Аэротенктер

Аэротенктердегі тазарту процесінің тиімділігіне, сапалық жағдайна және белсенді лайдың қышқылдану қабылетіне келесі жағдайлар әсер етеді: лас судың құрамы мен қасиеті, араласудың гидродинамикалық шарты, белсенді лайдың өмір сүру қабілеті, ғимараттағы оттегі режимі, ортаның температурасымен белсенді реакциясы, процесте активаторлардың немесе ингибиторлардың болуы т.с.с. Кейбір шарттар технологиялық режимді реттеу үшін пайдалану процесі кезінде өзгеруі мүмкін.

Аэротенктерде лас суды тазартудың негізгі схемалары.

Лас суды тазарту негізгі технологиялық схемаларға бірінші сатылы аэротенктер, регенерациялық аэротенктер және екінші сатылы аэротенктер кіреді.

Басқа ғимараттарға қарағанда бірінші сатылы аэротенктер пайдалануға қарапайым. Бірақ бірінші сатылы аэротенктерді қолданып ластанған суды тазарту схемасында келесі кемшіліктер бар. Бұндай аэротенктерде белсінді лайдың массасын ұағайту жолмен ағыстарды тазарту процесін күшейтуге болмайды. Технологиялық схеманың кемшілігі құрамында зиян қоспалары бар лас су түскен кезде, белсенді лай микроорганизмдерінің жұмыс істеу қызметі бұзылуы немесе өлуі мүмкін.

Бірінші сатылы аэротенктерде лас судың БПК ₂₀ 50-70%-ке төмендейді. Тұндырылғаннан кейін толық тазартылмаған ластанған су екінші сатылы аэротенкке терең тазартуға жіберіледі.

Ластанған суды екінші сатылы аэротенктерде тазарту регенерациясыз және регенерациямен өндірілуі мүмкін.

Ластанған суды тазалауға әр түрлі ағыс құрылымдары бар аэротенктер қолданылуы мүмкін.

Ағыстың құрылымы бойынша аэротенктер былай жіктеледі:

а) аэротенк-ығыстырғыштар. Мұнда ластанған сумен белсенді тұнба аэротенктің басынан шоғырланып беріліп соңынан әкетіледі. Аэротенк-ығыстырғыштарда ластағыш заттардың концентрациясы дәліздің басында жоғары болғандықтан аэрациялау уақыты азаяды, тотығы жылдамдығы өседі. Бірақ судың құрамы аэротенктің ұзындығымен өзгеруіне байланысты белсенді тұнбаның бейімделу уақыты және жұмыс өнімділігі баяулайды. Сондықтан бұл аэротенктер аз ластанған қала немесе өндіріс суларын тазалауға қолданылады (ОБКт көрсеткіші 500 мг/л дейін болғанда).

ә) аэротенк-араластырғыштар. Мұнда ластанған сумен белсенді тұнбаның әкелуі және әкетіліу аэротенктің ұзын коридорында біркелкі болады және аэротенктегі лас сумен берілген лас су тегіс араласады. Бұл аэротенктер концентрациясы жоғары ластанған суларды тазартуға (ОБКт көрсеткіші 1000 мг/л дейін болғанда), шығындары мен құрамы құбылмалы болған жағдайда қолданылады.

б) ластанған суды біркелкі бытыратып беретін аэротенктер. Мұнда белсенді тұнба коридордың басына беріледі. Ластанған су аэротенктің коридорына бірнеше нүктеден біркелкібытыратып беріліп коридордың соңынан белсенді тұнбамен бірге шоғырланып әкетіледі.

в) ауаны дифференциалды бытыратып беретін аэротенктер. Мұнда ауаны аэротенктің ұзын коридорына дифференциалды таратып береді. Ластанған сумен белсенді тұнба аэротенктің басынан шоғырланып беріліп соңынан әкетіледі. Ауаны аэротенктің коридорына дифференциалды бытыратып берудің техникалық қиындықтарына байланысты бұл түрі көп таралым алмаған.

г) ластанған суды біркелкісіз бытыратып беретін аэротенктер. Аэротенктің бұл түрінде белсенді тұнба шоғырланып дәліздің басынан беріледі, ал ластанған су аэротенктің дәлізіне бірнеше нүктеден біркелкісіз бытыратып беріліп соңынан әкетіледі.

Бұл аэротенктің ерекшелігі белсенді тұнбаның орташа концентрациясы аэротенк-ығыстырғыштарға қарағанда жоғары болады және аэротенк-араластырғыштарға қарағанда тазарған судың сапасы жоғарылайды.

Сурет 2.9 - Аэротенк – тұндырғыш

І – аэрация бөлігі; ІІ – тұндыру бөлігі; 1 – лас суды беру; 2 – ауа беру құбыры; 3 – тазартылған лас суды тастау; 4 – эрлифт; 5 – белсенді лайды әкету құбыры; 6 – лай бункері.

2.12 Екінші сатылы тұндырғыштар және тұнба нығыздағыштар

Екінші сатылы тұндырғыштар аэротенкпен тазарған су арқылы түсетін белсенді лайды болмаса биологиялық сүзгіштерден түсетін биологиялық үлпекті тоқтату үшін қызмет етеді.

Екінші сатылы тұндырғыштар тік, көлденең және радиалды болады. Өткізу мүмкіншілігі ықшам станцияларда тік, ал үлкен және орташа станцияларда көлденең және радиалды екінші сатылы тұндырғыштар пайдаланылады. Тік екінші сатылы тұндырғыштардың конструкциясы бірінші сатылы тұндырғыштардан айнымайды, бірақ, биіктігі төмендеу болады.

Сурет 2.10 - Екінші сатылы радиалды тұндырғыш

1 – лас су әкелу құбыры, 2 – металдан жасалған бағыттаушы цилиндр, 3 – жинау науасы, 4 – тұнба жиғыш, 5 – белсенді тұнбаның кері қайту құбыры, 6 – сарқыту құбыры, 7 – тұнба денгейін өлшейтін датчик, 8 – электр сымының құбыры, 9 – тастау камерасы, 10 – лас су әкету құбыры.

Екінші сатылы тұндырғыштарда тұнған белсенді лайдың ылғылдылығы 99,2 – 99,5 % болады. Бұл лайдың негізгі бөлігі регенерацияға түсіп қайтадан аэротенкке беріледі – бұл лай рециркуляциялы лай деп аталады. Микроорганизмдердің қызмет ету нәтижесінде белсенді лайдың үздіксіз көбейгендіктен артық белсенді лай пайда болады. Бұны рециркуляциялы лайдан бөліп келесі өңдеу ғимаратына (метантенкке, сусыздандыратын қондырғыға және ауылшаруашылықта пайдалану үшін) жібереді.

Жоғары ылғалды артық белсенді лайдың үлкен массасын метантенкке жіберу тиімсіз болғандықтан, оны қосымша нығыздайды. Бұл ғимарат тұнба нығыздағыш деп аталады. Қазіргі кезде аэрация бекеттерінде тұнба нығыздағыштар міндетті түрде керек.

Белсенді лайдың өсуі тазартылатын судың құрамындағы қалқымалы және еріген заттарға, бірінші сатылы тұндырғыштардың жұмыс істеу тиімділігіне байланысты. Бірінші сатылы тұндырғыштар неғұрлым жақсы істесе, соғұрлым белсенді лайдың артығы аз болады.

Тұнба нығыздағыштың жалпы ауданы былай анықталады:

F_жал=F_пайд+f_құб, м² (2.9)

мұндағы F_пайд – нығыздағыштың пайдалы ауданы, м²;

f_құб – орталық құбырдың ауданы, м².

Тұнба нығыздағыштың диаметрі былай анықталады:

(2.10)

мұндағы n – қабылданға тұнба нығыздағыштың саны.

2.13 Ластанған суды залалсыздандыру

Лас суды зарарсыздандыру, құрамында патогенді (ауру тарататын) микробтарды жою үшін және суатқа тазартылған суды тастаған кезде осы микробтар жұғу қаупін жою үшін өндірілген.

Лас суды тұндырса да, не жасанды биологиялық тазартса да патогенді микробтардың толық жойылуы мүмкін емес. Жасанды биологиялық тазарту ғимараттарында (биосүзгіде және аэротенкте) бактериялар 91-ден 98 %-ке дейін жойылады. Сондықтан механикалық және жасанды биологиялық тазартқаннан кейін суатқа тастау алдында лас суды зарасыздандыру керек. Су құрамында қалқымалы заттар болмаған жағдайда ғана ол тиімді болуы мүмкін. Бактерия Coli бойынша анықталатын зарарсыздандырудың тиімділігі практикада 100 % болу керек. Бактерияның жоюдың сенімді тәсілі биологиялық тазартудың жер қабатты тәсілі (суландыру алаңдарында және сүзу алаңдарында) болып келеді. Бұл жағдайда дезинфекцияның қажеті жоқ.

Лас суды дезинфекциялау әр түрлі тәсілдермен жүргізілуі мүмкін. Бірақ хлорлау солардың ішінде көп тарағаны.

Лас судың тазартылған құрамы біркелкі емес, сондықтан судағы артық хлорды бақылап отыру және оның концентрациясын берілген санының шегінде ұстап отыру керек. Лас судағы артық хлордың анықтамасы иодометриялық тәсілмен жүргізіледі.

ҚН және Е бағына отырып, белсенді хлордың дозасын былай қабылдайды:

а) механикалық тазартқаннан кейінгі лас су үшін 10 г/м³;

б) аэротенктерде немесе биік жүктелген биосүзгілерде тазартылған лас су үшін 5 г/м³;

в) толық тазартылған лас су үшін 3 г/м³.

Лас суды дезинфекциялау үшін қажет белсенді хлордың жалпы саны былай анықталады:

(2.11)

мұндағы а – белсенді хлордың дозасы, г/м³;

Q_мах – судың максималды шығыны, м³ /сағ.

2.14 Түйістіруші резервуарлар

Түйістіруші резервуарлар ластанған сумен хлорды немесе басқа дезинфекциялайтын түйістіру үшін арналған.

Түйістіруші резевуар ретінде түбінің ылдилығы 0,05 –ке тең қығышсыз көлденең және тік тұндырғыштар қолданылады. Лас сумен хлорды түйістіру ұзақтығын максималды есептік ағын кезінде 30 минутке тең етіп қабылдайды. Сол уақыт ішіне суатқа әкетілетін құбырларда және каналдарда өтетін хлор мен судың түйісу уақыты да есепке түседі.

Биосүзгілерде және аэротенктерде тазарған лас суда ерімеген қоспалар көп болғандықтан түйістіруші резервуарларды екінші сатылы тұндырғыштардан кейін орнатады.

Түйістіруші резервуарда түсетін тұнбаның көлемі дезинфектанттың түріне, оның дозаларына және лас суды қосымша тазарту дәрежесіне байланысты. Лас суды сұйық хлормен дезинфекциялаған кезде механикалық тазартудан өткен суда тұнбаның көлемі – 0,08 л, толық биологиялық тазартудан кейін аэротенктерде – 0,03 л, биосүзгілерде 1 адам басына тәулігіне 0,05 л, хлорлы әкпен дезинфекциялаған кезде тұнбаның көлемі 2 есе көп шығады.

Тұнбаның ылғалдылығы орташа есеппен 96 % құрайды. Тұнба түйістіруші резервуарлардан гидростатикалық қысыммен шығарылады. Тұнбаны сусыздандыру оны қосымша ашытусыз болуы мүмкін. Түйістіруші резервуарларда лас суды қосымша тұндыру тұнба бөлінуіне әкеледі және сонымен қатар суды тазартудың жалпы дәрежесін жоғарылатады. Тұнбаға түскен лай түйістіруші резервуардан шығарылып метантенкке ашытылуға жіберіледі. Құрамында хлор болған тұнбаны метантенктерге жіберуге болмайды, себебі метантенктердегі микроорганизмдер біртіндеп жойылып кетуі мүмкін.

2.15 Тазартылған суды суаттарға шығару

Тазаланған суды суатқа шығарудың екі түрін қолданады:

а) жағалауға шығару;

б) арнаға шығару.

Жағалауға шығару батырылған және батырылмаған болып екі түрге бөлінеді. Батырылған шығарулар үшін лас су шығатын жер суаттың деңгейінен төмен болатын жағалау құдықтар орнатылады. Лас суды жағалауға шығарудың салу құны арнаға шығару құнынан төмен. Ластанған суды шығару баулықтары цилиндрлі, эжекторлы, ұнғалы ашық шашырататын және арнаға шашырататын болып бөлінеді. Егер цилиндрлі шығару қолданылса, цилиндрлі камераның ұзындығы былай анықталады:

(2.12)

Мұндағы Q - өзендегі судың шығыны;

V₀, Н – орташа жылдамдық және шығару зонасындағы өзен тереңдігі;

D – цилиндрлі амераның диаметрі;

к – коэффициент; Н/ D> 3 болса, к=Н/Н- D, Н/ D < 3 болса, к= 1,5.

Цилиндрлі камераның диаметрін D=2…3d деп қабылдаймыз, мұндағы d – ұңғының диаметрі.

Ластанған суды қолайлы режимде шығару үшін суды әкелетін құбырдағы ағыс жылдамдығы 2-3 м/с тең болу керек. Цилиндрлі камераның максималды ұзындығы суды біркелкі шығару үшін 10 D-ден аспау керек.

3 ТҰНБАЛАРДЫ ӨҢДЕУ ЖӘНЕ ПАЙДАЛАНУ

Қаланың лас суларын, механикалық және биологиялық тазарту нәтижесінде тазартатын ғимаратттарда әртүрлі минералдық және органикалық заттардан тұратын тұнбалар пайда болады. Ол – торларда ұсталынатын қалдықтар, бірінші сатылы тұндырғышта тұнатын тұнба, аэробты биологиялық су тазартқыш ғимаратында пайда болатын белсенді лай.

Тұнбаның жалпы көлемі өңдеуге берілген судың 1 % - нан аспайды, соның ішінде белсенді лайдың есебіне өнген тұнбаның 60-70% келеді.

Тұнбаның ылғалдылығы 92-96% нашар қышқылды реакциясы болады, үлкен дәрежеде микроорганизмдермен қаныққан (оның ішінде патогенділермен) және құрамында гельминттердің жұмыртқалары болады. Шикі тұнбаны өңдеу және ашыту үшін үш түрлі ғимараттар қолданылады:

1) септиктер – лас су шығыны 25 м³ / тәу. Дейін бөлек орналасқан объектілерден және кіші мекен-жайлардан шыққан лас суды қосымша өңдеу үшін қолданады.

Септиктер жоспарда төртбұрышты немесе баяу ағыс кезінде қалқыма заттар түсетін дөңгелек тәрізді резервуар болады. Түскен тұнба резервуарда 6 айдан 12 айға дейін аэробты шіріту үрдісі жүреді. Лас судың қозғалу жылдамдығын азайту үшін және тұнбаның келу ұзақтығының мүмкіндігі үшін септиктердің көлемі өте үлкен болу керек. Мұның артықшылығы, ол судағы араласпаған заттардың ұсталу жоғары.

2) екі қабатты тұндырғыштар – лас суды тұндыру үшін, түскен тұнбаны ашыту және нығыздау үшін қолданады. Олар түбі пирамида тәріздес төртбұрышты немесе цилиндрлі ғимарат. Ғимаратттың жоғарғы бөлігінде тұнбалы науалар орналасқан, ал төменгі бөлігі батпақты камера болып келеді.

Лас су ағатын тұнбалы науа көлденең тұндырғыштың функцияларын жасайды және сонда қалқымалы заттар шөгеді. Тұнба түскен қабырға бойымен жылжып барып науаның төменгі бөлігімен ені 0,15 м болатын тесік арқылы лайлы камераға түседі. Тұнбала науалардың тереңдігін 1,2 – 1,5 м етіп қабылдайды, себебі үлкен тереңдікте су ағысы біркелкі болмайды.

Екі қабатты тұндырғыштар дұрыс жұмыс істегенде тұнбаның түсу үрдісі иіс шығу, газ тәріздес өнімдерді бөлмей шығарады.

Екі қабатты тұндырғыштың лай бөлігін (тұнба бөлігін) жерге тереңдетеді немесе жан – жағын құммен жабады. Ғимараттың жоғарғы жағын қыстың күні қалыңдату керек.

3) метантенктер – жоспарда цилиндрлі темір бетонды резервуар, түбі және жоғарғы беті конус секілді болып келеді. Жоғарғы жағында газ жиналатын қақпақ болады.

Метантенкте негізгі қондырғылардың көмегімен тұнба ысытылып және араласып тұрады. Температураға байланысты тұнба ашытылып екі үрдіс өтеді.

1. Мезфильдік ашыту, ол температура 30 – 35 ⁰С болғанда;

2. Термофильдік ашыту, ол температура 50 – 55 ⁰С болғанда болады.

Термофильдік ашыту арқылы тұнбаны дегельминтизациялау толық болады, ал мезофильдік шартта негізгі артықшылығы ол процесті жылумен қамту және газды жағу арқылы тұнбаны ашыту.

Ашыту үрдісінен кейін араласқан тұнбаның жалпы ылғалдылығы 96,2 – 97% болады. Минералдандыру үрдісінде немесе ашытқан кезде әртүрлі газ және су бөлінеді. Газдың құрамында 65% метан, 33 % көмірқышқыл газы, 2 % - NH₂ болады.

Сурет 2.11 – Метантенк

1 – жүктеме құбыры, 2 – ашыған тұнба шығаратын құбыр, 3 - әкету құбыры, 4 – термометр, 5 – сорғыштың сору құбыры, 6 – ысыту құбыры, 7 – жуу құбыры.

3.1 Тұнба алаңдары

Тұнбаларды оңай және қарапайым сусыздандыру тәсілі тұнба және нығыздағыш алаңдарында табиғи құрғату болып келеді.

Тұнбаның ылғалдылығы жерге сіңеді, бірақ жартысынана көбі булану арқылы жойылады. Сондықтан тұнбаның көлемі азаяды. Құрғатылған тұнба ылғал жердің құрылымын алады. Оны күрекпен көлікке тиеп қажетті жерге жеткізіп, пайдалануға болады.

Тұнба алаңдарын дренажсыз табиғи негізінде мынадай жағдайларда қолданады:

· Жер қабатында жақсы сүзгіш қабілеті болғанда;

· Жер асты су деңгейі картаның жоғарғы деңгейінен кемінде 1,5 м тереңдікте болғанда;

· Санитарлық шарттар бойынша дренажда сіңген суларды жер қабатына шығаруға болатын болса.

Тазарту бекеттерінде тиімді пайдалану мақсатында жеке картаның енін 10 м – ден аз етіп қабылдайды. Үлкен бекеттерде картаныңені 35-40м болады. Картаның өлшемдер қабатының қалыңдығы 0,25 - 0,3 м жазда және 0,5 м қыста бір рет шығарылатын тұнбаны сыйдыру есебімен жасау керек.

Қазіргі кезде үлкен тазарту бекеттері үшін тұнба алаңдарында тұнбаны құрғату ылғи мүмкін бола бермейді, себебі үлкен алаңдарды қажет етеді. Тұнба алаңдарынан иіс пайда болып, шыбындар көбейеді. Сондықтан үлкен бекеттерге тұнбаны сусыздандыру үшін вакуум – сүзгілерді, центрифугаларды және сүзгі – нағыздау қолданылады.

4 ЛАСТАНҒАН СУДЫ ЖЕР АСТЫ СҮЗГІЛЕРІМЕН ЖӘНЕ

СУАРУ АРҚЫЛЫ ТАЗАЛАУ

Лас суды жер қыртысымен тазарту тәсілдері жер қыртысының өзі тазартылу қабілетіне негізделген.

Суландыру алаңдары дегеніміз лас суды тазартуға арналған, арнайы дайындап жоспарланған жер бөлігі. Егержер бөлігі лас суды тазарту үшін ғана арналған болса, онда сүзу алаңы деп атайды. Лас суды жер қыртысы арқылы сүзгенде оның жоғарғы қабатында қалқымалы және коллоидты заттар ұсталынады.

Суландыру мен сүзу алаңдарында лас суды тазарту дәрежесі қыс мезгілінде баяулайды және төменгі температурада биологиялықүрдістердің тоқтатылуына әсер етеді. Бұл мезгілде алаңдар қойма қызмет атқарады.

Суландыру алаңдарын жасағанда:

· Санитарлық – ластанған суды тазартуды;

· Ауылшаруашылық – ылғал көзді ретінде лас суды пайдалану, ал ондағы ұсталған заттарды тыңайтқыш ретінде пайдалануды ескереді.

4.1 Биологиялық тоғандар

Биологиялық тоғандар өзі тазартылатын үрдістерге негізделген, лас суды биологиялық тазарту үшін жасанды жаратылған суаттар.

Жақсы сүзетін жер қыртысы жоқ кезде биологиялық тоғандар лас суды тазарту үшін өз бетінше ғимараттар ретінде пайдалануы мүмкін.

Тоғандарды, су қалыңдығы қызып жақсы араласу үшін 0,5 метрден 1 метрге дейін тереңдікте жасайды. Биологиялық тоғандар жасанды биологиялық тазарту ғимараттарына қарағанда бактериалардан өзі тазартылудың жоғарғы тиімділігін қамтиды. Ішек таяқшаларының саны тоғандағы бастапқы құрамынан 95,9 – 99,9 % - ке төмендейді.

Тоғанның жақсы жұмыс істеу уақыты жылы мезгілде болады, егер судың температурасы 6 ⁰ С – тан төмен болса, онда тоғанның жұмыс істеуі тез нашарлайды. Суға оттегі кірмейтін уақытта, яғни температура төмендеп су бетінде мұз пайда болғаннан кейін, органикалық заттың қышқылдану процесі болмайды. Бұл мезгіде тек қана лас судың қатуы мүмкін.

Биологиялық тоғандардың келесі түрлері болады:

1) балықты су тоғандар,

2) көп сатылы тоғандар;

3) лас суды жете тазарту үшін қолданылатын тоғандар.

Балықты су тоғандары болғанда, тұндырғышта мөлдірлетілгеннен кейін лас суды өзен суымен 1:3 – 1:5 пропорциясымен араластырып, органикалық заттардың қышқылдану үрдісі жүріп жатқан бір сатылы тоғанға жібереді. Лас судың жүктемесі 125 – 300 м³/га тәу. Әр тоғанның өлшемі 0,5 – 7 га. Тазартылу ұзақтығы (қоспа есебімен) 8 – 12 күн. Тоғанда балық өсіруге болады.

Көп сатылы тоғандарда лас суды мөлдірлетуден кейін таза су қоспай тоғанға жібереді. Бұл тоғандағы лас судың тазарту ұзақтығы бірінші түрден көп, су алмасу 30 тәулікке дейін болады.

Қоспасыз тоғанның құрылыс және пайдалану шығындары таза су қосылған тоғаннан аз болады.

ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТЕР

1 Журба М.Г. Водоснабжение. - Вологда-Москва, 2001.

2 СНиП РК 4.01.02-2001. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. - Астана, 2002г.

3 Жұмағұлов Н.Ж. Сумен жабдыктау. - Алма-Ата: Бiлiм, 1995.

4 Абрамов Н.Н. Водоснабжение. - М.:Стройиздат, 1982-440с.

5 Николадзе Г.И. Технология очистки природных вод. - М.:Строииздат, 1988-479с.

6 Кульский Л.А., Строкам П.П. Технология очистки природных вод. - Киев,
Вища школа, 1986.-352с.

7 ГОСТ 2814-82 Вода питьевая. - М.: Стандартгиз, 1983.

8 Яковлев С В., Карелин Я.А., Ласков Ю.М., Калицун В.И. Водоотведение и
очистка сточных вод. - М.: Стройиздат, 1996.-704с.

9 Яковлев СВ., Воронов Ю.В. Водоотведение и очистка сточных вод,- М.:
Стройиздат, 2002.-704с.

10 Ю.М. Ласков, Ю.В. Воронов, В.И. Калицун. Примеры расчетов канализационных сооружений. М:: Стройиздат 1987-55б.

11 СНиП 2.04.03.85. Канализация. Наружные сети и сооружения. - М.: Госстрой СССР, 1985.-72с.

12 М.П Лапицкая, Л.И Зуева Очистка сеточных вод. Примеры тасчетов. Минск, Высш – 1983.-255б.

13 Қ. Нысанбаев Шайынды суларды тазартып пайдалану жолдары. Алматы 1994ж.-226б

Поиск по сайту: