Типы и назначения очистных сооружений
В связи с ростом объемов водопотребления и недостаточностью источников подземных вод для целей водоснабжения используются источники поверхностных вод, забираемых из рек и водоемов.
К качеству питьевой воды предъявляются требования в соответствии с нормами действующего стандарта. Высокие требования предъявляются также и к качеству воды, идущей на технологические цели промышленных предприятий, так как от этого во многом зависит нормальное функционирование промышленных агрегатов и оборудования цехов.
Качество воды в источниках водоснабжения часто не соответствует предъявляемым требованиям, поэтому возникает задача его улучшения. Улучшение качества природной воды для хозяйственно-питьевых нужд и технологических целей достигается различными специальными методами ее обработки (очистки). В целях улучшения качества питьевой воды и ее очистки в составе современных водопроводов возводятся специальные комплексы очистных сооружений , объединяемые в водоочистные станции .
Сточные воды также требуют очистки с целью устранения вредного их воздействия на внешнюю среду (водоемы, почву, подземные воды, воздух) и через нее на людей, животных, рыб, растения. Очистка сточных вод является одним из важнейших мероприятий по охране природы, рек и водоемов от загрязнения. Она производится на специальных комплексах канализационных очистных сооружений . Эти сооружения не только очищают воды от загрязнений, но и улавливают полезные вещества для использования их на основном производстве (в промышленности) или для использования как сырья в других производствах.
Необходимая степень очистки отводимых сточных вод, сбрасываемых в водоемы РФ, регламентируется «Правилами охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами» и «Основами водного законодательства РФ».
В практике строительства возводятся комплексы очистных сооружений двух основных типов – водопроводные и канализационные . Каждый из указанных типов очистных сооружений имеет свои разновидности, а также специфические особенности как по составу и устройству отдельных сооружений, так и по технологическим процессам, происходящим в них.
Водопроводные очистные сооружения . Метод обработки воды и состав водопроводных очистных сооружений зависят от качества исходной воды, требований, предъявляем их к качеству питьевой воды, и принятой технологической схемы ее очистки.
Технологические процессы очистки воды включают ее осветление , обесцвечивание и обеззараживание . При этом вода коагулируется, отстаивается и фильтруется, а также проходит обработку хлором. Если качество исходной воды позволяет отказаться от некоторых технологических процессов ее обработки, соответственно сокращается комплекс сооружений.
Изучение технологических схем очистки питьевой воды показывает, что основными методами осветления и обесцвечивания воды на водопроводных очистных сооружениях являются отстаивание и фильтрование с предварительном обработкой воды реагентами (коагулянтами). Для отстаивания воды используются в основном горизонтальные (реже вертикальные) отстойники или осветлители со взвешенным осадком, а для фильтрования – фильтры с различными видами фильтрующей загрузки или контактные осветлители.
В практике водопроводного строительства в нашей стране наибольшее распространение получили водоочистные сооружения , запроектированные, но технологической схеме, предусматривающей в качестве основных очистных сооружений горизонтальные отстойники и скорые фильтры.
Принятая единая технологическая схема очистки питьевой воды предопределила практически одинаковый состав основных и вспомогательных сооружений. Так, например, во все комплексы водоочистных станций , независимо от их производительности и типа, входят следующие сооружения: реагентное хозяйство со смесителем , камеры реакции ( хлопьеобразование ), горизонтальные отстойники или осветлители , фильтры, резервуары для чистой воды , насосная станция II подъема с электроподстанцией, а также объекты подсобно-вспомогательного (производственного), административно-технического и культурно-бытового назначения.
Канализационные очистные сооружения . Очистные сооружения канализации , как и водопровода, – это сложные комплексы инженерных сооружений, взаимосвязанных технологическим процессом очистки сточных вод. На очистных сооружениях сточные воды подвергаются механической, химической и биохимической (биологической) очистке.
В процессе механической очистки из жидкой фазы сточных вод отделяются взвешенные вещества и грубые механические примеси путем процеживания, отстаивания и фильтрования. В некоторых случаях механическая очистка является окончательной. Но чаще всего она служит лишь подготовкой для дальнейшей, например, биохимической очистки.
В комплекс очистных сооружений, предназначенных для механической очистки бытовых сточных вод , входят: решетки, предназначенные для задержания крупных веществ органического и минерального происхождения; песколовки для выделения тяжелых минеральных загрязнений (главным образом леска); отстойники для выделения осаждающихся веществ (в основном органических); хлораторная установка с контактными резервуарами, в которых происходит контакт осветленной сточной воды с хлором в целях уничтожения болезнетворных бактерий. В результате обработки поступающих сточных вод на указанных сооружениях они после их дезинфекции могут быть отведены в водоем.
Схема химической очистки сточных вод отличается от механической введением перед отстойниками смесителя и реагентного хозяйства. При этом обрабатываемая сточная вода после решеток и песколовки поступает в смеситель, где к ней добавляется реагент для коагулирования, а затем в отстойник для осветления. Сточная вода из отстойника выпускается либо прямо в водоем, либо сперва на фильтр для дополнительного осветления, а потом в водоем. Сооружения для обработки осадка при химическое очистке такие же. как и при механической.
Биохимическая очистка сточных вод , в зависимости от местных условий, обычно осуществляется на трех основных схемах сооружений: на полях орошения или полях фильтрации, на биофильтрах и в аэротенках. При первой схеме сточная водя, пройдя через решетки, поступает в песколовки и затем в отстойники для осветления и дегельминтизации, откуда она направляется на поля орошения или поля фильтрации и затем в водоем. При второй схеме сточная вода сначала проходит через сооружения механической очистки и предварительной аэрации (преаэраторы), далее она поступает на биофильтры, а затем во вторичный отстойник для выделения из очищенной воды веществ, выносимых ил биофильтров. Очистка заканчивается дезинфекцией сточных вод перед спуском в водоем. При третьей схеме предварительная очистка сточной воды производится на решетках, песколовках, преаэраторах и в отстойниках. Последующая их очистка производится в аэротенках, затем во вторичных отстойниках и заканчивается дезинфекцией, после чего вода сбрасывается в водоем. Выбор типа сооружений для биохимической очистки сточных вод производится в зависимости от ряда факторов, в том числе; требуемой степени очистки сточных вод, размера площади под очистные сооружения (большая площадь требуется для устройства полей орошения и гораздо меньшая для аэротенков), характера грунтов, рельефа площади и др. Схему очистных сооружений выбирают с учетом экономических показателей – строительной и эксплуатационной стоимости сооружений.