Prieš projektuojant buitinių nuotekų ar kitų rūšių nuotekų valymo įrenginius, svarbu išsiaiškinti jų tūrį (per tam tikrą laiką susidarančių nuotekų kiekį), ar nėra priemaišų (toksiškų, netirpių, abrazyvinių ir kt.) bei kiti parametrai.

Nuotekų rūšys

Įvairių tipų nuotekoms įrengti nuotekų valymo įrenginiai.

• Buitinės nuotekos– tai nuotekos iš gyvenamųjų pastatų, įskaitant privačius namus, taip pat įstaigų, visuomeninės paskirties pastatų santechnikos įrenginių (praustuvų, kriauklių, tualetų ir kt.). Buitinės nuotekos yra pavojingos kaip patogeninių bakterijų veisimosi terpė.
• Pramoninės nuotekos formuojasi įmonėse. Kategorijai būdingas galimas įvairių priemaišų buvimas, kai kurios iš jų labai apsunkina valymo procesą. Pramoniniai nuotekų valymo įrenginiai paprastai yra sudėtingos konstrukcijos ir turi kelis valymo etapus. Tokių konstrukcijų užbaigtumas parenkamas atsižvelgiant į nuotekų sudėtį. Pramoninės nuotekos gali būti toksiškos, rūgštinės, šarminės, turinčios mechaninių priemaišų ir net radioaktyvios.
• Audros kanalizacija dėl formavimo būdo dar vadinami paviršiniais. Jie taip pat vadinami lietaus ar atmosferos. Šio tipo drenažas – tai skystis, susidarantis ant stogų, kelių, terasų, skverų per kritulius. Lietaus vandens valymo įrenginiai paprastai susideda iš kelių etapų ir gali pašalinti iš skysčio įvairius teršalus (organinius ir mineralinius, tirpius ir netirpius, skystus, kietus ir koloidinius). Lietaus kanalizacijos vamzdžiai yra mažiausiai pavojingi ir mažiausiai užteršti.

Gydymo įstaigų tipai

Norėdami suprasti, iš kokių blokų gali sudaryti valymo kompleksas, turėtumėte žinoti pagrindinius nuotekų valymo įrenginių tipus.

Tai apima:

• mechaninės konstrukcijos,
• biorafinavimo įrenginiai,
• deguonies prisotinimo įrenginiai, praturtinantys jau išvalytą skystį,
• adsorbcijos filtrai,
• jonų mainų blokai,
• elektrocheminiai įrenginiai,
• fizinio ir cheminio valymo įranga,
• dezinfekavimo įrenginiai.

Nuotekų valymo įrenginiuose taip pat yra statiniai ir rezervuarai, skirti saugoti ir saugoti, taip pat filtruotam dumblui apdoroti.

Nuotekų valymo komplekso veikimo principas

Komplekse galima įgyvendinti antžeminio ar požeminio projektavimo nuotekų valymo įrenginių schemą.
Buitinių nuotekų valymo įrenginiai įrengiami kotedžuose, taip pat mažose gyvenvietėse (150-30 000 žmonių), įmonėse, regionų centruose ir kt.

Jei kompleksas įrengtas žemės paviršiuje, jis yra modulinės konstrukcijos. Siekiant kuo labiau sumažinti žalą, sumažinti išlaidas ir darbo sąnaudas remontuojant požemines konstrukcijas, jų korpusai gaminami iš medžiagų, kurių stiprumas leidžia atlaikyti grunto ir gruntinio vandens slėgį. Be kita ko, tokios medžiagos yra patvarios (iki 50 metų tarnavimo).

Norėdami suprasti nuotekų valymo įrenginių veikimo principą, panagrinėkime, kaip veikia atskiri komplekso etapai.

Mechaninis valymas

Šis etapas apima šių tipų struktūras:

• pirminės nusodinimo talpos,
• smėlio gaudyklės,
• šiukšles sulaikančios grotelės ir kt.

Visi šie prietaisai skirti pašalinti skendinčias medžiagas, dideles ir mažas netirpias priemaišas. Didžiausi inkliuzai sulaikomi ant grotelių ir patenka į specialų išimamą indą. Vadinamųjų smėlio gaudyklių našumas yra ribotas, todėl, kai nuotekų tiekimo į valymo įrenginius intensyvumas yra didesnis nei 100 kub. m per dieną, patartina lygiagrečiai įrengti du įrenginius. Tokiu atveju jų efektyvumas bus optimalus, sulaikys iki 60% skendinčių medžiagų. Sulaikytas smėlis su vandeniu (smėlio masė) išpilamas į smėlio trinkeles arba į smėlio bunkerį.

Biologinis gydymas

Pašalinus didžiąją dalį netirpių priemaišų (išvalius nuotekas), skystis tolesniam valymui patenka į aeracijos baką – sudėtingą daugiafunkcį įrenginį su pailginta aeracija. Aeracijos rezervuarai bus suskirstyti į aerobinio ir anaerobinio valymo sekcijas, dėl kurių kartu su biologinių (organinių) priemaišų skilimu iš skysčio pašalinami fosfatai ir nitratai. Tai žymiai padidina antrojo gydymo komplekso etapo efektyvumą. Iš nuotekų išsiskirianti aktyvi biomasė sulaikoma specialiuose blokuose, prikrautuose polimerine medžiaga. Tokie blokai dedami į aeracijos zoną.

Po aeracijos rezervuaro dumblo masė patenka į antrinį nusodintuvą, kur yra atskiriama į aktyvųjį dumblą ir išvalytas nuotekas.

Papildomas gydymas

Papildomas nuotekų valymas atliekamas naudojant savaime išsivalančius smėlio filtrus arba naudojant modernius membraninius filtrus. Šiame etape suspenduotų kietųjų dalelių kiekis vandenyje sumažinamas iki 3 mg/l.

Dezinfekcija

Išvalytų nuotekų dezinfekcija atliekama apdorojant skystį ultravioletiniais spinduliais. Siekiant padidinti šio etapo efektyvumą, biologiniuose nuotekų valymo įrenginiuose įrengta papildoma pūtimo įranga.

Visus valymo komplekso etapus praėjusios nuotekos yra saugios aplinkai ir gali būti išleidžiamos į rezervuarą.

Gydymo sistemų projektavimas

Pramoninių nuotekų valymo įrenginiai projektuojami atsižvelgiant į šiuos veiksnius:

• gruntinio vandens lygis,
• tiekimo kolektoriaus dizainas, geometrija, vieta,
• sistemos užbaigtumas (iš anksto nustatytas blokų tipas ir skaičius, remiantis biochemine nuotekų analize arba numatoma jų sudėtimi),
• kompresorių blokų vieta,
• galimybė nemokamai patekti transporto priemonėms, kurios išveža ant grotelių įstrigusias atliekas, taip pat nuotekų šalinimo įrangą,
• galimas išvalyto skysčio išleidimo angos išdėstymas,
• būtinybė naudoti papildomą įrangą (nustatoma pagal specifinių priemaišų buvimą ir kitas individualias objekto savybes).

Svarbu: Paviršinių nuotekų valymo įrenginius turėtų projektuoti tik įmonės ar organizacijos, turinčios SRO sertifikatą.

Instaliacijų montavimas

Teisingas valymo įrenginių įrengimas ir klaidų nebuvimas šiame etape daugiausia lemia kompleksų ilgaamžiškumą ir efektyvumą bei nepertraukiamą veikimą – vieną svarbiausių rodiklių.

Diegimo darbai apima šiuos veiksmus:

• montavimo schemų kūrimas,
• aikštelės apžiūra ir jos parengties įrengimui nustatymas,
• statybos darbai,
• prijungti įrenginius prie komunikacijų ir sujungti juos tarpusavyje,
• automatikos paleidimas, derinimas ir derinimas,
• objekto pristatymas.

Visas montavimo darbų spektras (būtinų operacijų sąrašas, darbų apimtis, laikas, reikalingas joms atlikti ir kiti parametrai) nustatomas atsižvelgiant į objekto ypatybes: jo našumą, užbaigtumą, taip pat atsižvelgiant į objekto ypatybes. įrengimo vieta (reljefo tipas, gruntas, požeminio vandens vieta ir kt.).

Valymo įrenginių priežiūra

Laiku ir profesionaliai atlikta nuotekų valymo įrenginių priežiūra užtikrina įrenginių efektyvumą. Todėl tokius darbus turi atlikti specialistai.

Darbo apimtis apima:

• išlikusių netirpių intarpų (didelių šiukšlių, smėlio) pašalinimas,
• nustatyti susidariusio dumblo kiekį,
• tikrinti deguonies kiekį,
• darbo kontrolė pagal cheminius ir mikrobiologinius rodiklius,
• visų elementų veikimo patikrinimas.

Svarbiausias vietos valymo įrenginių priežiūros etapas – elektros įrenginių veikimo ir prevencijos stebėjimas. Paprastai į šią kategoriją patenka pūstuvai ir tiekimo siurbliai. Ultravioletinės dezinfekcijos įrenginiai taip pat reikalauja panašios priežiūros.

„The Village“ ir toliau aiškina, kaip veikia kasdien piliečiai naudojasi daiktai. Šiame numeryje – kanalizacija. Paspaudus nuleidimo mygtuką ant tualeto, atsukus čiaupą ir pradėjus savo reikalus, vanduo iš čiaupo virsta nuotekomis ir pradeda savo kelionę. Norint vėl patekti į Maskvos upę, reikia nueiti kilometrus kanalizacijos tinklų ir kelis valymo etapus. Kaimas sužinojo, kaip tai vyksta, apsilankęs miesto nuotekų valymo įrenginiuose.

Per vamzdžius

Pačioje pradžioje vanduo į vidinius namo vamzdžius patenka vos 50–100 milimetrų skersmens. Tada jis eina palei tinklą šiek tiek plačiau - kiemais, o iš ten - į gatves. Prie kiekvieno kiemo tinklo ribos ir perėjimo į gatvių tinklą vietoje įrengiamas apžiūros šulinys, per kurį galima stebėti tinklo veikimą ir esant reikalui jį išvalyti.

Miesto kanalizacijos vamzdžių ilgis Maskvoje yra daugiau nei 8 tūkstančiai kilometrų. Visa teritorija, per kurią praeina vamzdžiai, suskirstyta į dalis – baseinus. Tinklo atkarpa, kurioje surenkamos nuotekos iš baseino, vadinama kolektoriumi. Jo skersmuo siekia tris metrus, o tai dvigubai didesnis už vamzdį vandens parke.

Iš esmės dėl teritorijos gylio ir natūralios reljefos vanduo vamzdžiais teka savaime, tačiau kai kur reikalingos siurblinės, Maskvoje jų yra 156.

Nuotekos patenka į vieną iš keturių valymo įrenginių. Valymo procesas yra nepertraukiamas, o hidraulinės apkrovos pikas būna 12 val. ir 12 val. Kurjanovskio valymo įrenginiai, esantys netoli Maryino ir laikomi vienu didžiausių Europoje, gauna vandenį iš pietinės, pietrytinės ir pietvakarinės miesto dalių. Nuotekos iš šiaurinės ir rytinės miesto dalių patenka į valymo įrenginius Liubertsyje.

Gydymas

Kurjanovskio valymo įrenginiai suprojektuoti 3 milijonams kubinių metrų nuotekų per dieną, tačiau čia gaunama tik pusantro. 1,5 milijono kubinių metrų yra 600 olimpinių baseinų.

Anksčiau ši vieta buvo vadinama aeracijos stotimi, ji buvo paleista 1950 m. Dabar valymo įrenginiui 66 metai, o Vadimas Gelievičius Isakovas čia dirbo 36 iš jų. Jis čia atvyko kaip vieno cecho meistras ir tapo technologinio skyriaus vedėju. Paklaustas, ar tikėjosi tokioje vietoje praleisti visą savo gyvenimą, Vadimas Gelievičius atsako, kad nebeprisimena, tai buvo taip seniai.

Isakovas sako, kad stotis susideda iš trijų valymo blokų. Be to, yra visas kompleksas įrenginių, skirtų proceso metu susidariusioms nuosėdoms apdoroti.

Mechaninis valymas

Drumstos ir nemalonaus kvapo nuotekos į valymo įrenginius atkeliauja šiltos. Net ir šalčiausiu metų laiku jo temperatūra nenukrenta žemiau plius 18 laipsnių. Nuotekos patenka į priėmimo ir paskirstymo kamerą. Bet kas ten darosi, nepamatysime: kamera buvo visiškai uždaryta, kad kvapas nesklistų. Beje, didžiulės (beveik 160 hektarų) nuotekų valymo aikštelės kvapas visai pakenčiamas.

Po to prasideda mechaninio valymo etapas. Čia specialios grotelės sulaiko šiukšles, kurios plūduriuoja kartu su vandeniu. Dažniausiai tai yra skudurai, popierius, asmeninės higienos priemonės (šluostės, sauskelnės), taip pat maisto atliekos - pavyzdžiui, bulvių žievelės ir vištienos kaulai. „Nieko nesutiksi. Pasitaiko, kad iš mėsos perdirbimo įmonių atkeliaudavo kaulai ir odos“, – su šiurpu apie valymo įrenginius pasakoja jie. Vienintelis malonus dalykas buvo auksiniai papuošalai, nors tokio laimikio liudininkų neradome. Pamatyti šiukšles sulaikančias groteles yra pati baisiausia ekskursijos dalis. Be visokių bjaurių dalykų, joje įsprausta daug daug citrinos griežinėlių: „Pagal turinį galima atspėti metų laiką“, – pastebi darbuotojai.

Nemažai smėlio atkeliauja su nuotekomis, o kad jis nenusėstų ant konstrukcijų ir neužsikimštų vamzdynų, jis šalinamas smėlio gaudyklėse. Skystas smėlis tiekiamas į specialią vietą, kur jis nuplaunamas pramoniniu vandeniu ir tampa įprastas, tai yra tinkamas kraštovaizdžiui. Valymo įrenginiai smėlį naudoja savo reikmėms.

Baigtas mechaninio valymo pirminio nusodinimo rezervuaruose etapas. Tai didelės talpyklos, kuriose iš vandens pašalinamos smulkios suspenduotos medžiagos. Vanduo čia ateina drumstas ir lapai nuvalyti.

Biologinis gydymas

Prasideda biologinis gydymas. Jis atsiranda konstrukcijose, vadinamose aeracijos rezervuarais. Jie dirbtinai palaiko gyvybinę mikroorganizmų bendruomenės, vadinamos aktyviuoju dumblu, veiklą. Organiniai teršalai vandenyje yra geidžiamiausias mikroorganizmų maistas. Į aeracijos rezervuarus tiekiamas oras, kuris neleidžia dumblui nusėsti, kad jis kuo labiau liestųsi su nuotekomis. Tai tęsiasi nuo aštuonių iki dešimties valandų. „Panašūs procesai vyksta bet kuriame natūraliame vandens telkinyje. Mikroorganizmų koncentracija ten yra šimtus kartų mažesnė nei mes sukuriame. Natūraliomis sąlygomis tai truktų savaites ir mėnesius“, – sako Isakovas.

Aeracijos bakas yra stačiakampis rezervuaras, padalintas į dalis, kuriose nuotekų gyvatės. „Jei pažiūri pro mikroskopą, ten viskas šliaužia, juda, juda, plaukia. Priverčiame juos dirbti mūsų labui“, – sako mūsų vadovas.

Aeracijos rezervuarų išleidimo angoje gaunamas išgryninto vandens ir aktyviojo dumblo mišinys, kurį dabar reikia atskirti vieną nuo kito. Ši problema išspręsta antrinėse nusodinimo talpyklose. Ten dumblas nusėda į dugną ir surenkamas siurbimo siurbliais, po to 90% grąžinama į aeracinius rezervuarus nuolatiniam valymo procesui, o 10% laikoma pertekliumi ir utilizuojama.

Grįžti prie upės

Biologiškai išgrynintas vanduo apdorojamas tretiniu būdu. Norėdami patikrinti, jis filtruojamas per labai smulkų sietelį ir išleidžiamas į stoties išleidimo kanalą, ant kurio yra ultravioletinių spindulių dezinfekavimo įrenginys. Ultravioletinė dezinfekcija yra ketvirtasis ir paskutinis valymo etapas. Stotyje vanduo padalintas į 17 kanalų, kurių kiekvienas apšviestas lempa: vanduo šioje vietoje įgauna rūgštų atspalvį. Tai modernus ir didžiausias toks blokas pasaulyje. Nors pagal seną projektą jo nebuvo, anksčiau vandenį norėjo dezinfekuoti skystu chloru. „Gerai, kad taip neatsitiko. Mes sunaikintume kiekvieną gyvą būtybę Maskvos upėje. Rezervuaras būtų sterilus, bet miręs“, – sako Vadimas Gelievičius.

Lygiagrečiai su vandens valymu stotis tvarko nuosėdas. Dumblas iš pirminio nusodinimo rezervuarų ir aktyviojo dumblo perteklius apdorojami kartu. Jie patenka į pūdytuvus, kuriuose beveik savaitę plius 50–55 laipsnių temperatūroje vyksta rūgimo procesas. Dėl to nuosėdos praranda gebėjimą pūti ir neskleidžia nemalonaus kvapo. Tada šis dumblas pumpuojamas į sausinimo kompleksus, esančius už Maskvos žiedinio kelio. „Prieš 30–40 metų nuosėdos buvo džiovinamos ant dumblo klodų natūraliomis sąlygomis. Šis procesas truko nuo trejų iki penkerių metų, tačiau dabar dehidratacija yra akimirksniu. Pats dumblas – vertinga mineralinė trąša sovietmečiu buvo populiari, valstybiniai ūkiai jį mielai imdavo. Tačiau dabar jo niekam nereikia, o stotis už sutvarkymą sumoka iki 30% visų valymo išlaidų“, – sako Vadimas Gelievič.

Trečdalis dumblo skyla į vandenį ir biodujas, todėl sutaupoma šalinimo išlaidų. Dalis biodujų sudeginama katilinėje, dalis siunčiama į termofikacinę elektrinę. Šiluminė elektrinė nėra įprastas nuotekų valymo įrenginio elementas, o veikiau naudingas priedas, suteikiantis valymo įrenginiams santykinę energetinę nepriklausomybę.

Žuvis kanalizacijoje

Anksčiau Kuryanovskio valymo įrenginių teritorijoje buvo inžinerinis centras su savo gamybos baze. Darbuotojai atliko neįprastus eksperimentus, pavyzdžiui, veisė sterles ir karpius. Dalis žuvų gyveno vandentiekio vandenyje, o dalis – kanalizacijos vandenyje, kuris buvo išvalytas. Šiais laikais žuvys aptinkamos tik išleidimo kanale.

Po visų valymo procesų vanduo ištekėjimo kanalu – maža 650 metrų ilgio upe – teka į Maskvos upę. Čia ir visur, kur procesas vyksta po atviru dangumi, ant vandens plaukioja daugybė žuvėdrų. „Jie netrukdo procesams, bet gadina estetinę išvaizdą“, – įsitikinęs Isakovas.

Išvalytų į upę išleidžiamų nuotekų kokybė pagal visus sanitarinius rodiklius yra daug geresnė nei upės vandens. Bet gerti tokio vandens neužvirinus nerekomenduojama.

Išvalytų nuotekų tūris yra lygus maždaug trečdaliui viso vandens, esančio Maskvos upėje virš išleidimo. Jei valymo įrenginiai sugestų, pasroviui esančios gyvenvietės atsidurtų ant aplinkos katastrofos slenksčio. Bet tai praktiškai neįmanoma.

Skirtingos tvarkymo su atliekomis sąlygos ir sprendžiamų užduočių skirtumai lėmė skirtingų tipų apdorojimo įrenginių kūrimą. Pavyzdžiui, lietaus nuotekų valymo įrenginiai pagal savo konfigūraciją ir galimybes yra skirti paviršiniams nuotėkiams valyti; vietiniai, priklausomai nuo įrangos, naudojami tam tikrų cechų ir pramonės šakų preliminariam užteršto vandens valymui.

Miesto tipo valymo įrenginiai, skirtingai nei kiti, yra universalesni ir gali apdoroti bet kokio tipo skystas atliekas, tačiau esant vienai sąlygai (kuri išskiria ją iš kitų) - visos jos turi atitikti tam tikras standartų nustatytas charakteristikas. Tarp jų: ​​priemaišų koncentracija; nuotekų rūgštingumas (pH), kuris turėtų būti nuo 8,5 iki 6,5.

Miesto kanalizacija

Šio tipo nuotekoms būdinga daug įvairių organinių junginių ir neorganinių medžiagų dalelių, kaip teršalų. Vieni jų yra gana nekenksmingi (pavyzdžiui, smėlis, dulkių dalelės, purvas), kiti (nafta, naftos produktai, toksinai, sunkieji metalai) yra pavojingi ir, patekę į gamtą, daro jai nepataisomą žalą, pablogina žmonių sveikatą. ir sukelti epidemijas.

Ekspertų teigimu, išvalomose miesto nuotekose vidutiniškai yra (mg/l):

• PVA……………………………………………………………..10;
• sausos liekanos ………………………………………………… 800;
• suspenduotos medžiagos……………………………………..259;
• azoto amonio druskos………………………………30;
• bendras azotas……………………..……..……………..45;
• fosfatai……………………………………………..…….15;
• chloridai………………………………………………..35;
• BODviso ……………………………………..……….. 280;
• BDS5………………………………………..………..200.

Miesto gydymo įstaigų aprašymas

Dažniausiai miesto valymo įrenginiuose yra keturi valymo įrenginių blokai: mechaninis (arba pirminis), biologinis, giluminis ir galutinis nuotekų valymas.

Pirmajame iš kanalizacijos pašalinamos mechaninės, smėlio ir stambios šiukšlės. Tam, valant komunalines nuotekas, naudojami įvairios konstrukcijos sietai ir sietai (mechaninis būgnas, sraigtas, grėblys ir kt.), smėlio gaudyklės, smėlio separatoriai.

Iš anksto išvalytos nuotekos, patenkančios į antrąjį bloką, yra išvalytos nuo azoto junginių ir daugumos organinių priemaišų. Tam naudojami specialūs bioreaktoriai, kurių veikimas pagrįstas mikroorganizmų gebėjimu perdirbti teršalus, patenkančius į nuotekas jų gyvavimo procesų metu. Šiuo atveju pavojingos priemaišos „pereina“ į nepavojingų ir suspenduotų medžiagų kategoriją, kurios pašalinamos sekančiais etapais.

Trečiajame miesto nuotekų valyklų bloke vykdomas nuotekų valymas nuo skendinčių medžiagų, atsiradusių ankstesnių eksploatacijų metu ir tų, kurių negalima pašalinti biometodais. Tai padaryti padeda įvairi įranga: flotacijos įrenginiai, nusodinimo rezervuarai, separatoriai, filtrai. Paskutiniame etape išgrynintas vanduo dezinfekuojamas ir galiausiai atitinka standartus, atitinkančius sanitarinių ir epidemiologinių normų reikalavimus.

Be to, kas aprašyta, komunalinių nuotekų valymo įrenginiuose yra teritorijų, kuriose apdorojamos ir šalinamos nuosėdos, susidarančios valant komunalines nuotekas. Juose įrengti įrenginiai, kuriuose dumblas išvalomas nuo drėgmės pertekliaus (juostos ir kameros filtrų presai, dekanteriai). Čia yra filtravimo laukai ir biotvenkiniai.

Visi su komunalinių nuotekų valymo įrenginiais susiję objektai visada yra aptverti ir uždaryti nuo pašalinių asmenų neleistino patekimo. Jie nuolat stebi nuotekų valymo rodiklius ir atmosferos oro būklę.

Miesto nuotekų valymo įrenginių tobulinimas

Tokio tipo gydymo sistema yra imli kapitalui. Tai reikalauja didelių statybos išlaidų ir nuolatinių grynųjų pinigų eksploatacijos metu. Todėl bet kokias priemones, kurios leidžia sumažinti išlaidas, o juo labiau pakelti procesą iki savarankiškumo, apsirūpinimo, o dar geriau – pelno, specialistai svarsto labai kruopščiai ir su susidomėjimu.

Tarp jų yra neseniai paskelbta ataskaita apie Arizonos universiteto specialistų atliktus tyrimus su įvairių JAV miestų nuotekomis. Jie dar kartą patvirtino galimybę užsidirbti valant komunalines nuotekas, išgaunant iš jų metalus ir pramonei vertingas medžiagas bei dumblą.

Didesnį susidomėjimą jų tyrimų rezultatais sukelia faktas, patvirtinantis tauriųjų metalų buvimą nuotekose. Be to, jų yra gana daug ir siekia toną dumblo: aukso – ¾ g, sidabro – 16,7 g, jų vertinimu, tik išgaunant šiuos metalus bus galima įrengti daugiau nei a gyventojų turinčio miesto valymo įrenginius milijonų uždirbti iki 2,6 milijono JAV dolerių per metus.

Ne mažiau įdomūs yra pranešimai apie galimybę gauti elektros energijos valant miesto nuotekas. Tai įmanoma įgyvendinti kuriant mikrobiologinio kuro baterijas, ką daro daugelis pramonės mokslininkų. Dar visai neseniai krypties efektyvumas buvo žemas, tačiau viskas kardinaliai pasikeitė atradus JAV Oregono universitete dirbančius inžinierius.

Naudojant sumažintą katodo-anodo išdėstymą, išvystytą bakterinę aplinką ir naujas atskyrimo medžiagas, nuotekų valymo procese jie galėjo gauti elektros energijos kiekį, kuris 100 kartų viršija ankstesnius pasiekimus. Šis rezultatas, tų pačių inžinierių vertinimu, leidžia teigti apie technologijos efektyvumą ir galimybę eksperimentus perkelti į realias gydymo įstaigas.

Viltis perkelti komunalinių nuotekų valymą į savarankiško elektros gamybos lygį gali būti pernelyg optimistiška. Tačiau net ir juos įgyvendinus iš dalies, tikimasi, kad šio įvykio poveikis bus stulbinantis, todėl nusipelno dėmesio ir ankstyvo įgyvendinimo.

Nuotekoms valyti naudojamas mechaninis, fizikinis-cheminis ir biologinis valymas. Išvalytos atliekų skystis dezinfekuojamas prieš išleidžiant į rezervuarą, kad būtų sunaikintos patogeninės bakterijos.

Nuotekų valymo technologija šiuo metu vystoma biologinio valymo procesų intensyvinimo kryptimi, vykdant nuoseklius biologinio ir fizikinio cheminio valymo procesus, kad būtų galima pakartotinai panaudoti labai išvalytas nuotekas pramonės įmonėse.

Dėl mechaninio valymo iš atliekų skysčio pašalinami neištirpę ir iš dalies koloidiniai teršalai. Sulaikomi dideli teršalai (skudurai, popierius, daržovių ir vaisių likučiai). barai. Sulaikomi mineralinės kilmės teršalai (smėlis, šlakas ir kt.). smėlio gaudyklės. Didžioji dalis neištirpusių organinės kilmės teršalų sulaikoma nusodinimo rezervuaruose. Tokiu atveju dalelės, kurių savitasis svoris didesnis už atliekų skysčio savitąjį svorį, krenta į dugną, o mažesnio tankio dalelės (riebalai, aliejai, aliejus) plūduriuoja priklausomai nuo jų pobūdžio. riebalų gaudyklės, alyvos gaudyklės, alyvos separatoriai tt Šių konstrukcijų pagalba valomos pramoninės nuotekos.

Jie taip pat naudojami pramoninių nuotekų valymui. flotacija oro patekimas į atliekų skystį. ir putojančios medžiagos (paviršinio aktyvumo medžiagos, aliuminio oksidas, gyvuliniai klijai ir kt.). Iššokantys oro burbuliukai ir putojančių medžiagų dalelės sugeria teršalus ir iškelia juos į skysčio paviršių putų pavidalu, kuris nuolat šalinamas.

Mechaninio apdorojimo įrenginiai taip pat apima septikai, dviejų pakopų nusodinimo rezervuarai Ir skaidrintuvai-skilėjai, in kuriame skystis nuskaidrinamas ir apdorojamos nuosėdos.

Norėdami pašalinti iš pramoninių nuotekų didelio savitojo svorio suspenduotas medžiagas, naudokite hidrociklonai.

Fizikinis ir cheminis valymas daugiausia naudojamas tam tikrų rūšių pramoninėms nuotekoms valyti. Fizikiniai ir cheminiai valymo metodai apima sorbcija, ekstrakcija, garinimas, elektrolizė, jonų mainai ir tt

Biologinio valymo esmė – organinių medžiagų oksidacija mikroorganizmais. Yra biologinis nuotekų valymas dirbtinai sukurtomis sąlygomis (biologiniai filtrai Ir vėdinimo rezervuarai) ir artimomis natūralioms sąlygoms (filtruoti laukus Ir biologiniai tvenkiniai).

Dažniausiai naudojamas išvalytų nuotekų dezinfekcijai chloravimas.

Šiuo metu reikalavimai nuotekų išvalymo laipsniui didėja, todėl joms taikomas papildomas valymas. Šiuo tikslu jie naudoja smėlio filtrai, kontaktiniai skaidrintuvai, mikrofiltrai, biologiniai tvenkiniai.

Norint sumažinti organinių teršalų koncentraciją biologiškai išvalytose nuotekose, gali būti naudojama sorbcija ant aktyvintos anglies arba cheminė oksidacija ozonu.

Kartais iškyla užduotis pašalinti iš nuotekų biogeninius elementus – azotą ir fosforą, kurie, patekę į rezervuarą, prisideda prie padidėjusio vandens augmenijos vystymosi. Azotas pašalinamas fizikiniais ir cheminiais bei biologiniais metodais, fosforas dažniausiai pašalinamas cheminiu nusodinimu naudojant geležies ir aliuminio druskas arba kalkes.

Didelės nuotekų valymo įrenginiuose susikaupusio dumblo masės valomos ne tik septikuose, dvipakopėse nusodintuvuose ir skaidrintuvuose – rotoriuose, bet ir virškintuvai. Septikai, dviejų pakopų nusodinimo rezervuarai ir skaidrintuvai - skaidytuvai yra skirti atliekų skysčio skaidrinimui ir dumblo pūdymui. Smulkintuvai naudojami tik dumblo pūdymui.

Ryžiai. 111.24. Stoties su mechaniniu nuotekų valymu schemosA- galimybė be viryklės; 6 - galimybė su virykle

Dumblo apdorojimas apima jo organinės dalies skaidymą (fermentaciją). anaerobinis, y., mikroorganizmai, gyvenantys be deguonies. Pastaraisiais metais, kartu su anaerobiniu dumblo skaidymu, aerobinis stabilizavimas jį, kurio esmė – ilgą laiką pūsti nuosėdas oru konstrukcijose, išdėstytose kaip aeracijos rezervuarai.

Daugumoje nuotekų valymo įrenginių dumblas susidaro pirminio ir antrinio nusodinimo rezervuaruose (žr. III pav. žemiau). Šios nuosėdos turi didelę drėgmę, blogai išleidžia vandenį ir yra pavojingos sanitariniu požiūriu. Jo perdirbimui paprastai naudojami viryklės. Viryklėse fermentuotos nuosėdos gerai išskiria vandenį, yra mažiau pavojingos sanitariniu požiūriu, turi daug azoto, fosforo ir kalio, t. y. yra gera trąša. Jis naudojamas dehidratacijai dumblo lovos, vakuuminiai filtrai, centrifugos, filtrų presai. Dažnai yra veikiamos nuosėdos, nusausintos ant vakuuminių filtrų terminis džiovinimas.

Kai kurių rūšių pramoninių nuotekų dumblas, kuriame yra kenksmingų teršalų po išankstinio džiovinimo deginti. Deginant nuosėdų organinės medžiagos visiškai oksiduojasi ir susidaro sterilios liekanos – pelenai.

Nuotekos dažniausiai valomos mechaninio ir biologinio valymo įrenginiuose, įrengtuose serijiniu būdu. Mechaninės valymo konstrukcijos (grotelės, smėlio gaudyklės ir nusodinimo rezervuarai) suprojektuotos taip, kad sulaikytų didžiąją dalį neištirpusių teršalų. Biologinio valymo įrenginiuose likę neištirpę ir ištirpę organiniai teršalai oksiduojami. Valymo būdas ir valymo įrenginių sudėtis parenkami atsižvelgiant į reikiamą valymo laipsnį, nuotekų teršalų sudėtį, valymo įrenginio našumą, dirvožemio sąlygas ir rezervuaro talpą su atitinkama galimybių studija.

Fig. II 1.24 pateiktos stoties su mechaniniu nuotekų valymu schemos. Atliekų skystis praeina per tinklelį, skirtą sulaikyti dideliems teršalams, smėlio gaudytuvą, kuris sulaiko mineralinės kilmės teršalus (smėlį, šlaką ir kt.), nusodintuvą, kuriame nusėda didžioji dalis organinių teršalų, maišytuvą, atliekų skystis sumaišomas su chloru, kontaktinis bakas, skirtas chlorui sąveikauti su atliekų skysčiu, siekiant jį dezinfekuoti, ir tada išleidžiamas į rezervuarą. Dumblas iš nusodinimo rezervuaro siunčiamas į sausinimo įrenginius arba į pūdytuvą (žr. III.24 pav., b) fermentacijai. Fermentuotas dumblas džiovinamas ant dumblo lovų.

Didelės talpos stotyse diagrama parodyta pav. II 1.25. Mechaninis nuotekų valymas atliekamas ekranuose, smėlio gaudyklėse, aeratoriuose ir nusodinimo rezervuaruose. Preaeratoriai naudojami preliminariam atliekų skysčio aeravimui, siekiant pagerinti sąlygas tolesniam jų nuskaidrėjimui nusodinimo rezervuaruose. Biologinis valymas atliekamas aeracijos rezervuaruose. Aktyvusis dumblas iškrenta antriniuose nusodinimo rezervuaruose. Dalis aktyviojo dumblo iš antrinių nusodintuvų pumpuojama į aeracinius rezervuarus (cirkuliuojantis aktyvusis dumblas), o dalis (aktyviojo dumblo perteklius) – į dumblo tankintuvus. Po dumblo tankintuvų dumblas patenka į pūdytuvus, kur fermentuojamas kartu su nuosėdomis iš pirminių nusodintuvų. Po dezinfekcijos nuotekos išleidžiamos į rezervuarą.

Vandens šalinimas– technologinių procesų, inžinerinių statinių ir įrenginių kompleksas, skirtas nuotekų, lietaus ir tirpsmo nuotekų nuvedimui iš gyvenamųjų vietovių, pramonės objektų, žemės ūkio ir transporto infrastruktūros.

Vandens šalinimas turėtų būti vertinamas dviem aspektais – faktiniu nuotekų pašalinimu iš susidarymo vietos į išleidimo vietą ir nuotekų valymu prieš išleidžiant į vandens telkinį.

Nuotekų šalinimo plėtros istorija Rusijoje yra gana jauna - ne daugiau kaip prieš du šimtmečius, atsiradus mažaaukštei statybai ir tankiai miestų plėtrai, gatvėse pasirodė auksakaliai - profesionalūs nuotekų surinkėjai, kurie buvo vežami statinėse. už miesto ribų. Zolotarskio verslą pakeitė kanalizacijos tinklas, skirtas nuotekoms, t.y., ūkinėms ir buitinėms nuotekoms išleisti į upę, tekančią per miestą.

Nuotekos arba miesto nuotėkis yra labai įvairios sudėties ir sanitarinio-ekologinio pavojaus; juos galima suskirstyti į septynias grupes:

Iš nagrinėjamų nuotekų rūšių pašalinamos skystos radioaktyviosios atliekos, kurios yra izoliuojamos ir specialiai apdorojamos bei šalinamos radioaktyvaus koncentrato.

Kiekvienoje grupėje nuotekų sudėtis ir savybės yra labai įvairios.

Nuotekų valymo metodai

Nuotekų suvedimas į standartinius teršalų sudėties rodiklius atliekamas valymo įrenginiuose, naudojant įvairius technologinius valymo etapus, tarp kurių išskiriami:

1. mechaninis valymas yra pirminis nuotekų valymo proceso etapas, kurio metu nusėdimo, filtravimo ar flotacijos procesų metu pašalinami stambūs teršalai (kietos priemaišos). Stambios dalelės pašalinamos grotelėmis, sietais, smėlio gaudytuvais, riebalų gaudytuvais, alyvos gaudytuvais, nusodinimo rezervuarais ir kitais inžineriniais statiniais;
2. cheminis valymas – į nuotekas įpilama įvairių cheminių reagentų, kurie reaguoja su teršalais.
3. Tokios reakcijos apima oksidaciją ir redukciją; reakcijos, dėl kurių susidaro junginiai, kurie nusėda; reakcijos, kurias lydi dujų išsiskyrimas;
4. fizikinis-cheminis valymas – šių procesų metu iš nuotekų pašalinamos smulkiai išsklaidytos, ištirpusios neorganinės ir organinės medžiagos. Šiai grupei priskiriamos tokios technologijos kaip elektrolizė ir elektrokoaguliacija, koaguliacija, flokuliacija ir kt.;

biologinis apdorojimas grindžiamas mikroorganizmų gebėjimu naudoti organinius teršalus kaip mitybos šaltinį, dėl kurio visiškai (mineralizacija) arba iš dalies sunaikinama medžiagų struktūra, t.y. Biologinis nuotekų valymas gali būti atliekamas biotvenkiniuose, filtravimo laukuose, aeracijos rezervuaruose (rezervuaruose su priverstine aeracija ir dideliu mikroorganizmų, pirmuonių, bestuburių bendrijų tankiu), membraniniuose bioreaktoriuose.

Rusijoje tiesioginė atsakomybė už gydymo technologijos pasirinkimą tenka veikiančioms organizacijoms, mūsų šalyje vadinamoms „vodokanals“. Šis terminas kilęs iš dviejų žodžių: vandentiekis ir kanalizacija. Toks dviejų skirtingų pramonės šakų derinys nebūdingas ES šalims – JAV ir Kanadai. Vandens tiekimas – tai prekės (švaraus geriamojo vandens) gamyba ir tiekimas; kanalizacija, tai yra vandens šalinimas, yra sanitarinių, higienos ir aplinkosaugos paslaugų teikimas.

Vieni didžiausių nuotekų valymo įrenginių pasaulyje yra nuotekų valymo įrenginiai, aptarnaujantys Maskvą.

Kuryanovsky ir Lyuberetsky valymo įrenginiai kasdien gali išleisti atitinkamai 3,125 ir 3,0 mln. m3 nuotekų. Galingesni nuotekų valymo įrenginiai yra tik Kinijoje ir keliuose JAV miestuose.

Poveikis vandens telkiniams

Kiekviena nustatyta nuotekų grupė įtakoja aplinkos būklę priimančiame vandens telkinyje. Vietinės užterštų nuotekų šalinimo pasekmės gali tapti didelių upių baseinų ir jūrų pakrančių aplinkos ir sanitarijos problema.

Pavyzdžiui, Maskvos didmiestis, kuriame vienu metu mieste gyvena apie 18–20 mln. žmonių, turi lemiamos įtakos vandens kokybei Okos-Volgos baseine. Šiuo metu teka pusė upės. Maskva yra miesto nuotekos, įskaitant paviršinį nuotėkį.

Nuotekų išleidimas iš gyvenviečių į mažas upes dažnai visiškai pakeičia vandens sudėtį ir tėkmę upėje. Pavyzdžiui, vandens tekėjimas upėje. Desna padidėja nuo 0,92 iki 1,66 m 3 /s po nuotekų išleidimo iš Južnobutovo valymo įrenginių (WTP) į upę. Pekhorka - nuo 1,16 iki 8,40 m 3 /s po Liubertsy NV, upėje. Skhodnė – nuo ​​1,85 iki 2,70 m 3 /s po Zelenogrado NV.

Nuotekų kokybė

Nepaisant tendencijos mažinti užterštų nuotekų kiekį, tai nepagerina nuotekų kokybės.

Pagrindinės nuotekų valymo problemos Rusijos Federacijoje

Jei didžiuosiuose miestuose vandens šalinimo problemos sprendžiamos sistemingai, tai vidutinio dydžio, mažose ir daugumoje didelių gyvenviečių miesto nuotekų valymo įrenginiai nyksta. Pagrindinės žemo gydymo įstaigų efektyvumo priežastys: biudžeto lėšų trūkumas gydymo įstaigų rekonstrukcijai ir modernizavimui; jų veikimo technologinio režimo nesilaikymas; įeinančių nuotekų sudėties neatitikimas valymo technologijoms;

didelis esamų gydymo įstaigų fizinis nusidėvėjimas.