Модернизация системы водоотведения и очистка бытовых сточных вод в сельском поселении «Гжельское» на примере работы МУП Раменского район

 

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 

ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  РАДИОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

                                           Кафедра химии и экологии

                                             КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

 

По курсу:      «Техника защиты окружающей среды»

 

На тему:     «Модернизация системы водоотведения и очистка бытовых сточных вод в сельском поселении «Гжельское» на примере работы МУП Раменского района «Гжельское ПТО КХ».

 

Проверила:                                                                                        Выполнила:

Кравченко Е.И                                                                       студентка гр.З-408

                                                                                                         Тишина А.А

 

 

Таганрог

1212г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание курсового  проекта на тему: «Модернизация системы  водоотведения и очистка бытовых  сточных вод в сельском поселении  «Гжельское» на примере работы МУП  Раменского района «Гжельское ПТО КХ».

 
Введение

1. Очистка бытовых и сточных вод как важнейший фактор экологической             безопасности Раменского района (из целевой программы «Экология     Раменского района на 2004-2006гг.»)

1.1 Что такое очистка бытовых сточных вод

1.2 Сооружения для механической очистки сточных вод:

        1.2.1 решётки (или УФС — устройство фильтрующее                самоочищающееся) и сита

        1.2.2 песколовки

        1.2.3 первичные отстойники

        1.2.4 мембранные элементы

        1.2.5 септики

1.3 Основные направления развития системы ЖКХ в условиях российской экономики

 
2. Деятельность МУП «Гжельское ПТО КХ» по модернизации системы водоотведения 
2.1 Нормативно-правовое обеспечение деятельности МУП 
2.2 Функционально-структурный анализ МУП

        2.2.1 блок грубой механической очистки; 
        2.2.2 регулирующая емкость; 
        2.2.3 водораспределительная камера; 
        2.2.4 аэротенки; 
        2.2.5 нитри-денитрификаторы; 
        2.2.6 резервуар чистой воды; 
        2.2.7 фильтры; 
        2.2.8 иловой колодец; 
        2.2.9 илоуплотнитель; 
        2.2.10 контактный резервуар; 
        2.2.11 устройство обезвоживания осадка 
2.3 Практикуемые механизмы очистки бытовых сточных вод в МУП 

3. Разработка рекомендаций по совершенствованию системы очистки бытовых сточных вод 
3.1 Социально-экономическое обоснование предложенных рекомендаций. 

Заключение 
 
 
 

 

 

 

 

Введение 
Уровень обеспечения населения жилищно-коммунальными услугами (ЖКУ) – один из самых важных показателей качества жизни на территории муниципального образования [1].  Управление жилищно-коммунальным комплексом, согласно федеральному закону 2003г. [1], относится в основном к компетенции поселений. Предприятия, входящие в жилищно-коммунальный комплекс – поставщики ресурсов. Управляющие и подрядные организации – должны согласовывать свои действия в целях повышения качества жилищно-коммунального обслуживания. К инженерному обеспечению поселений относится обеспечение такими ресурсами, как электроэнергия, теплоэнергия, природный газ, водоснабжение, водоотведение. 
Предприятия, обеспечивающие поставку перечисленных ресурсов относятся к числу естественных локальных монополистов. Объектом настоящего исследования является жилищно-коммунальное хозяйство МУП Раменского района «Гжельское ПТО КХ».  
Цель курсовой работы – разработка практических рекомендаций по совершенствованию системы очистки бытовых сточных вод.  
В соответствии с целью проектирования определены следующие задачи:  
1. Рассмотреть характеристику жилищно-коммунального комплекса МУП Раменского района «Гжельское ПТО КХ»; 
2. Изучить проблемы экологической безопасности Раменского района (из целевой программы «Экология Раменского района на 2004-2006гг.»); Методом исследования, использованным в процессе выполнения работы, является изучение и анализ научной литературы, изучение деятельности коммунального хозяйства на материалах МУП Раменского района «Гжельское ПТО КХ» и разработка новых проектов. 
Актуальность темы исследования. Проблемы реформирования ЖКХ затрагивают интересы всех слоев общества, т.к. жилищно-коммунальное хозяйство – одна из самых важных отраслей экономики страны. От его состояния зависит комфортность проживания жителей. Современная экономика требует постоянного обновления знаний и навыков, т.е. возрастает роль человеческого капитала в экономическом развитии. Страна, не сумевшая достичь значимого прогресса в этой сфере, несмотря на богатство природных ресурсов, иных конкурентных преимуществ, в долгосрочной перспективе обречена на отставание. Поэтому в данной курсовой работе мы делаем ставку не просто на инновационный, а на инновационный социальный подход к решению ряда вопросов. Это означает, что особый акцент будет сделан на создание возможностей для получения людьми достойного уровня жизни. 
 
 
 
 
1. Очистка бытовых и сточных вод как важнейший фактор экологической безопасности Раменского района (из целевой программы «Экология Раменского района на 2004-2006гг.») 
«Экология Раменского района на 2004-2006гг.».  

Основная цель программы  – улучшение экологической обстановки в Раменском районе и создание базы для обеспечения экологической  безопасности района, т.е. защищенности окружающей среды и жизненно важных интересов граждан, общества от внутренних и внешних воздействий, негативных процессов воздействия, создающих  угрозу здоровью людей, биологическому разнообразию и устойчивому функционированию экологических систем. 
Задачи, решаемые данной программой: 
 
1. Выявление источников загрязнения окружающей среды, которые создают очаги экологического напряжения на территории Раменского района и оказывают неблагоприятное воздействие на здоровье населения; 
2. Осуществление мероприятий по ограничению негативного воздействия или ликвидации источников постоянного сверхнормативного загрязнения окружающей среды; 
3. Осуществление мероприятий по очистке и реабилитации наиболее загрязненных участков территории, поверхностных вод, лесного массива; 
4. Получение, сбор, обработка и предоставление информации об экологическом состоянии района для органов управления района, заинтересованных организаций и населения; 
5. Развитие системы экологического образования в районе; 
 
Особенностью Гжельской зоны является развитие керамической и строительной промышленности. Все очистные сооружения в силу изношенности не обеспечивают очистку стоков до нормативных требований. Сбор ливневых стоков отсутствует. Значительное влияние на загрязнение территории оказывает транспорт (Егорьевское шоссе, Куровское отделение Московско-Казанской железной дороги). Значительное загрязнение и захламление земель зоны происходит из-за отсутствия хорошо налаженной системы сбора и утилизации отходов. Сельское хозяйство развито незначительно.

 
1.1 Что такое очистка бытовых сточных вод 
Природная вода - не только источник водоснабжения и транспортное средство, но и среда обитания животных и растений. Круговорот воды в природе создает необходимые условия для жизни человечества на Земле. 
Основные вопросы защиты окружающей среды необходимо решать на основе следующих принципов: 
 
1. Форма и масштабы человеческой деятельности должны быть соизмеримы с запасами невозобновляемых природных ресурсов; 
2. Неизбежные отходы производства должны попадать в окружающую среду в форме и концентрации, безвредных для жизни. Особенно это относится к водным ресурсам. 
 
Еще в городах древнего Египта, Греции и Рима существовали канализационные системы, по которым отходы жизнедеятельности людей и животных транспортировались в водоемы - реки, озера и моря. 
В Древнем Риме перед сбросом в Тибр канализационные стоки накапливались и выдерживались в накопительном пруде-отстойнике - клоаке (cloaca maxima). В Средние века этот опыт был в значительной степени забыт, помои, экскременты людей и животных, выливались на городские улицы и удалялись эпизодически. Это являлось причиной загрязнения и заражения источников питьевой воды и приводило к возникновению эпидемий холеры, тифа, амебной дизентерии и др. 
В начале 19 века в Англии был изобретен туалет с водяным смывом (water closet, WC). Возникла очевидная необходимость в обработке сточных вод и предотвращения их попадания в источники питьевой воды. Сточные воды собирали и выдерживали в больших емкостях, осадок использовали в качестве удобрений. В начале двадцатого века были разработаны интенсивные системы очистки бытовых сточных вод, включая поля орошения, где вода очищалась, фильтруясь через почву, струйные фильтры со щебневой и песчаной загрузкой, а также резервуары с принудительной аэрацией - аэротенки. Последние являются основным узлом современных станций аэробной очистки городских сточных вод. Первоначально основной целью очистки стоков являлось их обеззараживание. Понимание важности качественной очистки сточных вод для охраны природных водоемов пришло позже.  
Проблема чистой воды является одной из актуальнейших проблем наступившего века. Для сохранения мест забора питьевой воды чистыми необходима качественная очистка сточных вод, потребление которых в России достигает 500 литров в сутки на душу городского населения. В настоящее время разработаны и развиваются современные технологии очистки сточных вод. Наибольший интерес и перспективу имеют естественные и самые дешевые биологические методы очистки, представляющие собой интенсификацию природных процессов разложения органических соединений микроорганизмами в аэробных или анаэробных условиях. Одним из методов является механическая очистка. 
Механическую очистку сточных вод применяют преимущественно как предварительную. Механическая очистка обеспечивает удаление взвешенных веществ из бытовых сточных вод на 60-65%, а из некоторых производственных сточных вод на 90-95%. Задачи механической очистки заключаются в подготовке воды к физико-химической и биологической очисткам. Механическая очистка сточных вод является в известной степени самым дешевым методом их очистки, а поэтому всегда целесообразна наиболее глубокая очистка сточных вод механическими методами. 
В настоящее время к очистке предъявляют большие требования. Это приводит к созданию высокоэффективных методов физико-химической очистки, интенсификации процессов биологической очистки, разработке технологических схем с сочетанием механических, физико-химических и биологических способов очистки и повторным использованием очищенных вод в технологических процессах.  
Механическую очистку проводят для выделения из сточной воды находящихся в ней нерастворенных грубодисперсных примесей путем процеживания, отстаивания и фильтрования. Механическую очистку как самостоятельный метод применяют тогда, когда осветленная вода после этого способа очистки может быть использована в технологических процессах производства или спущена в водоемы без нарушения их экологического состояния. Во всех других случаях механическая очистка служит первой ступенью очистки сточных вод. 
Производится предварительная очистка поступающих на очистные сооружения сточных вод с целью подготовки их к биологической очистке. На механическом этапе происходит задержание нерастворимых примесей. 
 
1.2 Сооружения для механической очистки сточных вод: 
            1.2.1 решётки (или УФС — устройство фильтрующее самоочищающееся) и сита (рис 1.1):

 

 

Рис 1.1

 

 

Устройство фильтрующее самоочищающееся (УФС) предназначено для отделения из сточных вод включений размером крупнее 1,5 мм, осадка первичных отстойников и активного ила после вторичных отстойников. Эффективность задержания взвешенных веществ на УФС составляет 20-23%.Применение УФС обеспечивает устойчивую работу блока доочистки и позволяет отказаться от строительства песколовок и первичных отстойников. Применяются на станциях, производительностью 1-1000 м ³/сут

1.2.2 песколовки (рис 1.2):

 

 

 

Рис. 1.2

Песколовки предназначаются  для выделения из сточных вод  тяжелых минеральных примесей (главным  образом песка) и устанавливаются  перед отстойниками, а при наличии  в составе очистных сооружений комминуторов перед ними.

На схеме (рис.1.3) изображена горизонтальная песколовка.

                                                                                                        1 - датчик уровня; 2 – линия откачки  осадка; 3 - тонкослойный модуль; 4 - осадок.

 

 

Рис.1.3

 

 

Устройство и принцип  работы

Сток поступает в приёмный отсек  песколовки, где наблюдается снижение его скорости. Во время движения в рабочей части уловителя происходит снижение скорости течения, что приводит к осаждению взвешенных веществ, находящихся в стоке, на дно отделителя. Освобождённый от взвешенных частиц сток проходит дополнительную очистку на тонкослойных фильтрующих модулях. Скопившийся на дне осадок удаляется через отвод для откачки осадка.

А ниже (рис.1.4) приведен пример горизонтальной песколовки.

 

А. - Общая высота  
В. - Высота выпуска от основания 
C. - Высота притока от основания 
D. - Наружный диаметр  подводящего и отводящего патрубка 
Е. - Диаметр успокоительного цилиндра 
F. - Диаметр корпуса песколовки 
G. - Диаметр низа конической части песколовки 
H. - Диаметр сливной части 
1.    Приточный (успокоительный) цилиндр 
2.    Эрлифт 
3.    Аэрационный элемент AME-P 
4.    Лестница B (для LPB 1700)

Рис.1.4

 
К преимуществам  такого оборудования следует отнести:

• Простоту монтажа
• Компактное исполнение
• Низкие эксплуатационные затраты
• Высокую надёжность
• Удобство в обслуживании
• Длительный срок эксплуатации, благодаря применению некорродирующих полимерных материалов

 

Применение песколовок обусловлено  тем, что при совместном выделении  в отстойниках минеральных и  органических примесей возникают значительные затруднения при удалении осадка из отстойников и дальнейшем его  сбраживании в метантенках. 
Песколовки следует предусматривать при расходе сточных вод более 100 м3/су тки. 
Работа песколовок основана на использовании гравитационных сил. Рассчитываются песколовки таким образом, чтобы в них выпадали песок и другие тяжелые минеральные частицы, но не выпадал легкий осадок органического происхождения. Обычно в песколовках задерживается песок с гидравлической крупностью и, равной 24,2 мм/сек и более (песок крупностью 0,25 мм и более), составляющий около 65% всего количества, содержащегося в сточных водах.

 
1.2.3 первичные отстойники:

Отстойники  применяют для предварительной  очистки сточных вод, если по местным  условиям требуется их биологическая  очистка, или как самостоятельные  сооружения, если по санитарным условиям вполне достаточно выделить из сточных  вод только механические примеси. В зависимости от назначения отстойники подразделяются на первичные, которые устанавливают до сооружений биологической обработки сточных вод, и вторичные, которые устанавливают после этих сооружений. По конструктивным признакам отстойники подразделяются на горизонтальные, вертикальные и радиальные. К отстойникам условно могут быть отнесены и осветлители, в которых одновременно с отстаиванием происходит фильтрация сточных вод через слой взвешенных веществ. Тип отстойника (вертикальный, радиальный, с вращающимся сборно-распределительным устройством, горизонтальный, двухъярусный и др.) необходимо выбирать с учетом принятой технологической схемы очистки сточных вод и обработки их осадка, пропускной способности сооружений, очередности строительства, количества эксплуатируемых единиц, конфигурации и рельефа площадки, геологических условий, уровня грунтовых вод и т. п.

1 —  трубопровод для отвода сырого  осадка; 2 и 4— лотки площадью  сечения соответственно 800X 900 и 600X900 мм; 3 и 14 — дюкеры для подачи  исходной сточной воды; 5 —впускные  отверстия; 6 — скребковая тележка; 7 — жиросбор-ный лоток; 8 — ребро  водослива; 9 — фронтальная тележка; 10, 11 — жиропро-зоды; 12 — аварийный  дюкер; 13 — трубопровод опорожнения; 15 — шиберы 400X600 мм; 16 — дюкер для  отвода осветленной воды

Рис. 1.5 Горизонтальный отстойник из сборного железобетона 

 

рис 1.6 Схема осаждения частиц в горизонтальном отстойнике 

Иногда  отстойники рассчитывают по нагрузке, т.е. по количеству сточной жидкости, м3, приходящейся на 1 м2 поверхности  водного зеркала отстойника в 1 ч. Эту величину назначают по данным эксплуатации аналогичных отстойников, обеспечивающих более или менее  удовлетворительный эффект осветления. Обычно нагрузку принимают 1—3 м3/ч на 1 м2 поверхности отстойника. Кроме размеров проточной части отстойников (И, L, В), в пределах которой осаждаются взвешенные вещества, необходимо также определить объем осадочной части отстойника. Количество выпавшего осадка в первичных отстойниках для бытовых сточных вод составляет 0,8 л/сут на одного человека. Влажность выгружаемого осадка зависит от способов его удаления: при самотечном удалении осадка она принимается равной 95%, а при механизированном — 93%.

Для накапливания выпавшего  осадка и периодической его выгрузки в начале отстойника устраивают приямки, объем которых зависит от конструкций  отстойников и способов удаления ила. Наиболее распространенный способ — выдавливание осадка под гидростатическим напором воды, равным 1,5 м. В некоторых  случаях выпавший осадок удаляют, откачивая  его плунжерными насосами. Объем  осадочной части отстойников  принимается равным двухсуточному  объему выпадающего осадка (при механизированном удалении осадка объем осадочной  части можно принимать равным 8-часовому объему выпадающего осадка). Чтобы осадок самотеком сползал  к приямкам, днищу отстойника придают  уклон не менее 0,01. Горизонтальные отстойники проектируют со скребковыми механизмами  для сгребания осадка к приямкам. Вертикальные отстойники представляют собой круглые или квадратные в плане резервуары с конусным или пирамидальным днищем. Вертикальные отстойники обычно предусматривают на станциях пропускной способностью до 50 000 м3/сут, а чаще —до 20 000 м3/сут и при низком уровне грунтовых вод. Сточная жидкость подводится к низу рабочей части отстойника по центральной трубе (рис. 3). После выхода из трубы сточная жидкость движется снизу вверх к сливным желобам, по которым поступает в отводной лоток. Во время движения сточной жидкости по отстойнику из нее выпадают взвешенные вещества, удельный вес которых больше удельного веса воды. Проф. С. М. Шифрин на основе результатов многочисленных опытов и теоретических исследований предложил новый метод расчета вертикальных отстойников. Наблюдения за распределением сточной жидкости по отстойнику показали, что жидкость, выйдя из щели между раструбом центральной трубы и отражательным щитом, движется радиально к стенкам отстойника, а затем поднимается вверх вдоль стенок с относительно большими скоростями. Взвешенные вещества выпадают на горизонтальном пути движения жидкости от центра отстойника к периферии за счет растекания струи и уменьшения скорости движения. Чем мельче те частицы, которые должны быть выделены из сточной жидкости, тем больше должен быть радиус отстойника, представляющий собой основную расчетную величину.

 

1 — выпуск осадка; 2 —  выпуск плавающих веществ; 3 —  центральная труба с отражательным  щитом; 4 — водосборный желоб; 5 и  6 — отводящий и подводящий  лотки

 

 

Рис. 1.7 Вертикальный отстойник  диаметром 9 м из сборного железобетона

 
 

Рис. 1.8  Зависимость эффекта  осветления Э в вертикальных отстойниках  от минимальной гидравлической крупности  осаждаемых частиц «о и начальной  концентрации взвешенных веществ в  сточной жидкости С (а) и график для  расчета вертикальных отстойников

 

При расчете отстойников по методу проф. С. М. Шифрина вначале по необходимому эффекту осветления при заданной концентрации взвесей в сточной  воде находят по графику (рис. 4, а) гидравлическую крупность и частиц, которые должны быть задержаны в отстойнике. Затем  по найденной гидравлической крупности  по графику (рис. 4,6) определяют радиус отстойника г в зависимости от средней скорости входа сточной жидкости в отстойник, принимаемой равной 1,2 м/с. Диаметр центральной трубы d рассчитывают по скорости 30 мм/с. Длину трубы и равную ей высоту цилиндрической части отстойника принимают не менее 2,75 м.

 

1 — приемная камера; 2 — подающий лоток; 3 и 4 — трубопровод  и приемная воронка для удаления  плавающих веществ; 5 — зубчатый  водослив; 6—отражательный козырек; 7 — распределительный лоток; 8 —  лоток для сбора осветленной  воды; 9 — отводящий трубопровод; 10 — отстойник; 11 — кольцевая  полупогружная перегородка; 12 —  иловая труба

 

 

 

 

Рис. 1.9 Вертикальный отстойник с нисходяще-восходящим потоком

1 — ведоподающая труба  (или лоток); 2 — водораспределительный  лоток переменного сечения; 3 —  етруенаправляющая стенка; 4 — кольцевой  водосборный лоток; 5 — трубопровод  для отвода осветленной воды; 6 — отражательное кольцо; 7 —  труба для выпуска осадка; 8—  сборник всплывающих веществ

Рис. 1.10 Вертикальный отстойник с периферическим впускным устройством

Рис. 1.11 Первичные радиальные отстойники

1 — илоскреб; 2 — распределительная  чаша; 3 и 7 — подводящий и отводящий  трубопроводы; 4 — трубопровод сырого  осадка; 5 — жиросборник; 6 — насосная станция

Объем осадочной камеры вертикальных отстойников определяют так же, как  и для горизонтальных отстойников. Осадок удаляется самотеком (под  гидростатическим напором столба воды) через иловую трубу, опущенную до основания отстойника. Нижнюю часть  осадочной камеры делают конической или пирамидальной с углом  наклона стенок к горизонту 50°  для создания благоприятных условий  сползания выпавшего осадка.

Осветленная вода отводится  по сливному лотку (желобу), расположенному по периметру отстойника. На расстоянии 0,3—0,5 м от желоба устанавливают  обычно полупогружную доску, которая  задерживает всплывающие вещества. Для отстойников диаметром 6 м  и более сборные желоба устраивают не только по периферии, но и радиально, что улучшает условия распределения  воды в отстойнике и повышает эффект его работы.

Вертикальные отстойники делают из железобетона. Эффект осветления жидкости в таких отстойниках  практически не превышает 40%. Представляет интерес конструкция вертикального отстойника с нисходяще-восходящим потоком сточной воды (рис. 5). Вместо центральной трубы в этом отстойнике имеется полупогружная перегородка большого диаметра. Впуск воды производится через зубчатый водослив. Отражательный козырек изменяет направление движения воды с вертикального на горизонтальное. Затем поток поднимается вверх, вода переливается в сборный лоток и отводится трубой. Такая конструкция отстойника обеспечивает эффективность задержания взвешенных веществ 60—70%. Отношение нисходящей и восходящей площадей потока принимается равным 1:1. Высота полупогружной перегородки составляет 2/3 высоты проточной части отстойника. В вертикальном отстойнике с периферическим впускным устройством конструкции ВНИИ ВОДГЕО (рис. 6) сточная вода подается в распределительный периферийный лоток, а из него в кольцевую зону между стенкой отстойника и струенаправляющей стенкой. Внизу кольцевой зоны располагается отражательное кольцо. Осветленная вода собирается кольцевым водосборным лотком с зубчатыми водосливами. Скорость движения воды в водораспределительном лотке 0,4—0,5 мм/с. Удельная нагрузка на зубчатый водослив 6 л/(с-м). Радиальные отстойники. Разновидностью горизонтального отстойника является радиальный отстойник (рис. 7), представляющий собой круглый неглубокий резервуар, вода в котором движется от центра к периферии. Радиальные отстойники устраивают с выпуском воды снизу или сверху; и в том, и в другом случае вода поступает в отстойник по центральной трубе, а осветленная вода сливается в круговой желоб, откуда она отводится по трубам или лоткам. Выпавший на дно осадок сгребается к центру скребками, укрепленными на подвижной ферме, и поступает в приямок, из которого под давлением столба воды высотой 1,5 м удаляется по трубам или отсасывается плунжерными насосами. Радиальные отстойники применяют главным образом на крупных станциях очистки сточных вод. В частности, такие отстойники сооружены на Люберецкой и Курьяновской очистных станциях в Москве. Диаметр отстойников может быть различным (от 18 до 54 м). Эти отстойники можно рассчитывать по нагрузке, принимая равной 1,5—3,5 м3 на 1 м2 поверхности в 1 ч. Продолжительность отстаивания в зависимости от способа последующей биологической очистки колеблется от 0,5 до 1,5 ч. Влажность выгружаемого осадка равна 95% при самотечном удалении и 93 % при удалении насосами. Обычно радиальные отстойники компонуются в блоки из четырех отстойников. Проектируют и строят также радиальные отстойники с периферийной подачей сточных вод (рис. 8). Водораспределительный желоб, расположенный на периферии отстойника, имеет постоянную ширину и переменную глубину, так как в дне желоба впускные отверстия разного диаметра размещены на разном расстоянии друг от друга и тем самым обеспечивают постоянную поступательную скорость движения воды в желобе, поэтому осадок в желобе не выпадает. Поток жидкости направляется в нижнюю зону отстойника, а затем в центральную зону и вверх к водоотводящему кольцевому желобу. Такое движение потока создает благоприятные условия для выпадения взвешенных веществ. Осадок собирается коллектором и отводится за пределы отстойника по трубе. Для сбора и удаления всплывших грубодисперсных примесей предусматривают два бункера, один из которых устанавливают в центральной части отстойника, а второй — в кольцевой зоне. Осветленная вода отводится из центрального кольцевого лотка с двусторонним из-ливом или через щелевые отверстия в центробежной трубе.

Отстойники с периферийным впуском воды и при одинаковой продолжительности отстаивания  обеспечивают в 1,2—1,3 раза больший эффект очистки, чем обычные радиальные отстойники; при одинаковом эффекте  очистки их пропускная способность  увеличивается в 1,3— 1,6 раза в зависимости  от концентрации исходной воды. МосводоканалНИИпроектом  разработаны проекты первичных  отстойников с периферийным впуском  воды диаметром 24 и 30 м.

1 — подводящий канал; 2 — трубопровод для отвода  плавающих веществ; 3 — отводящий  трубопровод; 4— затвор с подвижным  водосливом для выпуска плавающих  веществ; 5 — струенаправляющие трубки; 6 — распределительный лоток; 7—  полупогружная доска для задержания плавающих веществ; 8 — иловая труба

 

 

Рис. 1.12 Радиальный отстойник с периферийным выпуском диаметром 18 м

 

1 — подводящий трубопровод; 2 —  воздушные затворы; 3 — центральная  чаша; 4 — сборно-распределительное  устройство; 5 — периферийный привод; 6 — скребки; 7 — отводящий трубопровод  осветленной воды; 8 — илопровод; 9 — затопленный лоток; 10 — вертикально  подвешенные лопатки; —водослив; 12 — полупогружная доска; 13 —  щелевое днище; 14 — криволинейная  перегородка; 15 — камера жиросборника; 16 — направление впуска сточной  воды; 17 — направление движения  сборно-распределительного устройства

 

Рис. 1.13 Отстойник с вращающимся сборно-распределительным устройством

 

 

 

 

 

 

 

 

Оригинальна конструкция  радиального отстойника с вращающимися водораспределительным и водосборным  устройствами, предложенная проф. И. В. Скирдовым (рис. 9). Конструкция отстойника такова, что основная масса воды в нем находится в потоке и  поэтому обеспечивается быстрое  осаждение взвешенных веществ. Распределение  и сбор осветленной воды производится с помощью вращающегося желоба, разделенного продольной перегородкой. Распределительный  лоток имеет струенаправляющие  лопатки и щелевое днище, через  щели которого падают тяжелые частицы.            Стенки и днище водосборного лотка с затопленным водосливом водонепроницаемые. Вода из лотка отводится с помощью сифона в отводной желоб. В водосборном лотке у днища находится направляющий козырек. Пропускная способность отстойника такой конструкции в 1,5 раза больше, чем типового радиального отстойника при одинаковом эффекте осветления. Глубина зоны отстаивания 0,8—1,2 м, высота нейтрального слоя 0,7 м. Союзводоканалпроектом разработаны проекты отстойников с вращающимся сборно-распределительным устройством диаметром 18 и 24 м. Тонкослойные отстойники имеют водораспределительную, отстойную и водосборную зоны, а также осадочную зону. Отстойная зона разделена полками (или трубами) и отстаивание происходит в пространстве между полками высотой до 15 см. Известен ряд конструкций тонкослойных отстойников.

В тонкослойном отстойнике возможны следующие схемы движения воды и выпавшего осадка: 
1) перекрестная — когда осадок движется перпендикулярно направлению движения потока; 
2) противоточная — когда осадок удаляется в направлении, противоположном движению потока; 
3) прямоточная — когда направления движения потока и осадка совпадают.   Наиболее эффективны тонкослойные отстойники с противоточной схемой движения фаз — воды и осадка. Осадок сползает в иловый приямок, из которого периодически удаляется. Всплывшие вещества собираются в пазухе между секциями и удаляются лотком. Тонкослойные отстойники обычно применяют для осветления сточных вод, содержащих взвешенные вещества однородного состава в относительно небольших концентрациях. Иногда их используют в качестве второй ступени механической очистки.

1 — подающие распределительные  трубопроводы; 2— распределительная  щель; 3 — пластмассовые трубчатые  блоки; 4 — водосборная щель; 5 —  лотки для сбора осветленной  воды; 6 — пазухи для сбора всплывающих  веществ; 7—поворотные трубы для  отвода плавающих веществ; 8 —  емкость; 9 — приямки для сбора  и уплотнения осадков; 10 — трубопроводы  для выпуска осадка

Рис. 1.14 Тонкослойный трубчатый отстойник

 

 

 

 

 

 

Рис. 1.14 Зависимость показателя степени пi от исходной концентрации механических загрязнений в городских сточных водах при различном эффекте отстаивания

По конструкции тонкослойные отстойники бывают вертикальные, горизонтальные и радиальные. Они имеют водораспределительную  и водосборную зоны и зону полочных или трубчатых элементов. Скорость движения потока в полочных элементах 5—10 мм/с, а в трубчатых— до 20 мм/с. Высота тонкослойного пространства 1—2 м. Тонкослойные блоки, выполненные  из пластмассы, стали или алюминия, имеют наклон 45—60°.    В тонкослойном трубчатом отстойнике противоточно-го типа (рис. 10) сточная вода по распределительным трубопроводам подается в клинообразные щели. Затем вода осветляется в трубчатых блоках и собирается водосборными щелями. Выпавший осадок сползает в иловые приямки, откуда удаляется под действием гидростатического напора. Плавающие вещества удаляются с помощью поворотных труб.

1.2.4 мембранные элементы:

В настоящее время наиболее перспективными методами в водоподготовке и водоочистке являются мембранные технологии очистки воды. Основными  фильтрующими компонентами данных систем являются мембранные элементы. Они  предназначены для отделения  молекул воды от растворенных в ней  примесей. Данные системы являются безреагентными.                            Процессы мембранного разделения зависят от свойств мембран, потоков в них и движущих сил. Для этих процессов также важен характер потоков к мембране со стороны разделяемых сред и отвода продуктов разделения с противоположной стороны. Принципиальное отличие мембранного метода от традиционных приемов фильтрования - разделение продуктов в потоке, т.е. разделение без осаждения на фильтроматериале осадка, постепенно закупоривающего рабочую пористую поверхность фильтра.                    Основные требования, предъявляемые к полупроницаемым мембранам, используемым в процессах мембранного разделения, следующие:

высокая разделяющая способность (селективность);

высокая удельная производительность (проницаемость);

химическая стойкость к действию среды разделяемой системы;

неизменность характеристик при  эксплуатации;

достаточная механическая прочность, отвечающая условиям монтажа, транспортировки  и хранения мембран;

низкая стоимость.

Для разделения или очистки некоторых  нетермостойких продуктов применение мембранного метода является решающим, так как этот метод работает при  температуре окружающей среды.                                                                 В то же время мембранный метод имеет недостаток - накопление разделяемых продуктов вблизи рабочей поверхности разделения. Это явление называют концентрационной поляризацией, которая уменьшает проникновение разделяемых компонентов в пограничный слой, проницаемость и селективность, а также сокращает сроки службы мембран. Для борьбы с этим явление проводят турбулизацию слоя жидкости, прилегающего к поверхности мембраны, чтобы ускорить перенос растворенного вещества. Для мембран используют разные материалы, а различие в технологии изготовления мембран позволяет получить отличные по структуре и конструкции мембраны, применяемые в процессах разделения различных видов. Процессы, возникающие при разделении смесей, определяются свойствами мембран. Необходимо учитывать молекулярные взаимодействия между мембранами и разделяемыми потоками, физико-химическую природу которых определяет скорость переноса. Эти взаимодействия с материалом мембран отличают мембранный метод от микроскопических процессов обычного фильтрования. Мембранные методы отличаются типами используемых мембран, движущими силами, поддерживающими процессы разделения, а также областями их применения.

Существуют мембранные методы шести  типов:

микрофильтрация - процесс мембранного  разделения коллоидных растворов и  взвесей под действием давления;

ультрафильтрация - процесс мембранного  разделения жидких смесей под действием  давления, основанный на различии молекулярных масс или молекулярных размеров компонентов  разделяемой смеси;

обратный осмос - процесс мембранного  разделения жидких растворов путем проникновения через полупроницаемую мембрану растворителя под действием приложенного раствору давления, превышающего его осмотическое давление;

 диализ - процесс мембранного разделения за счет различия скоростей диффузии веществ через мембрану, проходящий при наличии градиента концентрации;

электродиализ - процесс прохождения  ионов растворенного вещества через  мембрану под действием электрического поля в виде градиента электрического потенциала;