Ścieki dzielimy na:
- ścieki bytowo - gospodarcze, fekalne
- ścieki przemysłowe
- ścieki opadowe, deszczowe
Metody oczyszczania ścieków
mechaniczne
fizykochemiczne
biologiczne
Metody mechaniczne oczyszczania ścieków
cedzenie
filtrowanie
rozdrabnianie
sedymentacja
flotacja
Metody fizykochemiczne metody oczyszczania ścieków
koagulacja
sorpcja
elektroliza
neutralizacja
redukcja
utlenianie
Metody biologiczne oczyszczania ścieków
złoże biologiczne
komory osadu czynnego
Do utylizacji osadów stosuje się:
komory fermentacyjne
komory stabilizacji
zagęszczacze osadów
filtry próżniowe
kompresowanie
poletka osadowe
piece do suszenia i spalania osadów
laguny osadowe
Typy oczyszczalni
oczyszczalnie mechaniczne ( zespół do mechanicznego oczyszczania ścieków)
oczyszczalnie fizyko - chemiczne ( zespół do fizyko - chemicznego oczyszczania ścieków)
oczyszczalnie biologiczne ( zespół urządzeń do biologicznego oczyszczania ścieków)
Ze względu na rodzaj oczyszczanych ścieków oczyszczalnie dzielimy na
oczyszczalnie ścieków bytowo - gospodarczych
oczyszczalnie ścieków bytowo - przemysłowych
oczyszczalnie ścieków deszczowych
W zależności od zasięgu terenu oczyszczalni dzieli się na:
oczyszczalnie miejskie
oczyszczalnie centralne
oczyszczalnie grupowe
Oczyszczalnie miejscowe wyróżniamy
jednostkowe
osiedlowe
dzielnicowe
oddziałowe
zakładowe
centralne
Oczyszczalnie grupowe dzielimy na:
okręgowe
regionalne
trans regionalne
Urządzenia do oczyszczania ścieków
krata ( rozdrabniarki przepływowe)
piaskownik napowietrzany
osadnik wstępny
komora osadu czynnego
osadnik wtórny
komora reakcji
osadnik wtórny drugiego stopnia
odbiornik ścieków
Ze względu na prześwit kraty dzieli się na
kraty gęste - o prześwicie poniżej 20 mm
kraty grube - powyżej 40 mm
kraty średni prześwit - 20 - 40 mm
14. W zależności od sposobu oczyszcania kraty dzielimy na
kraty oczyszczane ręcznie
kraty oczyszczane mechanicznie
15. W zależności od konstrukcji kraty mogą być
stałe
ruchome
16. Rodzaj sit
sita pochyłe - samoczyszczące ( statyczne)
sita obrotowe (bębnowe)
17. Inny podział sit
tarczowe
bębnowe
taśmowe
18. podział sit w zależności od rozmiaru oczek
gęste ( rozmiar oczek mniejszy od 5 mm)
rzadkie ( 5-25 mm)
19. podział siatek pod względem konstrukcji
stałe
ruchome: taśmowe, tarczowe, bębnowe
wymienne
18. Ze względu na konstrukcję rozdrabniarki dzielimy na:
niezatopione
zatopione ( kanałowe)
19. Rozdrabniarki dzieli się na:
nożowe
młotkowe
rozdrabniarki w formie pomp
20. Zalety rozdrabniarki zatopionej
zastąpienie jednym urządzeniem krat i rozdrabniarek
wyeliminowanie urządzeń transportujących siatki
zajmują mało miejsca
zużywają mniej energii niż rozdrabniarki niezatopione
istnieje możliwość instalowania tych urządzeń na przewodzie tłocznym
21. Wady rozdrabniarek zatopionych
duża precyzja montażu
brak możliwości naprawy bez demontażu urządzenia
wszystkie zanieczyszczenia dopływają do osadnika
duża strata ciśnienia przy dopływie przez urządzenie ( znaczne obniżenie zwierciadła ścieków)
22. Rozdrabniarka nie zatopiona zalety
prosta konstrukcja
- możliwość napraw
posiada stosunkowo dużą wydajność
istnieje możliwość skierowania rozdrobnionych zanieczyszczeń do komór fermentacyjnych
23. Wady rozdrabniarki nie zatopionej
konieczność transportu skratek od kraty do urządzenia
wymagają oddzielnego pomieszczenia
stosunkowo duże zużycie energii elektrycznej w urządzeniach
24. W zależności od budowy piaskowniki dzielimy na :
piaskowniki poziome: o przepływie poziomym konwencjonalnym, o przepływie poziomo - wirowym, o przepływie poziomo - śrubowym
piaskowniki pionowe: o przepływie pionowym konwencjonalnym, o przpływie pionowo - wirowym.
25. W zależności od oczyszczania piaskowniki dzielimy na
piaskowniki oczyszczane ręcznie
oczyszczane mechanicznie
26. Zalety piaskowników napowietrzanych
zapewniają zatrzymanie większych ilości drobnego piasku
łatwiej schną, odwadnia się, nie powodują przykrych zapachów, nie wymagają dodatkowego płukania
powodują odświeżanie ścieków ( dodatkowe dotlenianie ścieków)
napowietrzanie może powodować rozwinięcie biologicznego oczyszczania już w piaskowniku.
27. Odtłuszczacze stosuje się przed osadnikami wstępnymi
29. Do utylizacji osadów stosuje się następujące procesy
fermentacja
stabilizacja tlenowa lub chemiczna
zagęszczanie
suszenie
kompostowanie
spalanie
30.CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA ZŁOŻE BIOLOGICZNE
obciążenie złoża zanieczyszczeniami gBZT5/m3d
obciążenie hydrauliczne złoża wyrażona w ilości ścieków przypadająca na m2 złoża w ciągu 1 godziny
temperatura ścieków
zawartość i charakter zanieczyszczeń a ściekach dopływających do złoża
konstrukcja złoża (wymiary złoża, charakterystyka wypełnienia, konstrukcja rozdziału doprowadzonych ścieków, warunki napowietrzania złoża)
31. Podział złoża
zalewane
zraszane - ścieki przepływają od góry do dołu
zanurzane
32. w zalezności od obciążenia złoża dzielimy na:
niskoobciążone - mniejsze niż 0,4 kgBZT5/m3d
średnioobciążone - wielkość obciążenia 0,64 kg/m3d
wysokoobciążone przy częściowym biologicznym oczyszczaniu - poniżej 1,6 sprawność nie jest duża
wysokoobciążone przy pełnym biologicznym oczyszczaniu
bardzo wysoko obciążone - wyżej niż 1,6
32. inny podział złóż
złoża I i II stopnia
odkryte
z naturalnym lub sztucznym napowietrzaniem
33. budowa złóż biologicznych
wypełnienie
obudowa złoża
dno złoża
urządzenie dawkujące
urządzenie rozdzielające ścieki
34. dno złoża biologicznego
podtrzymanie materiału wypełniającego złoże
zabranie i doprowadzenie ścieków oczyszczonych
stworzenie odpowiednich warunków do przepływu powietrza przez złoże
35. rodzaje osadników
z ręcznym usuwaniem osadu
z mechanicznym usuwaniem osadu
z ruchomymi ssawkami do osadu
stawy i zbiorniki zaporowe
polepka osadowe
36. podział osadników w zależności od kierunku przepływu ścieków
a). osadniki poziome - przepływ poziomy
osadniki poziome tradycyjne zwykłe
osadniki poziome dośrodkowe, czyli radialne - przepływ od środka ku obwodowi
b). osadniki pionowe - przepływ od dołu do góry
c). osadniki poziomo - pionowe - o przepływie ukośnym od dołu do góry
37. podział osadników ze względu na przekrój ( kształt) osadnika w planie
osadniki prostokątne
osadniki kwadratowe
osadniki kołowe
38. podział osadników ze zwględu na funkcję technologiczną na oczyszczalni
osadniki samodzielne ( IMHOFA)
osadniki wstępne ( przeznaczone do wstępnego oczyszczania ścieków przed dalszym........
osadniki wtórne
osadniki pokoagulacyjne ( po chemicznym oczyszczaniu ścieków
39. czynniki wpływające na efekt działania osadników
czas przepływu ścieków przez osadnik
zawiesina (kształt, ciężar, stężenie, wymiary)
prędkość przepływu ścieków przez osadnik
konstrukcje wlotu i wylotu osadnika
wymiary osadnika ( szerokość , wysokość długość osadnika)
ciecz ( gęstość, lepkość)
40. podział komór osadu czynnego zależnie od obciążeia osadu kgBZT5/kg suchej masy w ciągu doby
wysoko obciążony
- osad średnio obciążony
osad nisko obciążony
41. podział komór os. Czyn. W zależności hydraulicznego prow. Procesu
układ o przepływie tłokowym
o całkowitym wymieszaniu
ze stopniowym zasilaniem
z areacją modyfikowaną
z przedłużonym napowietrzaniem
rowy biologiczne
reaktory sekwencyjne SBR ( układ pracy cykliczny wszystkie procesy zachodzą w jednym zbiorniku)
*napełnianie komory ściekami
*faza napowietrzania
*klarowania
*dekantacja ( odprowadzenie ścieków oczyszczonych)
*postoju ( przestoju)
-układ semiperiodyczny
42. podział komór os. Czynn. ze względu na napowietrzanie
komory napowietrzane za pomocą sprężonego powietrza
komory napowietrzane za pomocą szczotek KESNERA ( wirniki o osi poziomej)
43. stawy biologiczne
można stosować do oczyszczania sciekó do 20,000 mieszkańców dobre na doczyszczanie ścieków
stawy tlenowe ( napowietrzanie stawów przez organizmy tlenowe)
fakultatywne ( napowietrzanie stawów przez organizmy tlenowe i beztlenowe)
beztlenowe
44. urządzenia do usuwania związków biogennych
do biologicznego (w komorach osadu czynnego lub złóż biologicznych)
do chemicznego ( zarobowe, roztworowe, filtr, osadnik siarczanem żelaza PIX, PAX, wapnem - stosuje się system małej dawki pH≤10, system dużej dawki pH≥
45. miejsce dawkowania reagentów
stosuje się jako strącanie wstępne na początku ukł. Ścieków do ścieków surowych
strącanie symultaniczne ( dawkuje się reagenty do komór osadu czynnego lub bezpośredni przed tymi komorami
strącanie wtórne
46. urządzenia do przeróbki i unieszkodliwianie osadu czynnego.
zagęszczacze osadów
* grawitacyjne
* flotacyjne
* mechaniczne ( wirówki, filtracyjno taśmowe, bębnowe, bębnowo- ślimakowe
tlenowe ( komory osadu czynnego z przedłużonym czasem napowietrzania
beztlenowe (komory fermentacyjne zespolone z osadnikami - otwarte - zamknięte)
urządzenia do ost. Utylizacji ścieków (kompostowanie osadów ściekowych, odwadnianie na poletkach trzcinowych, piece do spalania osadów ściekowych: bębnowe, pułkowe, rusztowe
47. Utylizacja polega na
zmniejszaniu ich objętości
stabilizacji ich składu, aby nie zagniwały, stworzenie osadu bezpiecznego pod względem sanitarnym
ostateczne utylizacja ( rolnicze max lub gospodarcze wykorzystanie osadów ściekowych
spalanie osadów ściekowych
składowanie na wysypiskach
48. CEDZENIE - polega na usunięciu z wody grubej zawiesiny pływającej. Jest on stosowany tam gdzie, źródłem poboru wody są wody powierzchniowe płynące. Nie stosuje się na ogół tej metody dla wód stojących, a nigdy dla wód podziemnych.
Polega na przepływie wody przez koryto, w którym są umieszczone kraty lub sita o odpowiednim prześwicie. Zawiesina wypływająca z wody surowej osadza się na kracie. Jeżeli przepływ jest duży i zawiesina jest też duża to sito się zatyka i woda z zawiesinami może się przelewać. Stosuje się sita frakcjonowane- jest to zespół krat o różnym przesiewie 50,30,10 mm.
Po cedzeniu znajduje się zawiesina drobna, może ona być zawiesiną ziarnistą przypominającą kształtem ziarnistym, włóknistym np. wodorotlenek glinowy, żelazowy, osad czynny. Zawiesina ta może się różnie zachowywać.
Gdy gęstość zawiesiny > od gęstości cieczy - to wtedy zawiesina sedymentuje, opada na dno.
Gdy gęstość zawiesiny < od gęstości cieczy - to odbywa się wynoszenie zawiesiny do góry. Zjawisko flotacji.
Gdy gęstość zawiesiny = gęstości cieczy - to następuje proces zawieszania.
Metoda ta polega na tym, że do leja nalewamy litr wody, pozostawiamy na pewien czas 5,10,15,30,60,90,120 min a czasami na 240,360 i określa się objętość osadu osadzonego w leju. W zależności od rodzaju zawiesiny otrzymujemy 2 rodzaje krzywych.
Proces sedymentacji polega na osadzaniu się zawiesiny, odbywa się to w specjalnych zbiornikach, które składa się z dwóch części: części roboczej, w której zachodzi proces sedymentacji, części osadczej, gdzie następuje osadzanie.
Proces jest uzależniony od kilku podstawowych czynników.
- średnica cząsteczek ( im większa tym szybciej opada)
- kształty cząsteczek, cząsteczki płaskie opadają wolniej, kuliste szybciej
- różnica gęstości między cieczą a ciałem
- temperatura cieczy, im większa temperatura, tym lepkość mniejsza, opór mniejszy, szybsze opadanie.
Zależności: czas jaki musi przebywać woda w części roboczej to 1 godzina, usuwa się 90%, potem czas musi być kilkakrotnie dłuższy.
Flotacja- stosuje się gdy gęstość zawiesiny < od gęstości cieczy - to odbywa się wynoszenie zawiesiny do góry. Przebieg procesu jest odwrotny do przebiegu sedymentacji. Zawiesina jest zgarniana z powierzchni wody poprzez zgarnianie tej zawiesiny. Stosuje się 3 układy:
1. w warunkach naturalnych pod wpływem samorzutnego wynoszenia na powierzchnię
2. wymuszona, polega na tym, że w dolnej części zbiornika są umieszczone płyty perforowane o małych otworkach przez które przetłacza się powietrze o ciśnieniu słupa cieczy = 100HPa bardzo maleńkimi dziurkami. Powoduje to przyspieszenie cząstek na powierzchnię. Jeżeli gęstość cząsteczek stałych a w stosunku do cieczy jest mała to proces wynoszenia jest bardzo powolny. Powietrze przyspiesza ten sposób
3. Flotacji z wypienianiem - tylko w przypadku oczyszczania ścieków. Do ścieków dodaje się niewielką ilość środków pianotwórczych, wytwarza się pianę ,w której osadzają się cząsteczki zawiesiny. Piana jest potem zgarniana poza układ. Nie może być stosowana dla wody, gdyż stosuje się pewne ilości detergentów. Muszą to być detergenty, które ulegają szybkiemu rozkładowi ( detergenty miękkie)
METODY CHEMICZNE OCZYSZCZANIA ŚCIEKÓW PRZEMYSŁOWYCH - polega na stosowaniu odpowiednich reagentów chemicznych, które pozwalają na usuwanie tych substancji metodami neutralizacji sedymentacji redox wytrącania oraz do przemiany jonów cyjankowych kompleksy o mniejszej toksyczności.
W procesach chemicznych oczyszczania ścieków muszą być stosowane reagenty w dawkach stechiometrycznych. Jeżeli dawka będzie zbyt mała wtedy nie nastąpi proces usuwania zanieczyszczeń. Jeżeli dawka będzie zbyt duża to mogą zajść reakcje wtórne przemian właściwego związku i jego koncentracja w ściekach może ponownie wzrosnąć.
Najczęściej jest stosowana metoda neutralizacji .Metoda ta może mieć zastosowanie w dwóch kierunkach: przy oczyszczaniu ścieków alkalicznych oraz ścieków kwaśnych.
Oczyszczanie ścieków alkalicznych prowadzi się czterema metodami:
1. mieszanie ścieków kwaśnych z alkalicznymi
2. dawkowanie do ścieków alkalicznych odpadowych kwasów nieorganicznych.
3. wykorzystanie naturalnej kwasowości odbiornika
4. saturacji.
MIESZANIE SCIEKÓW KWAŚNYCH Z ALKALICZNYMI.
Aby można przeprowadzić neutralizację ścieków kwaśnych alkalicznymi muszą być spełnione warunki.
1. ścieki kwaśne z alkalicznymi po wymieszaniu nie powinny tworzyć substancji bardziej toksycznych.
2.po wymieszaniu ścieki nie powinny tworzyć substancji barwnych.
3.wymiszane substancje nie powinny tworzyć osadów, a jeżeli ten proces zachodzi to musi być zainstalowany osadnik i filtr.
4. w procesie neutralizacji ścieków alkalicznych ściekami kwaśnymi bardzo rzadko się zdarza , że następuje pełne zjawisko neutralizacji. Ścieki muszą być wtórnie neutralizowane.(pH 6-8,5)
DAWKOWANIE KWASU - stosuje się kwasy opadowe o najmniejszym stopniu czystości ale zawierające w tych kwasach zanieczyszczenia , nie będą oddziaływać destruktywnie na oczyszczanie ścieków. W zależności od rodzaju zanieczyszczeń znajdujących się w ściekach alkalicznych stosuje się 2 grupy kwasów : solnego , azotowego i fosforanowego. Jeżeli ścieki alkaliczne zawierają jony, które mogą być wytrącane w postaci nie rozpuszczalnych osadów.
H2SO4→ CaSO4↓
Ca 2+
H2PO4→ Ca3(PO4)2↓
1. neutralizujemy ścieki
2. obniżamy zawartość substancji mineralnych zawartych w ściekach.
W przypadku gdy nie ma możliwości wytrącania substancji stosujemy dowolny najtańszy kwas. Aby prowadzić proces neutralizacji ścieków musimy odpowiednio przygotować układ z uwagi na silnie koordynujące działanie stężonych kwasów. Przewody doprowadzające kwas powinny być wykonane z kamionki i tworzyw sztucznych. To samo dotyczy zbiornika newralkującego.
3. Wykorzystanie naturalnych kwasów odbiornika - jest to zawartość w wodzie substancji powodującej jej kwasowość. Czynnikami wywołującymi kwasowość są: CO2 i H+. Rozróżnia się kwasowość mineralną ph < 4,2 - 3,8 kwasowość fenoloftaleinowa ph 8,6 - 4,2
Metoda saturacji - polega na tym ,że do ścieków alkalicznych doprowadza się dwutlenek węgla, który z jonem OH
Proces ten polega na tym, że dwutlenek węgla wprowadza się poprzez perzwody w dnie zbiornika i dwutlenek węgla przenika przez ścieki reaguje z OH Metoda ta jest bardzo dobra. Ma jedną istotną wadę - dwutlenek węgla jest bardzo drogi
Ścieki i ich typowe składniki
Ze względu na dużą różnorodność substancji występujących w ściekach wiele oznaczeń wykonywanych podczas badań ścieków ma na celu sumaryczną charakterystykę typu zanieczyszczeń.
Najważniejsze to:
- zawiesiny
- sucha pozostałość po prażeniu
- straty przy prażeniu
Ogólna zawartość związków organicznych i nieorganicznych - sucha pozostałość.
Oznaczenie związków organicznych w ściekach - świadczy o tym liczba i różnorodność stosowanych metod.
1. BZT - biologiczne zapotrzebowanie na tlen
2. CHZT - chemiczne zapotrzebowanie na tlen
3. całkowity węgiel organiczny - jest to najpewniejsza z metod oznaczenia zawartości składników organicznych.
Oprócz podanych oznaczeń określa się zawsze:
- pH
- związki azotowe
- fosfor
- magnez
- wapń
- chlorki
- siarczyny
- potas
- oraz takie wskaźniki, które w danym przypadku uznaje się za konieczne. (np. metale ciężkie)
Odrębnym zagadnieniem jest oznaczanie organizmów żywych, a w szczególności bakterii chorobotwórczych i wirusów.
SPOSOBY OCZYSZCZANIA SCIEKÓW
1. mechaniczne - usuwanie ze ścieków substancji nie rozpuszczalnych o niezbyt dużym stopniu rozproszenia oraz ciała pływające. Procesy te opierają się na zjawiskach sedymentacji, cedzenia, rozdrabnianie unoszenie. Do tego celu mogą służyć: kraty , sita, rozdrabniarki, piaskowniki, odtłuszczacze, osadniki, a czasami i filtry
2. fizyko - chemiczne- usuwa się ze ścieków zawiesiny trudno opadające koloidy, substancje rozpuszczone. Wyróżnić można procesy : koagulacja, zobojętnianie, sorpcja, ekstrakcja, flotacja, elektroliza, utlenianie i redukcja, koalescencja i inne.
3. biologiczne-
CO TO JEST SEDYMENTACJA OD CZEO ZALEŻY PRĘDKOŚĆ OPADANIA ZAWIESINY
jest to naturalne usuwanie zawiesiny łatwo opadającej.
od kształtu cząsteczki opadającej( kolista prędkość opadania większe, płaska - prędkość opadania mniejsza)
od gęstości różnicy cieczy i ciała stałego
od wielkości cząsteczki opadającej ( im większa cząstka tym prędkość opadania większa)
od gęstości
od temperatury cieczy (im większa temperatura tym lepkość mniejsza, mniejszy opór, szybsze opadanie)
CO TO JEST FLOTACJA I OD CZEGO ZALEŻY PROCES WYNOSZENIA CZĄSTEK NA POWIERZCHNIĘ
jest to proces wynoszenia nierozpuszczalnych cząstek stałych na powierzchnię ( gdy gęstość zawiesiny< gęstości wody)
zależy od gęstości
średnicy cząstek
kształtu cząstek ( zbliżona do kuli to szybciej jest wynoszona)
lepkości cieczy
PODAJ 3 METODY PROWADZENIA FLOTACJI
- naturalna ( w warunkach naturalnych zawiesina wynosi się do góry, bez ingerencji człowieka. Stosuje się ją gdy różnica gęstości wynosi conajmniej 0,1 g\cm3)
- metoda pneumatyczna ( dodatkowym czynnikiem wspomagającym proces flotacji jest powietrze, które doprowadza się od dołu, ulega rozpadowi na wiele pęcherzyków)
- metoda flotacji z wypienieniem ( tylko dla ścieków) dodawanie środków pieniących, napowietrzanie i usuwanie piany z zawiesiną.
PIASKOWNIKI
Urządzenie stosuje się głównie do usuwania zawiesin mineralnych takich jak piasek, popiół, węgiel. Piaskownik wykorzystuje proces sedymentacji. Powinien on usuwać zanieczyszczenia mineralne o ,średnicy od 0,1 do 0,2. Zawiesin organicznych nie więcej niż 10 %. Prędkość przepływu w piaskownikach nie większa niż 0,3 m/s . Piaskownik szczelinowy - szczelina od 3 do 5, szerokość od 5 do 15 cm. Piaskownik napowietrzany - najczęściej stosowany, do urządzenia doprowadzane jest powietrze za pomocą drenaży rurowych lub za pomocą specjalnych dyszy. Ilość powietrza jest tak regulowana aby zapewnić prędkość przepływu na poziomie 0,3 m/s . Piaskownik napowietrzany może spełniać rolę odtłuszczacza. Wzdłuż piaskownika są umieszczone przegrody za którymi znajduje się dodatkowo przegroda na flokujący osad.
Piaskownik pionowy , zbudowany jest z kilku cylindrycznych komór, ścieki są doprowadzane do środkowej komory, potem przepływają przez przegrody, które na różnej wysokości mają przelewy. Czas przepływu ścieków wynosi ok. 2,5 minuty. Zajmują mało terenu, ale mają małą sprawność. Po tym urządzeniu należy stosować pompownie.
Przy piaskowniku istotne jest zachowanie stałej prędkości przepływu nie zależnie od ilości dopływających ścieków.
Dno piaskownika powinno mieć kształt zbliżony do półokrągłego lub eliptycznego, zaś na wylotach i wlotach z urządzenia, przelew, kształt zwężki Venturiego
Wydobyty z piaskownika piasek po oddzieleniu zanieczyszczeń organicznych często jest płukany i dezynfekowany.
KRATY
Odbywa się usuwanie substancji stałych o stosunkowo dużych rozmiarach i proces który zachodzi na kratach to cedzenie ścieków. Kraty umieszcza się na i przepompowniach ścieków przed oczyszczalnią
Budowa kraty: rząd metalowych prętów, ustawionych pochyło lub poprzek kanału doprowadzającego ścieki. Odległość pomiędzy prętami kraty to prześwit.
Podział w zależności od prześwitu
kraty gęste o prześwicie poniżej 20 mm
kraty średnie o przeswicie20-40mm
kraty grube, żeliwne powyżej 40 mm
W zależności od sposobu oczyszczania kraty dzielimy na kraty oczyszczane ręczne i mechaniczne.
W zależności od konstrukcji kraty mogą być:
Stałe i ruchome. Zawsze należy przewidzieć kratę rezerwową. Ilość skratek jest różną w zależności od prześwitu: od 2 do 20L/M*a. Najczęściej skratki są okresowo zgarniane, następnie prasowane, dezynfekowane, oraz składane najczęściej na wysypisku śmieci.
ROZDRABNIARKI
W celu usunięcia nieprzyjemnych zapachów na oczyszczalni. Zadaniem jest rozdrobnienie dużych części zawiesin i wprowadzenie tych skratek albo do ścieków, albo do komór fermentacyjnych.
Ze względu na konstrukcje rozdrabniarki dzielimy na: niezatopione i zatopione ( kanałowe)
Rozdrabniarki niezatopione są to urządzenia , które rozciera, rozdrabnia, od 6 do 8 litrów doprowadza się wody lub ścieki oczyszczone.
Rozdrabniarki dzielimy na : nożowe, młotkowe, rozdrabniarki w formie pomp
Rozdrabniarki zatopione - są to urządzenia, które mogą zastąpić działanie krat. Umieszczone są w kanałach doprowadzających ścieki, urządzenie to działa w sposób okresowy.
Jest to zespół prętów, na prętach są noże, i jak one nie pracują to działa ona jak krata, ale gdy działa bęben to zanieczyszczenia są rozdrabniane.`
SITA
Sita mogą zastąpić osadniki i piaskowniki. Stosuje się sita na oczyszczalniach małych, do których dopływają ścieki kanalizacją ogólno - spławną. Najczęściej sita są w dwóch rodzajach: pochyłe samo oczyszczające się ( statyczne) i sita obrotowe (bębnowe). Sita statyczna składają się z rusztu pochylonego do pionu pod kątem 25 - 60 stopni. Ścieki dopływają w górnej części urządzenia, przechodzą przez przegrodę i odpływają w dolnej części . natomiast zanieczyszczenia zatrzymują się na szczelniach sita i są okresowo zgarniane. Wymiar szczelin wynosi od 0,25 do 1,5 mm. Efektywność usuwania zanieczyszczeń jest następująca: - piasek 80-90 %, - zawiesin 15-30 %, - BZT5 15-25 %
Sita obrotowe bębnowe - jest to bęben pokryty siatką i zanurzony częściowo w ściekach. Wielkość szczelin od 2 do 4 mm, ścieki dopływają do bębna, zanieczyszczenia są zatrzymywane na powierzchni szczelin, a ścieki oczyszczone odpływają na zewnątrz. Efektywność tych urządzeń jest porównywalna z osadnikami wstępnymi 30%. Inny podział sit - sita tarczowe, bębnowe, taśmowe. Sita są ruchome i oczyszczane w sposób ciągły.
Metoda osadu czynnego
Oczyszczanie ścieków metoda osadu czynnego polega na ich napowietrzaniu z charakterystycznym zespołem drobnoustrojów tzw. Osadem czynnym oraz na oddzieleniu osadu od oczyszczonych ścieków w osadnikach wtórnych. Kłaczki osadu czynnego stanowią żelowatą masę , w której żyją głównie bakterie i pierwotniaki. Wskutek znacznych właściwości sorpcyjnych osadu czynnego związki organiczne zawarte w ściekach ulegają sorpcji na powierzchni kłaczków a następnie zostają utlenione lub zużyta na biosyntezę nowych komórek. Efektywność oczyszczania ścieków metodą osadu czynnego zależy przede wszystkim od działalności fizjologicznej bakterii, których niezwykle duża liczba zgromadzona jest w małej objętości. Rola pierwotniaków polega głównie na regulowaniu ilości bakterii. W celu zapewnienia jak najlepszego kontaktu pomiędzy ściekami a osadem czynnym konieczne jest utrzymanie go w stanie zawieszenia w przepływających ściekach. Służy do tego mieszanie ścieków sprężonym powietrzem lub urządzeniami mechanicznymi. W obydwu przypadkach chodzi oczywiście nie tylko o utrzymanie osadu w stanie zawieszonym, ale także o doprowadzenie tlenu do ścieków Stężenie ścieków w mieszaninie napowietrzanej powinno być utrzymane na poziomie około 2 mg/l. Podwyższenie stężenia nie powoduje zwiększenia szybkości rozkładu zanieczyszczeń, zmniejsza natomiast sprawność napowietrzania. Pomimo deficytu tlenowego sprawność napowietrzania wynosi zwykle około 10% a tylko wyjątkowo dochodzi do 30%. Samo napowietrzanie ścieków daje bardzo mały efekt oczyszczania , co zostało już podkreślone przy omawianiu złóż biologicznych. Dla zobrazowania tego mogą posłużyść następujące dane:
Stężenie tlenu w stanie nasycenia wynosi około10 g/m3, podczas gdy całkowite BZT ścieków bytowych przekracza 500 g/m3O2.
Zbiorniki w których odbywa się napowietrzanie ścieków i mieszanie ich z osadem czynnym noszą nazwę komór napowietrzania. Są one najważniejszym elementem instalacji. Stosowane jest w nich napowietrzanie powierzchniowe (urządzeniami mechanicznymi)lub sprężonym powietrzem. Do napowietrzania powierzchniowego służą:
- koła łopatkowe
- mieszadła turbinowe
- szczotki stalowe Kessenera
- wirniki umieszczone w róże powodujące zassanie ścieków do rury i wyrzucanie ich na zewnątrz .
W komorach napowietrzanych sprężonym powietrzem powietrze jest doprowadzane za pomocą:
-płytek perforowanych
- dysz
- rur perforowanych
Powietrze doprowadzane jest na dnie komór na głębokości 3-4 m.
W metodzie oczyszczania ścieków osadem czynnym można wyodrębnić następujące etapy:
- oczyszczanie ścieków w osadniku wstępnym
- mieszanie ścieków wstępnie oczyszczonych z osadem czynnym
- napowietrzanie mieszaniny ścieków z osadem
- oddzielania osadu w osadniku wtórnym
- zawracanie części osadu z osadnika do komory napowietrzania
- odprowadzenie nadmiaru osadu czynnego do osadnika wstępnego lub do wydzielonej komory fermentacyjnej w celu jego przeróbki
Złoża biologiczne
są urządzeniami do tlenowego rozkładu biochemicznego zanieczyszczeń organicznych zawartych w ściekach. Zasadniczym elementem złoża biologicznego jest materiał, na którego powierzchni rozwija się śluzowata błona, zwana błoną biologiczną, składającą się z mikroorganizmów roślinnych i zwierzęcych, głównie bakterii. Mikroorganizmy te wykorzystują zanieczyszczenia zawarte w ściekach jako pokarm, rozkładając substancje organiczne zawarte w ściekach kontaktujących się z błoną.
Oczyszczanie ścieków z zastosowaniem złóż biologicznych przebiega w kilku etapach. W pierwszym etapie następuje sorpcja zanieczyszczeń organicznych zawartych w ściekach na powierzchni błony biologicznej, a następnie wykorzystanie zanieczyszczeń jako pokarmu przez mikroorganizmy zasiedlające błonę. Towarzyszy temu przyrost masy błony oraz usunięcie zanieczyszczeń ze ścieków. Spływ ścieków po powierzchni błony biologicznej powoduje również mechaniczne odrywanie jej nadmiaru od powierzchni materiału złoża i odpływ ze złoża mieszaniny ścieków oczyszczonych z kawałkami błony biologicznej. Ostatnim etapem oczyszczania ścieków z zastosowaniem tych złóż jest oddzielenie kawałków błony biologicznej od oczyszczonych ścieków zazwyczaj w wyniku sedymentacji w osadnikach wtórnych.
Procesy biochemicznego rozkładu substancji organicznych zawartych w ściekach doprowadzanych do złoża przebiegają tlenowo i są połączone z wydzielaniem gazowych produktów przemian biochemicznych. Wymaga to zapewnienia dopływu do błony biologicznej odpowiedniej ilości tlenu z powietrza atmosferycznego oraz usunięcia gazowych produktów przemian biochemicznych. Czynnikami wpływającymi na złoże są :
budawa złoża biologicznego
- wypełnienie złoża
obudowa złoża
dno złoża
urządzenie dawkujące i rozdzielające scieki
wypełnienie ( pakiety z tworzyw sztucznych, cegła, węgiel, kamień, koks)odporne chemicznie, termiczna wytrzymałość
obudowa złoża: w kształcie walca, ściany powinny być szczelne, gdyż chronią złoże przed wyziębieniem, wzmagają naturalny ciąg powietrza, elementy prefabrykowane ( cegła, żelbeton, ściany zewnętrzne powinny wystawać ponad parametry rozdzielacza o 20-30cm, także te przewody 20cm nad wypełnieniem. Na poziomie ramion zraszacz winien być wykonany otwór o wymiarach 0,3*0,3 m lub 0,5*0,5 m celem oczyszczania zraszacza. Wewnątrz złoża projektuje się studzienkę centralną w której mocuje się rurę doprowadzającą scieki i głowicę zraszacza, średnice studzienki centralnej 1,5 do 2,5 m . W studzience ściana jej powinna wystawać 10 cm od wypełnienia, jest otwór umożliwiający spuszczanie ścieków. Dno złoża biologicznego ma za zadanie podtrzymywanie materiału wypełniającego złoża, zebranie i odprowadzenie ścieków oczyszczonych.Stworzenie odpowiednich warunków do przepływu powietrza przez złoże.
RODZAJE ZŁÓŻ:
- zalewane
- zraszane
* nisko obciążone
*średnio obciążone
*wysoko obciążone przy pełnym biologicznym oczyszczaniu
*wysoko obciążone przy częściowym biologicznym oczyszczaniu
*bardzo wysoko obciążone przy pełnym biologicznym obciążeniu
*bardzo wysoko obciążone przy częściowym biologicznym oczyszczaniu
- zanurzane
Ścieki poddawane oczyszczaniu w złożach biologicznych są zazwyczaj wstępnie oczyszczane mechaniczne w wyniku: cedzenia na kratach, usunięcia zawiesin mineralnych ( piasku) i sedymentacji wstępnej.
OSADNIKI- służą do usuwania ze ścieków zawiesin naturalnych, lub powstałych po procesie koagulacji i chemicznego strącania związków trudno rozpuszczalnych przez sedymentację. Stosowane do oczyszczania wód podziemnych i powierzchniowych. W osadnikach osadzają się zawiesiny mniejsze głównie organiczne o gęstości 1,2-1,3 g/cm3. Czyli usuwana jest zawiesina łatwo opadająca. Osadniki dzielimy w zależności od sposobu działania na:
- o działaniu okresowym(odstojniki)
- o działaniu ciągłym (osadniki przepływowe)
Osadniki przepływowe można podzielić na:
- os. Konwencjonalne
- wielostrumieniowe
Osadniki konwencjonalne zależnie od kierunku przepływu dzielimy na:
-poziome
*zwykłe
*odśrodkowe ( radialne)
- pionowe ( przepływ od dołu do góry)
- poziomo - pionowe ( przepływ w kierunku ukośnym od dołu do góry)
*wielokomorowe
*dośrodkowe
Osadniki dzielimy ze względu na kształt:
- prostokątne ( nazywane również podłużnymi)
- kwadratowe
- kołowe
Ze względu na przeznaczenie związane z technologiczną funkcją w układzie oczyszczalni :
- samodzielne
- wstępne
- pokoagulacyjne
- wtórne
Osadniki najczęściej stosuje się przed procesem filtracji i po procesie koagulacji
- im ciężar właściwy większy w dobrze zaprojektowanym osadniku usuwamy do 65% zawiesiny
- Efekt jest większy gdy mniejsza prędkość przepływu przez osadnik - dłuższy czas kontaktu.
Miejsce osadników w układzie urządzeń zależy od jakości oczyszczanej wody, gdy jest stosowany proces koagulacji lub strącania chemicznego, to miejsce os. Jest po urządzeniach w których zachodzą te procesy. Woda z osadników jest kierowana na filtry.
OSADNIK WTÓRNY
pośrednie
końcowe
Osadnik wtórny niezbedny element pracy biologicznego oczyszczania scieków. Zadaniem jest usunięcie zawiesiny błony biologicznej lub zawiesiny osadu czynnego. W przypadku osadnika czynneg zadaniem tych jest także zagęszczanie osadu i jego częściowe zwrósenie częsci osadu do komór oczyszczalni
Funkcje technologiczne:
klarowanie oczyszczonych scieków
zagęszczanie osadu nadmiernego
Efektem jest to , że osad jest bardziej odwodniony
OSADNIKI WIELOSTRUMIENIOWE
- są modyfikacją konwencjonalnych, Polegają na podziale głębokiego strumienia cieczy poddawanej sedymentacji na wiele płytkich strumieni płynących oddzielnie w równolegle działających przewodach.
-charakteryzują się krótkim czasem przepływu ( kilka minut)
- efektywność działania wynosi 90-95%
Rodzaje os. Wielostr.
- w układzie przeciwprądowym płaskim
- stromym
- z zasilaniem dolnym
-z poziomym przepływem ścieków
- współprądowym
OSADNIKI ODŚRODKOWE
- woda przepływa w kierunku poziomym, promieniście od środka ku dołowi
- stosowane do oczyszczania bardzo dużych ilości wody
przeważnie o kształcie kołowym, czasami kwadratowe.
Charakterystyczną cechą tych osadników jest to,że prędkość jest zmienna, srednica 15-40m osad jest zgarniany za pomoca zgarniaczy obrotowych do leja osadowego pod studzienką wlotową.
OSADNIKI PIONOWE
- cechą tych osadników jest pionowy kierunek przepływu wody. Budowane są one jako urządzenia o przekroju kołowym, a czasami kwadratowym i są stosowane do małych ilości wody. Służą one do oczyszczania wody z zawiesin kłaczkowatych - zawiesin wytworzonych w procesie koagulacji. Powierzchnia przekroju poprzecznego większe równe 100m2.
Wadą jest : efektywność mniejsza od osadników poziomych.
Ścieki są doprowadzane do pionowej rury środkowej, którą spływają do dolnej części osadnika. Po wypłynięciu z rury środkowej ścieki zmieniają kierunek przepływu i płyną ku górze, a potem odpływają przez przelew umieszczony na obwodzie osadnika.
Sedymentacji ulegają te zawiesiny, których prędkość opadania jest większa od prędkości pionowej wynoszącej ścieki, reszta ścieków są wynoszone z osadnika lub ulegają zawieszeniu w strumieniu ścieków.
Elementy składowe osadnika: obudowa, rura środkowa, koryta odpływowe, koryta służoce do zatrzymywania części pływającej, przewód do usówania osadu. Średnica osadnika do 10 metrów ( może nie dochodzić) wysokośc osadnika 5-10m
OSADNIKI POZIOME
- w osadnikach tych unoszenie cząstek zależne jest od prędkości przepływu wody w osadniku i prędkości opadania
Rodzaje:
- osadnik z komorami osadowymi i hydraulicznym usuwaniem osadu
- z zaganiaczem taśmowym
- tarczowym
Dzielimy na:
- konwencjonalne
- radialne