Материал: Реконструкция отделения биохимической очистки сточных вод города Руза, производительностью 10000 м3/сут

Сточные воды после песколовки 3 поступают в первичный отстойник 4, предназначенный для очистки сточной воды от оседающих и всплывающих веществ, главным образом, органического характера. В процессе отстаивания при движении стоков в отстойнике со скоростью не более 7 мм/с взвешенные вещества под действием гравиметрической силы оседают на дно отстойника или всплывают на поверхность.

Осветленные стоки из сборного лотка отстойника самотёком поступают в аэротенк 5.

Осадок, выпавший из сточных вод на дно отстойника, сгребается при помощи илоскреба в приямок. Из приямка осадок удаляется плунжерными насосами, установленными в помещениях насосных станций сырого осадка первичных отстойников, и направляется через механические решетки в резервуар сырого осадка и избыточного ила 10.

Биологическая очистка сточных вод проводится в аэротенке 5. Циркулирующий активный ил из вторичного отстойника поступает в начало аэротенка. Иловая смесь (смесь сточной воды с активным илом), двигаясь по аэротенку, последовательно проходит анаэробную и аэробную зоны. Далее, переливается через водосливы в конце аэротенка, вода поступает в канал иловой смеси, откуда направляется на вторичный отстойник 6.

Сжатый воздух по магистральному воздухопроводу от воздуходувок подаётся через систему распределительных воздухопроводов к полиэтиленовым аэроторам, уложенным по дну аэротенка. Через отверстия аэраторов воздух мелкими пузырьками поступает в иловую смесь.

После прохождения водой вторичного отстойника осветленные стоки поступают самотёком на доочистку в скорых фильтрах 7. Активный ил, осевший на дно вторичного отстойника, откачивается через перфорированные трубы, проложенные по дну отстойника. Часть активного ила возвращается в аэротенк 5, остальной активный ил подается на илоуплотнитель 9.

Осветленные во вторичном отстойнике 6 стоки подаются в скорые фильтры 7 сверху на слой фильтрующей загрузки. Профильтрованная вода собирается распределительной системой для воды, а затем очищенные воды самотеком направляются в р.Руза.

Для периодической промывки фильтров используется техническая вода, которая насосами подается по трубопроводу промывной воды в распределительную систему каждого фильтра. Далее промывная вода сливается в водосборный лоток, из которого по нижнему отводу поступает в трубопровод и направляется в приемно-распределительную камеру 1.

Осветленные стоки из илоуплотнителя 9 по лоткам поступают в резервуар сырого осадка и избыточного ила 10. Далее сырой осадок в смеси с избыточным илом поступает на уплотнение, обезвоживание и вывозится на площадки обеззараживания. Здесь осадок выдерживается от 3 до 5 лет. Время выдержки определяется скоростью процесса естественного обеззараживания осадка от бактериального загрязнения и яиц гельминтов.

Осадок, обеззараженный на площадках обеззараживания, вывозится для повторного использования для рекультивации земель карьеров и промышленных полигонов.

Перед вывозом партии осадка для повторного использования проводится исследование осадка на содержание тяжелых металлов и бактериологическую загрязненность. Осадок повторно используется только при соответствии результатов анализов требованиям ГОСТ Р 17.4.3.07-2001. «Почвы. Требования к свойствам осадков сточных вод при использовании их в качестве удобрений».

2.2      Описание работы аппаратов

2.2.1      Аэротенк.

Аэротенк представляет собой прямоугольный железобетонный резервуар, разделенный перегородкой на два коридора. Анаэробная зона оборудована погружными мешалками, аэробная - системой распределительных воздухопроводов.

Сточные воды после первичных отстойников поступают в начало первого коридора аэротенка. Сюда же подается циркулирующий активный ил. Иловая смесь (смесь сточной воды с активным илом), пройдя по коридорам секции, переливается через водосливы в конце вторых коридоров каждой секции, поступает в канал иловой смеси, откуда направляется на вторичные отстойники.

Сжатый воздух по магистральному воздухопроводу от воздуходувок подаётся через систему распределительных воздухопроводов к полиэтиленовым аэроторам диаметром 118 мм, уложенным по дну аэротенка. Через пористую наружную оболочку аэраторов воздух мелкими пузырьками поступает в иловую смесь.

2.2.2      Вторичный отстойник

Вторичный отстойник представляет собой прямоугольный железобетонный резервуар, зона отстаивания отделена от зоны ввода воды и зоны слива стальными перфорированными перегородками, способствующими равномерному распределению воды по сечению аппарата и выравниванию поля скоростей.

В концевой части отстойника установлен тонкослойный модуль для лучшего качества конечной очистки воды. Установка пленочного модуля по всей длине аппарата не рациональна в связи с высоким содержанием взвешенных частиц (активного ила) на входе в аппарат, пленочный модуль будет просто зарастать. В концевой же части аппарата установка пленочного модуля позволяет существенно повысить очистку, так как до конца аппарата доходят лишь самые мелкие частицы загрязнения, которых не так много и которые наиболее эффективно улавливаются в тонкослойных элементах.

Тонкослойные элементы устанавливаются под углом к горизонту для естественного сползания осадка под действием гравитационных сил.

По дну вторичного отстойника проложена сеть перфорированных стальных труб для откачки оседающего в аппарате активного ила. Трубы закреплены к опорным швеллерам хомутами.

2.2.3      Фильтр

Фильтр представляет собой квадратный в плане железобетонный резервуар, оснащенный приемным карманом.

Фильтрация в безнапорном скором фильтре идет без образования осадка на поверхности фильтра; задерживание частиц происходит в самой толще загрузки, поскольку размер взвешенных частиц достаточно мал (вода поступает после вторичного отстойника), а крупность пор в толще песка достаточно велика. Мелкие частицы прилипают к поверхности зерен песка, увеличивая их. Следовательно, при фильтрации происходит изменение порозности фильтрующего слоя. Количество задержанного вещества быстро убывает с глубиной в направлении движения воды при фильтрации.

В нижней части аппарата, в поддерживающем песчаную загрузку слое гравия, устанавливается распределительная система, которая в рабочем режиме служит для сбора очищенной воды. На ответвлениях распределительной системы установлены колпачки, предотвращающие унос песка из фильтра с очищенной водой.

В режиме промывки подача сточной воды в фильтр прекращается. В нижнюю распределительную систему подается промывная вода, коротая обратным потоком, поднимаясь вверх взрыхляет слой песка отмывая его зерна от осевших на них частиц загрязнения. Промывная вода отводится, переливаясь через лотки в верхней части аппарата после чего стекает в приемный карман и отводится из аппарата.

3.      
Расчеты

3.1      Материальные расчеты по схеме

Исходные данные:

Производительность по сточной воде по заданию составляет

Первой стадией очистки воды по схеме являются решетки. Решетки улавливают крупные твердые частицы (мусор). После решеток вода, не содержащая крупных частиц загрязнения прокачивается через песколовку где оседают более мелкие взвешенные частицы. Песок отводится в нижней части песколовки в виде шлама. Потери воды со шламом принимаем равными 3%.

Принимаем содержание взвешенных частиц в сточной воде

3.1.1      Материальный баланс песколовки

Принимаем что 40% всех взвешенных частиц в сточной воде составляет достаточно крупная фракция, оседающая в песколовке, отстальные частицы слишком мелкие и проходят на следующие стадии очистки.

Тогда концентрация твердых взвешенных частиц в воде на выходе из песколовки составит

А содержание песка в сточной воде составляет

Расход воды, теряемый со шламом в песколовке составляет

Расход сточной воды на дальнейшую очистку составит

Количество твердой фазы, поступающей в песколовку с водой составит

Количество твердой фазы, уходящей из песколовки со шламом

Содержание твердых частиц в шламе при этом составит

3.1.2      Материальный баланс первичного отстойника

После песколовки сток направляется в первичный отстойник где происходит оседание более мелких взвешенных частиц с эффективностью 65%.

Тогда концентрация твердых взвешенных частиц в воде на выходе из отстойника составит:

Расход воды, теряемый со шламом в отстойнике составляет

Расход сточной воды на дальнейшую очистку составит

Количество твердой фазы в воде на дальнейшую очистку

Количество твердой фазы, уходящей из отстойника со шламом

Содержание твердых частиц в шламе при этом составит

3.1.3      Материальный баланс аэротенка

Далее вода подается на очистку в аэротенк, предварительно смешиваясь с потоком обратной воды, содержащей вторичный ил. Таким образом расход воды на очистку в аэротенк (после смешения с возвратным потоком ила) составит

В аэротенке происходит нарастание активного ила, в результате которого происходит очистка воды от органических соединений. При этом в воде накапливается ил в виде взвешенных частиц, который в последствии осаждается во вторичном отстойнике.

Принимаем содержание взвешенных частиц на выходе из аэротенка (с учетом нарастания активного ила)

3.1.4      Материальный баланс вторичного отстойника

После аэротенка вода направляется во вторичный отстойник где происходит оседание взвешенных частиц с эффективностью 70% (эффективность выше так как частицы на выходе из аэротенка крупнее). Тогда концентрация твердых взвешенных частиц в воде на выходе из отстойника составит

Расход воды, отводимый с активным илом на возврат в аэротенк в отстойнике составляет

Расход сточной воды на дальнейшую очистку составит

Количество твердой фазы в воде на дальнейшую очистку

Количество твердой фазы, уходящей из отстойника с активным илом

3.1.5      Материальный баланс фильтров доочистки

Далее в плоских щелевых ситах происходит осаждение из воды крупных инородных тел случайно занесенных в воду в ходе очистки после решеток. После сит вода направляется на дополнительную доочистку на безнапорные фильтры.