Technologie

stosowane w

ochronie środowiska

Ochrona Środowiska, ROK II

Wykład 13

Oczyszczanie mechaniczne

KRATY

Kraty to urządzenia służące do

oddzielenia wleczonych ciał stałych od
ścieków.

Kraty mogą być:

• rzadkie [100, 50 i 40 mm],

• średnie [20, 25 i 30 mm]

• gęste [10 i 15 mm].

Kraty mechanicznie oczyszczane i kraty
ręcznie oczyszczane.

Oczyszczanie mechaniczne

Kraty ręcznie oczyszczane

Sita

Piaskownik

Zadaniem piaskowników jest usunięcie

ze ścieków ciał ziarnistych określanych
umownie jako piasek. Ciała te są
substancjami mineralnymi o wymiarach
cząstek większych niż 0,2 mm. Sedymentują
one przy prędkościach przepływu mniejszych
niż 0,3 m/s.

Klasyczna długość komory

przepływowej wynosi 18 m o poziomym
przepływie.

Piasek usuwa się ręcznie, mechanicznie

lub hydraulicznie. Piaskowniki
przedmuchiwane stosuje się w dużych
oczyszczalniach ścieków.

OSADNIKI

Osadniki służą do zatrzymywania łatwo

opadających zawiesin, tj. takich, które opadają

w nie zakłóconych warunkach statycznych w

ciągu 2 godzin.

Dzielą się na :

• wstępne
• pośrednie
• wtórne

OSADNIKI WSTĘPNE

Czas przepływu ścieków przez osadniki wstępne wynosi
od 1,5 do 2 godz.
Parametry:

- dopuszczalne obciążenie hydrauliczne powierzchni

- prędkość przepływu.

Rodzaje osadników:

- osadniki prostokątne, podłużne, o poziomym przepływie
ścieków

- osadniki cylindryczne [radialne lub promieniste
oraz pionowe]

- osadniki zespolone [

Imhoffa

lub

studnia emszerska

]

FLOKULACJA

- jest to końcowy etap niektórych rodzajów

koagulacji t.j. wypadania osadu z koloidów. Dokładnie
jest to proces tworzenia się wiązań chemicznych
między micelami, na skutek czego micele łączą się w
duże agregaty, które w widoczny sposób wypadają z
mieszaniny tworząc osad lub mętną zawiesinę.

Czasami (np: przy termicznej koagulacji białek)

flokulacja zachodzi całkowicie spontanicznie. W wielu
procesach technologicznych flokulacja jest celowo
inicjowana poprzez dodanie do koloidu związku
chemicznego zdolnego do tworzenia wiązań
chemicznych między micelami. W przemyśle
flokulację uzyskuje się bardzo często poprzez
stosowanie polimerów o niezbyt wysokiej masie
cząsteczkowej, posiadających zdolność tworzenia
wiązań wodorowych z micelami.

W przemyśle, flokulacja poprzedza

zwykle proces oczyszczania przez

sedymentację lub filtrację.

Flokulację

stosuje się m. innymi przy oczyszczaniu

ścieków, a także w procesach

technologicznych, w których istnieje potrzeba

szybkiego wyodrębnienia produktów

zawieszonych w koloidach.

Flokulacja

 

                                                                   

             

Automatyczny Reaktor Biologiczny Flygt

Reaktor wykonywany jest jako zblokowany
układ żelbetonowych prostopadłościennych
zbiorników wykonywanych z prefabrykatów
lub wylewanych "na mokro" i wyposażonych
w żelbetowy strop hermetyzujący cały obiekt.
W stropie znajdują się włazy umożliwiające
montaż i demontaż urządzeń.
Transport ścieków i osadów pomiędzy
poszczególnymi zbiornikami reaktora
zapewniają pompy zatapialne i dekantery
pływające.

Zbiornik buforowy

Zadaniem zbiornika buforowego jest

uśrednianie składu ścieków oraz ich gromadzenie

w okresach gdy proces prowadzony w komorze

biologicznej tego wymaga.

Retencyjna pojemność zbiornika pozwala na

zmagazynowanie ścieków z 4-:-6 godzin w okresie

maksymalnych dopływów do oczyszczalni.

Zbiornik wyposażony jest w pompę o dużym

wydatku oraz w mieszadło zapobiegające

odkładaniu się zanieczyszczeń stałych i

uśredniające skład ścieków.

Komora biologiczna

W komorze prowadzone są różnorodne
procesy, a jej podstawowym zadaniem jest
pełne biologiczne oczyszczanie ścieków
metodą niskoobciążonego osadu
czynnego, z usuwaniem ze ścieków azotu i
fosforu.
Proces utleniania, rozkładu na drodze
biochemicznej związków węgla organicznego,
proces amonifikacji i nitryfikacji prowadzone
są w warunkach tlenowych w okresie
intensywnego natleniania ścieków.

Komora biologiczna

Proces ostatecznego usuwania ze ścieków
azotu, czyli denitryfikacja prowadzona jest
przez okresowe wytworzenie warunków
względnie beztlenowych, a więc przez
wyłączenie systemu natleniania.
W okresie tym wprowadzone jest intensywne
mieszanie układu w zdecydowany sposób
poprawiające dostępność substratów i
szybkość reakcji biochemicznych.

. 

 

                                              

PRZYKŁADOWY PLAN ZAGOSPODAROWANIA

OCZYSZCZALNI

1 - Budynek obsługi
2 - Zbiornik ścieków
dowożonych
3 - Reaktor biologiczny

„ELA”

4 - Staw trzcinowy
5 - Zbiornik osadu
nadmiernego
6 - Komora pomiaru
ilości ścieków
7 - Zbiornik

WIDOK REAKTORA

Złoża spłukiwane
(wysokoobciążone)

Są to złoża o podobnej budowie do
sztucznego złoża biologicznego.
Grubość warstwy wypełnienia wynosi 2...4
m.

Ze względu na większe objętościowe

obciążenie złoża mineralizacja
zanieczyszczeń nie zachodzi na nich
całkowicie.

Powstają na nich duże ilości

kłaczkowatej błony biologicznej, która jest
częściowo unoszona przez odpływające
ścieki.

Złoża spłukiwane

(wysokoobciążone)

• Nadają się do oczyszczania ścieków o

niewielkim stężeniu. W przypadku ścieków
stężonych należy stosować recyrkulację.

• Stopień oczyszczenia wynosi ok. 65% BZT5.

Biomembranowe oczyszczanie

ścieków

 

Jest to jedna z metod oczyszczania,

polegająca na

zblokowanu modułów

ultrafiltracyjnych z reaktorem

biologicznym osadu czynnego

.

Mieszanina ścieków z osadem

czynnym ulega w tym procesie zatężeniu.

Biomembranowe oczyszczanie

ścieków

 

• Pozwala to na stosowanie o wiele większych

stężeń osadu czynnego niż w klasycznym

procesie. Prędkość odpływu ścieków

oczyszczonych jest stała i zależy od wydajności

modułów ultrafiltracyjnych.

• Niezbędne jest stosowanie zbiorników

buforujących okresowe (dzień - noc) wahania

dopływu ścieków.

Technika ultrafiltracyjna wymaga

stosowania urządzeń ciśnieniowych,
niezbędny jest szybki przepływ oczyszczanych
ścieków stycznie do powierzchni membrany.

Pojawiają się problemy związane z tzw.

polaryzacją stężeniową membran.

Moduły muszą być okresowo myte, lub w

przypadku utraty właściwości - wymieniane.

W powiązaniu z technikami odwróconej

osmozy ze ścieków daje się usuwać również
sole mineralne.

Klasyfikacja metod

membranowych

Istnieje wiele kryteriów w klasyfikacji technik

membranowych, ale najczęściej stosowany i

tradycyjny  podział opiera się na strukturze

membrany, a w związku z tym rodzaju siły 

napędowej procesu.
Podział:

• mikrofiltracja,
• ultrafiltracja,
• nanofiltracja,
• odwrócona osmoza

nazywane są metodami filtracji membranowej i

służą do rozdzielania i oczyszczania roztworów

ciekłych.

Filtracja membranowa

Proces rozdziału we wszystkich metodach
opiera się na wykorzystaniu selektywnego
działania membrany i różnicy ciśnień
hydrostatycznych panujących po obu stronach
membrany.
Pod wpływem tych czynników jedne składniki
mieszaniny przenikają przez membranę tworząc
strumień permeatu, a pozostałe tworzą
strumień zatężony zwany retentatem.

Filtracja membranowa

Różnica ciśnień hydrostatycznych panujących
po obu stronach membrany zwana ciśnieniem
transmembranowym zawarta jest w granicach
0,05-0,5 MPa (w mikrofiltracji) do 1-10 MPa (w
odwróconej osmozie).

Metody te pozwalają na rozdzielanie różnego
typu roztworów (roztwory właściwe, koloidy,
zawiesiny).

Filtracja membranowa

Zasadnicza różnica między tradycyjnym filtrem,

a membraną to zdolność rozdzielania w

zakresie molekularnym.

Stanowią w związku z tym lepszą, ze względów

ekonomicznych i ekologicznych, alternatywę dla

tradycyjnych metod rozdzielania tj. destylacja,

absorpcja, krystalizacja

.

Schemat technologiczny oczyszczalni ścieków typu "Bioset" Oznaczenia:
1. pompownia, 2.krata gęsta, 3. piaskownik , 4. reaktor Bioset, 4.1
komora beztlenowa,   4.2 komora niedotleniona,  4.3 komora tlenowa,
4.4 osadnik wtórny, 5. biostruktury, 6. zwężka pomiarowa,  7.
zagęszczacz osadu, 8.prasa taśmowa osadu