TECHNOLOGIA OCZYSZCZANIA ŚCIEKÓW

Sprawozdanie z laboratorium nr 2

Mechaniczne oczyszczanie ścieków.

Grupa ISiW 4

Zespół nr 1:

Joanna Chodunaj

Data wykonania ćwiczenia: 24.10.2008r.

Data oddania sprawozdania: 6.11.2008r.

Warszawa, 2008

1. Wiadomości ogólne.

Mechaniczne oczyszczanie ścieków polega na usuwaniu zawiesin opadających w procesie sedymentacji.

Oprócz zawiesin w ściekach występują jeszcze substancje pływające i ciała wleczone, które mogą płynąć ze ściekami przy większej prędkości przepływu, ponieważ przy mniejszej ciała te osadzają się na dnie urządzeń. W ramach oczyszczania mechanicznego usunięcia wymagają również substancje pływające.

Zanieczyszczenia mechaniczne, spotykane w ściekach bytowo-gospodarczych to najczęściej: odchody ludzkie, szmaty, papier, odpadki kuchenne i resztki pożywienia. Nadają one ściekom wyjątkowo nieprzyjemny wygląd i powodują dość znaczne zapotrzebowanie tlenu. Mechaniczne oczyszczanie ścieków jest więc konieczne ze względu na wygląd wody w odbiorniku oraz utrzymanie w nim warunków tlenowych.

Zgodnie z obowiązującym prawem w Polsce mechaniczne oczyszczanie ścieków jest konieczne, aby odprowadzić ścieki do wód powierzchniowych. Ścieki te nie mogą powodować w wodzie, do której są odprowadzane, formowania się osadów i piany, zmian naturalnej mętności, barwy i zapachu oraz zmian w naturalnej biocenozie. Nie mogą również zawierać odpadów stałych i ciał pływających.

Mechaniczne oczyszczanie ścieków składa się z kolejnych procesów:

-cedzenie-usuwa ze ścieków substancje pływające i ciała wleczone o dużych wymiarach; obecnie w tym procesie można usunąć zanieczyszczenia o wielkości 5mm; do tego procesu używane są kraty i sita.

-wznoszenie-usuwa ze ścieków zanieczyszczenia pływające, głównie oleje i tłuszcze, które zbierają się na powierzchni ścieków; urządzenia, które służą do ich usuwania to odtłuszczacze i odolejacze.

-sedymentacja-usuwa zanieczyszczenia o małych wymiarach i ciężarze właściwym niewiele większej od wody. Proces ten zachodzi przy malej prędkości przepływu w osadnikach lub w urządzeniach bezprzepływowych (o pracy cyklicznej).

-filtracja-usuwa ze ścieków zanieczyszczenia bardzo drobne.

Skuteczność metod mechanicznego oczyszczania ścieków jest bardzo zróżnicowana i zależy od wielu czynników. Orientacyjnie skuteczność tego procesu można określić na podstawie składu ścieków (w poniższej tabeli opisującej ilość zanieczyszczeń pochodzącej od 1 mieszkańca w ciągu doby wg Imhoffa [g/M d]):

Lp.	składnik	Związki mineralne	Związki organiczne	razem	BZT5
1	Zawiesiny opadające	20	30	50	20
2	Zawiesiny nieopadające	5	10	15	10
3	Substancje rozpuszczone	75	50	125	30
	Razem	100	90	190	60

Wynika z niej, że całkowite wydzielenie ze ścieków zanieczyszczeń opadających daje obniżenie zawartości zawiesin ogólnych o około 70%. Oprócz tego, oczyszczanie mechaniczne obniża wartość BZT₅ nawet o 30%.

Skuteczność ta zależy od rozmiaru i charakteru zanieczyszczeń (zawiesina ziarnista czy kłaczkowata), różnicy gęstości usuwanych zanieczyszczeń i wody oraz czasu osadzania. Jeśli zachodzi potrzeba podwyższenia skuteczności mechanicznego oczyszczania ścieków stosuje się:

-Wstępne napowietrzanie ścieków (efektywniejsze wypływanie zanieczyszczeń na powierzchnię oraz flokulację zawiesin i ich szybsze osadzanie).

-Wstępne napowietrzanie ścieków po dodaniu do nich osadu czynnego (tzw. biokoagulacja ścieków).

W zależności od czasu osadzania istnieje ze względów technicznych umowny podział zawiesin na łatwoopadające i trudnoopadajace. Zawiesiny łatwoopadające to zawiesiny, które opadają na dno doświadczalnego leja Imhoffa w czasie 2 godzin odstawienia w warunkach statycznych.

2. Cel i zakres ćwiczenia.

Celem badań nad procesami jednostkowymi, wchodzącymi w zakres mechanicznego oczyszczania ścieków jest ustalenie przydatności i efektywności poszczególnych procesów (osadzania i flotacji) do oczyszczania danych ścieków.

Ćwiczenie obejmuje próby bezpośredniego osadzania- ustalenie wpływu czasu sedymentacji na stopień usuwania zawiesin i innych wskaźników zanieczyszczeń, ustalenie wpływu czynnika wspomagającego na proces sedymentacji.

Badania opadalności zawiesin łatwo sedymentujących były prowadzone w lejach Imhoffa o pojemności 1 dm³ każdy.

3. Wyniki badania procesu grawitacyjnego zagęszczania osadu:

oznaczenie	Ścieki po sedymentacji grawitacyjnej	ścieki po napowietrzaniu
Wysokość warstwy osadu [cm] po czasie [min]		5 min	7 min	5 min +koagulant
10	15	13	16	35
20	15	12	14	30
30	15	12	14	26
40	15	12	14	25
50	14	12	14	25
60	13	12	14	25
70	13	12	14	24
80	13	12	14	24
90	13	12	14	24
100	13	12	14	24
110	13	12	13	23
120	13	12	13	23

oznaczenie	Ścieki po sedymentacji grawitacyjnej	ścieki po napowietrzaniu
		5 min	7 min	5 min +koagulant
W ściekach surowych:
ChZT	560	-	-	-
Zawiesina ogólna		-	-	-
pH	7,2	-	-	-
Po 1h 45 min:
ChZT	268	320	280	200
Zawiesina ogólna
pH	7,23	7,38	7,63	7,08

------------------------------

l.p.	masa sączków		masa osadu [g]	zawiesina [mg/l]
		suchy [g]			mokry [g]
1	2,137	2,809	0,672	26880
2	2,050	2,216	0,166	6640
3	2,005	2,045	0,040	1600
4	2,013	2,048	0,035	1400

Przykładowe obliczenia:

• Obliczenie procentowego stopnia redukcji zawiesiny ogólnej :

gdzie:

V₃ - objętość zawiesiny ogólnej dla ścieków surowych,

V₄ - objętość zawiesiny ogólnej dla ścieków surowych po sedymentacji.

• Przykładowe obliczenie zawiesiny dla ścieków po sedymentacji:

zawiesina = (różnica mas sączków / ilość ścieków w oznaczeniu)·1000 [mg/l]

zawiesina

-------------------------------

4. Analiza otrzymanych wyników i wnioski.

*pH:

W ściekach surowych pH wyniosło 7,2 a po 1h 45min sedymentacji grawitacyjnej wyniosło 7,23 czyli nieznacznie się zmieniło; nie powinno się zmienić w ogóle, ponieważ nie dodajemy koagulantu, który zwykle obniża odczyn oraz nie napowietrzamy, co zwykle powoduje wzrost pH, ponieważ usuwamy wtedy gazy.

W ściekach, które były napowietrzane przez 5 min pH lekko wzrosło do 7,38; w tych napowietrzanych przez 7 min - wzrosło do 7,63; a w napowietrzanych przez 5 min, gdzie dodaliśmy koagulant `Alf' - zmalało do 7,08. Po napowietrzaniu wartość pH wzrasta, ponieważ usuwamy ze ścieków gazy. Natomiast koagulant obniża pH.

*ChZT:

Wartość ChZT w ściekach surowych wyniosła 560, po 1h 45min sedymentacji grawitacyjnej wartość ta spadła do 268 czyli dobrze usuwają się zawiesiny łatwoopadające. W ściekach napowietrzanych 5 i 7 min wartość ChZT wynosi odpowiednio 320 i 280, czyli jest wyższa od wartości ChZT w ściekach po sedymentacji grawitacyjnej, co oznacza, że napowietrzanie nie było skuteczne w tych ściekach. Jednak w próbie z napowietrzaniem 5 min i dodaniem danego koagulantu wartość ChZT spadła do 200, co oznacza, że koagulant ma dobry wpływ na usuwanie zawiesiny. Doświadczenie z użyciem samego koagulantu, bez wcześniejszego napowietrzania, również mogłoby spowodować podobny spadek wartości ChZT.

*zawiesina ogólna:

---