Установки для обеззараживания сточных вод.

Обеззараживание (дезинфекция) очищенных сточных вод производится для уничтожения содержащихся в них болезнетворных микробов, вирусов и бактерий. Болезнетворные микробы, бактерии и вирусы не могут быть, полностью удалены ни при отстаивании, ни при искусственной биологической очистке сточных вод.

Поэтому после механической и биологической, а также физико-химической очистки при повторном использовании воды или при спуске ее в водоем требуется применять обеззараживание. Оно может быть эффективно только в том случае, когда в воде не содержатся взвешенные вещества.

Надежными способами обеззараживания сточных вод являются естественные методы биологической очистки (в биологических прудах, на полях орошения и фильтрации), которые обеспечивают высокую эффективность (до 99,9 %). В этих случаях дезинфекции реагентами, как правило, не требуется.

Для эффективного обеззараживания биологически очищенных сточных вод доза хлора должна подбираться так, чтобы содержание кишечных палочек в воде, сбрасываемой в водоем, не превышало 1000 в 1 л, а доза остаточного хлора составляла не менее 1,5 мг/л при продолжительности контакта 30 мин или 1 мг/л при продолжительности контакта 60 мин.

Для предварительных расчетов дозы активного хлора следует принимать:

а) для сточной воды после механической очистки — 10 г/м³;

б) для неполностью биологически очищенной сточной воды в аэротенках или в высоконагружаемых биофильтрах и для сточных вод после физико-химической очистки (при эффективности отстаивания выше 70%)

– 5 г/м³;

в) для полностью биологически очищенной сточной воды — 3 г/м³.

Введение хлора перед фильтрами для глубокой очистки сточных вод или биологическими прудами не допускается.

Обеззараживание воды гипохлоритом натрия с помощью метода электролиза представляет собой по существу один из видов хлорирования. Электролитический метод получения гипохлорита натрия основан на получении хлора и его взаимодействии со щелочью в одном и том же аппарате — электролизере.

Достаточная эффективность обеззараживания очищенной сточной воды гипохлоритом натрия наступает обычно при его концентрации 1,5…3,5 мг/л (в зависимости от хлоропоглощаемости); содержание избыточного хлора при этом составляет 0,3…0,5 мг/л. Эффективность обеззараживания сточной воды зависит от температуры лишь при введении малых доз гипохлорита натрия, высокие его дозы нивелируют влияние температуры. Продукты электролиза в некоторой степени способствуют ускорению процессов коагулирования и осаждения взвешенных веществ.

Контактные резервуары (рис. 6.7) предназначены для обеспечения расчетной продолжительности контакта очищенных сточных вод с хлором или гипохлоритом натрия.

Расчетная вместимость резервуаров (две секции) для рекомендуемого диапазона длин 9…18 м составляет 319…643 м³. Расчетная пропускная способность сооружений 10000, 17000 и 25 000 м³/сут.

Контактные резервуары следует проектировать как первичные отстойники без скребков; число резервуаров предусматривается не менее 2. Допускается барботаж воды сжатым воздухом при интенсивности 0,5 м³/(м²·ч).

Озон — сильный окислитель, его бактерицидное действие значительно активней хлора, он также более активен по отношению к вирусам, является хорошим средством борьбы с привкусами и запахами. Озон наиболее целесообразно применять не вместо традиционных методов обработки воды, а в дополнение к ним при очистке сильно загрязненных производственных сточных вод для разрушения некоторых канцерогенных веществ и детергентов, для борьбы с вирусами и для окисления веществ, продуцирующих, запахи и привкусы (например, фенола).

Большой интерес представляет применение озонаторных установок для обеззараживания сточной воды. Для этой цели наиболее эффективны установки производительностью по озону 10…20 кг/ч.

Рис. 6.7. Контактные резервуары (две секции).

1 - распределительная камера; 2 - впускной лоток; 3 - струенаправляющий щит; 4 —приямок для опорожнения; 5 — сборный лоток; 6 — трубопровод опорожнения; 7 —воздуховод.

Скорость распада озона, возрастает с увеличением солесодержания, значений рН и температуры воды. При повышении температуры с 1 до 20 °С скорость распада озона возрастает в 22 раза, а при повышении рН воды с 7,6 до 9,2 — в 15 раз. В технологической схеме температуру воды перед озонированием следует принимать около 25 °С.

Тип озонаторной установки и расход озона определяются из дозы озона 5 мг на 1 л обрабатываемой воды. Концентрация остаточного озона в воде 0,2…0,5 мг/л. Озон предпочтительнее синтезировать из кислорода, доставляемого в баллонах. Объем контактной камеры для смешения озона с водой рассчитывают исходя из продолжительности контакта 20 мин и глубины слоя воды в камере 4…4,5 м.

Озонирование не оказывает влияния на качественный состав растворенных минеральных веществ, содержащихся в сточной воде. Число бактерий после озонирования уменьшается в среднем на 99,8 %. Спорообразующие бактерии более устойчивы к озону, чем вегетативные.

Для обеззараживания сточных вод мясокомбинатов, кожевенных заводов и инфекционных больниц целесообразно применение радиационного метода в связи с придежно обеззаражены обычными методами.

Процесс радиационного обеззараживания с применением гамма-установки осуществляется по следующей схеме: сточная вода поступает в полость сетчатого цилиндра приемно-разделительного аппарата, где твердые включения (бинты, вата, бумага и т.п.) увлекаются вверх шнеком, отжимаются в диффузоре и направляются в бункерсборник. Затем сточные воды разбавляются условно чистой водой до определенной концентрации и подаются в аппарат гамма-установки, в котором под действием гамма-излучения изотопа Со₆₀ происходит процесс обеззараживания. Обработанная вода сбрасывается в канализационную систему городских сточных вод.

Обеззараживание осадка осуществляется периодически по мере накопления в бункере. Осадок помещают в стандартные контейнеры (сборники твердых осадков) и подвергают радиационному обеззараживанию в аппарате гамма-установки.