Пречиствателна станция за отпадни води

A Пречиствателна станция за отпадни води, в Швейцария и Австрия също ЕРА (Пречиствателна станция за отпадъчни води), се използва за пречистване на отпадъчни води, които са събрани от канализационната система и транспортирани до нея.

отпадни

За пречистване на нежеланите компоненти на отпадъчните води се използват механични (наричани още физически), биологични и химични процеси. Съвременните пречиствателни станции за отпадъчни води са съответно тристепенни, като по един тип процес е на преден план във всеки етап на пречистване. Първата пречиствателна станция за отпадни води на континенталната част на Европа е въведена във Франкфурт на Майн през 1882г.

Допълнителни препоръчителни познания

Каква е чувствителността на моята скала?

Ежедневна визуална проверка на лабораторните везни

Постоянно точни тестови тежести благодарение на 12 безплатни съвета

Съдържание

Диаграма на потока

Растителни части

Облекчение от дъжд

Ако дъждовните и отпадъчните води се подават към пречиствателната станция в канализация (смесена система), канализационната мрежа обикновено трябва да се освободи от система за облекчаване на дъждовете, обикновено чрез преливане на дъжд и/или от басейн за преливане на дъжд, така че пречиствателната станция да не бъде претоварена Това може да се направи в канализационната мрежа или в пречиствателната станция. Ако няма такива съоръжения, пречиствателната станция трябва да има по-голям капацитет. За разлика от тях съществува системата за разделяне. Тук мръсната вода се подава към пречиствателната станция по отделен тръбопровод, докато дъждовната вода се насочва през собствения си канал, евентуално след почистване в басейн за избистряне на дъжд, директно към повърхностни води.

Рейк

В гребеновата система отпадъчните води се прекарват през гребло или сито барабан. Груби замърсявания като месечни хигиенни артикули, презервативи, тоалетна хартия, памучни тампони, камъни, но също така листа и мъртви животни се забиват в греблото. Тези груби материали първо биха запушили помпите в пречиствателната станция и, второ, биха нарушили визуално резултата от почистването. Колкото по-тесен е проходът за отпадъчните води, толкова по-едър материал съдържа отпадъчната вода след греблото. Прави се разлика между фини екрани с няколко мм и груби екрани с няколко см широчина на междина. Отсевите се измиват машинно за отстраняване на фекалните вещества, обезводняват се с помощта на пресяваща преса (спестяване на тегло) и след това се изгарят, компостират (тор) или се депонират в депо.

Капан за пясък

Капакът с пясък е утаител, чиято задача е да отстрани грубите, утаяващи примеси от отпадъчните води, като пясък, камъни, стъклени трески или растителни остатъци. Тези вещества биха довели до експлоатационни смущения в инсталацията (износване, запушване). Дизайнът е a

  • Дълъг капан за пясък, а
  • вентилиран дълъг пясъкоуловител, при които мазнини и масла се отлагат едновременно на повърхността
  • Кръгъл капан за пясък или
  • Дълбок пясъчен капан

възможен. Вентилацията на пясъкоуловителя (прикрепен към пода на басейна) създава вихров поток. Вдуваният въздух намалява видимата плътност на отпадъчните води. Поради двата ефекта тежките, предимно минерални твърди вещества (главно пясък) се утаяват на пода на басейна. При дълбоко улавяне на пясък отпадъчните води се вливат в басейна отгоре и поради своята дълбочина имат относително дълго време на задържане, в резултат на което по-тежкият пясък се утаява на дъното на басейна (пясъчна фуния). В съвременните системи пясъкоуловителите се измиват, след като са били извадени от пясъкоуловителя, т.е. освободени от съпътстващи органични вещества, за да се осигури по-добро отводняване и последваща използваемост (например в пътното строителство).

Първичен пречиствател

Мръсната вода тече бавно през първичния утаител. Неразтворените вещества (фекалии, хартия и др.) Се утаяват (субсидируеми вещества) или изплуват на повърхността. Около 30% от органичните вещества могат да бъдат отстранени с него. Възниква Първична утайка, в повечето пречиствателни станции за отпадни води в т.нар Предварително сгъстител идва (вижте схемата по-горе). Заедно с излишната утайка от аеробната система за активиране, тя се сгъстява там: утайката се утаява и излишната вода (мътна вода) се изтегля и връща в по-нататъшния процес на почистване на пречиствателната станция за отпадни води. Удебелената утайка се изпомпва в храносмилателната кула за по-нататъшно анаеробно третиране.

В съвременните системи с азотно отстраняване тази част от системата често се пропуска или е малка, тъй като органичните вещества в отпадъчните води се изискват като редуциращо средство за отстраняване на азот посредством денитрификация (редукция на NO3 до N2) в аноксичната част или аноксичната фаза на биологичния етап.

По същия начин тази част от системата не се използва в пречиствателни станции с едновременно аеробно стабилизиране на утайките в биологичния етап, тъй като в противен случай все още ще се произвежда нестабилизирана първична утайка.

Биологично ниво

В тази част от процеса органичните вещества в отпадъчните води се разграждат от микроорганизми и неорганичните вещества се окисляват частично. За тази цел се изпомпва и въздух (кислород). За тази цел са разработени множество процеси (например процес на активна утайка, процес на филтриращ филтър, процес на реактор с неподвижен слой).

Процес на активна утайка

По-голямата част от общинските пречиствателни станции в Централна Европа се експлоатират, като се използва процесът на активна утайка. По този начин в така наречените басейни с активна утайка отпадните води, които са смесени с активна утайка (маси от люспести, агрегирани бактерии), се разграждат биологично и окислително. Аеробните (консумиращи кислород) бактерии и други микроорганизми разграждат до голяма степен въглеродните съединения до въглероден диоксид и частично ги превръщат в биомаса, а азотът от органичните съединения първоначално се отделя като амоняк от други бактерии и той се окислява до нитрат с кислород (нитрификация). Процесът на активирана утайка се управлява с непрекъснат поток, т.е. отпадъчните води непрекъснато се вливат в резервоара за активна утайка и водата, съдържаща активна утайка, изтича непрекъснато. Добавянето на утаители може също да се използва за отстраняване на хранителния фосфор чрез химични реакции, вероятно чрез едновременно утаяване. Това също подобрява утаяващите свойства на активната утайка във вторичния утаител.

Вторичен пречиствател

Вторичният пречиствател образува технологичен блок с резервоара за активна утайка. В него активната утайка се отделя от отпадъчните води чрез утаяване. Част от утайката се връща в аерационния резервоар (обратна утайка), за да се поддържа концентрацията на микроорганизмите в аерационния резервоар достатъчно висока. В противен случай степента на разграждане би била твърде ниска. Излишъкът (увеличаване на биомасата, излишната утайка) обикновено се изхвърля в предварително сгъстителя заедно с утайката от първичния утаител за по-нататъшно третиране.

Активната утайка трябва да има добри утаителни свойства. Ако случаят не е такъв, например поради масивния растеж на нишковидни микроорганизми, което води до образуване на обемисти утайки, активната утайка се унася от вторичния избистрятел във водното тяло, в което се зауства пречистената отпадъчна вода (т.нар. Получаващи води). Това не само се отразява на водата. Оттогава в резервоара за активиране/вторичната система за избистряне не могат да се задържат достатъчно утайки, ефективността на почистване намалява и това Кална възраст (средното време на престой на биомасата в системата) намалява. Бавно растящите бактерии (например нитрифициращите бактерии, които окисляват амоняка до нитрати) първо са засегнати от такъв провал. Отпадъчните води с лесно разградими органични вещества (например от хранителната промишленост) имат тенденция да образуват обемисти утайки. Връзката нагоре по веригата на малки, негазирани или слабо аерирани басейни пред аерационния басейн (Селектори) може да избегне образуването на обемисти утайки. Специална форма на вторичния пречиствател е фуниеобразният фонтан на Дортмунд.

Процес на фиксирано легло

В процеса на неподвижно легло твърдото вещество с различна форма служи като основа за растежа на микроорганизми, които разграждат замърсителите. Тези твърди вещества се потапят последователно в отпадъчни води и въздух, така че микроорганизмите влизат в контакт както със замърсителите, така и с кислорода, необходим за тяхното окислително разграждане. [1]

Дигестър

Увеличението на биомасата в резултат на разграждането на съставните части на отпадъчните води се отстранява като утайка от отпадъчни води, но най-вече се разгражда в така наречените дигестери при анаеробни (т.е. безкислородни) условия от анаеробни бактериални щамове до усвоена утайка и горив храносмилателен газ (по същество смес от метан и въглероден диоксид). Този процес съответства на генерирането на биогаз в инсталация за биогаз. Дигесторите често са с форма на кула и впоследствие се наричат ​​кула за храносмилане (виж илюстрацията).

Газът за смилане често се използва в пречистена форма (отстраняване на сероводород например) в газови двигатели (или също комбинирани топлоелектрически централи), за да покрие собственото търсене на компанията от електричество (и топлина).

Тогава усвоената утайка е в т.нар Сгъстител за публикации (вижте диаграмата по-горе). Там той се удебелява чрез утаяване с цел допълнително намаляване на обема и водното му съдържание. Мътната вода се отвежда по целеви начин със специални, регулируеми по височина извличащи устройства.

Получената утайка може, ако не съдържа замърсители и отрови, да се използва като органичен тор в селското стопанство. В противен случай той ще бъде допълнително обезводен в лентови филтър-преси, камерни филтър-преси или центрофуги за декантер и ще бъде изгорен в инсталациите за изгаряне на отпадъци или изхвърлен на депата.

Процеси на почистване

1-ви етап Механичен процес предимно от първия етап на почистване. Тук се отстраняват около 20-30% от твърдата (неразтворена) плаваща и суспендирана материя. Адсорбцията, филтрирането и отстраняването се използват при по-широко пречистване на отпадъчни води и управление на промишлени води.

2-ри етап Биологичен процес се използват във втория етап на пречистване на общински пречиствателни станции и за разграждане на органично силно замърсени отпадъчни води при аеробно и анаеробно пречистване на отпадъчни води. Те използват микробиологични процеси на разграждане. Разградимите органични компоненти на отпадъчните води се минерализират възможно най-пълно, т.е.разграждат се при аеробно пречистване на отпадъчни води до неорганични крайни продукти вода, въглероден диоксид, нитрат, фосфат и сулфат. При анаеробното пречистване на отпадъчните води те се превръщат в органични киселини, метан и въглероден диоксид. Това обикновено отстранява въглеродните съединения от отпадъчните води. Органично свързаните азот и амоний също се отстраняват чрез бактериална нитрификация и денитрификация. Фосфорът все повече се елиминира от бактериите в средни и големи пречиствателни станции.

3-ти етап Химичен процес: Абиотично-химичните процеси използват химични реакции като окисляване и утаяване без участието на микроорганизми. При пречистването на битови отпадъчни води те се използват предимно за отстраняване на фосфор чрез валежи. Този процес е много важен, за да се избегне еутрофикация на приемащите води. В допълнение, абиотичните химични процеси се използват за утаяване при управление на промишлени води и за по-нататъшно пречистване на отпадъчни води (напр. Флокулация/валежи/филтрация).

Процесите в пречиствателните станции могат да бъдат описани математически чрез тяхната реакционна кинетика (макрокинетика).

Параметри на натоварване

Еквивалент на популация, съкратено EW, съответства на следните количества:

Обем на отпадъчните води

Натоварването на отпадъчните води на пречиствателната станция преди се приемаше от 150 до 200 литра на жител на ден. Количеството мръсна вода приблизително съответства на консумацията на вода. За ново планиране или предварително планиране сега се определя консумацията на вода за конкретния обект и се прави оценка за бъдещето. Обикновено отпадъчните води възлизат на около 130 литра на жител на ден.

Тази стойност отчита стойностите, обичайни в Централна Европа за плътни канализационни мрежи. За оразмеряването на пречиствателната станция, обаче, обикновено се взема предвид доплащане за чужда вода (течащи канали, изпускане от канализацията и други подобни). Това може да бъде до 100% от натрупването на отпадъчни води. Количеството чужда вода е свързано със свързаната запечатана повърхност и не трябва да бъде повече от 0,15 l/(s * ha).

В смесените канализационни системи (дъждовна вода и отпадъчни води в една канализация) трябва да се вземат предвид подходящите надценки за преработка на дъждовната вода, които обикновено се определят на 100% от дневния пик при сухо време.

За хидравличното изчисление (брой и размер на захранващите помпи) на пречиствателната станция е важен и дневният цикъл на натоварването. Следователно средното дневно натоварване не трябва да се дели на 24 часа, а на по-малък брой (10 до 14) за максималната почасова стойност.

Степен на замърсяване

Стойността на BOD5, биохимичната нужда от кислород по време на период на измерване от 5 дни при стандартни условия, отчита нуждата от кислород, която възниква от окисляването на органични вещества от аеробни микроорганизми. Това е един от така наречените параметри на сумата, тъй като не може да се използва за определяне на разбивката на отделните връзки.
Бактериалното окисляване на амоняк (NH3), амоний (NH4 +) и нитрит (NO2 -) до нитрат (NO3 -), наречено нитрификация, не трябва да се регистрира и по време на измерването се предотвратява от инхибитор като алилтиокарбамид (ATH)

Обичайната стойност за BOD5 е 60 g на жител на ден.

Около 20 g от това могат да бъдат отстранени при първично избистряне чрез утаяване.

Търсене на химически кислород

Химичното потребление на кислород, също съкратено на ХПК, също е един от така наречените параметри на сумата, тъй като не може да определи количествено отделни съединения. Той се определя от окисляването на съставките на отпадъчните води от калиев дихромат и отчита необходимостта от кислород за окисляването на голяма част от органичните вещества. Ако отпадъчните води съдържат и окисляеми неорганични съединения като сулфити, те също се записват като ХПК.
Този параметър се използва и за балансиране на системата.

За ХПК се приема стойност от 120 g на жител на ден.

азот

Азотът се свързва главно органично в суровите отпадъчни води (напр. В протеини, нуклеинови киселини, урея) и под формата на амониеви йони (NH4 +) и, в малки пропорции, също под формата на нитрати (NO3 -) и нитритни йони (NO2 -) пред.

Тук се използват приблизително 10 до 12 g на жител на ден.

фосфор

Фосфорът е органично свързан като фосфатна група и присъства като свободен фосфат.

Тук се приемат около 1,8 g на жител на ден.