Для создания условий высокой интенсивности сбраживания в метантенке I ступени предусматривается возврат «зрелого» осадка из метантенка II ступени и непрерывное перемешивание содержимого метантенка. Это позволяет отказаться от перемешивания содержимого в метантенках II ступени. В ней происходит дображивание органических веществ и уплотнение зрелого осадка.

На основании результатов исследований и опыта работы очистных сооружений рекомендуются следующие расчетные параметры для проектирования метантенков при очистке шерстомойных сточных вод методом анаэробного сбраживания в мезофильных условиях:

продолжительность сбраживания -7 суток;

нагрузка на 1 м объема метантенков по БПКполн-2 кг/сутки;

выход газа на 1 кг снятой БПКполн-0,7 м-

прирост осадка -15 кг/м с влажностью 92%;

эффект очистки по БПКполн - 90%;

газ в основном состоит из метана; БПКполн очищенного стока-1,5-2 г/л.

После анаэробного сбраживания в двухступенчатых метантенках сточные воды при разбавлении в два раза могут быть доочищены в аэротенках или направлены в городскую канализацию для совместной биологической очистки с бытовыми водами на районных очистных сооружениях.

Эффективность процесса анаэробного сбраживания весьма высока и зависит в первую очередь от характера органических загрязнений сточных вод. Так, например, при очистке сточных вод мясокомбинатов начальная БПКполн сточной воды снижается на 95%, а при сбраживании сточных вод от производства картона, содержащих 4-8 г/л органического углерода, эффект очистки не превыщает 70%. Нагрузки по БПКполн колеблются от 0,5 до 3,5 кг/(м-сутки).

Анаэробная очистка концентрированных производственных сточных вод целесообразна во многих случаях. Очистная установка компактна, занимает мало места.

§ 143. ПРОЦЕССЫ ДООЧИСТКИ БИОЛОГИЧЕСКИ

ОЧИЩЕННЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СТОЧНЫХ вод

Фильтрование (механический способ доочистки). Наряду с известной общностью процессов доочистки бытовых и производственных сточных вод в этих процессах имеются существенные отличия, обусловленные различным составом фильтруемых суспензий. Сточные воды промышленных предприятий даже после биологической очистки содержат значительное количество загрязнений, характерных для различных производств, например эфирорастворимые вещества, масла, смолистые вещества, целлюлозу, лигнин и т. д. Эти вещества способны оказывать влияние на механизм процесса фильтрования через зернистую загрузку и изменять структуру отложений в большей степени, чем загрязнения бытовых сточных вод.

Свойства различных производственных сточных вод в результате биологической очистки не становятся одинаковыми, и они влияют на выбор конструктивных и технологических параметров фртльтров: типа и крупности зерен загрузки, высоты ее слоя, направления потока жидкости, условий регенерации загрузки, средств обработки промывной воды и т. п. Уточненные параметры могут быть получены в результате экспериментальных исследований на реальных сточных водах различных промышленных предприятий.

При проектировании скорых фильтров для очистки производственных сточных вод рекомендуется предусматривать перед фильтрами уста-

новку барабанных сеток с ячейками размером 0,5-1 мм и расчетной скоростью процеживания 40-50 м/(м2-ч).

Для доочистки биологически очищенных сточных вод применяются фильтры с направлением потока сверху вниз и снизу вверх. Анализ опубликованных результатов по доочистке и изучению конструкций скорых фильтров показывает, что наряду с фильтрами с направлением потока снизу вверх весьма перспективными конструкциями являются фильтры с многослойной и крупнозернистой загрузками.

При направлении потока сверху вниз следует применять двухслойные фильтры. Для кварцевых фильтров с подачей воды сверху и снизу рекомендуемая скорость фильтрования 5-7 мЦм-ч), для двухслойных- 8-10 мЗ/(м2-ч) и в отдельных случаях - до 15 м/ч. Увеличение скорости фильтрования свыще 15 м/{мч) приводит к резкому ухудшению качества профильтрованной воды. Фильтрование биологически очищенных производственных сточных вод через зернистые фильтры позволяет получить снижение БПКполн на 70-80%, ХПК на 30-407о, концентрации эфирорастворимых веществ на 40%, концентрации взвещенных веществ на 70-90%.

Промывку фильтров можно осуществлять профильтрованной или любой другой водой при концентрации взвешенных веществ в последней не более 20 мг/л.

Интенсивность промывки для кварцевых фильтров с подачей воды снизу и сверху (экв=1,43 мм) составляет 16-18 л/{м-с), для двухслойных- 14-16 л/(м2-с); продолжительность промывки фильтров 6-8 мин, двухслойных - 8-10 мин; расход промывной воды 3-4% общего количества профильтрованной воды.

Для скорых фильтров с фильтрованием снизу следует предусматривать водовоздушную промывку со следующим режимом: продувка воздухом в течение 1-2 мин с интенсивностью 18-20 л/(м2-с); водо-воздушная промывка в течение 8-10 мин с интенсивностью подачи воды 3-4 л/(м2-с) или промывка в течение 4-5 мин с интенсивностью подачи воды 6-7 л/{м-с). При подаче воды сверху предусматриваются устройства для гидравлического или механического взрыхления верхнего слоя загрузки.

Межрегенерационный период работы принимают: для кварцевых фильтров с подачей воды сверху при исходной концентрации взвеси 15-20 мг/л 12 ч и при 20-40 мг/л 8 ч, для фильтров с подачей воды снизу и двухслойных при исходной концентрации 15-20 мг/л 24 ч и при 20-30 мг/л 16 ч.

Для промывки фильтров однослойных и двухслойных при подаче воды снизу необходимо предусматривать устройство воздухоотделителей и вместимость резервуаров промывной воды и грязных вод от промывки фильтров не менее чем на две промывки; при фильтровании снизу - предусматривать мероприятия по стабилизации скорости фильтрования, при этом колебания скорости допускать не более чем на ±15%, и по насыщению воды кислородом воздуха.

Грязные промывные воды следует отстаивать в течение 2 ч, отсто-енную воду направлять в аэротенки, осадок - в сооружения для обработки осадка.

Периодически, один раз в 2-3 мес, необходимо промывать фильтры хлорной водой с концентрацией хлора 0,2-0,3 г/л. Продолжительность контакта хлорной воды с загрузкой должна составлять 20-24 ч.

Биологические пруды. Для доочистки производственных сточных вод после сооружений биологической очистки применяются биологические пруды (биологический способ доочистки). В биологических прудах достигаются дальнейшее уменьшение содержания взвешенных веществ и биогенных элементов, полное насыщение кислородом выходящего стока и снижение его токсичности.

в биологических прудах, в отличие от природных водоемов, процессами самоочищения можно управлять. Их предусматривают на необходимую продолжительность пребывания воды, с естественной или искусственной аэрацией. Масса микроорганизмов в единице объема прудовой воды обычно выще, чем в воде открытого водоема, вследствие чего скорость процесса биологической доочистки в пруде может быть больщей, чем в водоемах. При наличии отработанной теплой воды можно в известной степени управлять и температурой воды в биологических прудах. Сочетание биологических прудов с сооружениями биологической очистки позволяет обеспечить высокое качество очистки сточной жидкости независимо от сезона года, даже зимой.

Рис. 5 56. Биологические пруды доочистки сточных вод

о - с механическими аэраторами; б - с пневматической аэрацией; / ~ аэратор планерный; трубопроводы; Л -от вторичных отстойников; -от хлораторной; /V -от насосио-воздуходувной станции; / - сточная вода на доочистку; 2 -очищенная вода; 3-хлорная вода; 4-воздух

Опыт использования биологических прудов показывает, что при продолжительности пребывания в них воды 7-8 суток в зимний сезон температура воды снижается с 20-22° С (на входе в пруд) до 4-7° С (на выходе из пруда).

В теплый период года возможно цветение воды, при котором БПКполн выходящей из пруда воды трудно снизить ниже 5-6 мг/л, а содержание взвещенных веществ - ниже 15-30 мг/л.

Биологические пруды доочистки рекомендуется проектировать прямоугольной формы, секционные, по четыре секции, что дает возможность их периодически очищать. Располагать пруды необходимо таким образом, чтобы направление движения воды было перпендикулярно господствующему направлению ветра. Объем пруда, м, можно рассчитать по формуле

W = Qt, (5.75)

где Q - количество стоков, поступающих в пруд, мсутки;

t - продолжительность пребывания воды в пруду, сутки. Для биологических прудов продолжительность пребывания в них сточных вод, сутки, следует определять по формуле

(5.76>

Сп - концентрация загрязнений в поступающей на доочистку

сточной воде, кг/м; Со - концентрация загрязнений в очищенной сточной воде,

кг/мЗ;

R - средняя объемная скорость изъятия загрязнений, кг/(мХ Хсутки).