43.2. Совместная биологическая (биохимическая) очистка производственных и бытовых сточных вод

Основными показателями, определяющими возможность биологической очистки производственных сточных вод, являются:
- способность органических веществ сточных вод разрушаться биохимически;
- величина концентрации загрязнений в очищаемой воде;
- наличие необходимых биогенных питательных веществ (соединение азота, фосфора, калия);
- наличие веществ, способных оказывать токсическое воздействие на микроорганизмы;
- активная реакция рН;
- температура.

Большинство видов производственных сточных вод в том или ином отношении не соответствует требованиям биохимической очистки и нуждается в специальной предварительной подготовке или разбавлении чистой водой.

Биологическая очистка производственных сточных вод осуществляется на тех же сооружениях, что и биологическая очистка бытовых сточных вод (аэротенки и биофильтры, а также поля фильтрации). В отдельных случаях возможно применение двухступенчатой биологической очистки.

Выбор типа сооружений производится с учетом количества сточных вод, вида и концентрации загрязняющих веществ, изменения их состава во времени и скорости биологического окисления, а также требований к качеству очищенной воды.

Наиболее легко управляемыми сооружениями являются аэротенки, поэтому при равных с другими сооружениями технико-экономических показателях их целесообразнее всего применять для биологической очистки производственных сточных вод.

Детальная информация прокольщик грунта у нас.

Расчет и конструирование сооружений биологической очистки производственных сточных вод аналогичны расчету и конструированию сооружений, применяемых при биологической очистке бытовых сточных вод.

Исходными данными при расчетах служат результаты анализа сточных вод и, в частности, показатель БПКполн или в отдельных случаях ХПК. Соответствующие значения их для отдельных видов органических веществ приведены в табл. 4.2.

Предварительная обработка (очистка) производственных и бытовых сточных вод может производиться совместно или раздельно для каждого вида сточных вод, причем в последнем случае производственные сточные воды в зависимости от их характера могут подвергаться механической или химической обработке, а бытовые — только механической.

Совместная механическая очистка допускается, если характер загрязнения производственных вод не нарушает последующий биологический процесс или процесс обработки осадка. Совместная механическая очистка допускается также в случае незначительного количества производственных зод по отношению к бытовым, когда они не влияют на работу сооружений.

В остальных случаях производственные и бытовые сточные воды должны направляться на очистные сооружения и очищаться раздельно. Допустимая концентрация некоторых органических веществ, поступающих с производственными сточными водами на городские очистные сооружения с аэротенками, приводится в табл. 43.2.

Средняя скорость окисления многокомпонентных смесей должна приниматься по экспериментальным данным; при их отсутствии для расчетов продолжительности аэрации допускается принимать скорость окисления как средневзвешенную величину скоростей окисления веществ, входящих в многокомпонентную смесь.

При отсутствии данных по БПК и ХПК рекомендуется определить ХПК стока на основании стехиометрического расчета по отдельным органическим загрязнителям; БПКполн при этом способе принимается приблизительно равной 0,8 ХПК.

Для ориентировочных расчетов сооружений биологической очистки при отсутствии данных можно принимать БПКполн для производственных сточных вод 1,5—2 г на 1 г загрязнителя.

Допускаемые концентрации веществ, указанных в табл. 43.2 и 43.3, при необходимости надлежит снизить для обеспечения ПДК вредных веществ в водоеме после сброса очищенных вод; при этом учитываются эффект очистки сточных вод и степень разбавления их водой водоема.

В тех случаях, когда сточные воды содержат несколько видов токсичных веществ, расчет очистных сооружений ведется по наиболее сильнодействующему из них при этом допускаемая концентрация остальных веществ уменьшаете примерно, на 50%, а при наличии в сточных водах солей тяжелых металлов — на 70%.

При наличии в сточных водах комплекса загрязняющих веществ, имеющих однотипные лимитирующие показатели, сумма отношений концентраций каждого из этих веществ к соответствующему ему значение ПДК не должна превышать единицы.

При содержании в производственных сточных водах токсичных веществ, не поддающихся биологическому разрушению при концентрации, превышающей ПДК, перед сбросом в водоем или возвратом для повторного использования они должны быть предварительно очищены физико-химическими методами с целью удаления токсичных веществ или снижения их концентрации.

Для надежной работы сооружений биологической очистки необходимо обеспечить:
- полнее обессмоливание сточных вод и максимальное извлечение жиров;
- сохранение в смеси сточных вод 6,5≤рН8,5;
- по возможности полное удаление из производственных сточных вод до смещения их с бытовыми взвешенных органических, минеральных или волокнистых веществ;
- содержание вредных веществ в пределах, допустимых для жизнедеятельности микроорганизмов-минерализаторов;
- содержание растворенных минеральных солей в смеси сточных вод не более 10 г/л;
- верхний предел температуры сточных вод не более 30° С, нижний — 6° С. При двухступенчатой очистке допускается повышение температуры сточных вод на первой ступени до 40° С.

В табл. 43.3 приводятся допустимая концентрация и степень удаления нефтепродуктов, поверхностно-активных и других веществ, а также некоторых металлов при поступлении их на сооружения полной биологической очистки.

Поддержание оптимальной температуры общего стока может быть достигнуто путем охлаждения производственных сточных вод на охлаждающих устройствах и добавления условно чистых вод. С этой целью наиболее эффективно применять продувку оборотного цикла охлаждения с возможностью забора горячей или охлажденной воды.

Формула для определения продолжительности аэрации (см. гл. 27) справедлива при среднегодовой температуре сточных вод 15° С. При иной среднегодовой температуре сточных вод t° продолжительность аэрации, вычисленная по этой формуле, должна быть умножена на отношение 15/t°С.

При повышении температуры с 20 до 30° С количество воздуха, подаваемого на очистные сооружения, следует увеличивать в 1,2 раза; до 32° С — в 1,25 раза; до 35°С — в 1,5 раза; до 37—39° С — в 1,7—2 раза.

Смесь производственных и бытовых сточных вод должна содержать биогенных элементов не менее 5 мг/л по азоту и 1 мг/л по фосфору на каждые 100 мг/л БПКполн смеси.

БПКполн общего стока, направляемого на биологическую очистку, должна быть не более 500 мг/л для биофильтров и аэротенков-вытеснителей и 1000 мг/л для аэротенков-смесителей.

Требования к производственным сточным водам, подлежащим биологической очистке в смеси с бытовыми сточными водами, допускается уточнять по экспериментальным данным или данным аналогичных предприятий.

Если производственные сточные воды не отвечают указанным требованиям, то они должны быть предварительно подготовлены для совместной очистки.

Для установления возможности биологической очистки сточных вод в каждом частном случае необходимо знать максимальные концентрации токсических веществ, находящихся в воде и влияющих на процесс биохимического окисления, а также на работу очистных сооружений. С этой целью можно использовать справочное пособие «Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе и воде» (М., Химия, 1975).

Прием производственных сточных вод на городские очистные сооружения регламентируется «Инструкцией по приему промышленных сточных вод в городскую канализацию», разработанной в 1978 г. НИИ коммунального водоснабжения и очистки воды АКХ им. К. Д. Памфилова и согласованной с Министерством мелиорации и водного хозяйства СССР и Минздравом СССР.

Допустимая концентрация в воде растворенных солей при биологической очистке обусловливается их ПДК при выпуске очищенных сточных вод в водоемы, поскольку содержание солей в процессе счистки практически не снижается. Общее солесодержание в воде водоема не должно превышать 1000 мг/л, а в воде, поступающей на очистку, — 10 г/л.

Производственные сточные воды, содержащие вещества, не удаляемые на городских очистных сооружениях, и вещества, для которых в настоящее время отсутствуют данные об эффективности их биологической очистки, должны подвергаться на предприятиях локальной очистке до концентрации, которая с учетом последующего разбавления в городской канализации и водоеме обеспечит в пунктах водопользования качество воды, соответствующее требованиям «Правил охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами». При этом концентрация веществ в смеси производственных и бытовых сточных вод, поступающих на очистные сооружения, не должна быть выше допустимой для биологической очистки.

Сброс, удаление и обезвреживание сточных вод, содержащих радиоактивные вещества, должны осуществляться в соответствии с «Правилами охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами» и действующими нормами радиационной безопасности. Совместная биологическая очистка производственных и бытовых сточных вод не рекомендуется, если:
- производственные сточные воды после очистки могут быть использованы, а в смеси с бытовыми их применение исключается;
- очищенные бытовые сточные воды могут быть использованы, а в смеси с производственными их применение невозможно;
- разбавление бытовых сточных вод производственными увеличивает нагрузку на водоем, так как содержание остаточных загрязнений превышает допустимое (например, остаточные нефтепродукты);
- время очистки производственных сточных вод намного больше, чем бытовых (например, вследствие различных скоростей окисления);
- осадок производственных или бытовых сточных вод может быть утилизирован, а осадок смешанного стока невозможно использовать;
- в воде присутствуют вещества, не допускающие хлорирования (например, фенолы).

Для обеспечения надежной работы сооружений биологической очистки рекомендуется:
- производственные сточные воды на очистные сооружения подавать по самостоятельной сети;
- на площадке очистных сооружений иметь обводные коммуникации для аварийного сброса производственных вод, минуя сооружения биологической очистки, что обеспечит бесперебойность очистки бытовых сточных вод;
- на случай аварийных сбросов предусматривать возможность биологической очистки производственных сточных вод отдельно, от бытовых с подачей активного ила от действующих сооружений очистки бытовых сточных вод;
- учитывая меняющуюся технологию предприятий и характер производственных стоков, выделять в составе сооружений биологической очистки монтажно-наладочную технологическую линию аэротенк — вторичный отстойник — иловое хозяйство;
- при неравномерном поступлении или непостоянной концентрации производственные сточные воды предварительно усреднять;
- при повышенном содержании в сточных водах трудно оседающих примесей предусматривать их предварительную аэрацию или биокоагуляцию;
- применять раздельную механическую очистку производственных и бытовых сточных вод, если производственные стоки взрывоопасны, или методы обработки осадков производственных и бытовых сточных вод различны;
- при БПКполн сточных вод 1000 мг/л и выше применять двухступенчатую схему очистки (бытовые сточные воды при этом поступают только на вторую ступень). Биогенная подпитка первой ступени при необходимости производится за счет бытовых сточных вод либо путем применения реагентов в минимально необходимом объеме.

При разбавлении производственных сточных вод до их очистки необходимо иметь в виду следующее: разбавление должно быть минимальным по диктующему ПДК токсичных веществ в сточных водах, поступающих на очистные сооружения; для разбавления следует использовать в первую очередь очищенные сточные воды при условии снижения в них концентрации диктующего загрязнения до допустимого.

При разбавлении производственных сточных вод бытовыми сточными водами необходимо учитывать возможность дальнейшего использования смеси этих вод в производстве.