Биологическая очистка. Общие сведения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 7. Станции биологической очистки сточных вод с нулевой эмиссией серии «МЕГАПОЛИС» разработки и производства ЗАО «Компания «ЭКОС».

7.1. Общие сведения.

 

Новая разработка ЗАО «Компания «ЭКОС» - станция биологической очистки сточных вод серии «МЕГАПОЛИС» с нулевой эмиссией. Особенность станции заключается в том, что она полностью закрыта, а все технологические процессы очистки, процессы обработки осадка, вспомогательные рабочие зоны и хозяйственно-бытовые помещения могут находиться в одном здании.

Станция имеет подземную и наземную части. Подземная часть строения состоит из высококачественных бетонных монолитов и в основном служит для размещения основных технологических процессов очистки. Наземная часть выполнена из железобетонных или металлических конструкций с панорамным остеклением. В наружном исполнении могут быть использованы и другие конструктивные элементы, такие как сэндвич-панели, профнастил или иные материалы, исходя из особенностей проекта. Глубина подземной части, и высота надземной части варьируются и зависят от производительности и используемого подъемного оборудования.

В станции биологической очистки сточных вод серии «МЕГАПОЛИС» с нулевой эмиссией оптимально размещаются все стадии технологического процесса очистки сточных вод:

•   механическая очистка;

•   биологическая очистка;

•   глубокая доочистка;

•   обеззараживание;

•   обработка образовавшегося осадка.

Станция      оснащена      всеми      необходимыми      производственными помещениями:

•   площадка  погрузочно-разгрузочных  работ  по  вывозу  отходов  и обработанного илового осадка;

•   склад хранения реагентов;

•   холодный склад технологического оборудования;

•   АБК (диспетчерская, лаборатория, помещение для персонала и пр.).

Станция полностью закрыта, все процессы очистки и обеззараживания воздуха проходят в одном помещении внутри станции с использованием специальных систем очистки воздуха от примесей и вредных веществ. Приток воздуха осуществляется посредством приточных агрегатов со встроенными фильтрами и кондиционерами, регулирующими температуру внутри помещения.

Очистка воздуха достигается воздействием электрического заряда на молекулы газов. Вредные газы улавливаются и нейтрализуются специальными фильтрами. Отсутствует так же и шумовое загрязнение территории.

Из-за отсутствия вредных выбросов санитарно-защитная зона вокруг очистных сооружений сокращается до минимума. Таким образом, станция нового поколения может быть размещена практически в любой части населенных пунктов, не принося вреда окружающей среде и человеку.

Внутри станции биологической очистки сточных вод серии «МЕГАПОЛИС» все технологические трубопроводы, лотки изготавливаются из высококачественной нержавеющей стали, технологические емкости изготовлены из бетона или металла. Технологическое, электротехническое оборудование и системы автоматизации производственных процессов применяются известных иностранных и отечественных фирм-производителей.

На выходе из станции сточные воды очищаются до самых высоких требований Заказчика и могут быть использованы в дальнейшем как для мытья улиц и полива зеленых насаждений, так и для применения в производственном водоснабжении.

Работа очистных сооружений полностью автоматизирована, имеет возможность управления через Интернет и исключает постоянное присутствие обслуживающего персонала. Однако автоматическое управление оставляет возможность вмешательства в процесс оператора и управления системой в ручном режиме.

Станции серии «МЕГАПОЛИС» предназначены для приема и глубокой биологической очистки хозяйственно-бытовых и близких к ним по составу сточных вод от населенных пунктов. Производительность очистных сооружений составляет от 2 500 – 60 000 м3/сут. в зависимости от модификации станции.

Станция очистки хозяйственно-бытовых сточных вод представляет собой круглое в плане сооружение диаметром от 22 до 80 м в зависимости от производительности. Над заглубленной (подземной) частью станции располагается одноэтажное здание высотой -10,6 м.

В заглубленной части располагаются технологические емкости биологической очистки. Заглубленная часть и перегородки технологических емкостей выполнены из монолитного железобетона. Глубина подземной части – 9,5 м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 6. Архитектурные решения станций «МЕГАПОЛИС».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 7. Общая планировка помещений станций «МЕГАПОЛИС».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 8. Общая планировка помещений станций «МЕГАПОЛИС».

7.2. Описание технологической схемы очистки сточных вод.

 

Сточные воды поступают на станцию «МЕГАПОЛИС» по напорному коллектору К1Н через узел учета. Далее вода поступает на комбинированное устройство (поз.1) процеживания сточной жидкости, состоящее из механической решетки, аэрируемой песколовки и жироловки.

На решетке тонкой очистки происходит отделение твердых механических частиц из сточной воды. В шнековом промывочном прессе отсев отмывается, обезвоживается и прессуется. Обработанный отсев выгружается в бункер (поз.1.1). Песок, который не задержался на решетке, оседает в песколовке. Песколовка укомплектована системой аэрации и жироловкой. Песок транспортируется горизонтальным транспортером к транспортеру выгрузки, где песок обезвоживается и выгружается в бункер песка (поз.1.2) . Работа песколовки полностью автоматизирована на заводе-изготовителе и регулируется таймерами.

Отбросы и песок один раз в сутки вывозятся в места утилизации с помощью автомобильного транспорта (частота рейсов уточняется в процессе пуско-наладки). После комбинированного устройства процеживания сточных вод по трубопроводу К1.1 очищенная от механических примесей и крупных отбросов сточная жидкость в самотечном режиме поступает в распределительную камеру (поз.2). Для предотвращения оседания взвешенных частиц распределительная камера оборудована перфорированной системой взмучивания. Взмучивание осуществляется периодически с помощью резервных воздуходувок (поз.13).

Распределение сточных вод на четыре параллельно работающие линии технологических емкостей осуществляется с помощью электрифицированных шиберных заслонок (поз.2.1) с водосливами. Основная задача шиберных заслонок - выравнивание неравномерности поступления сточных вод. При снижении расхода поступающих сточных вод на величину более ¼ от номинальной производительности станции, на пульт оператора подается сигнал (звуковой/световой) от узла учета поступающих сточных вод. Руководствуясь этим сигналом, оператор может закрыть одну или несколько заслонок. В ходе пусконаладочных работ и эксплуатации станции, возможно, использовать статистические данные о неравномерности поступления стоков по часам суток при открытии/закрытии задвижек. При закрытой заслонке автоматически выключаются все технологическое оборудование, расположенное в емкостях технологической линии (погружные насосы, погружные мешалки, насосы откачки фильтрата). Шиберная заслонка также перекрывает поступление сточных вод на технологическую линию при выводе фильтра в режим промывки. Каждая линия технологических емкостей состоит из следующих сооружений:

 – денитрификатор (поз.3);

 – аэротенк – нитрификатор (поз.4);

 – вторичный вертикальный отстойник (поз.5);

 – ершовый фильтр (поз.6);

Далее приведено описание работы одной линии очистки.

Сточные воды из распределительной камеры (поз.2) изливаются в денитрификатор (поз.3). Денитрификатор работает в режиме «смесителя», в который с помощью погружных насосов рециркуляции (поз.5.1) подается возвратный ил из вторичного отстойника (поз.5).

Для перемешивания и поддержания ила во взвешенном состоянии денитрификатор оборудован погружными пропеллерными мешалками (поз.3.1). Далее иловая смесь поступает в аэротенк – смеситель (поз.4), работающий в режиме «нитрификации». Перемешивание и насыщение иловой смеси кислородом воздуха в аэротенке – смесителе осуществляется с помощью системы трубчатых аэраторов (поз.4.1). Данный вид аэратора относится к мелкопузырчатой системе аэрации. Подача воздуха в систему аэрации аэротенка– смесителя осуществляется центробежными воздуходувками (поз.13).

Иловая смесь из нитрификатора (аэротенк – смеситель) поступает в вертикальный отстойник (поз.5), где происходит разделение иловой суспензии, на возвратный ил и осветленную сточную жидкость. Сточная вода подается в пространство между двумя погружными перегородками, направляющими поток воды вниз. Для интенсификации процесса разделения иловой смеси в отстойнике установлена система илоотделения, которая состоит из тонкослойных модулей и системы ее регенерации воздухом. Днище отстойника выполнено в виде четырех конусов, каждый из которых соединен с иловой камерой посредством трубопроводов. Для удаления из отстойников осевшего активного ила и создания рециркуляционного контура в системе денитрификатор – аэротенк (нитрификатор) – в иловой камере предусмотрен погружной насосный агрегат (поз.5.1). Избыточный активный ил (влажностью 99,3 - 99,4%) отбирается из трубопровода рециркуляционного контура каждой линии очистки и подается в илоуплотнитель (поз.8). Количество избыточного активного ила подаваемого в илоуплотнитель рассчитывается исходя из концентрации активного ила (определяется в лаборатории). При необходимости увеличить или уменьшить концентрацию активного ила в аэротенке поток иловой смеси перераспределяется посредством задвижек на трубопроводах К5.1Н и К5.4Н. Правильность выбранного положения задвижки можно оценить по показаниям расходомеров установленных на выше указанных трубопроводах. Ввиду того, что аэротенк обладает большим буферным объемом, процесс изменения концентрации активного ила может потребовать длительного промежутка времени (ок. 10 дней). Следовательно, вышеописанный процесс не требует постоянного контроля и присутствия персонала. Илоуплотнитель предназначен для сбора и уплотнения избыточного активного ила. Илоуплотнители проточного типа – это означает, что надиловая вода самотеком перепускается в распределительную камеру при поступлении новых порций избыточного активного ила.

После вторичного отстойника осветленная сточная жидкость по лоткам поступает в безнапорный ершовый (поз.6), который предназначен для биологической доочистки сточных вод, задержания выносимых из вторичного отстойника активного ила и взвешенных веществ.

Фильтрация в ершовом фильтре осуществляется сверху-вниз. Для улучшения процесса осветления и для удаления из воды фосфоросодержащих загрязнений перед входом воды на фильтр вводится раствор коагулянта, который приготавливается в специальной установке (поз.11) и подается насосами-дозаторами. Также для улучшения процессов дефосфотизации коагулянт может вводиться в голову аэротенка-денитрификатора (принцип симультанного осаждения). Благодаря системе аэрации (поз.6.3, 6.2), уложенной под ершовой загрузкой (поз.6.1), и воздуходувкам (поз.13) обеспечивается смешение раствора реагента со сточной водой и дополнительное удаление органических веществ.

Сбор фильтрованной воды осуществляется дренажной системой, расположенной в нижнем фильтрующем слое. К дренажной системе подключена группа насосов (поз.7.1), которая создает разряжение в фильтре. Стабильность работы насосов (поз.8) обусловлена высокими вакуумметрическими показателями (3-5 м.). Насосы оборудованы частотным преобразователем для регулирования производительности. Данное технологическое решение позволяет поддерживать высокую скорость фильтрации и увеличить продолжительность фильтроцикла.

Регенерация фильтра производится периодически, в часы минимального притока сточных вод (как правило, в ночное время), воздушной промывкой. Продолжительность регенерации составляет 10-15 минут интенсивностью  20 л/с.м2 воздуха. Зашламленная вода отводятся в голову очистных сооружений в разделительную камеру (поз. 2).

Сигнал, переводящий фильтр в режим регенерации, подается либо с пульта оператора, либо таймером. После ершового фильтра доочищенная сточная вода поступает на лампы ультрафиолетового обеззараживания (поз. 7.2), и далее отводится к установленному месту сброса. Работа установок УФО полностью автоматизирована на заводе-изготовителе, вывод ламп в режим промывки происходит по показаниям встроенного мутнометра. Часть обеззараженных сточных вод может отводится в резервуар накопления очищенных сточных вод, для хранения воды для технических нужд комплекса очистных сооружений.

Воздух на технологические нужды подается воздуходувками. В станции очистки установлены группа воздуходувок - для обеспечения основных технологических нужд (поз.13). Для экономии электроэнергии воздуходувки оснащены частотными преобразователями. При эксплуатации станции возможно регулирование производительности под «ночной» и «дневной» режим притока сточных вод. Для снижения уровня шума воздуходувки располагаются в шумозащитных кожухах. Обвязка технологического оборудования и сооружений, лотки, корпус кассет с ершовой загрузкой производятся из нержавеющей стали. Для обеспечения равномерного сбора воды, водосборные кромки лотков оборудованы треугольными водосливами.