Рис. 2. Отстойник системы Кремер (с вертикальным движением воды).
Эффект работы тот же, что и у отстойников с горизонтальным движением воды. В зависимости от некоторых деталей устройства различаются системы—Дортмундские, Ней-штадские колодцы, колодцы Кремера и др. Ил из отстойников и осадочных колодцев выпускается для подсушивания на иловые площадки или направляется предварительно в загниватели. п. Беяов.
5»
БАССЕЙНЫ
60
Б. отстойные в канализации; характеристика с био-хим. точки зрения. Отстойники в качестве сооружений предварительной очистки сточных вод оказывают большое влияние на последующую биолог, очистку, поскольку уже в отстойниках начинаются процессы био-хим. распада сточной жидкости и выделенного из нее осадка. Отстойники, конструкция и формы к-рых очень разнообразны, представляют собой Б., рассчитанные на уменьшение скорости протекающей через них жидкости до такой степени, чтобы вызвать выпадение на дно отстойника взвешенных веществ (осадка). При горизонтальном направлении скорость течения обычно колеблется между 1 и 10 мм в секунду; «период обмена» (время прохода жидкости через отстойник)—от 2 до 6 часов . В этих условиях удается задержать от 60 до 75% взвешенных веществ, смотря по концентрации жидкости. Отстойник должен быть обеспечен нек-рым запасом объема для выпадающего осадка и приспособлен для удобного периодического (через 5—15 дней) удаления осадка (см. рисунок 3). Но роль отстойника не ограничивается задержкой взвешенных веществ; своим значительным объемом отстойник выравнивает состав (сглаживает колебания) протекающей через него жидкости, что имеет очень большое значение для спокойной работы окислителей, получающих осветленную в отстойнике жидкость. Чем меньше приток воды на биостанцию и больше колебания ее состава, тем полезнее увеличивать период обмена воды в отстойнике. Не следует забывать и про то, что первичные био-хим. и физ.-хим. изменения сточных вод начинаются еще в подводящих воду каналах и трубах и что эти изменения продолжаются в отстойниках. Сюда относятся гидролитические процессы (напр., гидролиз мочевины), реакции обменного разложения (от примеси производственных или
Рис. 3. Схема отстойника с горизонтальным течением: 1—впуск жидкости; 2—полупогру-шенная перегородка; 3—выпуск осветленной воды; 4—выпуск осадка.
мыльных вод), изменения степени дисперсности коллоидов, их адсорпция, изменения активной реакции (см.). Все эти явления, особенно в случае короткого трубопровода к станции, протекают и в отстойнике. Поэтому понятно, какое значение получает в этом случае увеличение периода обмена, при чем в отстойнике обстановка усложняется био-хим. процессами распада осадка, жидкие и газообразные продукты к-рого поступают в протекающую через отстойник сточную жидкость. Это последнее обстоятельство считается б. ч. неблагоприятным для последующей очистки жидкости, а потому требует возможно частого удаления осадка в «свежем» виде (незагиившим). Такой «свежий» осадок обладает отвратительным запахом, слизистой консистенцией, затрудняющей высушивание, и является приманкой для мух. Это делает обработку «свежего» осадка наиболее слабым и больным местом и в санитарном и в техническом отношении. Только экономия в размерах отстойников заставляет с ним мириться (см. Воды сточные).
В этом отношении значительное преимущество имеет т. н. «септик-тэнк» (septic tank), септический, или гнилостный бассейн, или
Рис. 4. Схема септик-тэнка: 1—впуск жидкости; 2—полупогруженпые перегородки; 3—выпуск осветленной воды; 4— выпуск осадка. На поверхности—всплывающая корка, на дне—гниющий осадок.
просто «септик», задачу к-рого составляет, наряду с выделением осадка (функция Б. отстойного), его био-хим. разрушение. Это достигается путем анаэробных микробиаль-ных процессов и приводит (при благоприятных условиях) к тому, что часть органического вещества (взвешенная и коллоидная) сбраживается с выделением растворимых и газообразных продуктов и объем осадка уменьшается; он утрачивает присущую свежему осадку слизистую консистенцию и легче отдает воду. Что же касается зловония, то для септика характерен запах H2S, выделяющийся и из септика и из осадка. Но т. к. осадок из септика выпускается лишь 1—2 раза в год, то неудобства в этом отношении значительно меньше, чем в случае «свежего» осадка. Септик-тэнк рассчитывается не меньше, чем на 12-часовый период обмена жидкости, а б. ч. на 24 часа, с соответствующей небольшой скоростью течения (см. рис. 4). Объем септика должен быть рассчитай на храпение выделенного осадка между двумя чистками (б. ч. 2 раза в год), т. е., примерно,—на 6-месячное количество осадка, к-рый задерживается в септике несколько сильнее, чем в обычном отстойнике, и к-рый в главной массе распределяется по дну септика (но отчасти всплывает, образуя иногда очень мощную корку). Это заставляет давать септикам достаточную глубину (свыше 2 м). В этих условиях анаэробная обстановка создается во всей толще воды и осадка, за исключением лишь самого поверхностного слоя воды (и корки). Для септика наиболее характерны гидролитические и восстановительные процессы, к-рые сильнейшим образом изменяют природу «осадка». Белки пептонизируются, переводятся в ами-но-соединения и в аммонийные соли. Жиры омыляются. Вообще же, процесс идет в сторону разрушения до С02 некоторой части молекулы органических веществ с выделением восстановленных продуктов в виде сернистых соединений, аммонийных солей,
61
БАССЕЙНЫ
62
солей жирных кислот и сложных углеродистых «гуминовых» веществ. В виде газов выделяются из септика СН4 (метан), Н, С02 и H2S. Восстановительные процессы захватывают кислородные соединения азота (нитраты), S (сульфаты) и Fe. В частности, Fe связывается в осадке H2S, в форме сернистого железа, окрашивающего осадок в черный цвет. Жидкость, вытекающая из септика, может быть прозрачна и бесцветна, но, будучи насыщена H2S, опалесцирует и очень часто, увлекая за собой частички черного ила (чем нарушается процесс отстаивания), окрашивается в темный цвет. В этом случае из септика легко получить жидкость с ббльшим количеством взвешенных веществ и с большей потребностью в О, чем «сырая» сточная жидкость, а потому возможны затруднения с ее последующей очисткой. Распад осадка в правильно работающем септике несомненно уменьшает его объем, но вряд ли больше, чем на 30%. При достаточном удалении от жилья, септик не требует перекрытия, которое часто создается образованием корки. Перекрытие необходимо, если септик расположен близко к жилым домам; тогда зловонные и горючие газы, выделяющиеся из септика, легко дающие с воздухом взрывчатую смесь, требуют хорошей вентиляции под перекрытием септика. Вытяжные трубы не должны иметь связи с дымоходами. При чистке септика особое внимание следует обратить на возможность отравления H2S рабочих, соприкасающихся с осадком и находящихся внутри септика. Это обстоятельство следует вообще иметь в виду при всяких работах в канализационных сооружениях, где имеются отложения осадков. Хорошо перегнивший осадок, удаляемый из септика, довольно быстро отдает воду (сохнет), но он получается сразу в большой массе, требует соответственно большой площади для сушки, в первые дни издает резкий запах H2S и привлекает к себе мух. В последнее время для предварительной очистки фекально-хозяйственных вод септик уступает место более совершенным устройствам, но он далеко не утратил своего значения в случае обработки нек-рых «производственных» вод и даже для фекально-хозяйственных вод находит себе применение тогда, когда требуется «выравнивание» расхода, когда нет шансов на умелую эксплоатацию новейших устройств и когда не очень остро стоит вопрос о запахе.
Комбинацию простого Б. отстойного с септиком (вернее, усовершенствование септика) представляют конструкции двухъярусных отстойников, предложенных в Германии Имгофом (Imhoff, 1907 г.) и в Англии Тревисом (Travis, 1906 г.). Гидролитический бассейн Тревиса (Тревис-тэнк) в своей первоначальной конструкции (г. Норвич) состоит из прямоугольного резервуара, по бокам которого размещены отстойные отделения, сообщающиеся с помощью отверстий с расположенной под ним гнилостной камерой, куда и проваливается через указанные отверстия осадок, выделенный в отстойных отделениях. Этим путем достигается сохранение в «свежем» состоянии осветляемой жидкости. Через отстойник пропускают 4/s всей зкидкости (период обмена около 3 час). Кроме того, в отстойных отделениях подвешены так наз. коллоидоры—деревянные пластинки, создающие большую поверхность для адсорпции из протекающей жидкости коллоидальных примесей, к-рые в форме сгустков соскальзывают с пластинок коллоидора в гнилостную камеру. Через гнилостную камеру постоянно поддерживают проток сточной жидкости в количестве Vs всей массы (период обмена около 12 часов). Это—характерная особенность Тревис-тэнка. Наконец, 4/в осветленной жидкости и 7в из гнилостной камеры смешиваются и сообща проходят третье отделение—гидролитическую камеру (тоже с коллоидором), в к-рой процесс заканчивается. Эффект осветления Тревис-тэнк дает хороший, но, вероятно вследствие сложности конструкции, большого распространения не получил. Относительно количества и качества получаемого осадка сведения очень разноречивы. В г. Лютоне (Англия) отделения бассейна размещены концентрически вокруг центрального колодца, служащего для выпуска ила. (Тревис-тэнки этой формы устроены в Харькове и в Симферополе.)
Конструкция, разработанная Имгофом для очистительных сооружений в районе реки Эмшер (Рурская, область), получила у нас название Эмшерского Б. (Emscher Brurmen) или Эмшерского колодца (см. рис. 5). Э м-шерский Б. в своей типичной форме представляет глубокий резервуар (до 8— 10 м), состоящий из двух цилиндрических Б. с коническим дном. В их верхней части расположено осадочное отделение в виде 1—2 лотков, сообщающихся длинной щелью с нижележащим гнилостным отделением. Время обмена в лотках обычно колеблется от 1 до 3 час. (скорость, как в отстойнике). Иловое (гнилостное) отделение рассчитывается на длительное пребывание ила (от 2 до 6 мес). В Эмшерском Б. нет постоянного протока сточной яшдкости через иловое отделение; сточная жидкость поступает туда лишь периодически, в связи с выпуском части перегнившего ила. Анаэробный распад осадка в иловом отделении Эмшерского Б. в нормальных условиях идет в щелочной среде и характеризуется отсутствием H2S в выделяющихся газах, которые состоят, гл. обр., из метана (до 80%) и С02 (15%). Процесс распада осадка—комбинированное брожение, первую фазу которого составляет образование кислот жирного ряда из белков, углеводов и жиров, вторую фазу— их сбраживание до метана. Процесс идет правильно лишь в случае, если физ.-хим. обстановка благоприятна для обеих групп участвующих в нем микробов. В противном случае, если слабо участие второй группы, процесс распада идет аномально: возникает кислое брожение с выделением H2S, выражающееся всплыванием осадка и вспучиванием его в такой мере, что он попадает в лотки и совершенно нарушает работу Эмшерского Б. Одним из условий правильной работы Эмшерского бассейна является хорошее перемешивание вновь поступающего осадка со старым, хорошо выбродившим. Быстрота распада осадка в сильной степени

Страницы: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 … 181