Очисна споруда

A Очисна споруда, у Швейцарії та Австрії ЕРА (Очисна споруда), використовується для очищення стічних вод, що збираються каналізаційною системою і транспортуються до неї.

Механічні (їх також називають фізичними), біологічні та хімічні процеси використовуються для очищення небажаних компонентів стічних вод. Сучасні очисні споруди відповідно триступеневі, на кожному етапі очищення на першому плані є один тип процесу. Перша очисна споруда на материковій частині Європи була введена в експлуатацію у Франкфурті-на-Майні в 1882 році.

Надалі рекомендовані знання спеціалістів

Яка чутливість моєї шкали?

Щоденний візуальний огляд лабораторних ваг

Постійно точні контрольні ваги завдяки 12 безкоштовним підказкам

Зміст

Блок-схема

Частини рослин

Полегшення дощу

Якщо дощова вода та стічні води подаються в каналізацію очисних споруд (змішана система), каналізаційна мережа зазвичай повинна бути звільнена за допомогою системи скидання дощів, як правило, шляхом переливу дощу та/або басейну з переливом дощу, щоб очисні споруди не були перевантажені. Це можна зробити або в каналізаційній мережі, або в очисних спорудах. Якщо таких установок немає, очисні споруди повинні мати більшу потужність. На противагу цьому існує система розділення. Тут брудна вода подається на очисні споруди окремим трубопроводом, тоді як дощова вода направляється через власний канал, можливо, після очищення в басейні для освітлення дощу, безпосередньо до поверхневих вод.

Граблі

У грабельній системі стічна вода пропускається через граблі або ситовий барабан. Грубий бруд, такий як щомісячні предмети гігієни, презервативи, туалетний папір, ватяні палички, каміння, а також листя та мертві тварини застряють у граблях. Ці грубі матеріали, по-перше, забивали б насоси на очисних спорудах, а по-друге, візуально погіршували б результат очищення. Чим вужчий прохід для стічних вод, тим менше грубих речовин містяться в стічних водах після граблів. Розрізняють тонкі екрани кількістю мм і грубі екрани шириною зазору декілька см. Просівки промивають у машині для видалення калових речовин, зневоднюють за допомогою відсівного преса (економія ваги), а потім спалюють, компостують (добриво) або здають на звалище.

Пісколовка

Пісколовка - це відстійник, завданням якого є видалення грубих осідаючих домішок зі стічних вод, таких як пісок, каміння, осколки скла або рослинні залишки. Ці речовини можуть призвести до експлуатаційних збоїв у роботі заводу (знос, засмічення). Дизайн є

Довга пісколовка, a
вентиляційна довга пісколовка, в якій жири та олії одночасно осідають на поверхні
Кругла пісколовка або
Глибока пісколовка

можливо. Вентиляція піскоуловлювача (прикріпленого до підлоги басейну) створює вихровий потік. Вдуте повітря зменшує видиму щільність стічних вод. Завдяки обом ефектам важкі, переважно мінеральні тверді речовини (переважно пісок) осідають на підлозі басейну. З глибокою пісколовкою стічні води стікають в басейн зверху і завдяки своїй глибині мають відносно тривалий час утримання, внаслідок чого важчий пісок осідає на дні басейну (піщана лійка). У сучасних системах пісколовки промиваються після того, як їх виймають із пісколовки, тобто звільняють від супутніх органічних речовин, щоб забезпечити кращий дренаж і подальшу придатність для використання (наприклад, у дорожньому будівництві).

Первинний освітлювач

Брудна вода повільно протікає через первинний відстійник. Нерозчинені речовини (фекалії, папір тощо) осідають (віднімаються речовини) або спливають на поверхню. За допомогою нього можна видалити близько 30% органічної речовини. Виникає Первинний мул, на більшості очисних споруд у т.зв. Попередній загусник приходить (див. схему вище). Разом з надлишком мулу з аеробної системи активації він там згущується: осад осідає, а надлишок води (каламутна вода) відводиться і повертається до подальшого очищення очисних споруд. Згущений мул закачується в травну башту для подальшої анаеробної обробки.

У сучасних системах з видаленням азоту ця частина системи часто опускається або є невеликою, оскільки органічні речовини у стічних водах необхідні як відновник для видалення азоту за допомогою денітрифікації (відновлення NO3 до N2) в аноксичній частині або аноксичній фазі біологічної стадії.

Подібним чином ця частина системи не використовується на очисних спорудах з одночасною аеробною стабілізацією мулу на біологічній стадії, оскільки в іншому випадку нестабілізований первинний мул все одно буде вироблятися.

Біологічний рівень

У цій частині процесу органічні речовини у стічних водах розщеплюються мікроорганізмами, а неорганічні речовини частково окислюються. Для цього також нагнітається повітря (кисень). Для цього розроблено численні процеси (наприклад, процес активованого мулу, процес фільтруючого потоку, процес реактора з нерухомим шаром).

Процес активного мулу

Більшість комунальних очисних споруд в Центральній Європі експлуатуються з використанням процесу активованого мулу. Таким чином, у так званих басейнах активного мулу стічні води, змішані з активним мулом (маси пластівців, агрегованих бактерій), біологічно окислюються для розщеплення складових стічних вод прісних стічних вод. Аеробні (споживаючі кисень) бактерії та інші мікроорганізми розщеплюють сполуки вуглецю значною мірою на вуглекислий газ і частково перетворюють їх в біомасу, а азот з органічних сполук спочатку розщеплюється у вигляді аміаку іншими бактеріями, і він окислюється до нітратів з киснем (нітрифікація). Процес активованого мулу працює безперервно, тобто стічні води постійно надходять у резервуар для активного мулу, і вода, що містить активний мул, безперервно стікає. Додаючи осаджувачі, живильний фосфор також може бути видалений за допомогою хімічних реакцій, можливо одночасним осадженням. Це також покращує осаджувальні властивості активного мулу у вторинному відстійнику.

Вторинне освітлювач

Вторинний освітлювач утворює технологічний блок із резервуаром для активного мулу. У ній активний мул відокремлюється від стічних вод шляхом відстоювання. Частина мулу повертається в аераційний резервуар (зворотний мул), щоб підтримувати концентрацію мікроорганізмів в аеротенку досить високою. В іншому випадку швидкість деградації буде занадто низькою. Надлишок (збільшення біомаси, надлишок мулу), як правило, скидається в попередній згущувач разом із мулом з первинного освітлювача для подальшої обробки.

Активний мул повинен мати хороші відстійники. Якщо це не так, наприклад через масовий ріст ниткоподібних мікроорганізмів, що призводить до утворення об’ємного мулу, активний мул дрейфує з вторинного відстійника у водойму, в яку скидаються очищені стічні води (так звані Приймаючі води). Це впливає не тільки на воду. Оскільки тоді в резервуарі для активації/вторинному відстійнику може зберігатися недостатньо шламу, продуктивність очищення знижується, і це Грязьовий вік (середній час перебування біомаси в системі) зменшується. Повільно зростаючі бактерії (наприклад, нітрифікуючі бактерії, що окислюють аміак до нітратів), в першу чергу зазнають такого збою. Стічні води, що легко розкладаються органічними речовинами (наприклад, харчової промисловості), мають тенденцію утворювати об’ємний шлам. Верхнє з’єднання малих, не аерованих або погано аерованих басейнів перед басейном аерації (Селектори) може уникнути утворення об’ємного мулу. Особливою формою вторинного освітлювача є воронкоподібний фонтан Дортмунда.

Процес фіксованого ліжка

У процесі фіксованого шару тверді речовини різної форми служать основою для росту мікроорганізмів, які розщеплюють забруднення. Ці тверді речовини по черзі занурюються у стічні води та повітря, так що мікроорганізми контактують як із забруднювачами, так і з киснем, необхідним для їх окисного розщеплення. [1]

Варильник

Збільшення біомаси, спричинене деградацією компонентів стічних вод, видаляється у вигляді шламу стічних вод, але переважно деградує в так званих цистернах для розпаду в анаеробних (тобто безкисневих) умовах за рахунок анаеробних штамів бактерій до перетравленого шламу та горючого газу (переважно суміші метану та вуглекислого газу). Цей процес відповідає утворенню біогазу в біогазовій установці. Зварювальні машини часто мають баштоподібну форму, а потім їх називають вежею для травлення (див. Ілюстрацію).

Газ, що вариться, часто використовується в очищеному вигляді (наприклад, для видалення сірководню) в газових двигунах (або також на ТЕЦ) для покриття власних потреб компанії в електроенергії (і теплі).

Тоді перетравлений мул потрапляє в т. Зв Згущувач постів (див. схему вище). Там він згущується відстоюванням для подальшого зменшення його об’єму та вмісту води. Хмарна вода відводиться цілеспрямовано за допомогою спеціальних витяжних пристроїв з регулюванням висоти.

Отриманий мул, якщо він не містить забруднювачів та отрут, може бути використаний як органічне добриво в сільському господарстві. В іншому випадку він буде подальшим зневодненням у стрічкових фільтр-пресах, камерних фільтр-пресах або центрифугах для декантерації та спалення на спалювальних заводах або утилізація на звалищах.

Процеси очищення

1-й етап Механічний процес переважно утворюють перший етап очищення. Сюди видаляється близько 20-30% твердої (нерозчиненої) плаваючої та зваженої речовини. У більш широкій обробці стічних вод та промисловому управлінні водою, серед іншого, використовуються адсорбція, фільтрація та очищення.

2 етап Біологічний процес використовуються на другому етапі очищення комунальних очисних споруд та для деградації органічно сильно забруднених стічних вод при аеробному та анаеробному очищенні стічних вод. Вони використовують мікробіологічні процеси деградації. Розкладаються органічні компоненти стічних вод мінералізуються якомога повніше, тобто розбиваються при аеробному очищенні стічних вод до неорганічних кінцевих продуктів - води, діоксиду вуглецю, нітрату, фосфату та сульфату. При анаеробному очищенні стічних вод вони перетворюються на органічні кислоти, метан та вуглекислий газ. Це зазвичай видаляє сполуки вуглецю зі стічних вод. Органічно зв’язаний азот та амоній також видаляються бактеріальною нітрифікацією та денітрифікацією. Фосфор також все частіше виводиться бактеріями на середніх та великих очисних спорудах.

3 етап Хімічний процес: Абіотично-хімічні процеси використовують хімічні реакції, такі як окислення та осадження, без участі мікроорганізмів. При комунальному очищенні стічних вод вони в основному використовуються для видалення фосфору за допомогою реакцій опадів. Цей процес дуже важливий для того, щоб уникнути евтрофікації приймаючих вод. Крім того, абіотично-хімічні процеси використовуються для випадання опадів в промисловому управлінні водою та для подальшого очищення стічних вод (наприклад, флокуляція/осадження/фільтрація).

Процеси на очисних спорудах можуть бути описані математично за допомогою їх кінетики реакції (макрокінетика).

Параметри навантаження

Еквівалент популяції, скорочено РЕ, відповідає наступним величинам:

Об’єм стічних вод

Раніше вважалося, що навантаження на стічні води очисних споруд становить від 150 до 200 літрів на одного жителя на день. Кількість брудної води приблизно відповідає витраті води. Для нового планування або попереднього планування зараз визначається споживання води на конкретному об’єкті та робиться спроба оцінки на майбутнє. Зазвичай стічні води складають близько 130 літрів на одного жителя на день.

Це значення враховує значення, звичайні в Центральній Європі для щільних каналізаційних мереж. Однак для розміру очисних споруд зазвичай враховується надбавка за сторонню воду (негерметичні канали, скиди з дренажу тощо). Це може становити до 100% накопичення стічних вод. Кількість сторонньої води пов'язана з підключеною герметичною поверхнею і не повинна перевищувати 0,15 л/(с * га).

У разі змішаних каналізаційних систем (дощова вода та стічні води в одній каналізації) необхідно враховувати відповідні надбавки за переробку дощової води, які зазвичай встановлюються на рівні 100% денного піку в суху погоду.

Для гідравлічного розрахунку (кількості та розміру живильних насосів) очисних споруд також важливий добовий цикл завантаження. Тому середньодобове навантаження слід ділити не на 24 години, а на меншу кількість (від 10 до 14) для максимального погодинного значення.

Ступінь забруднення

За значенням БПК5, біохімічної потреби кисню протягом періоду вимірювання 5 днів у стандартних умовах, реєструється потреба в кисні, яка створюється в результаті окислення органічних речовин аеробними мікроорганізмами. Це один з так званих параметрів суми, оскільки не може бути використаний для визначення поломки окремих з'єднань.
Бактеріальне окислення аміаку (NH3), амонію (NH4 +) та нітриту (NO2 -) до нітрату (NO3 -), яке називається нітрифікацією, не повинно реєструватися, і під час вимірювання запобігає інгібітор, такий як аллілтіосечовина (ATH)

Звичайне значення BOD5 становить 60 г на жителя на день.

Близько 20 г цього можна видалити при первинному освітленні шляхом седиментації.

Хімічний попит на кисень

Хімічна потреба в кисні, також скорочена до COD, також є одним з так званих параметрів суми, оскільки вона не може кількісно визначити окремі сполуки. Він визначається окисленням складових стічних вод дихроматом калію і реєструє потребу в кисні для окислення значної частини органічних речовин. Якщо стічні води містять також окислювані неорганічні сполуки, такі як сульфіти, вони також реєструються як ХПК.
Цей параметр також використовується для балансування системи.

Для ХПК приймається значення 120 г на одного жителя на день.

азоту

Азот в основному органічно зв’язується з необробленими стічними водами (наприклад, з білками, нуклеїновими кислотами, сечовиною) та у вигляді іонів амонію (NH4 +), а в невеликих пропорціях також у формі нітратів (NO3 -) та іонів нітритів (NO2 -) попереду.

Тут використовується приблизно 10-12 г на одного жителя на день.

фосфор

Фосфор органічно зв’язаний як фосфатна група і присутній у вигляді вільного фосфату.

Тут передбачається приблизно 1,8 г на жителя на день.