MECHANICZNE OCZYSZCZANIE ŚCIEKÓW

Sposoby oczyszczania ścieków najbardziej ogólnie można podzielić na trzy grupy:

- mechaniczne

-biologiczne

-fizykochemiczne.

Sposoby biologiczne oczyszczania ścieków oparte są na procesach biochemicznych, które związane są z działalnością życiową mikroorganizmów (bakterie i pierwotniaki). Procesy te oprócz naturalnych procesów samooczyszczania prowadzi się w warunkach półnaturalnych i sztucznych. W warunkach półnaturalnych stosuje się filtry gruntowe, pola nawadniane, stawy rybne. W warunkach sztucznych zastosowanie znajdują złoża biologiczne, rowy biologiczne, zbiorniki z osadem czynnym.

Sposoby fizykochemiczne wykorzystują procesy fizykochemiczne m.in. koagulację, sorpcję, zobojętnianie, redukcję, utlenianie, niekiedy elektrolizę. Do tego celu służą: dozatory, komory redukcji, mieszacze, urządzenia przygotowujące roztwory reagentów, urządzenia do chlorowania, komory flokulacji.

Mechaniczne oczyszczanie ścieków eliminuje większe ciała stałe, pływające

i wleczone, cząstki ziarniste o średnicy 0,1 mm i większe, zawiesiny łatwoopadające, oleje

i tłuszcze. Na całość zabiegów, określanych jako mechaniczne oczyszczanie ścieków, składają się następujące procesy:

-cedzenie - prowadzi do usunięcia ze ścieków substancji pływających i ciał wleczonych

o dużych wymiarach. Do cedzenia używa się krat i sit.

- wznoszenie (flotacja) - prowadzi do usunięcia ze ścieków zanieczyszczeń o gęstości

mniejszej niż woda. Na powierzchni ścieków zbierają się głównie oleje i tłuszcze,

a urządzenia używane do ich usuwania to tłuszczowniki

-sedymentacja - prowadzi do usunięcia zanieczyszczeń o małych wymiarach i gęstości

większej od wody. Proces sedymentacji zachodzi w osadnikach, przy odpowiedniej

prędkości przepływu ścieków lub w urządzeniach o pracy cyklicznej (nie

przepływowych)

-filtracja - służy do usuwania ze ścieków zanieczyszczeń o znacznym stopniu rozdrobnienia.

Proces oczyszczania ścieków bytowo - gospodarczych bywa zakańczany

filtracją, jeśli wymagania w zakresie zawartości zawiesin uzasadniają jej stosowanie.

W ciągu technologicznym mechanicznego oczyszczania ścieków, stosuje się przede

wszystkim: kraty, sita, piaskowniki, tłuszczowniki oraz osadniki wstępne.

Rys. Schemat mechanicznego oczyszczania ścieków

Kraty - służą do usuwania ze ścieków zawiesin i ciał pływających o dużych

wymiarach. Powstające osady nazywane są skratkami, które po higienizacji składuje się na

terenie do tego przygotowanym lub mogą stanowić dodatek w procesie kompostowania. Można wyróżnić trzy rodzaje krat, których podziału dokonuje się ze względu na:

• wielkość prześwitu między prętami:

- kraty gęste (prześwit mniejszy od 6 mm),

- kraty rzadkie (prześwit 6-150 mm);

• sposób ich czyszczenia:

- czyszczone ręcznie,

- czyszczone mechanicznie;

• konstrukcje:

-kraty stałe,

-kraty ruchome.

Szybkość przepływu ścieków przez kraty nie może być mniejsza niż 0.6 m/s,

aby zapobiec osiadaniu piasku. Na kratach gęstych można usunąć 2-10% zawiesin ogólnych.

Sita - zatrzymują zawiesiny o wymiarach cząstek o średnicy powyżej 3 mm.

Unieszkodliwia się je, np. przez kompostowanie lub fermentację w komorach fermentacyjnych. Na sitach usuwa się dalsze 5-10% zawiesin ogólnych.

Piaskowniki - służą do usuwania ze ścieków zanieczyszczeń mineralnych (np. piasku, węgla, popiołu) przy wykorzystaniu procesu sedymentacji. W piaskownikach powinny być zatrzymywane ziarna o średnicach 0,1 – 0,2 mm i większych. Ziarna o średnicy 0,1 mm powinny być zatrzymywane w ok. 65%. Ilość cząstek organicznych zatrzymywanych wraz z piaskiem, węglem i innymi częściami mineralnymi, przez piaskownik nie powinna być zbyt duża gdyż powodowałoby to gnicie osadu usuniętego z piaskownika, nieprzyjemne zapachy oraz plagę much. Piaskowniki chronią kolejne obiekty oczyszczalni przed ścieraniem mechanicznych elementów pomp, zużywaniem pomp, zapychaniem rurociągów, akumulacją piasku w komorach fermentacji i napowietrzania. Prędkość przepływu ścieków w piaskowniku powinna wynosić 0,3 m/s, co gwarantowałoby opadanie piasku nie zawierającego zanieczyszczeń organicznych. Mniejsze prędkości przyczyniałyby się również do sedymentacji zawiesin organicznych, a prędkości większe od 0,3 m/s powodowałyby wypłukiwanie piasku z komór piaskownika.

Tłuszczowniki - są to osadniki przepływowe, które służą do wydzielania w procesie

flotacji olejów i tłuszczów, a w szczególnych przypadkach produktów naftowych ze ścieków.

Wykorzystuje się tu różnicę gęstości substancji zanieczyszczających i wody.

W oczyszczalniach, aby uniknąć osiadania zawiesin, a także w celu zintensyfikowania procesu flotacji, zawartość tłuszczowników przedmuchuje się sprężonym powietrzem.

Osadniki - służą do usuwania zawiesin łatwo opadających o gęstości większej od 1 g/m³ drogą sedymentacji. Efektywność sedymentacji, a zarazem czas zatrzymania ścieków w osadnikach określa się na podstawie badań laboratoryjnych. Osadniki mogą być końcowym etapem mechanicznego oczyszczania ścieków, co warunkowane jest wymaganym stopniem ich oczyszczania. W trójstopniowym pełnym cyklu oczyszczania ścieków: mechaniczne, biologiczne i chemiczne, instalowane są tzw. osadniki wstępne przed etapem biologicznego (bądź chemicznego) oczyszczania oraz osadniki wtórne do wydzielenia osadów po oczyszczaniu biologicznym oraz chemicznym. Osady zatrzymane w osadnikach usuwa się za pomocą zgarniaczy i pomp.