Історичний огляд - Ruhrverband

Додому
стічні води
Очисні споруди
Історичний огляд

Розвиток очищення стічних вод

Стічні води створюються скрізь, де живуть люди. Тому розвинуті культури на Близькому Сході та в Китаї вже вирішували проблему відведення стічних вод і будували дренажні системи для відведення брудної води від своїх міст. З будівництвом розгалуженої каналізаційної системи в Стародавньому Римі, центральним елементом якої була Cloaca maxima з V століття до н. У давнину стікання стічних вод досягло свого піку. Однак із падінням Римської імперії ці знання було втрачено. У середні віки міста буквально занурювались у екскременти. Поширена практика простого викидання побутового сміття у жолоб неодноразово призводила до серйозних епідемій. У 19 столітті промислова революція загострила проблему стічних вод - не тільки тому, що міста, що зростали вибухонебезпечно, виробляли немислимі обсяги стічних вод, але й тому, що вперше в історії людства ці стічні води також значною мірою містили токсичні залишки від промислових процесів. Наприклад, у Рурській області ці проблеми існування призвели до заснування Рурської асоціації в 1913 році.

В Англії, батьківщині індустріалізації, Закон про запобігання забрудненню річок був першим послідовним законодавчим актом про очищення стічних вод, створеним ще в 1876 році. Спочатку перевагу віддавали природним методам краплин, які згодом перетворились на штучні біологічні методи. Ідея удобрення ґрунту також була на передньому плані, коли справа доходила до стікання. Свідоме використання сили самоочищення вод також було одним із природних процесів. У Північній Америці таку назву отримали скидання стічних вод у водойму "очищення шляхом розведення".

Механічні процеси очищення

На рубежі 20 століття розвинулось механічне очищення стічних вод, яке було особливо популярним у Німеччині. Головною метою тут було естетичне очищення стічних вод перед їх скиданням у водойму. Механічні процеси включають використання граблів, які працюють за принципом сита або граблів і видаляють з води грубі забруднення.

Іншим механічним методом є використання пісколовки для вилову мінеральних речовин, які переносяться, особливо коли йде дощ. Найдавнішими конструкціями пісколовки були прості прямокутні або круглі поглиблення, які в основному були обладнані крутим схилом, що полегшувало очищення осаду (спочатку вручну судами, пізніше мостовими кранами або грейферними екскаваторами). Ессенська (довга) пісколовка є подальшим розвитком перших басейнових систем. Тут процес відстоювання досягається зменшенням швидкості потоку за рахунок розширення перерізу відстійного каналу. Концепція глибокого захоплення піску з вертикальним потоком була розроблена в 1930-х роках. Через неадекватне утримання дрібного піску сьогодні глибокі пісколовки більше не використовуються. Вентильована пісколовка, яка була розроблена приблизно з 1950 по 1960 рік, є відносно новою.

Басейни-поселення, в яких швидкість потоку зменшена настільки, що зважена речовина може осідати на дні, були відомі ще древнім цивілізованим народам. В Англії з 1850 р. Прямокутні басейни седиментації працюють з перервами; H. потік стічних вод потрібно було зупинити, щоб видалити мул. У першому десятилітті 20 століття дослідження того, як кількість і склад мулу змінюється зі швидкістю потоку, ставлять процес осідання на наукову основу. В результаті цих досліджень розміри басейнів седиментації можуть бути різко зменшені. Винахід так званої спіралі Фідлера, скребка для грязі для круглих басейнів, поклало початок розробці різних очисних пристроїв для видалення грязі.

Зовсім інший підхід був застосований приблизно з 1880 року з каналізаційними колодязями, такими як так званий Дортмундський фонтан. Вони були побудовані з метою безперервного притоку стічних вод, тому басейн не потрібно було спорожняти для видалення мулу. Подальшим розвитком свердловин є басейни лійок, які також протікають вертикально. Басейни лійок добре підходять для очищення флокулентного мулу, тобто в процесах опадів, або для подальшого очищення на стадіях біологічного очищення. Подібні конструкції використовуються в цих процесах і сьогодні.

Оскільки седиментаційні басейни та каналізаційні колодязі повинні бути вбудовані глибоко в землю з високими витратами на фундамент, на початку 20 століття експерименти також проводились з надземними каналізаційними вежами та резервуарами для стічних вод.

Однією з проблем, з якою доводилося стикатися піонерам очищення стічних вод, були процеси травлення, що розпочалися в мулі, оскільки вони ускладнюють подальше відстоювання та будь-яке подальше біологічне очищення. Тому американський хімік Кларк розвинув ідею просторового розділення процесів осідання та гниття. У 1903 р. Ідея була вперше реалізована в так званому басейні Тревіса, а в 1906 р. Карлу Імхоффу вдалося фактично запустити обидва процеси в двоповерховій будівлі. Басейн, який він спроектував, вперше використовувався Емшергеносеншафтом, і тому в наступні роки був широко відомий як "Емшербруннен". Завдяки їхній простій конструкції та недорогій експлуатації, Emscherbrunnen незабаром були використані повсюдно.

Біологічний Процес очищення

На початку біологічного очищення стічних вод існували природні процеси, такі як очищення земель, тобто широкомасштабне застосування на сільськогосподарських землях або збирання у ставках стічних вод. На додаток до мети очищення стічних вод, ці процеси очищення часто також переслідували економічні цілі. Метою було зробити поживні речовини у стічних водах придатними для сільського господарства або продати рибу, яка живе в каналізаційних ставках.

З часом ці природні процеси призвели до штучних біологічних процесів, таких як стікаючі фільтри, занурювальні фільтри і, нарешті, процес активного мулу. Подальший розвиток природних біологічних процесів був необхідним, оскільки незабаром у мегаполісах вже не було достатньо відкритого простору для створення поверхнево-інтенсивних стічних полів або ставкових стоків.