Сооружения для механической очистки сточных вод

Сточная вода, которая содержит в себе бензина или бензола 1,4 объёмных процента, представляет собой угрозу. Выделяющиеся из неё газы могут создать уже концентрацию, достаточную для возникновения взрыва.

У пунктов обслуживания автомобильной и другой техники в канализационных стоках в большом количестве присутствует бензин, керосин, масла и другие горючие вещества. Если они могут поступать в сточные воды в концентрации, превышающую указанную выше, то в обязательном порядке должен быть установлен бензиноуловитель.

Бензиноуловитель можно устанавливать как отдельное устройство либо скомбинировать с грязеотстойником. Принцип действия бензиноуловителей основан на разности удельного веса веществ. На таком же принципе работают и все гравитационные сепараторы, такие как нефтеуловитель или пескоуловитель.

Бензин и другие нефтепродукты имеют плотность меньшую, чем вода, поэтому они всплывают на поверхность жидкости, подаваемой в бензиноуловитель. Всплывшие продукты собирают в отдельную ёмкость. Стоки, очищенные от них, сливаются в канализационную сеть.

Минимальный объём резервуара бензиноуловителя должен превышать максимальный приток сточной воды за полминуты. Так как его содержимое огнеопасно, то его материал должен быть огнестоек. Кроме того, собираемые стоки являются опасными для окружающей среды, поэтому к бензиноуловителям предъявляется требование абсолютной герметичности.

При комбинации с грязеотстойником бензиноуловитель устанавливается после него. В грязеотстойник отводятся дренажные воды. Грязь удаляется оттуда передвижным диафрагмовым насосом в специальный приёмник для её просушки. Этот приёмник должен располагаться в непосредственной близости от грязеприёмного отделения бензиноуловителя. Затем высушенный осадок транспортируется на свалку, отвечающую требованиям санитарных служб для подобных отходов. Освободившиеся от твёрдых примесей сточные воды переходят в бензиноуловитель из грязеотстойника самотеком.

Любые работы на обоих составляющих – и на грязеотстойнике, и на бензиноуловителе – должны проводиться при строжайшем соблюдении всех предусмотренных мер безопасности.

Максимальный процент осветления, который обеспечивается сточной жидкости первичными отстойниками, не превышает 60%. Это при самых благоприятных условиях работы. Средние же показатели находятся в пределах от 30-50%.

Повысить эффективность отстаивания можно путём предварительной аэрации вод, даже непродолжительной.

Реализация этой процедуры заключается в продувке воздухом канализационных стоков перед передачей их в отстойники. Для кратковременной аэрации достаточно полкубометра воздуха на 1 кубометр жидкости. Продолжительность операции – 10-20 минут.

Суть процесса состоит в образовании из диспергированных частиц примесей более крупноразмерные. Аэрация особенно эффективна в отношении веществ с удельным весом, мало отличающимся от удельного веса жидкости, в которой находятся. Возникающие флокулы и коагуляты имеют гидравлическую крупность более высокую, чем дисперсные, в соответствии с чем оседать в отстойниках будут быстрее.

Простая аэрация и биокоагуляция

Аэрировать канализационные воды можно чистым воздухом или с дополнительной добавкой при этом в них активного ила. Первый способ (аэрация простая) поднимает эффективность осветления в первичном отстойнике сточной жидкости ненамного – на 5-8%. Однако при насыщении кислородом воздуха она легче поддаётся биологическим способам очистки на последующих ступенях её обработки.

Заметнее повышает эффективность очистки воды от веществ, присутствующих в ней во взвешенном состоянии, биокоагуляция. Её можно запускать уже на стадии аэрации путём добавки в сточную воду ила с биологической активностью. Ил попутно окисляет биохимически некоторые растворённые вещества, способствуя снижению БПК сточных вод. Берётся он из отстойника вторичного или аэротенка и подаётся КНС.

Биокоагуляторы

Предварительная аэрация может проводиться непосредственно в подводящем к первичному отстойнику канале или в преаэраторе – специально оборудованном для такого действия резервуаре.

Предварительную аэрацию можно выполнять и непосредственно внутри самого отстойника. Очистное сооружение с такой функцией называется биокоагулятором. Биокоагуляторы базируются на конструкции отстойников вертикального типа. В центре отстойника устанавливается камера биокоагуляции.

Установка действует по следующему принципу.

В камеру биокоагуляции выведены центральная вертикальная труба и фильтросы. В неё параллельно подаются: по трубе – стоки, по фильтросам – воздух, и добавляется в жидкость ил. Воздух поднимается вверх, увлекая с собой прилипшие к мелким его пузырькам частицы ила. Они на своём пути взаимодействуют с содержимым сточной воды, а воздух её насыщает кислородом, заодно осуществляя флокуляцию и коагуляцию нерастворённых веществ. Ил, достигший верха жидкости, освобождается от принесшего его туда пузырька воздуха и по предназначенным для этого карманам опускается в зону отстаивания.

Вода, прошедшая через процесс биокоагуляции, очищается от примесей и выходит из сооружения через отводные желоба. За 20 минут взаимодействия сточной воды с активным илом и воздухом выпадает в осадок 60-70% взвешенных веществ, а её БПК5 снижается на 50-55%.

Техническое обеспечение

Для эффективности процесса биокоагуляции в преаэраторе должны соблюдаться следующие требования:

• Минимальный срок регенерации активного ила перед подачей его в биокоагулятор – 24 часа.
• Ёмкость регенераторов ила – 25-30% общего объема преаэратора.
• Максимальная скорость движения жидкости в биокоагуляторе – 0,8-0,85 мм/с.

Величина оптимальной дозы активного ила для преаэраторов устанавливается опытным путём. Она может быть в диапазоне от 100 мг/л и до 400 мг/л. В отстойниках, обеспеченных преаэрацией с подачей активного ила, выделяется в среднем около 100 мг/л взвешенных веществ.

Отстойник вертикальный

Это сооружение выполняется в виде резервуара с днищем в форме конуса и с цилиндрической или квадратной формой в плане. Подвод стоков – сверху в трубу центральную, по которой она спускается на самый низ рабочей части. На конце этой трубы находится отражатель для изменения направления движения стоков. Вода постепенно поднимается, пока не достигнет желобов, по которым сливается в отводной лоток. Скорость подъёма такова, что не препятствует выпадению из жидкости нерастворённых веществ с удельным весом больше, чем у жидкости.

Принципы гидравлического расчёта

Канализационные отстойники вертикального типа, в основном, рассчитываются по методу профессора С. М. Шифрина. Общий порядок таков:

• Находится по формуле требуемое значение эффекта осветления. Для этого используют концентрацию взвешенных веществ в жидкости (определяется опытным путём) и допустимое их содержание после отстоя.
• По графику-номограмме, связывающему эффект осветления, концентрацию указанных веществ и гидравлическую крупность (или скорость выпадения) частиц, определяют последнюю величину.
• По графику, отображающему зависимость скорости выпадения частичек от радиуса отстойника, находят значение этого радиуса, которое отсчитывается от оси.

Сточная жидкость должна поступать из центральной трубы в зону отстоя со средней скоростью 1,2 см/с. При такой величине наблюдается наилучший эффект осветления для диапазона скоростей от 1,2 м/с до 4 см/с, не влияющих на гидравлическую крупность оседающих частиц. Живым сечением потока будет щель шириной от 0,25 до 0,5 м между нижним концом трубы и отражателем.

По трубе центральной скорость потока не должна быть более 2,8 см/с. По этой скорости определяют её диаметр. Длину трубы (она же высота рабочей части отстойника) выбирают так, чтобы заполняющий её поток выравнивался и после выхода у отражательного щита поднимался вдоль стенок отстойника очень медленно. Причём у сборных лотков течения должны иметь достаточно спокойный характер, чтобы не увлекать оседающие частицы. Минимальная длина трубы, при которой выполнятся эти условия, – 2,75 м.

Как и другие отстойники, это сооружение может эффективно выполнять функции такого устройства, как пескоуловитель. Преимущества вертикальных отстойников перед горизонтальными заключаются в удобстве удаления ила и меньшей занимаемой площади. Недостатки состоят в большой высоте (глубине) и малом диаметре (не более 10 м).

Отстойник радиальный

В этом круглом в плане сооружении подаваемая по центральной трубе сточная жидкость движется к периферийной зоне с расположенным там кольцевым лотком, по которому, освобождённая от некоторых примесей, она вытекает. Плавающие на поверхности загрязнители подвешенной полупогруженной доской убираются в бункер. Осевшее вещество при помощи скребков направляется к центру отстойника, где находится предназначенный для этого приямок. Из приямка осадок может уходить самотёком или откачиваться плунжерным насосом.

Отстойники радиального типа, в основном, являются элементами крупных ОС. Их основные параметры:

• диаметр – от 18 до 42 м;
• нагрузка – от 1,5 м³/час до 3,5 м³/час стоков на 1 м² поверхности;
• продолжительность отстаивания – от 0,5 до 1,5 час (зависит от следующей ступени очистки биологическим методом).

Точный метод расчёта

Принятые для простого способа расчёта допущения не являются достаточно корректными. Вода по поперечному сечению резервуара распределяется неравномерно, причём характер распределения зависит и от того, затопленной или незатопленной является втекающая струя, какова ширина входного отверстия. Стоки вливаются, образуя турбулентную струю, в результате чего появляются завихрения, уменьшающие скорость осаждения. В средней части вода перемещается к выходу с повышенной скоростью и быстрее достигает сливного отверстия, не успев полностью освободиться от взвешенных частиц. Такое явление присуще сооружениям, расположенным вблизи КНС.

Более точный способ расчёта горизонтального отстойника должен учитывать такие факторы, в том числе и температурные. До достижения средней расчётной скорости поток должен пройти от входного отверстия некоторое расстояние. Величина этого пути определяется такими параметрами, как конструктивные особенности устройств распределения и сбора, входная скорость потока, глубина отстойника и др.

У входного и выходного отверстий находятся полупогруженные перегородки. Роль первой состоит в направлении струи, второй – в задержании всплывающих веществ; они располагаются от отверстий на расстояниях 0,5-1 м и 0,2-0,3 м, соответственно. С их учётом общая длина горизонтального отстойника увеличивается на 0,7-1,3 м от расчётной.

Исходной величиной при расчёте по методу проф. А. И. Жукова является глубина горизонтального отстойника. Она задаёт как нужное время отстаивания, так и полезный объём устройства. Глубина выбирается из того положения, что некоторое значение эффекта осветления жидкостей с нерастворёнными примесями достигается при меньших высотах слоя за меньшее время отстаивания. Для горизонтального варианта отстойника средняя глубина берётся в диапазоне 1,5-2 м. Этот параметр определяет размеры и других элементов конструкции.

Параметры, рекомендованные СНиП для первичного сооружения горизонтального типа, принимающего стоки бытового происхождения:

• глубина (расчётная) части проточной – 1,5÷3,0 м (допускается 4,0 м);
• минимальный уклон днища (к иловому приямку) – 0,01;
• угол наклона приямка – 45˚;
• высота слоя (нейтрального) – 40 см над днищем (на выходном конце).

Величину объёма иловой части сооружения определяют: заданные величины эффекта осветления и исходной концентрации вещества, взвешенного в стоках. Осадок удаляется механически (скребком, элеватором, насосом и пр.).

Некоторые нормативы

Минимальное время отстаивания канализационных вод перед выпуском:

• на поле фильтрации – 1 час (возможно снижение наполовину при достаточном обосновании);
• на коммунальное поле орошения 1 час;
• в аэротенки – 30 минут (если вещества взвешенные составляют 200 мг/литр и менее).

Стоки, подвергнутые перед выпуском механической очистке, можно отстаивать в течение 2 часов.

Конструкции и типы

Отстойник выбирается при сравнении вариантов исполнения по технико-экономическим показателям. Необходимо также учитывать локальные условия.

Сооружения с вертикальной конструкцией целесообразны, когда грунтовые воды располагаются глубоко, а требуемая производительность не выше 50 000 м³/сут. До величины 30 000 м³/сут достаточно устройств одиночных, а для большей производительности необходимы многоячейковые.

Если грунтовые воды к поверхности близки, а расчётный расход очищаемых стоков выше 15 000 м³/сутки, то следует выбирать отстойники горизонтального типа. Для слабых грунтов такая конструкция будет целесообразна и при производительности меньшей.

Отстойниками с радиальным движением жидкости рекомендуется оснащать очистные сооружения, обрабатывающие в сутки более 20 000 м³ стоков. При меньших 10 000 м³ суточных объёмах следует предусматривать устройства двухъярусные.

Сооружения будут работать наиболее стабильно при равномерности поступления сточной воды и постоянстве нагрузки. Поэтому при наличии нескольких отстойников (или одного многоячеечного) важно распределять стоки между ними (либо ячейками) равномерно.

Горизонтальный отстойник

Сооружение является резервуаром вытянутой, прямоугольной в плане, формы. Чтобы отстойник работал бесперебойно, он строится обычно минимум из 2 отделений. В этом случае ремонт можно проводить по отделениям без помех функционированию.

Стоки проходят камеру в продольном направлении. Вливаются они через передний торец, выводятся через противоположный.

Особенности расчёта

Целью расчёта горизонтального типа отстойника является определение размеров его двух основных частей проточной и осадочной. Для приближённого расчёта предполагается, что вода движется в нём со скоростью, одинаковой в каждой точке определённого поперечного сечения. Также принимается, что и взвешенные частицы оседают равномерно по времени с одинаковой скоростью. Тогда суть расчёта заключается в нахождении той величины скорости выпадения, при которой будет достигнуто требуемое снижение концентрации частиц.

Задавшись производительностью сооружения, средней скоростью стоков и глубиной проточной части, можно вычислить минимальные размеры (длина и ширина) и время прохождения жидкостью рабочего участка (т. е. продолжительность отстаивания).

В отстойниках проводится сепарация содержимого канализационных вод по плотности. Обычно жидкость поступает в них в значительной доле освобождённой от минеральных примесей. Поэтому основное назначение у отстойника – это выделять загрязнители органические, находящиеся в нерастворённом состоянии, а частично, и в коллоидном. Из стоков в нём на дно выпадают осадки, а на поверхность поднимаются вещества легче воды.

В зависимости от нужного уровня очистки отстаивание может быть либо окончательной операцией, либо одной из них в технологической цепи обработки сточных вод. Если стоки требуют глубокого и/или сложного очищения, то эти устройства являются одними из первых сооружений в этой цепи.

Классификация отстойников

Это сооружение бывает по:

• Назначению в технологии очистки на станции – первичным или вторичным. Первичными являются те, которые устанавливаются до биологических ОС, вторичными – после. Назначение первых – удаление нерастворимой органики (при этом их функциональность шире, чем у таких узкоспециализированных устройств, как пескоуловитель, нефтеуловитель или жироуловитель), вторых осветление биологически очищенной жидкости.
• Режиму работы – действия периодического или непрерывного. В периодическом, называемым также контактным, жидкость отстаивается в неподвижном положении. В непрерывном, иначе проточном, она медленно движется. Отстойник первого типа целесообразен для стоков, которые поступают порциями (к примеру, от банно-прачечных предприятий).
• Направлению перемещения сточных вод – горизонтальным или вертикальным. Отстойник радиального типа относится к горизонтальным. В вертикальном движение происходит снизу вверх.

Принципы расчёта

При гидравлическом и технологическом расчёте отстойника любого типа в качестве исходных берут следующие данные:

• требуемая выходная концентрация взвешенных примесей;
• объём сточной жидкости;
• наличная концентрация нерастворённых веществ;
• опытные данные по кинетике всплывания и осаждения загрязнителей.

Кинетика осаждения (всплывания)

Эта характеристика стоков представляется графически. Графики могут отражать зависимость количества выпадающего осадка в процентах от времени отстаивания или от скорости выпадения частиц.

Первый график служит для определения прямого, почти параллельного оси абсцисс, участка. Этот участок отражает практическое прекращение процесса сепарации сточной воды по оседающим и всплывающим компонентам. Однако взвешенные примеси с удельным весом близким к таковому у воды продолжают оставаться в ней. Попытка выделить их продолжительным отстаиванием малопродуктивна.

Графики первого типа наиболее часто применяются в проектной работе по отстойникам. С его помощью определяется объём рабочей части устройства, в которой и происходит осаждение. Линейные же размеры сооружения берутся из проектов типовых.

Второй график даёт возможность вычислить величину объёма отстойника оптимальную. Для этого путём изменения глубины устройства добиваются, чтобы эффект осаждения (полнота отделения от воды нерастворённых примесей) достиг заданного значения.

Основное назначение песколовок состоит в сборе из канализационных стоков оседающего тяжёлого содержимого минерального происхождения. В результате последующие сооружения (отстойники, метантенки и др.) такими веществами не засоряются, а дальнейшая очистка от органических загрязнений существенно облегчается. Песколовки следует устанавливать на линиях с расходом стоков выше 100 м³/сутки.

Конструкции песколовок

Эти устройства могут быть горизонтальной, вертикальной, щелевой конструкции с движением потока прямым или круговым.

Принцип работы

Песколовки действуют с применением гравитации – частицы оседают в нём под своим весом. Для того, чтобы на дно оседали только минеральные вещества, но не органические, сточная вода должна перемещаться в устройствах с определённой скоростью.

Песколовки рассчитаны на улавливание песка в пределах гидравлической крупности от 18,7 до 24,2 мм/с (линейные размеры – 0,2-0,25 мм). Максимальной эффективностью в этом плане обладает сооружение горизонтального расположения с днищем плоским, в котором сточные воды движутся прямолинейно. В его начале выполняется приямок, служащий бункером. Сюда перемещается песок со дна. Бункер периодически освобождается от накопившегося содержимого гидроэлеватором или ручным способом. Донный накопитель в песколовках вертикальной конструкции или с круговым движением жидкости имеет коническую форму. Гидроэлеватор находится в центре установки.

Скорость потока жидкости

Вода должна двигаться через песколовку в определённом диапазоне скоростей. Верхняя граница определяется условием осаждения подлежащих к этому крупных и тяжёлых частиц, нижняя – условием выноса нежелательных к осаждению лёгких и мелких.

В песколовке горизонтальной верхний предел определяется при максимуме притока жидкости, нижний – при минимуме. Диапазон скорости таков – от 0,3 до 0,15 м/с. В вертикальных конструкциях сточные воды должны перемещаться вверх со скоростью от 0,02 до 0,05 м/с.

Процент очистки от минерального содержимого зависит и от длительности нахождения сточной воды в песколовке. На это время влияют глубина проточной части и гидравлическая крупность осаждаемых частиц. Наименьшая его величина определяется по максимуму притока. Для песколовок горизонтальных она составляет 30 с, для вертикальных – 2-3‚5 мин.

При малых скоростях движения сточной воды, близких к расчётному для песколовки минимуму, лёгкие органические примеси в некоторых количествах всё же могут выпадать. Поэтому проектирующим пескоуловители конструкторам следует ориентироваться на предел скорости высший, предусматривая для этого специальные устройства. Такие устройства должны обеспечивать неизменность скорости протока сточной жидкости вне зависимости от поступающего объёма. Указанная величина наивысшей скорости течения (к примеру, 0,3 м/сек) – это величина средняя, которая отнесена ко всему живому сечению.

Причиной выпадения органических веществ из бытовых стоков в осадок является также прилипание их к неорганическим частицам. Поэтому песколовку нужно оборудовать приспособлением, отмывающим песок от приставшей органики.

Сточные воды в поступлении всегда имеют суточные колебания. Чтобы скорость течения поддерживалась в заданных границах, необходимо не менее двух песколовок, одна из которых подключается на время большого расхода.

Осадок

Из горизонтальных песколовок выпавший осадок можно удалять вручную только при его объёме, не превышающем за сутки 0,5 м³. На станциях очистки с производительностью песколовок до 2000 м3 в сутки можно использовать установки с дренажной системой в конструкции. Дренаж используется для снижения влажности песка до 30%. Для удаления осадка применяют нории, ковши, гидроэлеваторы‚ насосы песковые и др.

Горизонтальные песколовки

Эта конструкция наиболее распространена. Движение потока в ней может быть прямолинейным или круговым.

Устройство

В корпусе песколовки два рабочих отделения, разделённых стенкой, и колодец с парой задвижек. Через колодец выпускаются дренажные воды из мокрого осадка. Лотки выполняются с обратным уклоном. В их начале выполнены приямки, куда загружается фильтрующий материал. Материалом, из которого возводятся песколовки, является железобетон. Стены и днища монолитны, а колодец собирается из сборных колец.

Дренаж обеспечивается трубами, расположенными в приямках. Основой труб является бетонная подготовка. Трубы засыпаются гравием и песком. Верхняя составляющая дренажа – деревянные решётки из брусьев.

K типу горизонтальных принадлежат также песколовки, в которых организовано круговое движение воды. Резервуары для осадка выполнены в форме воронки. Из песколовки он удаляется гидроэлеватором, оснащённым мощным насосом. Гидроэлеватор хорошо смывает с песка органические примеси. Удаляют осадок по мере накопления, но не реже 1 раза в смену.

Параметры

Типовые такие конструкции выполняются длиной (по средней линии осадочной части) до 9 м, диаметром до 4 м и общей высотой до 3,5 м.

Производительность песколовки определяется их линейными размерами и скоростью протока жидкости через них. Её величина находится в пределах 25÷200 л/с. Песколовки сооружают парами. Целесообразно обеспечить такие сооружения бункерами для песка, куда он будет сгружаться механизированной системой.

Вертикальные песколовки

Установками с вертикальным движением жидкости снабжаются крупные аэрационные станции. Сточная вода подаётся в цилиндрический резервуар в самой нижней его части одновременно с двух противоположных отверстий. Поступающие по касательной струи порождают вращательное движение жидкости в песколовке. Силы поперечной циркуляции способствуют перемещению тяжелых частиц к центру вращения и их торможению, вследствие чего скорость их осаждения увеличивается.

Освобождённые от песка сточные воды выводятся из песколовки по кольцевому лотку в сборный канал. В центре сооружения расположен гидроэлеватор для выноса осадка в бункер. Обезвоженный осадок при помощи песковых насосов перемещается на специальные площадки, где выдерживается для окончательной просушки. С песковых площадок он может вывозиться для использования в качестве материала для подсыпки и планировки местности.

Решётки предназначены для задерживания присутствующих в сточных водах крупных механических примесей. Они являются первым устройством очистки как на участках самотечных, так и на напорных.

Типы решёток

Решётка может быть неподвижной, подвижной и совмещённой с дробилкой.

Неподвижная решётка

Эта конструкция наиболее распространена. Простейшие очищаются от задержанного мусора вручную, механизированные различными механическими приспособлениями. Ручным способом можно удалять в сутки не более 0,1 м³ отбросов.

Самая простая неподвижная решётка это рама с параллельными стержнями внутри, все элементы которой выполнены из металла. Стандартные размеры стержней: 50 мм в длину и 8 мм в поперечнике. Рекомендуемая ширина прозоров у решётки для КНС 16 мм. Сечения бывают разными. Круглые имеют минимальное гидравлическое сопротивление, но засоряются, по сравнению с другими, чаще. Решётки устанавливают закруглёнными и более узкими сторонами стержней к потоку и под углом 60-70˚ к горизонту.

Очистка

При очистке вручную используются металлические грабли. Вынутый ими мусор сбрасывается на настил с отверстиями для освобождения от воды. Далее он удаляется в закрывающемся контейнере.

Решётка с очисткой механизированной оснащается граблями, приводимыми в действие электродвигателем через редуктор. Грабли представляют собой бесконечные шарнирно-пластинчатые цепи с зубьями. Мусор складывается в контейнер или ленточным транспортёром отправляется на размельчение, для чего используется механическая дробилка.

Числовые характеристики канала и скорости потока

Решётки рассчитывают для того, чтобы определить требуемые размеры и снижение напора жидкости в результате прохождения через них. Чтобы поток жидкости не терял в живом сечении из-за решёток, и не создавались в нём завихрения, канал нужно перед ними плавно расширить с учётом возможных потерь. Угол уширения должен составлять 20˚. После решётки длина изменения ширины канала вдвое короче, чем перед ней. Общая длина уширенной части 1,5-2,0 м.

Своей общей площадью прозоры решёток должны превосходить живое сечение подводящего канала: у очищаемых вручную в 2 раза, у механизированных на 20%. Чтобы напор потока не мог продавить мусор через прозоры, скорость жидкости через решётку не должна быть выше 0,8-1‚0 м/с. А чтобы не выпадал осадок, даже при самом низком уровне поступления стоков, допустимая минимальная скорость притока составляет 0,4 м/с. Возможность возникновения подпора за решёткой может уменьшить эти расчётные скорости. Для её устранения в канале после решётки дно опускается на величину этого подпора.

Механическими методами сточные воды очищаются от нерастворимых примесей. Принципы действия заключаются в процеживании, отстаивании и фильтровании.

Способы механической очистки

Процеживанием задерживаются примеси относительно больших размеров, например остатки фруктов и овощей, бумаги, тряпок и пр. Делается это при помощи различных сит и решёток.

Отстаивание применяется для удаления мелких загрязнителей, отличающихся по плотности от воды. Более лёгкие перемещаются к поверхности, более тяжёлые – ко дну. Отстойники задерживают основную массу органических загрязняющих веществ. Для улавливания примесей минеральной природы, таких как песок и шлак, используются песколовы. Всплывающее содержимое захватывается такими устройствами, как жироуловители, нефтеуловители, бензомаслоуловители и другие. Жироуловитель является обязательным оборудованием для предприятий общепита и пищевой промышленности, обрабатывающих сырье с содержанием жира. Нефтеуловителем обеспечиваются предприятия нефтеперерабатывающие, бензомаслоуловителями – все пункты обслуживания автотранспорта.

Фильтрованием отделяются от воды механические примеси плавающие, не осевшие на дно и не всплывшие на поверхность.

Механических способов как самостоятельных методов очистки достаточно только тогда, когда они обеспечивают снижение концентрации загрязнений в сточной воде до нормативных уровней для спуска их в водоёмы.

В большинстве же случаев механическая очистка является только первой ступенью обработки сточных вод. Более полно они очищаются в комплексе биологической (биохимической) очистки.

Технологические схемы механической очистки сточных вод

Наиболее широко применяется последовательное расположение очистных сооружений. В станциях механической очистки можно выделить три основных стадии:

• Удержание наиболее тяжёлых и крупных примесей.
• Удаление основной массы нерастворённых загрязнителей.
• Дезинфекция сточных вод и выпуск.

Состав сооружений и схема очистки определяются объёмом сточных вод, видом и концентрацией загрязнений, требуемой степени снижения их уровня, характеристиками водоёма для спуска – расходом воды в нём и самоочищающей способностью:

• Решётка. Простейшей является схема, состоящая из единственного очищающего устройства – решётки. Она применяется для стоков небольшого объёма, сбрасываемых в водоём большой мощности (в большую реку или в море).
• С двухъярусным отстойником. Сразу за решёткой находится пескоуловитель, из которого осадок направляется на сооружение для его сушки. Сточная вода задерживается в двухъярусном отстойнике вертикальной, горизонтальной или радиальной конструкции. В верхнем ярусе происходит осветление стоков, в нижнем – выпавший осадок под действием анаэробных микроорганизмов сбраживается. Вода, очищенная от механических примесей, проходит дезинфекцию хлором в контактном резервуаре и далее сбрасывается в водоём. Осадок же из резервуара может вновь быть возвращён в отстойник либо отправлен на иловую площадку. Производительность таких схем достигает 10 000 м³/сутки.
• С метантенками. Эта схема является наиболее комплексным и позволяет добиться более глубокой очистки сточных вод. Она оборудована метантенками, в которых происходит окончательное сбраживание осадков из отстойников. Далее ил обезвоживается на специальных площадках.

При выборе схемы механической очистки нужно руководствовать и экономическими соображениями. Наиболее распространённой является 2-я схема. По 3-й может быть организована очистка стоков целого промышленного города.

Утилизация осадка

Примеси, удержанные песколовами, в санитарном отношении практически безопасны. Поэтому они могут быть использованы для планировки местности после просушки на специальных площадках.

Если объём отбросов, задержанных решётками за сутки, составляет не менее 0,1 м³, то их перемалывают дробилками. Измельчённые остатки снова спускаются в сточные воды впереди решётки. С небольших станций их можно после соответствующего обезвреживания вывозить непосредственно на свалку.

Прошедший стадию брожения осадок после обезвоживания пригоден в качестве удобрения для сельскохозяйственных культур: овощей, фруктовых деревьев, кормов, цветов, ягод и пр.