Файл: И. Ю. Шлёкова, А. И. Кныш.pdf

ISBN 978-5-89764-917-4
© Шлёкова И.Ю., Кныш А.И., 2020
© ФГБОУ ВО Омский ГАУ, 2020
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИМЕНИ П.А. СТОЛЫПИНА»
(ФГБОУ ВО Омский ГАУ)
И.Ю. ШЛЁКОВА, А.И. КНЫШ
МЕХАНИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД
Учебное наглядное пособие
Рекомендовано ученым советом факультетаагрохимии, почвоведения, экологии, природообустройства и водопользования в качестве учебного пособия для обучающихся по направлениям
20.03.02, 20.04.02
– Природообустройство и водопользование,
35.03.11, 35.04.10
– Гидромелиорация
Омск 2020

УДК 628.31 (075)
ББК 38.761.я7
Рецензенты : В.И. Сологаев, д-р техн. наук, профессор, и.о. заведующего кафедрой «Городское строительство, хозяйство и экспертиза объектов недвижимости» ФГБОУ ВО «СибАДИ»; Т.Л. Кондратьева, заместитель генерального директора ЗАО «Родник».
Шлёкова, И.Ю.
Механическая очистка сточных вод : учебное наглядное пособие /И.Ю. Шлёкова, А.И. Кныш ;
Министерство сельского хозяйства Российской Федерации, Омский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина. – Омск : ФГБОУ ВО Омский ГАУ, 2020. – 1 CD-R. – Систем. требования : ПК с процессором 1,3 ГГц или более высокий; 1 ГБ доступного места на жестком диске;
512
МБ оперативной памяти (рекомендуется 1 ГБ или больше); Microsoft Windows
®
XP Home, Professional или выше; разрешение экрана 1024*768; Acrobat Reader 3.0 или выше; CD-ROM дисковод; клавиатура; мышь. – Загл. с титул. экрана. – ISBN 978-5-89764-917-4. – Текст : электронный.

Объем издания – 4,4 МБ.
 1 электрон. опт. диск (CD-R).

Тираж – 15 дисков.

Дата подписания к использованию 24.09.2020.
В пособии рассмотрены теоретические основы механической очистки сточных вод. Представлены характеристики, типы и изображения основных сооружений и оборудования. Приведены рекомендации для проектирования и расчетов. В приложении представлены справочные материалы с основными параметрами работы и размерами типового оборудования и сооружений.
Издание предназначено для обучающихся по направлениям 20.03.02, 20.04.02 – Природообустройство и водопользование, 35.03.11, 35.04.10 – Гидромелиорация.
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Омский государственный аграрный университет им. П.А. Столыпина»; 644008, г. Омск, ФГБОУ ВО Омский ГАУ,
Институтская пл., 1. www.omgau.ru.
Номер государственной регистрации
© Шлёкова И.Ю., Кныш А.И., 2020
© ФГБОУ ВО Омский ГАУ, 2020

ОГЛАВЛЕНИЕ
3
Интерактивное оглавление
ВВЕДЕНИЕ……………………………….……………………………………………………...........................
4
ОРГАНИЗАЦИЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД…………………………………………………………………
6
Очистка сточных вод: понятия и методы……………………………………………………………………...
7
Станции очистки сточных вод…………………………………………………………………………………...
9
Теоретические основы механической очистки сточных вод……………………………………………….
14
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ПРОЦЕЖИВАНИЯ…………………………………….
15
Удаление грубодисперсных примесей………………………………………………………………………...
16
Решётки……………………………………………………………………………………………………………..
18
Решётки-дробилки………………………………………………………………………………………………...
28
СООРУЖЕНИЯ ДЛЯ ОТДЕЛЕНИЯ ПЕСКА…………………………………………………………………..
30
Удаление механических примесей минерального происхождения……………………………………….
31
Горизонтальные песколовки…………………………………………………………………………………….
34
Тангенциальные песколовки…………………………………………………………………………………….
37
Аэрируемые песколовки…………………………………………………………………………………………
39
СООРУЖЕНИЯ ОСВЕТЛЕНИЯ СТОЧНЫХ ВОД……………………………………………......................
42
Осветление сточных вод……………………………………………………………………….........................
43
Первичные отстойники…………………………………………………………………………………………...
46
Вторичные отстойники……………………………………………………………………………………………
54
Тонкослойные отстойники……………………………………………………………………………………….
57
ФИЛЬТРЫ, МИКРОФИЛЬТРЫ И СЕТКИ…………………………………………………………………….
60
Фильтры и микрофильтры……………………………………………………………………………………….
61
Сетки………………………………………………………………………………………………………………...
63
УСРЕДНИТЕЛИ……………………………………………………………………………………………………
64
Усреднение сточных вод…………………………………………………………………………………………
65
Типы и конструкции усреднителей……………………………………………………………………………..
66
ПРИЛОЖЕНИЯ……………………………………………………………………………………………………
71
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК……………………………………………………………………………
82

ВВЕДЕНИЕ
4
Для оформления учебного пособия
использован иллюстративный материал, заимствованный из общедоступных ресурсов Интернета.
Учебное наглядное пособие рекомендовано
при изучении дисциплин «Водоотведение и очистка сточных вод», «Улучшение качества природных и очистка сточных вод», «Научные и инженерные основы выбора методов очистки природных, сточных вод и обработки осадка»,
«Мелиоративные системы на сточных водах»,
«Проектирование мелиоративных систем» по направлениям подготовки 20.03.02, 20.04.02 –
Природообустройство и водопользование,
35.03.11, 35.04.10
– Гидромелиорация.
Перейти к оглавлению
В пособии использовано интерактивное оглавление для удобной навигации по
документу,
представлены
активные
гиперссылки
на интернет-сайты, рекомендованные для получения дополнительных знаний о сооружениях механической очистки. Возможность использования интерактивных элементов обозначена с помощью специальных указателей (информационное табло, текст активной гиперссылки с подчеркиванием или символ ).

ВВЕДЕНИЕ
В пособии рассмотрены теоретические основы
механической очистки сточных вод.
Представлены наглядные изображения сооружений и оборудования, чертежи и схемы работы. Приведены рекомендации для проектирования и расчетов. В приложении представлены справочные материалы с основными параметрами работы и размерами типового оборудования и сооружений.
5
Перейти к оглавлению
Узнать больше!

ОРГАНИЗАЦИЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД: ПОНЯТИЯ И МЕТОДЫ
СТАНЦИИ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕХАНИЧЕСКОЙ
ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
Перейти к оглавлению

Сточные воды
– это пресные воды, изменившие свои физико-химические свойства после использования в бытовой и производственной деятельности человека и требующие отведения, а также воды, стекающие с территории населенных пунктов и промышленных предприятий в результате выпадения атмосферных осадков или поливки улиц.
Очистка сточных вод
– это обработка сточных вод с целью разрушения или удаления из них определенных веществ.
Очистку сточных вод
осуществляют для удаления из них взвешенных и растворимых органических и неорганических соединений до концентраций, которые не превышают регламентированные (предельно допустимые концентрации). Чем ниже содержание загрязнений в очищенной сточной воде, тем выше ее качество.
Предельно-допустимая концентрация (ПДК)
– максимальная концентрация вещества в воде, в которой вещество при ежедневном поступлении в организм в течение всей жизни не оказывает прямого или опосредованного влияния на здоровье населения в настоящем и последующих поколениях, а также не ухудшает гигиенические условия водопользования.
Очистка сточных вод
осуществляется на городских станциях очистки сточных или производственных очистных сооружениях.
ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД: ПОНЯТИЯ И МЕТОДЫ
7
Перейти к оглавлению

КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
Методы очистки сточных вод
Механические
Физико-химические
Химические
Биологические
Отстаивание
Процеживание
Фильтрование
Центрифугиро- вание
Коагуляция
Флотация
Ионный обмен
Экстракция
Сорбция
Ректификация
Дистилляция
Дезодорация
Обратный осмос
Электрохимические
Нейтрализация
Аэрация
Озонирование
Хлорирование
Биологическое разложение
Биохимическое окисление
8
Перейти к оглавлению

СТАНЦИИ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
Станция очистки сточных вод (очистные сооружения)
– комплекс зданий, сооружений и устройств для очистки сточных вод и обработки осадка.
Станция очистки сточных вод населенных пунктов, представляющих собой смесь
бытовых и производственных стоков, может включать следующие основные
блоки:

блок механической очистки
– предназначен для удаления из сточных вод нерастворенных, органических и минеральных загрязнений;

блок биологической очистки
– предназначен для удаления органических загрязнений преимущественно в аэробных сооружениях;

блок обеззараживания
– предназначен для дезинфекции сточных вод;

блок аэрации
– предназначен для обогащения сточных вод кислородом;

блок обработки осадка
– предназначен для обработки осадков очистных сооружений.
Методы очистки сточных вод
выбираются в зависимости от видов загрязнений сточных вод, их исходной концентрации и необходимой степени очистки.
Загрязненные сточные воды поступают на очистные сооружения через
приемную
камеру
и далее направляются на первый этап очистки.
9
Перейти к оглавлению

СТАНЦИИ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
10
Перейти к оглавлению
Узнать больше!

ПРИЕМНАЯ КАМЕРА
Приемная камера предназначена
для приема сточных вод, поступающих на очистные сооружения, и гашения скорости потока.
Камеры могут предусматриваться
на поступление сточных вод по одному или двум трубопроводам.
Марка
камеры
определяется
по максимальному секундному расходу сточных вод .
Марки и типоразмеры приемных камер
очистных сооружений на один и два трубопровода определяются по справочным материалам (представлены в приложении).
Приемная камера
очистных сооружений при напорном поступлении сточных вод
(на два трубопровода) представлена на рисунке.
11
Перейти к оглавлению

ПРИЕМНАЯ КАМЕРА ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ ПРИ
НАПОРНОМ ПОСТУПЛЕНИИ СТОЧНЫХ ВОД
Из
приемной камеры
загрязненные сточные воды направляются на первый этап очистки.
На первом этапе всегда применяются
методы
механической очистки.
Узнать больше!
12
Перейти к оглавлению

Механическая очистка сточных вод
– технологический процесс очистки сточных вод механическими и физическими методами.
Методы, применяемые при механической очистке сточных вод :
1.
Процеживание
– используется для удаления из сточных вод нерастворимых примесей крупных размеров. Осуществляется с помощью
решёток и сеток.
2.
Отстаивание
– выделение из сточных вод взвешенных веществ под действием силы тяжести
на песколовках
(для выделения минеральных примесей),
отстойниках
(для задержания более мелких оседающих и всплывающих примесей), а также
нефтеловушках, масло- и смолоуловителях
3.
Фильтрование
– применяется для отделения от раствора нерастворимых примесей малых размеров и коллоидных соединений. Разделение производится с помощью перегородок, пропускающих жидкость и задерживающих дисперсную фазу.
Для производственных сточных вод достаточно часто требуется
усреднение
для выравнивания их расходов и концентраций загрязняющих веществ.
Назначение механической очистки
заключается в подготовке сточных вод к биологическому, физико-химическому или другому методу более глубокой очистки.
На сооружениях механической очистки эффект снижения взвешенных веществ
составляет 40-60%, что приводит также к снижению величины БПКполн на 20-40%.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ
СТОЧНЫХ ВОД
13
Перейти к оглавлению

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ
СТОЧНЫХ ВОД
Механическая очистка
– процеживание, отстаивание и фильтрация – применяется для выделения из сточных вод нерастворенных минеральных и органических примесей.
Очистка сточной воды от содержащихся в ней загрязнений, как правило,
проводится в несколько стадий.
Общим принципом последовательности расположения очистных сооружений является удаление из сточной воды загрязнений по их уменьшающейся крупности.
Процесс полного осветления сточной воды завершается
фильтрованием
– пропуском воды через слой зернистого материала (песка, антрацита, керамзита и горелых пород) с частицами различной крупности.
Преимущество этих процессов
заключается в возможности применения их при нормальной температуре и без добавления химических реагентов.
В схеме очистной станции сооружения механической очистки
могут располагаться как до, так и после сооружений биологической очистки. В первом случае они служат для извлечения наиболее грубых загрязнений, которые встречаются в бытовых, производственных и атмосферных стоках – кусочков дерева, текстиля, остатков фруктов, синтетических материалов, волокон, костей, битого стекла, песка, взвешенных веществ, масло- и нефтепродуктов и др. Кроме этого, для глубокой очистки сточной воды могут быть использованы механические фильтры.
14
Перейти к оглавлению

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО
ПРОЦЕЖИВАНИЯ
УДАЛЕНИЕ ГРУБОДИСПЕРСНЫХ ПРИМЕСЕЙ
РЕШЁТКИ
РЕШЁТКИ-ДРОБИЛКИ
Перейти к оглавлению

УДАЛЕНИЕ ГРУБОДИСПЕРСНЫХ ПРИМЕСЕЙ
Сточные воды, поступающие на станцию очистки,
содержат крупноразмерные отбросы (остатки пищи, упаковочные материалы, бумага, тряпье, полимерные и волокнистые материалы). Крупноразмерные отбросы адсорбируют содержащиеся в сточных водах жиры и органические соединения. Адгезионный слой на поверхности отбросов способствует налипанию на них значительного количества песка, шлаков и других минеральных частиц.
16
Перейти к оглавлению
На первой стадии очистки сточной воды
для задержания крупных включений устанавливаются решётки.
Решётки
применяют для улавливания из сточных вод крупных, нерастворенных, плавающих загрязнений. Попадание таких отходов в последующие очистные сооружения может привести к засорению труб и каналов, поломке движущихся частей оборудования, т. е. к нарушению нормальной работы.
Эффективное
удаление
крупноразмерных
загрязнений из сточных вод
при прохождении их через решётки обеспечивает нормальную эксплуатацию песколовок, первичных отстойников, сооружений по обработке осадка, повышает качество очистки.
Узнать больше!