Вторичные отстойники устанавливают после биофильтров для задержания нерастворенных (взвешенных) веществ (представляющих собой частицы отмершей биологической пленки) и после аэротенков для отделения активного ила от очищенных сточных вод. В качестве вторичных применяют горизонтальные, вертикальные и радиальные отстойники (см. раздел 1.1.2).
Основная масса активного ила, отстоявшегося во вторичном отстойнике, должна перекачиваться снова в аэротенк. Однако активного ила осаждается больше, чем нужно для повторного использования, поэтому его избыточное количество следует отделять и направлять на утилизацию. Избыточный ил при влажности 99,2% составляет 4 л/сут на одного жителя и имеет большую влажность, чем сырой осадок из первичного отстойника, что увеличивает общий объем осадка. Нормы проектирования канализации (СНиП 2.04.03-85) предусматривают (в зависимости от вида осадка ила или биопленки) различное время пребывания и скорость движения потока в отстойнике. Например, продолжительность отстаивания во вторичных вертикальных отстойниках, устанавливаемых после аэротенков, принимается 2 ч по максимальному расходу воды, а вертикальная скорость подъема жидкости - 0,5 мм/с, для отстойников после капельных биофильтров - 0,75 ч, а скорость подъема воды - 0,5 мм/с.
Основные отличия первичных отстойников от вторичных заключаются в следующем:
у вторичных отстойников нет устройств для сбора и удаления жировых и других плавающих веществ;
как правило, применяется разная система откачки осадка (илососы во вторичных отстойниках).
Работу отстойников оценивают по выносу взвешенных веществ, концентрации возвратного ила и влажности осадка. Эти показатели характеризуют его основные функции:
отделение очищенной воды от активного ила;
уплотнение ила.
Управление работой вторичного отстойника является очень важной задачей эксплуатирующей службы, поскольку эффективность вторичного отстаивания непосредственно влияет на ход биохимического окисления в аэротенках и в значительной мере определяет содержание взвешенных веществ в очищенной воде, т.е. потери биомассы активного ила и, соответственно, ее прирост.
Если изымать ил из вторичного отстойника больше оптимального количества, то в аэротенк возвращается избыточный объем воды, если меньше, то много осевшего ила собирается в отстойнике и снижается качество очищенной воды. Поэтому задают технологический режим работы вторичного отстойника так, чтобы уровень нахождения ила соответствовал предусмотренному проектом (как правило, это 0,5-0,75 м от дна радиального отстойника). Эффективность работы вторичного отстойника зависит от соответствия реальной гидравлической нагрузки ее проектным значениям и равномерности ее распределения, а также от своевременного непрерывного и равномерного режима удаления осадка. Своевременность удаления осадка можно контролировать по значениям дозы возвратного ила и его уровню с помощью контрольных эрлифтов.
Опыт эксплуатации московских БОС показал, что при дозе, возвратного ила 4-6 г/дм 3 вынос взвешенных веществ из вторичных отстойников составляет около 15 мг/дм 3 , при 6 г/дм 3 - вынос увеличивался от 15 до 20 мг/дм 3 . Существенное увеличение выноса взвешенных веществ из вторичных отстойников (до 40 мг/дм 3) происходит при достижении концентрации возвратного ила 8 г/дм 3 , которая, по-видимому, является пороговой для типовых сооружений, очищающих городские сточные воды (А.Л. Фролова, персональное сообщение).
На каждом очистном сооружении следует экспериментально установить оптимальную дозу возвратного ила» при которой максимально возможное количество ила возвращалось бы в систему очистки при обеспечении минимального выноса взвешенных веществ из вторичных отстойников.
Контролировать работу вторичного отстойника необходимо по выносу взвешенных веществ (при хорошей работе он составляет менее 10 мг/дм 3), по влажности удаляемого осадка (норма 99,4-99,7%) и по содержанию растворенного кислорода. Для нормальной работы вторичного отстойника концентрация растворенного кислорода в нем должна составлять не менее 2 мг/дм 3 . При соблюдении этого условия возвратный ил поступит в аэротенк хорошего качества и сразу приступит к активному окислению загрязняющих веществ. Если концентрация растворенного кислорода во вторичном отстойнике меньше 0,5 мг/дм 3 , происходит гниение и всплывание ила на поверхность отстойника, ухудшается состояние возвратного ила и нарушается работа регенераторов.
Кислород участвует не только в дыхании организмов, он отводит продукты метаболизма и токсины (во вторичном отстойнике эти продукты аккумулируются в хлопьях при неудовлетворительном окислении загрязнений в аэротенках). Потребление кислорода во вторичных отстойниках меньше, чем в аэротенках, так как нагрузка на ил невелика. Однако в случае промстоков (с большой концентрацией загрязняющих веществ в виде суспензий и коллоидов, которые адсорбируются илом и плохо окисляются в аэротенках) при условии залеживания ила во вторичном отстойнике загрязняющие вещества продолжают окисляться в нем, при этом токсины и продукты анаэробного распада и метаболизма во вторичных отстойниках отводятся плохо, и ил загнивает.
Следовательно, степень рециркуляции ила из вторичного отстойника в случае промышленных токсичных сточных вод должна определяться только скоростью оседания ила во вторичном отстойнике, что обеспечит минимальный период нахождения ила в бескислородных условиях.
Вторичные отстойники принципиально отличаются от первичных по свойствам веществ, в них отстаивающихся. Если в первичных отстойниках осадок может некоторое время лежать без загнивания, то во вторичных даже небольшое залеживание осадка дает гниение и ухудшение режима аэрации по всей системе. Гниющий возвратный ил расстраивает систему очистки и в результате ее эффект существенно снижается.
Поэтому система удаления ила из вторичных отстойников должна предусматривать работу в условиях ежедневных пиковых нагрузок, а не среднесуточных
и осуществляться круглосуточно, а не периодически, что иногда допускается в целях экономии электроэнергии.
Контролировать нагрузки по взвешенным веществам на вторичные отстойники необходимо по дозе активного ила в поступающей в них воде. Оптимально, если доза ила в поступающей из аэротенка воде составляет не более 1,5-2,0 г/дм 3 . Тогда вынос взвешенных веществ.из вторичного отстойника составит от 5 до 10 мг/дм 3 при прочих благоприятных условиях.
Формулы расчета основных параметров работы вторичных отстойников следующие:
Время пребывания сточных вод в отстойниках (t ч):
W - объем зоны отстаивания одного отстойника (или сумма объемов зон от стаивания всех работающих конструкций), м3;
q - часовой расход сточных вод на один отстойник (или на все работающие), м 3 /ч.
Расчетное время пребывания сточных вод в отстойниках должно соответствовать проектному, которое, как правило, составляет 1,5-2,0 часа. Следует помнить, что время концентрации ила в отстойниках значительно меньше (свойство плотных оседающих частиц), поэтому при удовлетворительном режиме возврата активного ила из вторичных отстойников в аэротенки его время пребывания составляет не более 30-40 мин. При увеличении времени пребывания активного ила во вторичных отстойниках он не выдерживает залежей, начинает загнивать и гибнуть от своих метаболитов.
Гидравлическая нагрузка на вторичный отстойник N, М3/(м2°ч), определяется по формуле:
где
Р - площадь рабочей поверхности
отстойника (
),
м2.
Пример. W (объем зоны отстаивания в одном отстойнике) - 4580 м3, всего в работе два отстойника; q (часовой приток сточных вод) - 3965 м3/ч; радиус отстойника - 10,6 м. Тогда время пребывания сточных вод в отстойнике:
При нестабильном иловом индексе гидравлическую нагрузку на вторичные отстойники правильно рассчитывать с учетом илового индекса, выноса ила, концентрации ила в выходящей из аэротенков воде и типа отстойников:
где К - коэффициент использования объема зоны отстаивания, принимаемый для радиальных отстойников - 0,4, вертикальных - 0,35, вертикальных с. периферийным выпуском - 0,5, горизонтальных - 0,45;
Н - глубина проточной части в отстойнике, м;
I - иловой индекс в выходящей из аэротенков воде, см 3 /г;
а - доза ила в выходящей из аэротенков воде или в сборном канале, г/дм 3 ;
Пример. К - 0,4, Н - 6м, а -1,5 г/дм 3 , I - 100 см 3 /г, b - 15 мг/дм 3 .
Вторичный отстойник
Вторичные отстойники всех типов после аэротенков определяются по гидравлической нагрузке q ssa , м 3 /(м 2 .ч), с учетом допустимого выноса из отстойников после биологической очистки =30 мг/л, концентрации активного ила в аэротенке 
г/л, его индекса J i по ф-ле (67) СНиП 2.04.03-85
Тип отстойника- вертикальный.
;
где К ss – коэффициент использования объема зоны отстаивания, принимаемый для вертикальных отстойников –0,35
а i = 3,9г/л (доза ила в аэротенке).
H set = 1,4 м – глубина проточной части.
Определяем нагрузку на ил q i , мг БПК пол на 1г беззольного вещества ила в
сутки. (ф-ла 53 СНиП 2.04.03-85).
где t at = 5,15 – период аэрации, ч
При данной нагрузке на ил иловый индекс согласно таб. 41 СНиП 2.04.03-85 составляет 116 см 3 /г.
1 (м 3 /м 2 .ч).
Находим поверхность фильтрации:
F=
Степень рециркуляции активного ила:
R i =
В соответствии с примечанием 2 к п. 6.145 принимаем R i = 0,6
Производительность эрлифтов для перекачки ила в аэротенк должна быть равна:
Q э = q сра х R i = 39х0,6 =23,4 м 3 /час
Глубина погружения форсунок эрлифтов h 1 =1,2 м, высота подъема h 2 = 0,2м
Коэффициент погружения форсунки:
К= 
Удельный расход воздуха
Тогда расход воздуха на эрлифты: Q= Q э х W o =23,4х2,5=59 м 3 /час.
Расход воздуха на эрлифты для перекачки иловой смеси в денитрификатор равен:
Q э2 = q c р х W о =31,25 х2,5 =78 м 3 /час
11. ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ.
Тангенциальная песколовка поз.2 1-2
Максимальный часовой расход - 69,7 м 3 /час Диаметр песколовки- 1,0 м Общая высота - 2,7м Высота цилиндрической части- 2,0 м Количество- 2 шт.
Денитрификатор поз 3 1-3 .
Максимальный расход поступающей сточной воды составляет – 69,7м 3 /ч (на три компактные установки) Расход на один денитрификатор – 23,2 м 3 /час
Геометрический объем одного денитрификатора – 108 м 3
Количество -3 шт. (по одному на каждую компактную установку).
К установке принимаем денитрификатор со следующими габаритами: высота – 3,0 м ширина – 6,0м длина – 6,0 м Полезный объем одного денитрификатора: 4,2 х6,0х3,0= 75 м 3 Необходимый расчетный объем – 50 м 3 . Носитель прикрепленного биоценоза из стекловолокна типа «Ерш». Объем загрузки - 28м 3
Аэротенк – нитрификатор поз.4 1-3
Максимальный расход стоков – 69,7 м 3 /час (на три установки) На каждую компактную установку-23,2м 3 /час. Количество - 3 штуки, Условное время обработки в аэротенке – 4,7час, Период аэрации – 5,15 час, Средний расход сточных вод за период аэрации – 39 м 3 /час Необходимый по расчету объем одного аэротенка- нитрификатора составляет -67 м 3 Полезный объем, сущестующего стабилизатора в компактной установке, используемого под аэротенк- нитрификатор – 108 м 3 , Ширина –6,0 м, Длина –6,0 м, Высота – 3,0 м Конструктивное исполнение – квадратное в плане, Режим аэрации - непрерывный с постоянным расходом. Расход воздуха на аэрацию – 144 м 3 /час. на каждую компактную установку
Вторичный отстойник поз. 5 1-3 .
Максимальный расход стоков – 69,7 м 3 /час (на 3 компактные установки) На каждую компактную установку-23,2 м 3 /час. Количество - 3 штуки; Полезный объем вторичного отстойника- V= 72 м 3 Длина – 4,0 м Ширина- 6,0 м Высота- 3,0 м
Установка обеззараживания стоков УОВ - 50м - 65С поз.7
Производительность по сточной воде –30 м 3 /час; Доза УФ обл. – 40 мДж/ см 2 Тип бактерицидной лампы ТUV-75 Количество бактерицидных ламп- 9шт.
Потребляемая мощность - 850 Вт.
Давление воды на входе установки до 0,7Мпа.
Объем блока обеззараживания – 80л.
Внешний диаметр кварцевой лампы- Ø38 мм
Высота кварцевой лампы- 1300 мм.
Диаметр входного и выходного патрубков – Ø100 мм.
Шкаф управления (ШУ): L = 500 мм H = 600 мм
Количество установок –3шт.
Завод изготовитель: «НПО ЭНТ », г. Санкт- Петербург.
Воздуходувка поз.6.
Марка ЭФ 106.
Производительность (по условиям всасывания) – 370 м 3 /час
Давление всасывания – атмосферное.
Давление нагнетания (избыточное) – 50 кПа.
Потребляемая мощность компрессора (мощность на валу эл. дв.) –12 кВт.
Установленная мощность эл.дв. – 18,5 кВт
Скорость вращения эл. дв. – 3000 об/мин.
Габариты без привода и рамы – 700х500х880 мм
Габариты агрегата (с приводом от эл. дв) 1300х760х960 мм
Масса агрегата с приводом – 325 кг.
Завод изготовитель – ЗАО «Энфи» г. Королев, Московская обл.
Количество-3 шт.
12. УПРАВЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ ОЧИСТКИ
СТОЧНЫХВОД. АНАЛИТИЧЕСКИЙ И ЛАБОРАТОРНЫЙ КОНТРОЛЬ. Для обеспечения нормальной работы очистной станции необходимо осуществлять систематический контроль работы его отдельных сооружений и всей станции в целом. Контроль производится по следующим показателям:Расход подачи исходной сточной воды из приемной камеры подающей КНС.
Расход воздуха на технологический процесс (регулировка суммарного расхода). Данные параметры контроля отлаживаются в процессе пуско-наладочных работ. После запуска и вывода очистных сооружений на технологический режим функционирования, регулировочные элементы технологического оборудования и средств технологической оснастки устанавливаются в постоянное рабочее положение. Обслуживающий персонал без необходимости не должен изменять заданных технологических параметров. Управление технологическим процессом осуществляется оператором очистных сооружений с помощью следующих регулирующих элементов: -регулировочных кранов на воздуховодах подачи воздуха на аэрационные узлы аэротенка; -регулировка производительности эрлифтных насосов откачки активного ила из вторичного отстойника в голову блока биологической очистки; - Химико-биологический контроль осуществляется аккредитованной службой по договору согласно утвержденному графику. При анализе исходных сточных вод определяются следующие показатели: -Количество взвешенных веществ в мг/л;
Осадок по объему через 2 часа отстаивания в лабораторных цилиндрах в
РН стоков -азот аммонийных солей, азот нитритов и нитратов в мг/л; -БПК 5 в мг/л; -фосфаты в мг/л; -ХПК в мг/л После биологической очистки, кроме перечисленных показателей, определяется (стойкость в сутках или процентах), окраска. Бактериологический контроль заключается в определении числа бактерий в1 мл и коли-титра.Для оперативных анализов сточных вод потенциометрическим методом используются приборы Аll con Test (Германия) или аналогичные приборы других фирм для определения остаточного хлора, нитритов, нитратов, окисляемости и других видов загрязнений, которые необходимы для управления работой очистных сооружений. Для проведения экспресс- анализов предусматриваются пробоотборники, набор стеклянной посуды и др. оборудование.
13. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ.
Очистные сооружения должны эксплуатироваться в соответствии с руководством по эксплуатации, технологическим регламентом работы очистных сооружений. При эксплуатации очистных сооружений следует: - контролировать и не допускать превышения концентраций загрязнений в исходной сточной воде; - обеспечивать подачу необходимого количества воздуха для функционирования системы аэрации и эрлифтных насосов в блоке биологической очистки; - контролировать концентрацию активного ила в аэротенке в пределах –3-4 мг/л. В процессе эксплуатации очистных сооружений не допускаются перерывы в подаче воздуха на аэрацию более 6-8 часов. При возобновлении подачи воздуха на аэрацию необходимо тщательно проверить работоспособность всех узлов аэрации и пневматических приводов эрлифтных насосов. При обнаружении не работающего узла аэрации необходимо немедленно восстановить его работоспособность. Чистку аэрационных устройств и эрлифтов необходимо производить в случае их засорения, определяемого визуально по уменьшению либо полному прекращению поступления воздуха. При работе аэротенка контроль равномерности аэрации и функционирования аэрационных устройств по всей длине аэротенка проводится регулярно в процессе каждого посещения и осмотра оператором очистных сооружений. В случае отклонения от технологического режима необходимо осуществлять регулировку расхода воздуха через узлы аэрации с помощью вентилей, расположенных на соответствующих опускных трубопроводах. При выходе из строя одной из воздуходувок, необходимо осуществить переключение на резервную. Необходимо вести технический надзор за бесперебойной работой механизмов и оборудования очистных сооружений. Контроль процесса биологической очистки осуществляется путем отбора проб водно-иловой смеси и визуального контроля за состоянием ила по структуре биоценоза (плотный или рыхлый ил, по цвету: темно-коричневый), по иловому индексу. Оперативный технологический контроль работы аэротенка осуществляется путем систематически проводимых определений концентраций в воде растворенного кислорода и дозы активного ила, а также микроскопирования активного ила. Сопоставление результатов определений позволяет управлять процессом очистки путем поддержания нагрузок на ил по загрязнениям в пределах оптимальных для требуемой эффективности
очистки воды и глубины окисления (минерализации) ила.
В соответствии с инструкцией по эксплуатации очистных сооружений необходимо своевременно принимать меры против вспухания активного ила. При нормальной работе очистных сооружений объемная доля активного ила в аэротенке поддерживается в течение длительного периода времени практически постоянной. Допускаются колебания в пределах 25- 40% объема мерного цилиндра в ту или другую стороны, которые связаны с изменениями нагрузки по исходным загрязнениям сточных вод, поступающих на очистку.
13.1Основные положения эксплуатации узла обеззараживания стоков с помощью ультрафиолетового излучения.
Для обеспечения нормальной работы очистной станции необходимо осуществлять систематический контроль работы ее отдельных сооружений, а также узла обеззараживания очищенных стоков. Установка обеззараживания (УОВ) должна эксплуатироваться в соответствии с инструкцией по эксплуатации. При этом необходимо обеспечить рабочие условия эксплуатации установки:
Температура окружающего воздуха +2÷ +50 о С-относительная влажность, не более – 80%при 25 о С- температура обрабатываемой воды- +5÷ +30 о СВ процессе эксплуатации установки необходимо контролировать следующие параметры:
микробиологические показатели эффективности обеззараживания;
интенсивность УФ излучения;
расход воды через установку;
исправность УФ ламп;
время наработки УФ ламп;
количество включений-выключений.
14.Т ЕХНИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РАБОТЫ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ.
Нормальная работа очистных сооружений и достижение на них требуемых показателей качества очистки стоков обеспечивается при поступлении исходной сточной воды следующего состава: Взвешенные вещества -245 мг / л;БПК пол – 225 мг/л Азот аммонийных солей – 46,6 мг/ л; Фосфаты - 7-22 мг/ л; РН - 7- 7,6; Температура стоков-16 о С Концентрация биомассы активного ила - 3,5- 4 г/ л; Концентрация растворенного кислорода в аэрируемой среде – 4 мг/ л. Полное время обработки водно-иловой смеси в аэротенке- нитрификаторе –5,15 часа. После прохождения первой ступени биологической очистки БПК пол составляет-10 мг/л. Взвешенные вещества – 10 мг/л. После второй ступени глубокой доочистки на установках «Тверь» показатели очищенных стоков имеют следующие значения: Взвешенные вещества - 3 мг/ л; БПК пол - 3мг/ л. Сточная вода, прошедшая полную биологическую очистку, глубокую доочистку и обеззараживание, на выходе из очистных сооружений имеет следующие значения, которые удовлетворяют условиям ПДК выпуска очищенных вод в водоемы рыбохозяйственного значения. В скобках указаны параметры в соответствии с экологическими требованиями. Взвешенные вещества- 3 мг/л(3-5мг/л) БПКпол - 3 мг/ л (3мг/л); Аммонийный азот - до 0,2-0,4 мг/л (0,4мг/л); Жиры – отсутствуют; Нефтепродукты – отсутствуют; Нитраты (NO 3 –N) –9мг/л (9 мг/л) Нитриты (NO 2 -N) – 0,02мг/л (0,08мг/л) Фосфаты – 0,5 мг/л (0,5 мг/л). СПАВ – 0,2 мг/л Эффективность обеззараживания характеризуется снижением общего микробного числа на 98-99%. Запроектированный узел обеззараживания сточных вод с помощью УФО (ультрафиолетового облучения) обеспечивает качество очищенной воды, удовлетворяющее условиям отведения очищенных сточных вод в соответствии с СанПиН 2.1.5.980-00 «Гигиенические требования к охране поверхностных вод» и МУ2.1.5.800-99 «Организация Госсанэпиднадзора за обеззараживанием сточных вод».
15.БЫТОВЫЕ ПОМЕЩЕНИЯ
Расчет водопотребления и водоотведения
Характеристика производственного процесса Производственный процесс, связанный с очисткой сточных вод на сооружениях, перекачкой сточных вод, эксплуатацией канализационных сетей по санитарной характеристике производственных процессовотносится к группе ΙII-в.Расход воды на технологические нужды не требуется.Количество работающих в одну смену- 2человека.Число смен-3.Водопотребление
Расход воды на хозяйственно- питьевые нужды- 25 л/чел в смену
Расход в смену составит: 25л/чел х 2чел=50 лСогласно справочным данным для группы производственных процессов ΙII-в душевые кабины не требуются, а количество работающих в смену, обслуживаемых одним умывальным краном равно 20 чел.Необходимое количество кранов- 1 Один кран с умывальником имеется в существующем бытовом помещении производственного корпуса. Дополнительные краны и умывальники не проектируются.Водоотведение
Согласно справочным данным при количестве человек, пользующихся уборной и работающих в одной смене до 25 чел., количество унитазов в уборных предусматривается –1шт.В существующем производственном помещении имеется 1уборная с унитазом. Дополнительные сантехнические приборы не проектируются.16.АРХИТЕКТУРНО- СТРОИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ. ИНЖЕНЕРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ.
16.1 . Конструктивные решения емкостных сооружений.
Тангенциальная песколовка : выполнена в виде стальной вертикальной емкости с антикоррозионным покрытием с размерами: Д = 1,0 м Н = 2,7 мКоличество – 2 шт.Компактные установки :выполнены из стали толщиной 6мм с антикоррозионным покрытием размерами в плане: 16,0 х 6,0 м.; высотой – 3,09 м.. Внутреннее пространство компактных установок снабжено поперечными перегородками, разделяющими установку на аэротенк, вторичный отстойник и денитрификатор. В аэротенке по днищу расположены аэраторы типа «Полипор» для подачи воздуха на аэрацию. Во вторичном отстойнике расположены эрлифты для откачки избыточного активного ила в денитрификатор и на иловые площадки.Количество компактных установок – 3шт.Денитрификатор : выполнен в виде стальной емкости с антикоррозионным покрытием с размерами в плане: 6,0 х 6,0 м и высотой 3,09м Дляиммобилизации биопленки активного ила используется загрузка из стекловолокна типа «ерш».Отвод отработанного избыточного активного ила из денитрификаторана иловые площадки осуществляется самотеком.Количество денитрификаторов- 3шт, по одному в каждой компактной установке. Компактные установки установлены в насыпе.Технологическая емкость блока глубокой очистки: изготовлена из углеродистой стали с включениями легирующих элементов, Д=2,4м, L =11,6м Количество резервуаров- 7штук. Толщина листа резервуара и несущих (глухих) перегородок – 6 мм, перегородок с перепускными отверстиями и горловин люков – 4мм. Для предотвращения деформации под нагрузкой грунта, резервуары снабжаются ребрами жесткости. Внутреннее пространство емкости снабжено поперечными перегородками разделяющими ее на аэробный биореактор, третичный отстойник и фильтр. Доступ в отдельные отделения емкости осуществляется через прямоугольные люки 700 мм, расположенные по верхней образующей цилиндрической емкости, снабженные верхней (защитной) и нижней (утепляющей) крышками. У люков смонтированы лестницы для спуска в емкости. Внутренние и наружные металлические поверхности покрываются многослойной эпоксидной композицией, наиболее эффективной при защите металла от воздействия бытовых сточных вод. Наружные поверхности дополнительно покрываются битумно- каучуковой мастикой. Технологические емкости устанавливаются в полунасыпи – полувыемке. Количество установок- 7шт. Емкости устанавливаются на основание из песка, уплотненного до 0,95 от естественной плотности с подбивкой пазух на высоту 0,7 м от нижней образующей, и засыпаются местным грунтом с послойным уплотнением. Для подъема на насыпь компактных установок и емкостного оборудования глубокой очистки предусмотрены лестницы. Откосы насыпи с заложением 1:1,5 укрепляются дерном и посевом трав.16.2. Производственно- вспомогательное здание.
Производственно-вспомогательное здание состоит из воздуходувной, служебного помещения, помещения с установками для обеззараживания стоков с помощью ультрафиолетового излучения (УОВ 50м - 65С), котельной, бытовых помещений (раздевалки, душевой и санузла).Здание одноэтажное, размерами в плане 12,0 х 9,0м, высота здания – 3,66 м.Здание имеет фундаменты из бетонных блоков. Стены выполнены из кирпича. Полы бетонные с покрытием керамической плиткой. Двери наружные металлические, внутренние- деревянные. Окна – деревянные с двойным остеклением.
16.3. Отопление и вентиляция.
В существующем производственно- бытовом здании имеется система отопления и вентиляции. Расчетная температура в отделении воздуходувной в отопительный сезон-(+5 о С), в помещении обеззараживания стоков поддерживается температура воздуха (+16 о С) и обеспечивается приточно - вытяжная вентиляция с пяти- кратным воздухообменом.
16.4. Внутриплощадочные технологические трубопроводы.
Внутриплощадочные трубы самотечные и напорные, асбесто- цементные ГОСТ 1839-80. Воздуховоды -стальные электросварные по ГОСТ 10704-91.Сборный узел аэрации аэротенка состоит из аэраторов «Полипор» научно – производственной фирмы ЭКОТОН. Аэратор выполнен в виде расположенных коаксиально с зазором наружного пористого диспергирующего элемента (волокнисто- пористая труба) из ПВД с наружным диаметром 130мм и внутреннего перфорированного каркаса (перфорированная полиэтиленовая труба) из ПНД.Для заземления используется металлический корпус блоков технологических емкостей, а также искусственные заземлители.Внешний контур заземления выполняется стальной полосой 40х5 мм, а в качестве вертикального заземлителя используются стальные трубы Ø
20 мм. В качестве заземляющего проводника используется стальная полоса 25х4 мм. Монтаж заземления выполняется в соответствии с ГОСТ 30.331-95.
Настоящее Положение о математическом турнире (далее Турнир) определяет порядок организации и проведения Турнира, его организационно-методическое обеспечение, порядок участия в Турнире, определение победителей.Положение об областном профессиональном конкурсе муниципальных библиотек «От инновации к развитию» Общие положения
КонкурсЭффект очистки в аэротенках, качество и окислительная способность активного ила определяются составом и свойствами сточных вод, гидродинамическими условиями перемешивания, температурой и активной реакцией среды, наличием элементов питания и другими факторами.
Качество ила обусловливается многими факторами. При прочих равных условиях оно зависит от соотношения между массой активного ила (по сухому веществу) и массой загрязняющих веществ, находящихся в очищаемой воде. Это соотношение характеризует нагрузку на ил, которая выражается количеством извлеченных из сточных вод загрязнений по ВПК, приходящихся на 1 г. беззольного вещества активного ила. Как правило, 1 г ила сохраняет свою нормальную активность при нагрузке на него 200-400 мг кислорода. При более высоких нагрузках (1000-1200 мг/л), т. е. при работе аэротенков на неполную очистку, активный ил обязательно регенерируют.
Различают понятия нагрузка на ил и окислительная способность ила. Нагрузка на ил характеризует количество поданных загрязнений, а окислительная способность – количество снятых (переработанных) загрязнений.
Показатель качества активного ила – его способность к оседанию, которая оценивается иловым индексом, представляющим собой объем активного ила, мл, после 30-минутного отстаивания 100 мл иловой смеси, отнесенный к 1 г сухого вещества ила.
Смесь сточной жидкости с активным илом должна аэрироваться на всем протяжении аэротенка. Это необходимо не только для того, чтобы обеспечить микроорганизмы-минерализаторы достаточным количеством кислорода воздуха, но и для поддержания ила во взвешенном состоянии. Кислород нагнетается в аэротенк воздуходувками или засасывается из атмосферы при сильном перемешивании содержимого аэротенка.
Отличительная особенность аэротенка как сооружения биологической очистки в том, что процесс очистки можно регулировать до необходимой по местным условиям степени. Чем продолжительнее процессы аэрации, чем больше воздуха и активного ила, тем лучше очищается вода.
Технологическая схема работы аэротенков на частичную очистку
1 – первичный отстойник; 2 – аэротенк; 3 – вторичный отстойник; 4 – насосная станция;
5 – избыточный активный ил; 6 – циркулирующий активный ил; 7 – регенератор.
Четырехкоридорный аэротенк может работать с отдельной регенерацией ила и без нее. Если аэротенк работает без отдельной регенерации, то сточная вода из первичных отстойников поступает в распределительный канал 1 перед аэротенками, затем при открытом шибере на водосливе 2 проходит через аэротенк и по каналу 5 – в распределительный канал 8 за аэротенками, после чего подается через водослив или затопленное отверстие 10 в коридор I. Возвратный ил из вторичных отстойников подается в коридор I по трубопроводу. Иловая смесь, пройдя последовательно коридоры I, II, III и IV, дюкером отводится во вторичные отстойники.
Четырехкоридорный аэротенк
1 – распределительный канал; 2, 3, 7, 10 – водосливы; 4 – шибер на канале;
5 – средний канал; 6 – дюкер; 8 – распределительный канал за аэротенками;
9 – трубопровод возвратного активного ила.
Если аэротенк работает с 25 %-ной регенерацией ила, то сточная вода из канала I через водослив (или затопленное отверстие) 2 подается в начало коридора II. Возвратный ил по трубопроводу подается в коридор I. В этом случае коридор I называется регенератором, а коридоры – II-IV – собственно аэротенком. Если регенерация ила 25%-ная, то для нее отводится 25% расчетного объема аэротенков (коридор I); при 50%-ной регенерации – 50% расчетного объема аэротенков (коридоры I и II), при 75%-ной регенерации – 75% расчетного объема аэротенков (коридоры I-III). При 50 %-ной регенерации ила сточная вода подается в начало коридора III через водослив 7, а иловая смесь отводится в конце коридора IV дюкером. При 75%-ной регенерации ила сточная вода подается в коридор IV через водослив 3. Под регенерацию ила отводятся коридоры I-III.
Вторичные отстойники и илоуплотнители
Сточная вода, обработанная на станциях с биологической очисткой, содержит активный ил (после аэротенков) или отработавшую биологическую пленку (после биофильтров). Для выделения из сточной воды этих масс применяют вторичные отстойники, которые как и первичные подразделяются на горизонтальные, вертикальные, радиальные. Для очистных станций небольшой пропускной способности обычно применяют вертикальные, а для средних и больших станций – горизонтальные и радиальные отстойники. Продолжительность отстаивания и максимальную скорость движения сточной жидкости в отстойниках принимают в зависимости от назначения отстойника.
Осадок из вторичных отстойников всех типов удаляют под гидростатическим напором не менее 0,9-1,2 м. Объем иловой камеры принимают равным объему выпадающего осадка: для вторичных отстойников после биофильтров – за период не более 2 сут, а для вторичных отстойников после аэротенков – не более 2ч.
Илоуплотнители. Основная масса активного ила, осаждающегося во вторичном отстойнике, должна перекачиваться снова в аэротенк – это так называемый циркуляционный активный ил. Количество этого ила по объему составляет в среднем 30-50 % расхода очищаемой в аэротенке сточной жидкости. Следует иметь в виду, что во вторичном отстойнике осаждается активного ила больше, чем это необходимо для циркуляции. Этот излишек – избыточный активный ил – нужно отделять от общей массы циркуляционного ила. Количество избыточного активного ила также относительно велико и при его влажности 99,2 % составляет 4 л/сут на одного человека. Прежде чем направить ил на обработку в метантенки, необходимо уменьшить его влажность и объем в специальных сооружениях – илоуплотнителях.
Для уплотнения избыточного активного ила обычно применяют вертикальные и радиальные илоуплотнители. Разделение воды и ила происходит за счет гравитационных сил. Продолжительность уплотнения, скорость движения жидкости в отстойной зоне и влажность уплотненного ила принимают в соответствии со СНиП 2.04.03-85.
Для активного ила после полной биологической очистки не рекомендуется применять вертикальные илоуплотнители. В высотном отношении илоуплотнители должны располагаться так, чтобы сливная вода из них подавалась в аэротенки самотеком.
2.3. Биологическая очистка производственных сточных вод
Биологическая очистка необходима для производственных сточных вод, содержащих органические примеси, которые после предварительной обработки могут окисляться в результате биохимических процессов. С биологической точки зрения окисляются почти все органические загрязнения. Следует, однако, иметь в виду, что для окисления некоторых органических веществ, содержащихся в сточных водах в больших количествах (например, фенола), потребуется весьма длительный период, вследствие чего биологическая очистка при этих условиях будет экономически нецелесообразной. Поэтому иногда предварительно уменьшают содержание органических веществ (например, путем разбавления водой). Последующая биологическая очистка сточных вод становится в таких случаях уже экономически оправданной. Производственные сточные воды разбавляют обычно бытовыми водами.
Вторичные отстойники устанавливают после биофильтров для задержания нерастворенных (взвешенных) веществ (представляющих собой частицы отмершей биологической пленки) и после аэротенков для отделения активного ила от очищенных сточных вод. В качестве вторичных применяют горизонтальные, вертикальные и радиальные отстойники (см. раздел 1.1.2).
Основная масса активного ила, отстоявшегося во вторичном отстойнике, должна перекачиваться снова в аэротенк. Однако активного ила осаждается больше, чем нужно для повторного использования, поэтому его избыточное количество следует отделять и направлять на утилизацию. Избыточный ил при влажности 99,2% составляет 4 л/сут на одного жителя и имеет большую влажность, чем сырой осадок из первичного отстойника, что увеличивает общий объем осадка. Нормы проектирования канализации (СНиП 2.04.03-85) предусматривают (в зависимости от вида осадка ила или биопленки) различное время пребывания и скорость движения потока в отстойнике. Например, продолжительность отстаивания во вторичных вертикальных отстойниках, устанавливаемых после аэротенков, принимается 2 ч по максимальному расходу воды, а вертикальная скорость подъема жидкости - 0,5 мм/с, для отстойников после капельных биофильтров - 0,75 ч, а скорость подъема воды - 0,5 мм/с.
Основные отличия первичных отстойников от вторичных заключаются в следующем:
у вторичных отстойников нет устройств для сбора и удаления жировых и других плавающих веществ;
как правило, применяется разная система откачки осадка (илососы во вторичных отстойниках).
Работу отстойников оценивают по выносу взвешенных веществ, концентрации возвратного ила и влажности осадка. Эти показатели характеризуют его основные функции:
отделение очищенной воды от активного ила;
уплотнение ила.
Управление работой вторичного отстойника является очень важной задачей эксплуатирующей службы, поскольку эффективность вторичного отстаивания непосредственно влияет на ход биохимического окисления в аэротенках и в значительной мере определяет содержание взвешенных веществ в очищенной воде, т.е. потери биомассы активного ила и, соответственно, ее прирост.
Если изымать ил из вторичного отстойника больше оптимального количества, то в аэротенк возвращается избыточный объем воды, если меньше, то много осевшего ила собирается в отстойнике и снижается качество очищенной воды. Поэтому задают технологический режим работы вторичного отстойника так, чтобы уровень нахождения ила соответствовал предусмотренному проектом (как правило, это 0,5-0,75 м от дна радиального отстойника). Эффективность работы вторичного отстойника зависит от соответствия реальной гидравлической нагрузки ее проектным значениям и равномерности ее распределения, а также от своевременного непрерывного и равномерного режима удаления осадка. Своевременность удаления осадка можно контролировать по значениям дозы возвратного ила и его уровню с помощью контрольных эрлифтов.
Опыт эксплуатации московских БОС показал, что при дозе, возвратного ила 4-6 г/дм 3 вынос взвешенных веществ из вторичных отстойников составляет около 15 мг/дм 3 , при 6 г/дм 3 - вынос увеличивался от 15 до 20 мг/дм 3 . Существенное увеличение выноса взвешенных веществ из вторичных отстойников (до 40 мг/дм 3) происходит при достижении концентрации возвратного ила 8 г/дм 3 , которая, по-видимому, является пороговой для типовых сооружений, очищающих городские сточные воды (А.Л. Фролова, персональное сообщение).
На каждом очистном сооружении следует экспериментально установить оптимальную дозу возвратного ила» при которой максимально возможное количество ила возвращалось бы в систему очистки при обеспечении минимального выноса взвешенных веществ из вторичных отстойников.
Контролировать работу вторичного отстойника необходимо по выносу взвешенных веществ (при хорошей работе он составляет менее 10 мг/дм 3), по влажности удаляемого осадка (норма 99,4-99,7%) и по содержанию растворенного кислорода. Для нормальной работы вторичного отстойника концентрация растворенного кислорода в нем должна составлять не менее 2 мг/дм 3 . При соблюдении этого условия возвратный ил поступит в аэротенк хорошего качества и сразу приступит к активному окислению загрязняющих веществ. Если концентрация растворенного кислорода во вторичном отстойнике меньше 0,5 мг/дм 3 , происходит гниение и всплывание ила на поверхность отстойника, ухудшается состояние возвратного ила и нарушается работа регенераторов.
Кислород участвует не только в дыхании организмов, он отводит продукты метаболизма и токсины (во вторичном отстойнике эти продукты аккумулируются в хлопьях при неудовлетворительном окислении загрязнений в аэротенках). Потребление кислорода во вторичных отстойниках меньше, чем в аэротенках, так как нагрузка на ил невелика. Однако в случае промстоков (с большой концентрацией загрязняющих веществ в виде суспензий и коллоидов, которые адсорбируются илом и плохо окисляются в аэротенках) при условии залеживания ила во вторичном отстойнике загрязняющие вещества продолжают окисляться в нем, при этом токсины и продукты анаэробного распада и метаболизма во вторичных отстойниках отводятся плохо, и ил загнивает.
Следовательно, степень рециркуляции ила из вторичного отстойника в случае промышленных токсичных сточных вод должна определяться только скоростью оседания ила во вторичном отстойнике, что обеспечит минимальный период нахождения ила в бескислородных условиях.
Вторичные отстойники принципиально отличаются от первичных по свойствам веществ, в них отстаивающихся. Если в первичных отстойниках осадок может некоторое время лежать без загнивания, то во вторичных даже небольшое залеживание осадка дает гниение и ухудшение режима аэрации по всей системе. Гниющий возвратный ил расстраивает систему очистки и в результате ее эффект существенно снижается.
Поэтому система удаления ила из вторичных отстойников должна предусматривать работу в условиях ежедневных пиковых нагрузок, а не среднесуточных
и осуществляться круглосуточно, а не периодически, что иногда допускается в целях экономии электроэнергии.
Контролировать нагрузки по взвешенным веществам на вторичные отстойники необходимо по дозе активного ила в поступающей в них воде. Оптимально, если доза ила в поступающей из аэротенка воде составляет не более 1,5-2,0 г/дм 3 . Тогда вынос взвешенных веществ.из вторичного отстойника составит от 5 до 10 мг/дм 3 при прочих благоприятных условиях.
Формулы расчета основных параметров работы вторичных отстойников следующие:
Время пребывания сточных вод в отстойниках (t ч):
W - объем зоны отстаивания одного отстойника (или сумма объемов зон от стаивания всех работающих конструкций), м3;
q - часовой расход сточных вод на один отстойник (или на все работающие), м 3 /ч.
Расчетное время пребывания сточных вод в отстойниках должно соответствовать проектному, которое, как правило, составляет 1,5-2,0 часа. Следует помнить, что время концентрации ила в отстойниках значительно меньше (свойство плотных оседающих частиц), поэтому при удовлетворительном режиме возврата активного ила из вторичных отстойников в аэротенки его время пребывания составляет не более 30-40 мин. При увеличении времени пребывания активного ила во вторичных отстойниках он не выдерживает залежей, начинает загнивать и гибнуть от своих метаболитов.
Гидравлическая нагрузка на вторичный отстойник N, М3/(м2°ч), определяется по формуле:
где
Р - площадь рабочей поверхности
отстойника (),
м2.
Пример. W (объем зоны отстаивания в одном отстойнике) - 4580 м3, всего в работе два отстойника; q (часовой приток сточных вод) - 3965 м3/ч; радиус отстойника - 10,6 м. Тогда время пребывания сточных вод в отстойнике:
При нестабильном иловом индексе гидравлическую нагрузку на вторичные отстойники правильно рассчитывать с учетом илового индекса, выноса ила, концентрации ила в выходящей из аэротенков воде и типа отстойников:
где К - коэффициент использования объема зоны отстаивания, принимаемый для радиальных отстойников - 0,4, вертикальных - 0,35, вертикальных с. периферийным выпуском - 0,5, горизонтальных - 0,45;
Н - глубина проточной части в отстойнике, м;
I - иловой индекс в выходящей из аэротенков воде, см 3 /г;
а - доза ила в выходящей из аэротенков воде или в сборном канале, г/дм 3 ;
Пример. К - 0,4, Н - 6м, а -1,5 г/дм 3 , I - 100 см 3 /г, b - 15 мг/дм 3 .
Вторичные отстойники устанавливают после биофильтров для задержания нерастворенных (взвешенных) веществ (представляющих собой частицы отмершей биологической пленки) и после аэротенков для отделения активного ила от очищенных сточных вод. В качестве вторичных отстойников применяют горизонтальные, вертикальные и радиальные отстойники.
Основная масса активного ила, отстоявшегося во вторичном отстойнике, должна перекачиваться снова в аэротенк. Однако активного ила осаждается больше, чем нужно для повторного использования, поэтому его избыточное количество следует отделять и направлять на утилизацию. Избыточный ил при влажности 99,2% составляет 4 л/сут на одного жителя и имеет большую влажность, чем сырой осадок из первичного отстойника, что увеличивает общий объем осадка.
Концентрация активного ила в непрерывно возвращаемом его объеме зависит от того, насколько эффективно работает вторичный отстойник, а качество ила – от содержания растворенного кислорода в иловой смеси, поступающей во вторичный отстойник, и продолжительности ее отстаивания. Вторичные отстойники рассчитываются на пребывание в них иловой смеси не менее 2 ч. В поступающей в отстойник иловой смеси должно быть такое количество растворенного кислорода, чтобы в выходящей из отстойника воде его содержалось не менее 2 мг/л.
Конструкцию вторичного отстойника следует выбирать с учетом этих требований, а также того, чтобы на дне отстойника активный ил не залеживался, так как это может вызвать его загнивание, вспухание и в конечном счете всплывание на поверхность, т.е. увеличение выноса взвешенных веществ из вторичных отстойников.
Конструктивно вторичные отстойники могут быть выполнены как и первичные. Он представляет собой прямоугольный в плане резервуар с двумя полупогруженными перегородками в начале сооружения и в конце (рис. 2.5). Они, в свою очередь, предотвращают унос всплывающих веществ с очищенной водой и равномерное распределение воды в сооружении. Отстойник обычно изготовляют из железобетона с бетонной подложкой. Остальные детали из металла .
Рис. 2.5. Схема горизонтального отстойника:
1 – Входной лоток; 2 – отстойная камера; 3 – выходной лоток; 4 – приямок
2.6.2. Расчет вторичного горизонтального отстойника
Производительность
II
потока
м 3 /сут.
Рассчитаем средний секундный расход сточных вод по формуле (2.4):
м 3 /с.
Эффективность
очистки от взвешенных веществ в
горизонтальном отстойнике составляет
70%.
Концентрация взвешенных веществ в
сточной воде составляет с 0
=
2,72 мг/л.
Общий коэффициент неравномерности К общ = 1,4, тогда максимальный секундный расход СВ определяем по формуле:
. (2.34)
м 3 /c.
Принимаем
среднюю скорость движения воды в
отстойнике
= 5 мм/с, глубину проточной части сооруженияН
= 2 м, т
=
6 отстойников и число отделений отстойника
n
= 6. Ширину каждого отделения отстойника
определяем по формуле:
. (2.35)
м.
Принимаем В = 6 м.
Уточняем скорость движения воды в отстойнике:
. (2.36)
м/с
= 4,86 мм/с.
Гидравлическую крупность частиц взвеси определяем по формуле (2.19), где К = 0,5; при t = 20°C α = 1 (см. приложение, табл. 2); t = 1800 с; при v = 5 мм/с w = 0 мм/с (см. приложение, табл. 4).
Глубине Н =2 м соответствует значение (КН/ h ) n = 1,19 (см. приложение, табл. 5).
мм/с.
Длину отстойника найдем по формуле:
. (2.37)
м.
Принимаем L = 42 м.
Найдем общий объем проточной (рабочей) части сооружения:
. (2.38)
Гидравлическую
нагрузку на вторичные отстойники после
аэротенков с учетом концентрации
активного ила в аэротенке
,
его индекса
и концентрации ила в осветленной воде
определяем по формуле:
, (2.39)
где
– коэффициент использования объема
зоны отстаивания, принимаемый для
радиальных отстойников – 0,4, вертикальных
– 0,35, вертикальных с периферийным
выпуском – 0,5, горизонтальных – 0,45;
–глубина проточной
части отстойника.
принимаем равной
10 мг/л,
– 3 г/л,
см 3 /г
.
м 3 /м 2 ·ч.
