Pentru tratarea apelor uzate se utilizează epurare mecanică, fizico-chimică și biologică. Lichidul rezidual purificat este supus dezinfectării înainte de a fi descărcat în rezervor pentru a distruge bacteriile patogene.

Tehnologia de epurare a apelor uzate se dezvoltă în prezent în direcția intensificării proceselor de epurare biologică, realizând procese succesive de epurare biologică și fizico-chimică pentru a putea reutiliza apele uzate epurate în profunzime în întreprinderile industriale.

Ca urmare a tratamentului mecanic, contaminanții nedizolvați și parțial coloidali sunt îndepărtați din lichidul rezidual. Murdăria mare (cârpe, hârtie, reziduuri de legume și fructe) sunt reținute grătare. Sunt captați contaminanții de origine minerală (nisip, zgură etc.). capcane de nisip. Cea mai mare parte a poluării nedizolvate de origine organică este reținută în gropile.În acest caz, particulele cu o greutate specifică mai mare decât greutatea specifică a lichidului rezidual cad la fund, iar particulele cu o greutate specifică mai mică (grăsimi, uleiuri, ulei) plutesc în sus în funcție de natura lor. capcane de grasime, capcane de ulei, separatoare de ulei etc. Cu ajutorul acestor amenajări se curăță apele uzate industriale.

De asemenea, sunt folosite pentru tratarea apelor uzate industriale. plutirea introducerea aerului în lichidul rezidual. și agenți de spumă (surfactanți, alumină, lipici animal etc.). Bulele de aer plutitoare și particulele de spumă absorb impuritățile și le ridică la suprafața lichidului sub formă de spumă, care este îndepărtată continuu.

Facilitățile de curățare mecanică includ, de asemenea fose septice, rezervoare de sedimentare cu două niveluriși clarificatori-descompunetori, în pe care lichidul se limpezeşte şi se prelucrează precipitatul.

Pentru a îndepărta solidele în suspensie cu o greutate specifică mare din apele uzate industriale, hidrocicloane.

Tratamentul fizico-chimic este utilizat în principal pentru tratarea anumitor tipuri de ape uzate industriale. Metodele de curățare fizică și chimică includ sorbție, extracție, evaporare, electroliză, schimb ionic si etc.

Esența tratamentului biologic este oxidarea substanțelor organice de către microorganisme. Distingeți tratarea biologică a apelor uzate în condiții create artificial (filtre biologiceși rezervoare de aerare)și în condiții apropiate de naturale (câmpuri de filtrareși iazuri biologice).

Cel mai frecvent utilizat pentru dezinfectarea apelor uzate tratate clorinare.

În prezent, cerințele pentru gradul de epurare a apelor uzate sunt în creștere și, prin urmare, sunt supuse post-epurării. Pentru aceasta, aplicați filtre cu nisip, clarificatoare de contact, microfiltre, iazuri biologice.

Pentru a reduce concentrația de contaminanți organici în apele uzate epurate biologic, se poate folosi sorbția pe cărbuni activi sau oxidarea chimică cu ozon.

Uneori apare problema eliminării nutrienților din apele uzate - azot și fosfor, care, pătrunzând în rezervor, contribuie la dezvoltarea sporită a vegetației acvatice. Azotul este îndepărtat prin metode fizico-chimice și biologice, fosforul este de obicei îndepărtat prin precipitare chimică folosind săruri de fier și aluminiu sau var.

Masele mari de nămol acumulate în instalațiile de tratare sunt prelucrate nu numai în fose septice, decantoare cu două niveluri și limpezitoare-descompunetoare, ci și în digestoare. Fosele septice, rezervoarele de decantare cu două niveluri și limpezitoarele-descompunetoare sunt proiectate pentru limpezirea lichidului rezidual și a fermentației nămolului. Rezervoarele de metan servesc numai pentru fermentarea nămolului.

Orez. 111.24. Scheme unei stații cu epurare mecanică a apelor uzateA- optiune fara digestor; 6 - varianta cu digestor

Tratarea nămolului constă în descompunerea (fermentarea) părții sale organice folosind anaerob, adică trăind fără oxigen, microorganisme. În ultimii ani, împreună cu digestia anaerobă a nămolului, stabilizare aerobă acesta, a cărui esență este purjarea sedimentului pentru o lungă perioadă de timp cu aer în structuri dispuse ca aerotancuri.

În majoritatea stațiilor de epurare, nămolul se formează în limpezitoarele primare și secundare (vezi figura III de mai jos). Acest sediment are o umiditate ridicată, nu degajă bine apă și este periculos din punct de vedere sanitar. Pentru prelucrarea sa, de regulă, se folosesc digestoare. Nămolul fermentat în digestoare dă bine apă, este mai puțin periculos din punct de vedere sanitar și conține cantități semnificative de azot, fosfor și potasiu, adică este un bun îngrășământ. Este folosit pentru deshidratare. platforme cu nămol, filtre cu vid, centrifuge, filtre prese. Destul de des, precipitatul deshidratat pe filtrele de vid este supus uscare termică.

Unele tipuri de nămol de apă uzată industrială care conțin contaminanți nocivi după pre-uscare a arde. La ardere, materia organică a sedimentelor este complet oxidată și se formează un reziduu steril - cenușă.

Apele uzate sunt de obicei tratate la statii de epurare mecanica si biologica situate in serie. Instalațiile mecanice de curățare (grile, capcane de nisip și rezervoare de decantare) sunt proiectate pentru a reține cea mai mare parte a contaminanților nedizolvați. În instalațiile de tratare biologică, contaminanții organici rămași nedizolvați și dizolvați sunt oxidați. Metoda de curățare și compoziția instalațiilor de tratare sunt selectate în funcție de gradul de epurare necesar, de compoziția contaminanților lichidi reziduali, de performanța stației de epurare, de condițiile solului și de capacitatea rezervorului cu un studiu de fezabilitate corespunzător.

Pe fig. II 1.24 prezintă diagrame ale unei staţii cu epurare mecanică a apelor uzate. Lichidul rezidual trece printr-un grătar conceput pentru a capta contaminanții mari, o capcană de nisip care servește la captarea contaminanților de origine minerală (nisip, zgură etc.), o bazin în care se depun cea mai mare parte a contaminanților organici, un mixer în care se află deșeurile. lichidul se amestecă cu clorul, se contactează cu un rezervor care servește la reacția clorului cu lichidul rezidual g pentru a-l dezinfecta și apoi este descărcat într-un rezervor. Nămolul din rezervorul de decantare este trimis la instalațiile de deshidratare sau la un digestor (vezi Fig. III.24, b) pentru fermentare. Nămolul digerat este uscat pe paturi de nămol.

Pentru stațiile de înaltă productivitate, schema prezentată în Fig. II 1.25. Epurarea mecanică a apelor uzate se realizează pe grătare, capcane de nisip, preaeratoare și rezervoare de decantare. Preaeratoarele sunt utilizate pentru aerarea prealabilă a lichidului rezidual în scopul îmbunătățirii condițiilor de limpezire ulterioară a acestuia în rezervoarele de decantare. Tratamentul biologic se efectuează în rezervoare de aerare. Nămolul activ se depune în rezervoarele secundare de decantare. O parte din nămolul activ din rezervoarele secundare de decantare este pompat în rezervoarele de aerare (nămol activ circulant), iar o parte din acesta (nămol activ în exces) este transferat la îngroșatoarele de nămol. După îngroșatoarele de nămol, nămolul intră în digestoare, unde este fermentat împreună cu nămolul din rezervoarele primare de decantare. Apa uzată după dezinfecție este evacuată în rezervor.

→ Solutii pentru statii de tratare a apelor uzate

Exemple de stații de epurare a apelor uzate din marile orașe

Înainte de a lua în considerare exemple specifice de stații de epurare a apelor uzate, este necesar să definim ce înseamnă noțiunile de oraș mare, mare, mediu și mic.

Cu un anumit grad de convenționalitate, se pot clasifica orașele după numărul de locuitori sau, ținând cont de specializarea profesională, după cantitatea de apă uzată care intră în stația de epurare. Deci, pentru cele mai mari orașe cu o populație de peste 1 milion de oameni, cantitatea de apă uzată depășește 0,4 milioane m3 / zi, pentru orașele mari cu o populație de la 100 mii până la 1 milion de oameni, cantitatea de apă uzată este de 25-400 mii m3 / zi . În orașele de dimensiuni medii trăiesc 50-100 mii de oameni, iar cantitatea de apă uzată este de 10-25 mii m3/zi. În orașele mici și așezările de tip urban, numărul de locuitori este de la 3-50 mii de persoane (cu o gradație posibilă de 3-10 mii de persoane; 10-20 mii de persoane; 25-50 mii de persoane). În același timp, cantitatea estimată de apă uzată variază într-un interval destul de larg: de la 0,5 la 10-15 mii m3/zi.

Ponderea orașelor mici din Federația Rusă este de 90% din numărul total de orașe. De asemenea, trebuie avut în vedere faptul că sistemul de evacuare a apei din orașe poate fi descentralizat și are mai multe instalații de tratare.

Să luăm în considerare cele mai semnificative exemple de unități mari de tratament din orașele Federației Ruse: Moscova, Sankt Petersburg și Nijni Novgorod.

Stația de aerare Kuryanovskaya (KSA), Moscova. Stația de aerare Kuryanovskaya este cea mai veche și cea mai mare stație de aerare din Rusia; folosind exemplul său, se poate studia destul de clar istoria dezvoltării echipamentelor și tehnologiei pentru tratarea apelor uzate în țara noastră.

Suprafata ocupata de statie este de 380 ha; capacitatea de proiectare - 3,125 milioane m3 pe zi; din care aproape 2/3 sunt ape uzate menajere si 1/3 industriale. Stația are patru blocuri independente de structuri.

Dezvoltarea stației de aerare Kuryanovskaya a început în 1950 după punerea în funcțiune a unui complex de instalații cu o capacitate de 250 mii m3 pe zi. Pe acest bloc a fost pusă o bază tehnologică și constructivă industrial-experimentală, care a stat la baza dezvoltării aproape tuturor stațiilor de aerare din țară și a fost folosită și în extinderea stației Kuryanovskaya în sine.

Pe fig. 19.3 și 19.4 sunt scheme tehnologice pentru tratarea apelor uzate și tratarea nămolului a stației de aerare Kuryanovskaya.

Tehnologia de tratare a apelor uzate include următoarele instalații principale: grătare, capcane de nisip, rezervoare de decantare primare, rezervoare de aerare, rezervoare de decantare secundare, instalații de dezinfecție a apelor uzate. O parte din apa uzată tratată biologic este supusă post-tratării pe filtre granulare.

Orez. 19.3. Schema tehnologică de tratare a apelor uzate a stației de aerare Kuryanovskaya:
1 - zăbrele; 2 - capcană de nisip; 3 - bazin primar; 4 - rezervor de aerare; 5 - bazin secundar; 6 - sita plat cu fante; 7 - filtru rapid; 8 - regenerator; 9 - clădirea principală de mașini a CBO; 10 – îngroșător de nămol; 11 – îngroșător cu centură gravitațională; 12 – unitate de preparare a soluției floculante; 13 - structuri de conducte de apă industrială; 14 – atelier de prelucrare a nisipului; 75 - intrarea apelor uzate; 16 - apa de spalat de la filtrele rapide; 17 - pulpă de nisip; 18 - apa din magazinul de nisip; 19 - substanțe plutitoare; 20 - aer; 21 – nămol din rezervoarele primare de decantare la instalațiile de tratare a nămolului; 22 - nămol activ circulant; 23 - filtrat; 24 - apa de proces dezinfectata; 25 - apa industriala; 26 - aer; 27 - nămol activ îngroșat pentru instalațiile de tratare a nămolului; 28 - apa industriala dezinfectata la oras; 29 - apă purificată în râu. Moscova; 30 - ape uzate tratate suplimentar în râu. Moscova

KSA este echipat cu grătare mecanizate cu goluri de 6 mm cu mecanisme de raclere în mișcare continuă.

La KSA sunt operate trei tipuri de capcane de nisip - verticale, orizontale și aerate. După deshidratare și prelucrare într-un atelier special, nisipul poate fi folosit în construcția drumurilor și în alte scopuri.

Ca rezervoare primare de decantare la KSA se folosesc decantoare de tip radial cu diametre de 33, 40 și 54 m.Durata de proiectare a sedimentării este de 2 ore.Decantoarele primare din partea centrală au preaeratoare încorporate.

Tratarea biologică a apelor uzate se efectuează în aerotancuri cu deplasare cu patru coridoare, procentul de regenerare este de la 25 la 50%.

Aerul pentru aerare este furnizat rezervoarelor de aerare prin plăci de filtrare. În prezent, pentru a selecta sistemul optim de aerare într-un număr de secțiuni de rezervoare de aerare, sunt testate aeratoare tubulare din polietilenă de la compania Ecopolymer, aeratoare cu plăci de la companiile Greenfrog și Patfil.

Orez. 19.4. Schema tehnologică pentru prelucrarea sedimentelor stației de aerare Kuryanovskaya:
1 – camera de încărcare a digestorului; 2 – digestor; 3 – camera de descărcare a digestoarelor; 4 - suport de gaz; 5 – schimbător de căldură; 6 - camera de amestecare; 7 - rezervor de spalare; 8 – compactor de nămol digerat; 9 - filtru presa; 10 – unitate de preparare a soluției floculante; 11 - platformă de nămol; 12 – nămol din rezervoarele primare de decantare; 13 - exces de namol activ; 14 - gaz per lumânare; 15 - gaz de fermentare la camera cazanelor stației de aerare; 16 - apa industriala; 17 - nisip pe platforme de nisip; 18 - aer; 19 - filtrat; 20 - scurgerea apei; 21 - apă de nămol la canalizarea orașului

Una dintre secțiunile rezervoarelor de aerare a fost reconstruită pentru a funcționa pe un sistem de denitrificare a nitrurilor cu un singur nămol, care include și un sistem de îndepărtare a fosfaților.

Decantoarele secundare, precum si cele primare, sunt de tip radial, cu diametre de 33, 40 si 54 m.

Aproximativ 30% din apele uzate epurate biologic suferă post-tratare, care este mai întâi tratată pe site plate cu fante și apoi pe filtre granulare.

Pentru digestia nămolului la KSA se folosesc rezervoare de metan îngropate cu diametrul de 24 m din beton armat monolit cu stropire de pământ, bazate pe pământ cu diametrul de 18 m cu izolarea termică a pereților. Toate digestoarele funcționează după schema de curgere, în regim termofil. Gazul care se scurge este redirecționat către cazanul local. După digestoare, amestecul fermentat de nămol brut și exces de nămol activ este supus compactării. Din cantitatea totală de amestec, 40-45% este trimisă la locurile de nămol, iar 55-60% este trimisă la atelierul de deshidratare mecanică. Suprafața totală a plăcuțelor de nămol este de 380 ha.

Deshidratarea mecanică a nămolului se realizează pe opt prese de filtru.

Stația de aerare Luberetskaya (LbSA), Moscova. Peste 40% din apele uzate din Moscova și orașele mari din regiunea Moscovei sunt tratate la stația de aerare Luberetskaya (LbSA), situată în satul Nekrasovka, regiunea Moscovei (Fig. 19.5).

LbSA a fost construit în anii de dinainte de război. Procesul tehnologic de curățare a constat în tratarea mecanică a apelor uzate și epurarea ulterioară în domeniile irigațiilor. În 1959, prin decizia guvernului, a început construcția unei stații de aerare pe locul câmpurilor de irigare Lyubertsy.

Orez. 19.5. Planul instalațiilor de tratare ale stațiilor de aerare Luberetskaya și Novouberetskaya:
1 – alimentarea cu apă uzată a LbSA; 2 – alimentarea cu apă uzată către NLbSA; 3 - LbSA; 4 - NLbSA; 5 – instalații pentru tratarea nămolului; b - degajări de ape uzate epurate

Schema tehnologică de tratare a apelor uzate la LbSA practic nu diferă de schema adoptată la KSA și include următoarele facilități: rețele; capcane de nisip; tancuri primare de decantare cu preaeratoare; rezervoare de aerare-deplasare; limpezitoare secundare; instalații de tratare a nămolului și dezinfectare a apelor uzate (Fig. 19.6).

Spre deosebire de structurile KSA, dintre care majoritatea au fost construite din beton armat monolit, structurile prefabricate din beton armat au fost utilizate pe scară largă la LbSA.

După construirea și punerea în funcțiune în 1984 a primului bloc, iar ulterior a celui de-al doilea bloc al instalațiilor de tratare a stației de aerare Novoluberetsk (NLbSA), capacitatea de proiectare a LbSA este de 3,125 milioane m3/zi. Schema tehnologică de tratare a apelor uzate și epurare a nămolului la LbSA nu este practic diferită de schema clasică adoptată la KSA.

Cu toate acestea, în ultimii ani, la stația Lyubertsy s-au desfășurat multe lucrări pentru modernizarea și reconstrucția instalațiilor de tratare a apelor uzate.

În stație au fost instalate noi grătare mecanizate străine și interne de ecartament mic (4-6 mm), precum și modernizarea grătarelor mecanizate existente conform tehnologiei dezvoltate la MGP „Mosvodokanal” cu o scădere a dimensiunii. a golurilor la 4-5 mm.

Orez. 19.6. Schema tehnologică de tratare a apelor uzate a stației de aerare Luberetskaya:
1 - apa reziduala; 2 - grătare; 3 - capcane de nisip; 4 - preaeratoare; 5 - decantare primare; 6 - aer; 7 - rezervoare de aerare; 8 - decantoare secundare; 9 – agenţi de îngroşare a nămolului; 10 - filtre prese; 11 – zone de depozitare a nămolului deshidratat; 12 - instalații de reactivi; 13 – compactoare de nămol digerat înaintea filtrelor prese; 14 - unitate de preparare a namolului; 15 – digestoare; 16 - buncăr de nisip; 17 - clasificator de nisip; 18 - hidrociclon; 19 - suport de gaz; 20 - camera cazanelor; 21 - prese hidraulice pentru deshidratarea deseurilor; 22 - eliberare de urgență

De cel mai mare interes este schema tehnologică a blocului II al NLbSa, care este o schemă modernă de nitri-denitrificare cu un singur nămol cu ​​două etape de nitrificare. Odată cu oxidarea profundă a substanțelor organice care conțin carbon, are loc un proces mai profund de oxidare a azotului a sărurilor de amoniu cu formarea de nitrați și scăderea fosfaților. Introducerea acestei tehnologii face posibilă în viitorul apropiat obținerea de ape uzate purificate la stația de aerare Lyubertsy, care ar îndeplini cerințele moderne de reglementare pentru evacuarea în corpurile de apă pentru pescuit (Fig. 19.7). Pentru prima dată, aproximativ 1 milion de m3/zi de apă uzată la LbSA este supusă unui tratament biologic profund cu îndepărtarea nutrienților din apele uzate tratate.

Aproape tot nămolul brut din rezervoarele de decantare primară, înainte de fermentare în digestoare, este supus prelucrării preliminare pe grătare. Principalele procese tehnologice de tratare a nămolului de epurare la LbSA sunt: ​​compactarea gravitațională a excesului de nămol activ și a nămolului brut; fermentație termofilă; spălarea și compactarea nămolului digerat; condiționarea polimerilor; neutralizare mecanică; depozit; uscare naturală (tampoane de nămol de urgență).

Orez. 19.7. Schema tehnologică de epurare a apelor uzate la LbSA conform schemei de nitrificare-denitrificare cu un singur nămol:
1 - apă uzată inițială; 2 – colonist primar; 3 - apă uzată limpezită; 4 - aerotanc-denitrificator; 5 - aer; 6 - bazin secundar; 7 - ape uzate tratate; 8 - recircularea namolului activ; 9 - sediment brut

Pentru deshidratarea nămolului s-au instalat noi filtre presă cu cadru, care fac posibilă obținerea unei turte cu un conținut de umiditate de 70-75%.

Stație centrală de aerare, Sankt Petersburg. Instalațiile de tratare ale Stației Centrale de Aerare din Sankt Petersburg sunt situate la gura de vărsare a râului. Neva pe insula Bely, recuperată artificial. Stația a fost dată în funcțiune în 1978; capacitatea de proiectare de 1,5 milioane m3 pe zi a fost atinsă în 1985. Suprafața construită este de 57 de hectare.

Stația centrală de aerare din Sankt Petersburg primește și prelucrează aproximativ 60% din apele uzate menajere și 40% din apele uzate industriale din oraș. Sankt Petersburg este cel mai mare oraș din bazinul Mării Baltice, care pune o responsabilitate specială pentru asigurarea siguranței mediului.

În fig. 19.8.

Debitul maxim al apei uzate pompate de stația de pompare pe vreme uscată este de 20 m3/s, iar pe vreme ploioasă - 30 m/s. Apele uzate provenite de la colectorul de admisie al rețelei de canalizare a orașului sunt pompate în camera de admisie a epurării mecanice.

Structura instalațiilor de tratare mecanică include: o cameră de recepție, o clădire cu grătar, rezervoare primare de decantare cu colectoare de grăsime. Inițial, apele uzate sunt tratate pe 14 sitări mecanizate cu greble și trepte. După site, apa uzată intră în capcanele de nisip (12 buc.) și apoi prin canalul de distribuție este evacuată în trei grupe de rezervoare de sedimentare primară. Decantoare primare de tip radial, in cantitate de 12 bucati. Diametrul fiecărui bazin este de 54 m la o adâncime de 5 m.

Orez. 19.8. Schema tehnologică de tratare a apelor uzate și epurare a nămolului a Gării Centrale din Sankt Petersburg:
1 - canalizare din oraș; 2 - statie principala de pompare; 3 - canal de alimentare; 4 - gratare mecanizate; 5 - capcane de nisip; 6 - gunoi; 7 - nisip; 8 - nisip; site-uri; 9 - decantare primare; 10 – rezervor de sedimente brute; 11 - rezervoare de aerare; 12 - aer; 13 - supraalimentare; 14 - retur nămol activ; 15 - statie de pompare namol; 16 - decantoare secundare; 17 - camera de eliberare; 18 - râul Neva; 19 - nămol activ; 20 - agenţi de îngroşare a nămolului; 21 - rezervor de primire;
22 - centrifuge; 23 – tort pentru ardere; 24 - incinerarea namolului; 25 - cuptor; 26 - frasin; 27 - floculant; 28 - scurgerea apei de îngroșatoare de nămol; 29 - apă; 30 - soluție
floculant; 31 - centrifuga

Structura instalațiilor de tratare biologică include aerotancuri, rezervoare radiale de decantare și clădirea principală a mașinilor, care include un bloc de suflante și pompe de nămol. Aerotancurile constau din două grupuri, fiecare dintre ele fiind șase aerotancuri paralele cu trei coridoare, cu lungimea de 192 m, cu canale superioare și inferioare comune, lățimea și adâncimea coridoarelor sunt de 8, respectiv 5,5 m. Aerul este furnizat aerotancurilor prin fină. -aeratoare cu bule. Regenerarea nămolului activ este de 33%, în timp ce nămolul activ de retur din rezervoarele secundare de decantare este alimentat într-unul dintre coridoarele aerotancurilor, care servește ca regenerator.

Din aerotancuri, apa purificată este trimisă în 12 rezervoare secundare de decantare pentru a separa nămolul activ de apele uzate epurate biologic. Decantoarele secundare, precum și cele primare, sunt de tip radial cu diametrul de 54 m și adâncimea zonei de decantare de 5 m. Din decantoarele secundare, nămolul activ intră în stația de pompare a nămolului sub presiune hidrostatică. După rezervoarele secundare de decantare, apa purificată este deversată în râu prin camera de evacuare. Neva.

În magazinul de deshidratare mecanică a nămolului se prelucrează nămolul brut din rezervoarele primare de decantare și nămolul activ compactat din rezervoarele secundare de decantare. Echipamentul principal al acestui atelier este zece centrifuge dotate cu sisteme de preîncălzire a unui amestec de nămol brut și nămol activ. Pentru a crește gradul de transfer de umiditate al amestecului, o soluție de flocul este alimentată în centrifuge. După prelucrarea în centrifuge, conținutul de umiditate al prăjiturii ajunge la 76,5%.

În atelierul de incinerare a nămolului sunt instalate 4 cuptoare cu pat fluidizat (compania franceză OTV).

O caracteristică distinctivă a acestor instalații de tratare este că nu există o pre-digestie în digestoare în ciclul de tratare a nămolului. Deshidratarea amestecului de sedimente și exces de nămol activ are loc direct în centrifuge. Combinația dintre centrifuge și incinerarea nămolului compactat reduce dramatic volumul produsului final de cenușă. În comparație cu tratarea mecanică convențională a nămolului, cenușa rezultată este de 10 ori mai mică decât turta deshidratată. Utilizarea metodei de ardere a unui amestec de nămol și exces de nămol activ în cuptoare cu pat fluidizat garantează siguranța sanitară.

Stația de aerare, Nijni Novgorod. Stația de aerare Nijni Novgorod este un complex de facilități concepute pentru tratarea biologică completă a apelor uzate menajere și industriale din Nijni Novgorod și orașul Bor. În schema tehnologică sunt incluse următoarele structuri: unitate de tratare mecanică - grătare, capcane de nisip, decantoare primare; unitate de tratare biologică - aerotancuri și decantoare secundare; dupa tratament; instalații de tratare a nămolului (Figura 19.9).

Orez. 19.9. Schema tehnologică de tratare a apelor uzate la stația de aerare Nijni Novgorod:
1 - camera de primire a apelor uzate; 2 - grătare; 3 - capcane de nisip; 4 - platforme de nisip; 5 - decantare primare; 6 - rezervoare de aerare; 7 - decantoare secundare; 8 - statie de pompare pentru exces de namol activ; 9 - camera de transport aerian; 10 - iazuri biologice; 11 - rezervoare de contact; 12 - eliberare în râu. Volga; 13 – agenţi de îngroşare a nămolului; 14 – stație de pompare nămol brut (din rezervoare primare de decantare); 75 – digestoare; 16 - statie de pompare namol; 17 - floculant; 18 - filtru presa; 19 - tampoane de nămol

Capacitatea de proiectare a instalațiilor este de 1,2 milioane m3/zi. Clădirea are 4 grătare mecanizate cu o capacitate de 400 mii mc/zi fiecare. Deșeurile de pe grătare sunt mutate cu ajutorul benzilor transportoare, aruncate în buncăre, clorurate și duse la groapa de gunoi pentru compostare.

Capcanele de nisip includ două blocuri: prima este formată din 7 capcane orizontale aerate cu o capacitate de 600 m3/h fiecare, a doua - din 2 capcane orizontale cu fante cu o capacitate de 600 m3/h fiecare.

La statie au fost construite 8 decantoare radiale primare cu diametrul de 54 m. Pentru indepartarea impuritatilor plutitoare, decantoarele sunt dotate cu colectoare de grasime.
Rezervoare de aerare cu 4 coridoare-mixere sunt utilizate ca instalații de tratare biologică. Intrarea dispersată a apei uzate în aerotancuri permite modificarea volumului regeneratoarelor de la 25 la 50%, asigurând o bună amestecare a apei de intrare cu nămolul activ și un consum uniform de oxigen pe toată lungimea coridoarelor. Lungimea fiecărui rezervor de aerare este de 120 m, lățimea totală este de 36 m, iar adâncimea este de 5,2 m.

Proiectarea decantoarelor secundare și dimensiunile acestora sunt similare cu cele primare; în total, în stație au fost construite 10 decantoare secundare.

După decantarea secundară, apa este trimisă spre post-tratare către două iazuri biologice cu aerare naturală. Iazurile biologice sunt construite pe o fundație naturală și căptușite cu baraje de pământ; suprafața apei a fiecărui iaz este de 20 ha. Timpul de rezidență în iazurile biologice este de 18-20 de ore.

După biobazine, apele uzate tratate sunt dezinfectate în rezervoare de contact folosind clor.

Apa purificată și dezinfectată prin tăvile Parshal pătrunde în canalele de drenaj și, după saturarea cu oxigen în dispozitivul de deversare al deversorului, intră în râu. Volga.

Un amestec de nămol brut din rezervoarele de decantare primară și nămol activ compactat în exces este trimis la digestoare. Modul termofil se menține în digestoare.

Nămolul digerat este parțial alimentat în paturile de nămol și parțial într-o presă cu filtru cu bandă.

Sistemul de eliminare a deșeurilor este parte integrantă a oricărui oraș. Ea este cea care asigură zona de locuit, funcționarea normală și respectarea standardelor sanitare în condiții urbane. Apele uzate care intră în stațiile de epurare urbane conțin o mare varietate de compuși organici și minerali care pot provoca daune enorme mediului înconjurător dacă nu sunt eliminate corespunzător.

Stația de epurare include patru unități speciale de tratare. Prima unitate de curățare mecanică este utilizată pentru a îndepărta nisipul și resturile mari (de regulă, deșeurile mari eliminate în prima etapă sunt mult mai ușor de eliminat). Apoi, in etapa urmatoare, intr-un alt bloc, are loc o tratare biologica completa, si in acelasi timp sunt indepartati compusii de azot si cantitatea maxima posibila de compusi organici. După aceea, în al treilea bloc, are loc deja o post-tratare ulterioară a deșeurilor - acestea sunt curățate la un nivel mai profund și dezinfectate. Iar în al patrulea bloc are loc procesul de prelucrare a precipitațiilor rămase. În plus, pentru a înțelege mai bine esența procesului, vom lua în considerare mai detaliat cum se întâmplă exact acest lucru.

Datorită epurării mecanice, fizice, chimice și biologice, sedimentele sunt separate de apa poluată, care sunt apoi cernute în rezervoare de decantare special amenajate în acest scop, iar apoi, la formarea nămolului activ, trece în rezervoare secundare de decantare. Nămolul activat este o substanță foarte vâscoasă care conține diverse organisme simple, bacterii și fulgi formați din diverși compuși chimici. Nămolul îndepărtat de rezervoarele de decantare are aproape sută la sută umiditate, dar este incredibil de dificil să îndepărtați excesul de umiditate, deoarece substanțele sunt foarte legate între ele și au un randament scăzut de umiditate. Cu ajutorul unor agenți speciali de îngroșare a nămolului, nămolul este prelucrat și compactat cu două până la trei procente.

Din păcate, substanța rezultată nu poate fi folosită ca îngrășământ, deoarece, în ciuda faptului că potasiul, azotul și fosforul sunt prezente în nămolul activ, acestea sunt slab absorbite de plante și, pe lângă microorganismele periculoase pentru oameni, conține și ouă de helminți. În continuare, vom analiza mai detaliat tipurile și principiile de funcționare a instalațiilor pentru tratarea apelor uzate urbane. În stațiile de epurare pentru tratarea mecanică a apei, pentru îndepărtarea nisipului și a resturilor mari, se folosesc plase sau strecurătoare specializate cu celule de cel mult doi milimetri. Pentru nisipul mai fin se folosesc capcane de nisip. Aceasta este o procedură complet mecanizată. Structurile pentru curățarea mecanică arată ca unsprezece metri înălțime și până la douăzeci și doi de metri în diametru, rezervoare create pe bază de ulei. De sus sunt inchise cu capace si echipate cu sistem de ventilatie. În iluminat și încălzire, astfel de structuri au nevoie de cantități minime, deoarece cel mai mare volum din el este ocupat de ape uzate, pentru care nu este necesară creșterea temperaturii (ar trebui să fie în intervalul de aproximativ douăsprezece până la șaisprezece grade).

Tratamentul biologic folosește procese chimice complexe pentru oxidarea și descompunerea lichidelor, folosind pompe pentru a transporta apa contaminată dintr-o zonă în alta. În plus, sistemul este echipat cu un stabilizator anaerob care conține un agent de îngroșare a nămolului. În prezent, în oraș sunt utilizate diverse tipuri de instalații de epurare, locale, care sunt destinate caselor private și de la țară, și cele industriale, care sunt necesare pentru epurarea apei din deșeurile industriale.

Cu respectarea strictă a standardelor de mediu, aceștia tratează întreprinderile care produc orice tip de produs (în special cele din ale căror activități rămân deșeuri de metale grele și compuși chimici). Prin urmare, numai după tratarea preliminară, deșeurile de la întreprinderile industriale asociate cu producția de produse chimice, ușoare, de rafinare a petrolului și alte industrii pot fi evacuate în sistemul central de canalizare sau reutilizate. Ce procese ar trebui efectuate la tratarea apei dintr-o întreprindere industrială este determinată de industrie. Situl, care este utilizat pentru construirea celor mari, trebuie selectat ținând cont de accesul convenabil al vehiculelor, de prezența unui rezervor în care se preconizează descărcarea apei deja tratate și de caracteristicile terenului (în special, compoziţia solului şi nivelul apelor subterane).

Întrucât stația de epurare este o structură care poate avea un impact direct asupra mediului, aceasta trebuie să respecte standarde și norme strict definite. Perimetrul unei stații de epurare a apelor uzate trebuie să fie întotdeauna împrejmuit cu un gard, iar pe stația propriu-zisă se folosesc doar rezervoare urbane. În plus, unitățile de tratare sunt supuse unui control strict de către Ministerul Ecologiei și Bioresurselor, care organizează inspecții la toate instalațiile din stație.

Condițiile diferite de tratare a prunelor și diferența dintre sarcinile rezolvate în acest caz au condus la crearea diferitelor tipuri de instalații de tratare. De exemplu, instalațiile de tratare a apelor pluviale, în ceea ce privește configurația și capacitățile lor, sunt concepute pentru a trata scurgerile de suprafață; locale, in functie de utilaje, sunt folosite pentru tratarea prealabila a apelor poluate din anumite ateliere, industrii.

Instalațiile de tratare de tip urban, spre deosebire de altele, sunt mai versatile și pot trata orice tip de deșeuri lichide, dar într-o singură condiție (care le deosebește de altele) - toate trebuie aduse la anumite caracteristici stabilite de standarde. Printre acestea: concentrația de impurități; aciditatea efluentului (pH), care ar trebui să fie între 8,5 și 6,5.

Canalele orasului

Acest tip de efluent se distinge prin conținutul de diverși compuși organici și particule de substanțe anorganice ca poluanți. Unele dintre ele sunt destul de inofensive (de exemplu, nisip, particule de praf, murdărie), altele (ulei, produse petroliere, toxine, metale grele) sunt periculoase și, atunci când sunt eliberate în natură, îi provoacă daune ireparabile, provoacă deteriorarea oamenilor. sănătate și duc la epidemii.

Potrivit experților, apele uzate urbane care urmează să fie tratate conțin în medie (în mg/l):

• PVA ………………………………………..…………....10;
• reziduu uscat ……………………………………… 800;
• solide în suspensie ……………………….……....259;
• azotul sărurilor de amoniu …………………………...30;
• azot total ……………………..……..……………..45;
• fosfați ……………………..…………………..…….15;
• cloruri ………………………….………………..…...35;
• BODfull ……………………………………..……….. 280;
• BOD5 …………………………………………..………..200.

Descrierea instalațiilor de tratament pentru oraș

Cel mai adesea, instalațiile de epurare urbană includ patru unități de echipamente de epurare: mecanică (sau preliminară), biologică, epurare în adâncime, epurare finală a apelor uzate.

În primul, se îndepărtează mecanic, nisipul și resturile mari din canalizare. Pentru a face acest lucru, la tratarea apelor uzate urbane, se folosesc site, site de diferite modele (tambur mecanic, șurub, greblă etc.), capcane de nisip și separatoare de nisip.

Efluenții tratați preliminar primiți la a doua unitate sunt eliberați de compușii de azot și majoritatea impurităților organice. Acest lucru se realizează folosind bioreactoare speciale, a căror funcționare se bazează pe capacitatea microorganismelor de a procesa poluarea inclusă în efluent în timpul vieții lor. Totodată, impuritățile periculoase „trec” în categoria nepericuloase și în suspensie, care sunt îndepărtate în etapele următoare.

A treia unitate de la stația municipală de epurare a apelor uzate este angajată în tratarea apelor uzate din solide în suspensie apărute în timpul operațiunilor anterioare și a celor care nu pot fi îndepărtate prin biometode. Diverse echipamente ajută la realizarea acestui lucru: instalații de flotație, rezervoare de decantare, separatoare, filtre. În etapa finală, apa purificată este dezinfectată, iar în final adusă la standardele care respectă cerințele stabilite prin normele sanitare și epidemiologice.

Pe lângă cele de mai sus, la stațiile de epurare ale orașului există secții care sunt angajate în prelucrarea și eliminarea nămolurilor formate în timpul epurării apelor uzate urbane. Sunt dotate cu instalații în care nămolul este eliberat de excesul de umiditate (filtro presă cu bandă și cameră, decantoare). Există câmpuri de filtrare și biobazine.

Toate instalațiile legate de instalațiile de tratare a apelor uzate urbane sunt întotdeauna împrejmuite și închise pentru accesul neautorizat al persoanelor din exterior. Ei monitorizează constant indicatorii epurării apelor uzate, starea aerului atmosferic.

Îmbunătățirea instalațiilor de tratare a apelor uzate urbane

Acest tip de sistem de tratare necesită capital intensiv. Necesită costuri mari de construcție, costuri constante în numerar în timpul funcționării. Prin urmare, orice măsuri care permit reducerea costurilor, și cu atât mai mult pentru a aduce procesul la un nivel de autosuficiență, autosuficiență și chiar mai bine - de profit, sunt luate în considerare de specialiști cu foarte multă atenție și cu interes.

Printre acestea se numără și un raport publicat recent despre studiile efectuate cu drenuri din diferite orașe din SUA de către specialiști de la Universitatea din Arizona. Aceștia au confirmat încă o dată posibilitatea de a face bani pe tratarea apelor uzate urbane, extragerea acestora și a nămolurilor, metalelor și substanțelor valoroase pentru industrie.

Interesul crescut pentru rezultatele cercetării lor este cauzat de faptul că se confirmă prezența metalelor prețioase în efluenți. Mai mult, prezența lor este destul de mare și se ridică la ¾ g pentru aur, 16,7 g pentru argint.Din estimările lor, doar extracția acestor metale va permite instalațiilor de tratare a unui oraș de peste un milion să câștige până la 2,6 milioane de dolari SUA. un an.

Nu mai puțin interesante sunt rapoartele despre posibilitatea obținerii de energie electrică în timpul epurării apelor uzate urbane. Realizarea acestui lucru este posibilă pe calea creării de celule de combustibil microbiologice, ceea ce fac mulți oameni de știință din industrie. Până de curând, eficiența direcției a fost scăzută, dar totul s-a schimbat radical după descoperirea inginerilor care lucrează la Universitatea din Oregon din SUA.

Datorită utilizării unui aranjament catod-anod redus, a unui mediu bacterian dezvoltat și a noilor materiale de separare, aceștia au reușit să obțină o cantitate de energie electrică în procesul de procesare a apelor uzate care depășește realizările anterioare de 100 de ori. Un astfel de rezultat, conform estimărilor acelorași ingineri, ne permite să afirmăm eficacitatea tehnologiei și posibilitatea de a transfera experimente către unități reale de tratare.

Speranța de a transforma procesul de tratare a apelor uzate municipale într-o autosuficiență în producerea propriei energie electrică poate fi prea optimistă. Dar chiar și cu implementarea lor parțială, efectul acestui eveniment este de așteptat să fie uimitor și, prin urmare, merită atenție și implementare promptă.

unități de tratament Kuryanovsk (KOS) capacitatea de proiectare 2,2 milioane m 3 / zi, care sunt cele mai mari din Europa, asigură recepția și tratarea apelor uzate menajere și industriale din regiunile de nord-vest, vest, sud, sud-est ale Moscovei (60% din oraș) și, în plus, un număr de orașe și orașe din Moscova. regiune.
Compoziția stației de epurare include trei unități de tratare a apelor uzate care funcționează independent: stația veche (KTPst.) cu o capacitate de proiectare de 1,0 milioane m 3 pe zi și blocul II al stațiilor de epurare Novokurianovsk (NKOS-II) - 600 mii m 3 pe zi.

Stațiile de epurare funcționează conform schemei tehnologice de epurare biologică completă, inclusiv la instalațiile reconstruite ale NKOS-I și NKOS-II cu îndepărtarea elementelor biogene: prima etapă este tratarea mecanică, inclusiv filtrarea apei pe grătare, captarea impurităților minerale în nisip. capcane și apă de decantare în rezervoarele de sedimentare primară; a doua etapă este tratarea biologică a apei în aerotancuri și rezervoare secundare de decantare. O parte din apele uzate epurate biologic suferă post-tratare pe filtre rapide și este utilizată pentru nevoile întreprinderilor industriale în locul apei de la robinet.

Odată cu canalizarea, un număr mare de tipuri diferite de deșeuri intră în WWTP: articole menajere ale cetățenilor, deșeuri din producția de alimente, recipiente de plastic și pungi de plastic, precum și deșeuri de construcții și alte deșeuri. Pentru îndepărtarea acestora la WWTP se folosesc grătare mecanizate cu goluri de 10 mm.

A doua etapă a epurării mecanice a apelor uzate o reprezintă capcanele de nisip - structuri care servesc la îndepărtarea impurităților minerale conținute în apa care intră. Contaminanții minerali din apele uzate includ: nisip, particule de argilă, soluții de săruri minerale, uleiuri minerale. La stația de epurare sunt operate diferite tipuri de capcane de nisip - verticale, orizontale și aerate.

După parcurgerea primelor două etape de epurare mecanică, apele uzate intră în rezervoarele primare de decantare, destinate să precipite impuritățile nedizolvate din apele uzate. Din punct de vedere structural, toate rezervoarele primare de decantare de la STEP sunt de tip deschis si au forma radiala, cu diferite diametre - 33, 40 si 54 m.

Apa uzată limpezită după decantarea primară este supusă epurării biologice complete în rezervoare de aerare. Aerotancurile – structuri deschise din beton armat de forma dreptunghiulara, tip 4 coridoare. Adâncimea de lucru a aerotancurilor vechii unități este de 4 m, aerotancurile NKOS - 6 m. Epurarea biologică a apelor uzate se realizează folosind nămol activ cu alimentare forțată cu aer.

Amestecul de nămol din rezervoarele de aerare intră în rezervoarele secundare de decantare, unde nămolul activ este separat de apa tratată. Limpezitoarele secundare sunt similare structural cu cele primare.

Întregul volum de apă uzată epurată la WWTP este livrat la unitățile de post-epurare. Productivitatea secțiunii de strecurare este de 3 milioane m 3 /zi, ceea ce permite trecerea întregului volum de apă purificată biologic prin site plate cu fante. O parte din apa dupa filtrare este filtrata pe filtre rapide si folosita pentru nevoi tehnice ca alimentare cu apa circulanta.

Începând din 2012, toate apele uzate care au fost supuse unui ciclu complet de tratare la unitățile de tratare Kuryanovsk sunt supuse dezinfectării cu ultraviolete înainte de a fi evacuate în râul Moskva (capacitate 3 milioane m 3 /zi). Datorită acestui fapt, indicatorii de contaminare bacteriană a apei purificate biologic din stația de epurare au atins valorile standard, ceea ce a avut un efect benefic asupra calității apei râului Moscova și a stării sanitare și epidemiologice a zonei de apă în ansamblu. .

Nămolul generat în diferite etape de epurare a apelor uzate este alimentat într-un singur complex de tratare a nămolului, care include:

• agenți de îngroșare a curelei pentru a reduce umiditatea nămolului,
• digestoare pentru digestia și stabilizarea nămolului în regim termofil (50-53 0 C),
• centrifuge cu decantor pentru deshidratarea nămolului folosind floculanti.

Namolul deshidratat este scos de catre terti in afara teritoriului instalatiilor de tratare in scopul neutralizarii/utilizarii si/sau utilizarii pentru producerea produselor finite.