2144791799

Zakład Inżynierii Środowiska Wydział Chemii UG - Ćwiczenia Laboratoryjne z Inżynierii Środowiska

Ćwiczenie nr 1 Mechaniczne oczyszczanie ścieków

aktualizacja 15.01.2007r.

MECHANICZNE OCZYSZCZANIE ŚCIEKÓW

Woda używana w procesach technologicznych i w działalności socjalno-bytowej ulega zanieczyszczeniu i powstają ścieki: H2O + X. Zanieczyszczenia o zróżnicowanym składzie fizykochemicznym i stopniu dyspersji oznaczono jako X. Identyfikacja źródła zanieczyszczenia pozwala określić rodzaj ścieków:

-    ścieki bytowo-gospodarcze, które stanowią odpływy kuchenne i z urządzeń sanitarnych,

-    ścieki przemysłowe pochodzące z procesów produkcyjnych (w tym także wody chłodnicze),

-    wody drenażowe dopływające do kanalizacji poprzez zorganizowany system melioracyjny,

-    ścieki deszczowe spływające z powierzchni terenów zlewni, zwłaszcza ulic, placów i dachów,

-    wody przypadkowe i infiltracyjne [1-3].

Procesy oczyszczania ścieków prowadzą do nadania im właściwości fizyko -chemicznych zbliżonych do wód powierzchniowych. Skuteczność pracy oczyszczalni ścieków zależy od stosowanej technologii, na którą składa się:

-    oczyszczanie I stopnia - metody mechaniczne,

-    oczyszczanie II stopnia - metody biologiczne (lub równorzędne chemiczne),

-    oczyszczanie III stopnia - metody chemiczne (usuwanie związków azotu i fosforu),

-    oczyszczanie IV stopnia - odnowa wody (np. wymiana jonowa, odwrócona osmoza) [1-3].

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 [1-5]:

*    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 [1-3]. Przykładowy schemat ideowy mechanicznego oczyszczania ścieków przedstawiono na rysunku 1.

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. Kraty dzieli się na gęste, średnie i rzadkie, ruchome lub stałe. Oczyszcza się je ręcznie lub mechanicznie. 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 5 mm. Unieszkodliwia się je, np. przez kompostowanie lub fermentację w komorach fermentacyjnych. Na sitach usuwa się dalsze 5-10% zawiesin ogólnych.

Piaskowniki - stosuje się do zatrzymywania zawiesin ziarnistych (piasek, żwir).

W przypadku kanalizacji ogólnospławnej stosowanie piaskowników jest konieczne, szczególnie w celu zabezpieczenia pomp w przepompowniach ścieków.