понижением от верхнего яруса листьев к нижнему ярусу фактически до нуля, следовательно, скорость испарения воды из осадка, густо заросшего растительностью, равна нулю. Образование на поверхности осадка корки из пересушенного осадка уменьшает скорость сушки в 4 раза.

 

При ворошении удаляется растительный покров и разрушается поверхностная корка, что способствует ускоренному подсыханию осадка в теплое сухое время и более глубокому промораживанию в зимнее.

 

Свойства обрабатываемого осадка, особенно способность к уплотнению и удельное сопротивление фильтрации, влияют на выбор конструкции иловой площадки: при г 4000 -1010 см/г с отстаиванием и поверхностным удалением воды.

 

Обезвоживание сброженного осадка, имеющего удельное сопротивление фильтрации порядка 4000 -1010 см/г, на картах с горизонтальным дренажом имеет низкую эффективность. Скорости фильтрации не превышают 0,48 кг/(м сут), что в 1,5 раза меньше скорости испарения с дефицитом влажности 6 мбар. Дренаж площадки быстро кольматируется и перестает пропускать фильтрат. Количество воды, выделяемой в процессе фильтрации через дренаж, незначительно.

 

Удельное сопротивление фильтрации аэробно стабилизированного активного ила в 20-100 раз меньше удельного сопротивления фильтрации сброженного осадка, поэтому для обезвоживания аэробно стабилизированного активного ила рационально использовать площадки с дренажом.

 

Выбор оптимальной технологии обезвоживания осадка может существенно повысить производительность иловых площадок. Режим напуска, прежде всего высота и кратность налива, зависят от вида осадка, его концентрации, особенностей подготовки и времени года. При подаче на площадку стабилизированного активного ила с начальной влажностью до 98%, высота налива должна составлять 0,8-1 м. В этом случае значительный объем дренажной воды отводится через систему вертикального дренажа.

 

Для сброженных осадков наиболее эффективным методом обезвоживания на иловых площадках является технология раздельного уплотнения, сушки и намораживания. С увеличением глубины уплотняемого слоя осадка скорость уплотнения растет и снижается вероятность расслоения осадка. Уплотнение осадка рекомендуется проводить при высоте налива не менее 2,5 м, а сушку и намораживание слоями не более 0,3 м.

 

Иловые пруды. В развивающихся странах широкое распространение получили иловые пруды (лагуны), выполняемые в виде канав или путем обвалования дамбами естественных углублений либо оврагов. Стоимость устройства иловых прудов меньше, чем иловых площадок, прежде всего за счет использования естественных выемок и простоты конструкции. Необходимым условием во всех случаях является залегание грунтовых вод ниже иловых прудов. После заполнения лагуны засыпаются слоем местного грунта толщиной до 40 см. Осадки перегнивают в течение нескольких лет, после чего используются в качестве удобрения.

 

Применяются многоступенчатые иловые пруды, в которых производится перепуск жидкого осадка и воды в последующие карты, а в предыдущих картах осуществляется подсушивание и разгрузка. В Даугавпилсе (Латвия) были построены иловые пруды площадью 12,0 га периодического действия с фильтрацией иловой воды в грунт.

 

Разработана конструкция иловых прудов глубиной 6 м с экранированием днища и откосов полимерной пленкой. В таких прудах борозды (канавы) послойно заполняются осадком, а наверху насыпается слой грунта толщиной 0,7 м. Спустя год или два на этом месте высаживаются деревья лесозащитного или лесопаркового назначения.

 

Лагуны рекомендуется использовать для обработки хорошо сброженного осадка, в противном случае может ухудшиться санитарно-гигиеническое состояние окружающей среды и нанесен значительный ущерб землепользованию.

 

Септик применяется для механической очистки сточных вод перед сооружениями естественной биологической очистки ( 24.1, а). Изготавливают септики из сборного или монолитного железобетона, кирпича с соответствующей гидроизоляцией. Септики заводского изготовления могут быть из металла или пластмасс. Производительность септика 0,4-12 м3/сут, а при соответствующем обосновании до 25 м3/сут. Время пребывания сточной жидкости в септике от 1 до 3 сут, а выпавшего осадка от 6 до 12 мес. За время пребывания в септике осадок уплотняется и частично подвергается анаэробному разложению, влажность его к моменту выгрузки составляет около 90%.

 

При расходе до 1 м3/сут применяют однокамерные септики, до Ю м /сут двухкамерные и при больших расходах трехкамерные. В двухкамерных септиках объем первой камеры составляет 0,75 расчетного объема, в трехкамерных септиках 0,5, вторая и третья камеры соответственно по 0,25 расчетного объема.

 

К классу индивидуальных очистных сооружений относят сооружения, пропускная способность которых не превышает 25 м3/сут. Индивидуальные очистные сооружения предназначены для очистки бытовых сточных вод от отдельно стоящих домов или от группы зданий. Бытовые сточные воды формируются из двух основных потоков. Первый хозяйственный (или как его еще называют серый ), который включает сточную воду от умывальников, кухонных раковин, ванн, душа, стирки и т.п. Второй -фекальный (или черный ) от унитазов и писсуаров. Масса фекалий на одного взрослого человека составляет около 1500 г/сут (из них мочи около 1250 г). Количество серых сточных вод зависит от степени благоустройства жилища от 15-40 л/чел в сут, при отсутствии централизованного водопровода до 100-200 л/чел в сут при его наличии, или автономном водоснабжении здания. Непосредственно на формирование фекального стока затрачивается около 15 л/чел в сут чистой воды. Хозяйственные и фекальные сточные воды очень сильно различаются по своему физико-химическому составу и иногда их целесообразно не объединять в единый поток, а обезвреживать раздельно.

 

Wm = 0Д875М71000, гДе 0,1875 расчетное суточное количество осадка на 1 человека, л; N число жителей, пользующихся септиком, чел.; Т период между опорожнениями иловой части септика, сут.

 

При расходе сточных вод до 5 м3 /сут полный расчетный объем септика следует принимать равным 3-суточному притоку, свыше 5 м /сут -2,5 суточному.

 

Двухъярусный септик разделен отстойными желобами на две части отстойную зону и септическую, при этом газы в отстойную зону не попадают. Впуск и выпуск сточной воды оборудуется в септике с помощью полупогружных досок, или тройниками, что позволяет исключить прямоток и осуществить забор очищенной воды из-под уровня. Верхняя часть тройника должна возвышаться над уровнем воды в септике не менее чем на 200 мм, а нижняя погружена в воду на 300-400 мм. Лоток подводящей трубы располагается не менее чем на 0,05 м выше расчетного уровня воды в септике. Между перекрытием септика и расчетным уровнем воды должно быть пространство не менее 0,35 м. Сверху септик перекрывается крышкой (плитой) с люком, имеющим вентиляционное отверстие, гидроизолируется и покрывается слоем земли толщиной 0,5 м. Обработанная в септике жидкость поступает на фильтрующие колодцы, поля подземной фильтрации или в фильтрующие траншеи.

 

Объем иловой части септика WlUh м3 определяется по формуле:

 

Фильтрующие колодцы, как правило, применяют для почвенной очистки сточных вод после септика при расходах до 1 м3 в сут. Возможна непосредственная очистка в фильтрующих колодцах так называемых «серых стоков» бытовых сточных вод, не содержащих фекалии и жиры, например, от умывальников, душевых или ванных комнат. Фильтрующая поверхность колодца определяется площадью его дна и перфорированных стенок. Пропускная способность фильтрующего колодца зависит от вида грунта. В песчаных грунтах из расчета 80 л/сут на 1 м2 фильтрующей поверхности, в супесчаных 40 л/сут. Фильтрующие колодцы строят из кирпича, сборного или монолитного железобетона, чаще всего из железобетонных колец диаметром 1,5-2 м и глубиной до 2 м. Днище и стенки фильтрующих колодцев обсыпают щебнем крупностью 40-60 мм. Внутри колодца засыпают такой же щебень слоем до 1 м. Общий вид фильтрующего колодца представлен на 24.2.

 

Осадок из септика удаляется через иловыжимную трубу насосом или откачкой в ассенизационную машину. Около 20% осадка необходимо.

 

Поля подземной фильтрации применяются на песчаных и супесчаных грунтах и представляют собой систему оросительных труб, уложенных на глубину 0,6-0,9 м, но не менее 1 м выше уровня грунтовых вод. В состав системы водоотведения с полями подземной фильтрации входят: септик, дозирующие и распределительные устройства, сеть оросительных труб.

 

Эффект очистки сточных вод в септике по БПКП0ЛН достигает 35%, а по взвешенным веществам 70-95%.

 

2 Фильтрующий колодец:

 

Эффект очистки сточных вод по БПКП0Л„ и по взвешенным веществам в фильтрующем колодце может достигать ЮОУо

 

Гидравлическая нагрузка на оросительную сеть полей фильтрации по данным СНиП представлена в табл. 24.1.

 

Оросительная система состоит из керамических, перфорированных асбестоцементных или пластмассовых труб, уложенных с уклоном 0,001-0,003 в сторону течения в песчаных грунтах и горизонтально (без уклона) -в супесчаных или суглинистых. Диаметр фильтрационных труб 100-150 мм, ширина перфорационного пропила (на глубину около половины диаметра трубы) около 15 мм, расстояние между пропилами 0,2 м. Оросительные трубы рекомендуется укладывать на подсыпку из мелкого гравия, щебня, битого кирпича или шлака и т.д. слоем 20-50 мм.

 

1 вентиляционная труба; 2 отражающая плита; 3 подача осветленной сточной жидкости

 

Эффект очистки сточных вод по БПКП0ЛН и по взвешенным веществам на полях подземной фильтрации составляет до 100%.

 

Дозатор, питающий распределительную систему полей подземной фильтрации, должен обеспечивать выброс не менее 20% осветленной в септике сточной жидкости от объема всей дренажной сети орошаемом участке для легких суглинков и не менее 50% для супеси и песка. Обычно в качестве дозатора применяются сифоны.

 

При расходе сточной жидкости свыше 0,5 м3/сут оросительные трубы укладываются параллельно на расстоянии 1,5 2 м в песчаных и до 2,5 м в супесчаных грунтах. В конце оросительных труб необходимо устроить либо индивидуальный вентиляционный стояк, либо предусмотреть общий вентиляционный коллектор с одним стояком. Высота вентиляционного стояка не менее 0,5 м над поверхностью земли. Общий вид полей подземной фильтрации представлен на 24.3.

 

а план, 6 продольный разрез, в поперечный разрез, г то же при укладке на слой щебня шлака или крупного песка, 1 распределительный лоток оросительной трубы; 2 оросительные трубы; 3 вентиляционный коллектор; 4 вентиляционный стояк; 5 пропилы; 6 рубероид, толь, промасленная бумага и т.п.; 7 засыпка из местного грунта; 8 засыпка щебнем, шлаком или крупным песком

 

Фильтрующие траншеи устраиваются на слабофильтрующих грунтах (суглинки, глины) и представляют собой искусственные углубления, в которые уложены оросительные и дренажные сети. Такие траншеи размещают обычно вблизи оврагов, траншей, болот или водоемов, в которые самотеком поступают очищенные сточные воды. Длина фильтрующей траншеи определяется расчетом, но не должна превышать 30 м, ширина траншеи по низу не менее 0,5 м. Заглубление оросительной сети не менее 0,5 м.

 

2 Поля подземной фильтрации:

 

Песчано-гравийные фильтры конструктивно похожи на фильт-щие траншеи. Однако расстояние между оросительными и дренажными трубами 1-1,5 м по высоте, и они размещаются в котловане параллельными линиями, также на расстояние 1-1,5 м. Оросительные и дренажные трубы обсыпаются крупнозернистым фильтрующим материалом гравием, щебнем или котельным шлаком (толщина обсыпки 15-20 см), а остальное пространство между ними заполнено также крупным песком. Нагрузка на 1 м длины примерно такая же, как и у фильтрующей траншеи. Общий вид песчано-гравийного фильтра представлен на 2

 

Пространство между оросительной и дренажной сетью, расположенное под оросительной на глубине 0,8-1 м, заполняется крупным песком. Расстояние между осями отдельно расположенных фильтрующих траншей около 3 м. Нагрузка на 1 м протяженности фильтрующей траншеи 50-70 л/сут. Общий вид фильтрующей траншеи представлен на 24.4.

 

2 Песчано-гравийный фильтр:

 

2 Фильтрующая траншея:

 

Компактные блоки очистных сооружений (КБС), предназначенные для очистки бытовых и близких к ним по составу сточных вод от отдельно стоящих объектов (коттеджи, пункты питания, блокпосты и т.п.) производительностью 1-6 БПКП0ЛН; 10-25 и 50 м3/сут разработаны МГСУ и ОАО ЦНИИЭП инженерного оборудования.

 

Создана серия компактных очистных сооружений Контакт пропускной способностью от 0,5 до 25 м3/сут ( 24. .

 

1 подача осветленной сточной жидкости; 2 вентиляционная труба; 3 оросительная сеть; 4 дренажная сеть

 

2 Компактный блок очистных сооружений (КБС):

 

Технологический процесс включает в себя нитрификацию и денит-рификацию сточных вод в аэротенках с инертным плоскостным носителем микрофлоры. В состав сооружений входит двухъярусный отстойник, выполненный в виде отстойного желоба, аэротенки с инертным носителем микрофлоры, осветлитель очищенных сточных вод со встроенным высокопористым фильтром доочистки, установка обеззараживания сточных вод. В ходе очистки происходит снижение: БПКП0ЛН с 300 до 3 мг/л; взвешенных веществ с 260 до 3 мг/л; азота аммонийного с 15 до 0,4-0,5 мг/л; фосфатов с II до 0,25 мг/л и СПАВ с 8-10 до 0,05 мг/л. Насыщение сточной жидкости кислородом осуществляется аэраторами при помощи компрессоров или эжекторами. Обработка осадка осуществляется в двухъярусном отстойнике с последующим вывозом ассенизационной машиной. Сооружение выполняется из металла с внутренними перегородками, круглым, многогранным или прямоугольным в плане. Технологическая схема блока КБС-2-4 представлена на 24.6.

 

2 Установка Контакт:

 

Установка работает в режиме продленной аэрации. Объем емкостей рассчитывается на максимальный суточный расход сточных вод с учетом объема иловой смеси (25-30% от суточного расхода сточных вод^ При производительности до 8 м3/сут установка состоит из аэротенка-отстоиника и емкости контактного резервуара и в качестве аэратора в ней применяется вертикальный водовоздушный эжектор с погружным моноблочным насосом типа Гном . Установки производительностью от 12 до 25 м3/сут состоят из двух емкостей: аэротенков-отстойников и емкости контактного резервуара, а эжекторные аэраторы питаются от горизонтальных или вертикальных насосов, расположенных в отдельном (сухом) колодце или насосной станции.

 

Септик ORM, Италия, имеет модельный ряд, рассчитанный на количество пользователей от 5 до 35 человек-эквивалент. Сооружение представляет собой отлитый из стеклопластика цилиндрический резервуар, разделенный внутри перегородками на пять камер. Первые четыре камеры представляют собой ступенчатый септик, а последняя узел дезинфекции, которая осуществляется специальными хлорсодержащими таблетками. Последние секции четырехкамерного септика могут быть использованы в качестве аэробных биохимических реакторов, для чего в комплекте установки ORM имеется компрессор, комплект воздуховодов и аэраторов и эрлифт. Установка оборудована инспекционным смотровым люком, крышка которого способна выдержать вес автомобиля.

 

1 подача сточной жидкости; 2 емкость аэротенка; 3 центральная цилиндрическая сетка; 4 эжекторный аэратор; 5 циркуляционный насос; 6 насос для откачки очищенных сточных вод; 7 выпуск очищенной воды

 

Российская фирма «Биотал» производит по патенту Чешской республики ряд из 8 малогабаритных очистных сооружений, изготовленных из ударопрочного пластика производительностью от 1 до 10 м3/сут. Цилиндрическая установка разделена перегородками на 6 секций: три аэротенка; третичный отстойник и аэробный стабилизатор избыточного активного ила. Принципиальная схема установки представлена на 24.8.

 

Установка Контакт работает следующим образом. При подаче сточной жидкости и работе в режиме аэрации уровень жидкости в установке поднимается и за 1 ч до достижения максимума отключается насос, питающий эжектор, и начинается осаждение ила. При достижении максимального уровня жидкости включается насос для откачки очищенных сточных вод. Когда уровень сточных вод понизится до минимума, насос откачки отключается и включается насос, питающий эжектор. Цикл повторяется. Расчетная степень очистки сточных вод по БПКП0ЛН 95-98% и по взвешенным веществам 95%.

 

Автономная система канализации производства испанской фирмы «Remosa» представляет собой трехкамерный пластиковый септик. Установка рассчитана на обслуживание от 2-15, а при необходимости до 200 пользователей. Первая камера отстойная зона, вторая также отстойная зона и третья затопленный биофильтр с наполнителем, например, керамзитом. Очищенная сточная вода распределяется в грунт с помощью фильтрующего колодца или траншей. Удаление осадка производится 1-2 раза в год. Эффект очистки сточных вод по БПК достигает 95%, что позволяет использовать очищенную воду для полива огорода. Септик, изготовленный из пропитанного специальными смолами стекловолокна, имеет малую массу (например, на 7 человек-эквивалент около 150 кг), что делает его удобным для транспортировки и монтажа. Диаметр септика 1000-1600 мм, длина 1860-2700 мм. Гарантированный срок службы не менее 30 лет.

 

1- приемная камера; 2 биореактор первой ступени; 3 биореактор второй ступени; 4 биореактор третьей ступени; 5 третичный отстойник; 6 аэробный стабилизатор избыточного активного ила; 7 фильтровальные мешки для удаления избыточного активного ила; 8 автоматический дозатор дезинфицирующего раствора; 9 компрессор; 10 аэраторы; 11 эрлифт возвратного активного ила; 12 подача активного ила на первую ступень очистки; 13 эрлифт избыточного активного ила; 14 эрлифт очищенных сточных вод; 15 эрлифт удаления ила из третичного отстойника; 16 поступление сточных вод на очистку; 17 пена; 18 выпуск очищенных сточных вод

 

Сточная жидкость последовательно проходит три секции аэротен-ка, где осуществляется ее контакт с активным илом. При этом, активный возвратный ил, постоянно циркулирующий между секциями аэротенка, разделен на четыре потока. Аэробно стабилизированный ил удаляется из системы на обезвоживание, старый активный ил направляется в первую секцию аэротенка, более молодой активный ил направляется во вторую секцию аэротенка, а активный ил из третичного отстойника в приемную камеру. В случае необходимости, третичный отстойник может выполнять также функцию контактного резервуара для дезинфекции очищенной сточной жидкости. Установки «Биотал» оснащены автоматикой, которая позволяет при прекращении поступления сточной жидкости переводить процесс очистки в экономичные режимы работы.

 

Установка может полностью или частично находиться в земле, а также специальном помещении. Небольшая масса установки (от 150 до 390 кг) позволяет транспортировать её даже на прицепе легкового автомобиля и монтировать на месте применения с помощью обычной тали в течение нескольких часов.

 

2 Установка «Биотал» (Технологическая схема):

 

Локальное очистное сооружение «Золотарь» изготавливается на Новом заводе колодцев и труб, Россия, Москва. Предназначено для очистки 1,5 м3 хозяйственно-бытовых и близких к ним по составу сточных вод в сутки. Изготавливается из бетонных колец с днищем наружным диаметром 1,8 м и внутренним диаметром 1,5 м и высотой с крышкой 2,1 м. Масса одного колодца с крышкой 5,2 т. В комплект входят три колодца, крышки для них, доборные горловины, люки, соединительные трубы и загрузка для погружных биофильтров (керамзит). Железобетонные кольца изготавливаются из специального бетона на установке Gonio фирмы Baumgarther Gmbh, что гарантирует их срок службы более 50 лет и позволяет устанавливать сооружение в водоносных грунтах даже на глубине промерзания. Сточная жидкость поступает последовательно в первый колодец септик, затем во второй колодец с керамзитовой загрузкой, который изготовители называют аэробный биофильтр, и завершается процесс очистки в третьем колодце -вторичном отстойнике, где также находится керамзитовая загрузка. Эффект очистки сточных вод по БПК составляет 90%.

 

Конструкция «Биотал» позволяет устойчиво работать при поступлении залповых сбросов сточных вод, а в случае отключения электроэнергии происходит последовательное осаждение взвешенных веществ в пяти секциях установки. Перекачка активного ила и откачка очищенных сточных вод осуществляется эрлифтами. Характерной особенностью установки является то, что удаление избыточного активного ила происходит в фильтровальные мешки, при этом фильтрат стекает в приемную камеру, а активный ил уплотняется и по мере наполнения мешка легко может быть удален вручную. Следовательно, отпадает необходимость использования ассенизационных машин, что удешевляет эксплуатацию. При поступлении на установку сточных вод с концентрацией по взвешенным веществам и БПК5 295 и 250 мг/л очищенная сточная жидкость имеет параметры соответственно 3,5 и 3-5 мг/л и может быть отведена в фильтрующие траншеи или колодцы.

 

Установка «Коттедж-Био» выпускается фирмой «Лига-Б», Россия, Москва, производительностью от 6-8 человек-эквивалент для индивидуальных установок до 200 человек для коллективных (поселковых). Установка состоит из трех модулей. Причем каждый модуль может изготавливаться из металла, пластика или бетона и иметь свою обоснованную производительность. Первый модуль представляет собой септик, где происходит выделение осадка и его анаэробное разложение. Второй модуль биореактор с инертным наполнителем. Третий модуль фильтрующий колодец, отводящий очищенные сточные воды в грунт. В случае, когда отвод очищенных сточных вод в грунт невозможен (например, по гидрогеологическим условиям), установка «Коттедж-Био» дополняется модулем глубокой очистки и дезинфекции сточных вод и насосной установкой, транспортирующей очищенные сточные воды в водоем.

 

Установка БИО-СЕПТ, производитель «Аква Стайл» Россия, рассчитана на обслуживание индивидуальных домов, пунктов питания, и т.д. Количество пользователей от 5 человек-эквивалент. Установка представляет собой герметичный корпус, который по желанию заказчика может изготавливаться из стали с многократным антикоррозионным покрытием Du Pont, нержавеющей стали, алюминиевых сплавов, пластика или модифицированного спецбетона. Первая ступень очистки представляет собой многокамерный отстойник, затем осветленные сточные воды проходят в самотечном режиме камеры анаэробной и аэробной очистки. Конечной стадией очистки является вторичный отстойник, в котором, при необходимости, осуществляется и обеззараживание сточных вод хлором или ультрафиолетовым облучением. Осадок удаляется из системы специальным насосом, который, как и вся система в целом, управляется многофункциональным блоком электронного управления. Очищенная сточная вода отводится в водоем или в дренажную систему.

 

Установка «Осина», выпускаемая НИИ санитарной техники, Россия, Москва представляет собой монолитный железобетонный корпус, разделенный внутри на септическую часть и затопленный биофильтр с керамзитовым и шунгезитовым загрузочным материалом. Установка рассчитана на обслуживание до 6 человек-эквивалент. Впуск и выпуск сточной жидкости в септической камере установки оборудованы гидрозатворами, что позволяет поддерживать в ней анаэробный режим деструкции выделенных плавающих и оседающих взвешенных веществ. Специальный теплоизоляционный материал, которым покрыта установка и подводящие коммуникации, позволяет поддерживать нормальный режим эксплуатации в зимний период. Эффект удаления загрязнений в установке достигает 90%. Экс плуатация установки заключается в удалении ассенизационной машиной осадка из септической камеры один раз в три года и периодической замене загрузочного материала в биофильтре.

 

Установка «Тверь 1,5» (Россия) рассчитана на 8 человек-эквивалент производительность 1,5 м3/сут, изготавливается из стали с защитным антикоррозийным покрытием. Установка состоит из пяти взаимосвязанных секций. Первая секция септическая камера, в которой происходит выделение взвешенных веществ, затем сточная жидкость перетекает во вторую секцию биореактор, который оснащен специальной ершовой насадкой. Следующие две секции представляют собой аэротенки, причем в аэротенке первой ступени размещена загрузка из керамзита, увеличивающая дозу активной биомассы, а в аэротенке второй ступени помещен слой известкового щебня, который выделяет ионы кальция, связывающие фосфат ионы сточных вод в нерастворимые соединения. Воздух подается в аэротенки компрессором и распределяется дырчатыми трубами. Последняя пятая секция служит для окончательного окисления и дезинфекции сточных вод, для чего предусмотрен специальный сменный хлор-патрон. Обслуживание установки заключается в удалении осадка раз в 1 -2 года ассенизационной машиной, один раз в год заменять хлор-патрон и один раз в два года добавлять известковый щебень.

 

Фирмой «Вавин» (Дания) производится комплект оборудования, включающий: трехкамерный бак-отстойник, объемом 2 м3, изготовленный в виде целиком отлитой из полиэтилена емкости; полимерного распределительного колодца, к которому можно присоединить от 2 до 5 фильтрационных пакетов (дрен) и двух 15-метровых пакетов фильтрационных (перфорированных дренажных) труб диаметром ПО мм, изготовленных из полиэтилена. Такая установка рассчитана на обслуживание 5 человек эквивалент (примерно 0,5-0.75 м3/сут). При необходимости увеличить пропускную способность установки в два раза, имеется возможность последовательного соединения двух баков-отстойников, при этом в первом по ходу сточной жидкости баке перегородки не предусмотрены. Принцип работы установки «Вавин» заключается в механической очистке сточных вод в оаке-отстойнике и механо-биологической очистки в фильтрующих траншеях. Эксплуатация установки заключается в опорожнении осадочной части ка-отстойника, осуществляемого ассенизационной машиной. На 24.9 представлены фотографии комплекта установки, способа ее монтажа и высотная схема работы.

 



Фундаменты на проса дочных грунтах. Кровли из асбестоцементаых плоских и волнистых листов. Кровли из мягких материалов. Крыши бань и саун. Легированные стали и твердые сплавы. Малярные работы. Материалы и изделия из горных пород.

 

Главная  Свойства 



0.0022