Читайте также:
|
Население пункты и особенно большие города с многотысячным населением и с десятками, а иногда и сотнями промышленных предприятий сбрасывают ежесуточно в канализационные сети, а затем и в водоемы сотни тысяч и миллионы кубических метров хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод, загрязненных разнообразными органическими и неорганическими, в том числе и токсическими, веществами. Потоки сточных вод, не прошедших соответствующую очистку, вливаясь в водоемы, засоряют дно и губят все живое.
Помимо сточных вод городов небезобидны и атмосферные воды, стекающие с полей, так как они несут с собой минеральные удобрения и те ядохимикаты, которые применяют для борьбы с сорными растениями (гербециды), с болезнями растений (фунгициды), с сельскохозяйственными вредителями(инсектициды) и т.п.
Загрязнения сточных вод по степени дисперсности подразделяются на грубодисперсные, присутствующие в воде в виде взвесей, суспензий, эмульсии и пены, коллоидно-дисперсные и молекулярно-дисперсные.
По своему происхождению загрязнения подразделяются на минеральные (песок, глина, растворы солей, кислот, щелочей и др.), органические (физические выделения людей и животных, остатки животных и растительных организмов и др.), бактериальные (бактерии и вирусы) и биологические(плесневые и дрожжевые грибки, мелкие водоросли и т. п.).
Для характеристики степени загрязненности сточных вод используются следующие показатели:
1. Содержание нерастворенных взвешенных веществ, определяемое в мг взвешенных веществ, содержащихся в 1л сточных вод (мг/л);
2. Биохимическая потребность в кислороде (БПК), определяемая по расходу кислорода в мг, необходимого для биохимического окисления аэробными микроорганизмами органических веществ, содержащихся в 1 л сточных вод (мг/л).
Для полного биохимического окисления органических веществ, содержащихся в сточных водах, необходимо около 100 дней., но на практике используют 20 и 5- дневные БПК, которые обозначают соответственно БПК20 и БПК5.
3. Химическая потребность в кислороде (ХПК), определяющая общее количество кислорода в мг, необходимого для минерализации органических загрязнений, содержащихся в 1 л сточных вод (мг/л).
Сточные воды после очистки, как правило, сбрасывают в открытые водоемы, которые обладают определенной самоочищающей способностью. Однако, самоочищающая способность водоемов относительно невысока, так как она ориентирована на стабилизацию только естественных природных процессов. Большой сброс даже очищенных сточных вод может привести к полному использованию кислорода и загниванию водоема. Поэтому, в настоящее время, условия спуска сточных вод в водоемы строго регламентированы. При этом различают и цели использования водоемов, ограничения к загрязнению которых различны. Например, к воде водоемов, используемых для целей питьевого водоснабжения предъявляют достаточно жесткие требования: 1) содержание растворенного кислорода- более 4 мг/л; 2) БПК 20 -менее 3 мг/л; 3) увеличение содержания взвешенных веществ (после сброса сточных вод)- не более, чем на 0,25 мг/л, А к воде водоемов культурно-бытового назначения предъявляются более мягкие требования: 1) содержание растворенного кислорода –более 4 мг/л; 2) БПК 20 -менее 6 мг/л; увеличение содержания взвешенных веществ- не более чем на 0,75 мг/л.
Ориентируясь на эти условия, а также на количество и загрязненность сточных вод определяют необходимую степень их очистки.
В практике очистки городских сточных вод используют два метода: механический и биологический.
Механическая очистка сточных вод предусматривает их процеживание и отстаивание. При этом из сточных вод удаляются частицы взвеси минеральных и органических веществ. После механической очистки сточные воды проходят дезинфекцию и сбрасываются в водоем.
Схема механической очистки сточных вод показана на рис. 78. Сначала сточные воды проходят решетки 2, на которых задерживаются крупные загрязнения. Простейшие решетки состоят из металлических прутьев, имеющих прозоры, внутри которых перемещаются грабли, периодически снимающие накопившийся мусор. Мусор, задержанный в решетках, поступает в дробилки 8, где измельчается и возвращается в лоток, по которому транспортируются сточные воды, После решеток сточные воды попадают в песколовку 3, где происходит отделение минеральных загрязнений. Песколовки бывают горизонтальные и вертикальные. В песколовках частицы минеральных примесей выделяются из потока сточных вод под действием силы тяжести. Для обеспечения оптимального режима работы скорость движения потока сточных вод в песколовке должна находиться в диапазоне от 0,15 до 0,3 м/с. Далее сточные воды поступают в отстойник 4, где из них выделяется значительная часть органических загрязнений. Отстойники выполняются в виде прямоугольных или круглых бетонных резервуаров и в зависимости от направления движения потока сточных вод при отстаивании подразделяются на горизонтальные, вертикальные и радиальные. Для эффективного выделения в осадок органических примесей скорость движения потоков жидкости в отстойниках должна составлять - 7мм/с. Выделенные в отстойнике органические вещества поступают в метатенк 10, где происходит сбраживание осадка. Метатенки выполняются в виде железобетонных резервуаров с коническим днищем и газонепроницаемым перекрытием. Ускорение процесса сбраживания достигается подогревом и перемешиванием осадка. Подогрев осуществляется острым паром или горячей водой. Различают два процесса сбраживания –мезофильный (протекающий при t = 35° C) и термофильный (протекающий при t = 55° C).
1 – вход сточных вод
2 – решетка; 3 –песколовка;
4 – отстойник; 5 –контактный
резервуар; 6 – выпуск в водоем;
7-иловый осадок; 8-дробилка;
9-песковые площадки; 10-метантенк;
11 – иловая площадка.
Рис.78.
Выделяющийся в процессе сбраживания газ метан собирается в верхней части метантенка, откуда направляется в газгольдер. Получаемый в метантенках метан используется в котельных, что позволяет экономить энергию не только на технологию сбраживания, но и на отопление подсобных помещений. Осадок, полученный после сбраживания, из метатенка подается для просушки на иловые площадки 11, и затем используются в агротехнических целях. После отстойника сточные воды проходят обезараживание и дезинфекцию в контактном резервуаре 5. Очищенные сточные воды сбрасываются в водоем.
Если эффективность механической очистки оказывается недостаточной, то обрабатываемые сточные воды после механической очистки подвергают биологической очистке.
Биологическая очистка сточных вод основывается на способности аэробных микроорганизмов окислять органические вещества. Различают два типа биологической очистки:
1) в сооружениях с условиями, близкими к естественным;
2) в сооружениях, где процессы протекают в искусственно созданных условиях.
Схема биологической очистки в сооружениях с условиями, близкими к естественным, показана на рис. 79. Сточные воды предварительно проходят механическую очистку на решетках 2, в песколовках 3 и отстойниках 4 а затем попадают на сооружения биологической очистки – поля орошения, поля фильтрации или биологические пруды. на полях орошения, фильтрации и в биологических прудах биологическая очистка протекает в естественных условиях под воздействием аэробных микроорганизмов, которые разлагают и минерализуют органические вещества.. Схема биологической очистки с сооружениями с искусственно созданными условиями включают дополнительный набор сооружений. В начале, как
Рис.79.
1 – вход сточных вод;2 – решетка; 3- песколовка;4 – отстойник;
5 –поля орошения, фильтрации или биологические пруды; 6 – выпуск в водоем;7- песковые площадки; 8- иловыеплощадки.
обычно, сточные воды проходят механическую очистку на решетках, в песколовках и в первичных отстойниках, где происходит удаление значительной части органических загрязнений. Осадок, накопленный в отстойнике, сначала направляется метатенки, в которых
происходит его сбраживание, а затем – на обезвоживание и термическую сушку. Сточные воды после первичного отстойника поступают в сооружения биологической очистки – биофильтр или аэротенк.
Биофильтр представляет собой бетонную емкость загруженную фильтрующим материалом, в объеме которого на поверхности гранул образуется биопленка, обеспечивающая процесс аэробного окисления органической взвеси. Таким образом, в отличии от полей фильтрации и орошения, где процесс биологической очистки протекает в биопленке, образующейся на поверхности почвы, в биофильтрах процесс биологического окисления идет в объеме фильтрующего слоя.
Аэротенк представляет собой бетонный резервуар прямоугольной формы, в котором на поверхности хлопьев активного ила взвешенного в воде, идет интенсивный процесс биологической очистки, аналогичный процессу происходящему в естественных водоёмах (биологических прудах).
После биологической очистки сточные воды обеззараживаются и сбрасываются в водоём.
Рекомендуемая литература:
7осн. (148-169); 12доп. (313-355).
Контрольные вопросы:
1. Воздействие сточных вод на водоёмы.
2. Показатели, характеризующие степень загрязнённости сточных вод.
3. Механическая очистка сточных вод.
4. Биологическая очистка сточных вод.
Экзаменационные вопросы по курсу
1. Строительные нормы и правила (СНиП). Структура и назначение СНиП.
2. Основные параметры состояния вещества.
3. Первый закон термодинамики. Теплоемкость.
4. Круговые процессы или циклы. Сущность второго закона термодинамики.
5. Температурное поле. Градиент температуры.
6. Теплопроводность.
7. Теплообмен излучением.
8. Конвективный теплообмен.
9. Теплопередача через плоские и цилиндрические стенки.
10. Общие сведения о теплогенерирующих установках (ТГУ). Классификация ТГУ.
11. Общие сведения об энергетических (котельных) топливах. Состав топлив. Характеристика горючих и балластных составляющих.
12. Общие сведения о процессах горения. Объем воздуха, необходимого для горения и состав продуктов сгорания.
13. Тепловой баланс котельных агрегатов и коэффициент полезного действия.
14. Виды тепловых нагрузок систем теплоснабжения и их характеристика.
15. Закрытие и открытие водяные системы теплоснабжения.
16. Паровые системы теплоснабжения.
17. Способы прокладки тепловых сетей.
18. Назначение, классификация систем отопления и требования, предъявляемые к ним.
19. Классификация систем водяного отопления.
20. Определение потерь теплоты отапливаемыми помещениями.
21. Системы парового отопления.
22. Системы панельно-лучистого отопления.
23. Системы воздушного и местного отопления.
24. Энергосбережение в системах отопления.
25. Использование природной теплоты в системах отопления.
26. Элементы систем центрального отопления.
27. Назначение и классификация систем горячего водоснабжения.
28. Децентрализованные установки горячего водоснабжения.
29. Централизованные системы горячего водоснабжения.
30. Подготовка воды на нужды горячего водоснабжения.
31. Санитарно-гигиенические основы вентиляции и кондиционирования воздуха.
32. Классификация систем вентиляции. Воздухообмен в помещениях.
33. Системы естественной вентиляции.
34. Системы механической вентиляции.
35. Системы кондиционирования воздуха.
36. Природные и искусственные газы. Их характеристики.
37. Газопроводы и газовые сети.
38. Газорегуляторные пункты и установки.
39. Прокладка газопроводов и устройства для хранения газа.
40. Назначения систем водоснабжения. Классификация и характеристика источников водоснабжения.
41. Показатели качества воды.
42. Принципиальная схема системы водоснабжения и перечень сооружения, входящих в ее состав.
43. Классификация систем водоснабжения и виды водопотребления.
44. Типы и схемы водозаборных сооружений.
45. Насосные станции. Их назначения и схемы.
46. Очистные сооружения и методы очистки природных вод.
47. Системы и схемы внутренних водопроводов. Основные элементы систем внутреннего водопровода.
48. Классификация и характеристика сточных вод. Назначение и виды систем канализации.
49. Схема и основные элементы внутридомовой канализации.
50. схемы наружных канализационных сетей.
51. Назначение и схемы канализационных насосных станций.
52. Виды канализационных труб и колодцев.
53. Строение и состав атмосферы.
54. Предельно-допустимые концентрации и выбросы загрязняющих веществ.
55. Классификация источников выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.
56. Пассивные методы защиты атмосферы.
57. Активные методы защиты атмосферы.
58. Характеристика степени загрязненности сточных вод.
59. Механическая очистка сточных вод. Схемы и принцип действия основного оборудования.
60. Биологическая очистка сточных вод. Сооружения и оборудование для биологической очистки сточных вод.
61. Воздействие сточных вод на водоёмы.
62. Показатели, характеризующие степень загрязнённости сточных вод.
63. Механическая очистка сточных вод.
64. Биологическая очистка сточных вод.
65. Назначение систем внутренней канализации жилых, общественных и производственных зданий.
66. Системы и схемы внутренней канализации. Санитарные приборы, трубы и арматура.
67. Конструкция канализационных сетей зданий различного назначения.
68. Назначение систем внутренней канализации жилых, общественных и производственных зданий.
69. Системы и схемы внутренней канализации. Санитарные приборы, трубы и арматура.
70. Конструкция канализационных сетей зданий различного назначения.
71. Основные термодинамические процессы.
72. Графическое изображение основных термодинамических процессов.
73. Расчетные выражения для определения работы и теплоты.
77. Как определяется ориентировочная величина необходимого напора в наружной сети водопровода.
78. Как определяется расчетные расходы воды.
79. Как определяется требуемый напор на вводе водопровода.
80. Общие сведения о теплогенерирующих установках (ТГУ). Классификация ТГУ.
81. Энергетические топлива и их основные характеристики.
82. Виды тепловых нагрузок в системах теплоснабжения.
83. Закрытые системы теплоснабжения.
84. Открытые системы теплоснабжения.
85. Общие сведения о системах отопления и их классификация.
86. Определение потерь теплоты отапливаемыми помещениями.
87. Виды отопительных приборов.
88. Схемы и характеристики систем горячего водоснабжения.
89. Системы теплоснабжения.
90. Назначение и схемы систем отопления.
91. Схемы систем горячего водоснабжения.
92. Системы естественной и механической вентиляции.
93. Назначение систем кондиционирования воздуха.
94. Системы газоснабжения.
95. Схемы систем водоснабжения. Основные устройства и оборудование.
96. Системы канализации. Схемы и основное оборудование.
97. Методы защиты атмосферы.
98. Методы защиты водных ресурсов.
99. Нормативные документы используемые при проектировании систем ТГВ
100. Нормативные документы используемые при проектировании систем ТГВ
Дата добавления: 2015-07-18; просмотров: 64 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
| Системы охраны воздушного бассейна | | | Вводные методические указания |