1 ГЛАВА. Анализ существующей схемы очистки сточных вод объект исследования
 Скачать 246.24 Kb.
|
|
Титул ВВЕДЕНИЕ ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩЕЙ СХЕМЫ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД Объект исследования 1.2 Воздействие сточных вод на окружающую среду 1.2.1 Воздействие сточных вод на поверхностные и подземные воды 1.2.2Воздействие осадков сточных вод на почву 1.2.3 Оценка воздействие сточных вод 1.3 Анализ технологической схемы очистки сточных вод. Оценка воздействия предприятия на окружающую среду 1.3.1 Механическая очистка сточных вод 1.3.2 Биологическая очистка сточных вод 1.3.3 Доочистка сточных вод 1.3.4 Обеззараживание сточных вод 1.3.5 Обработка осадка сточных вод Введение Управление водными ресурсами в отдельных районах и в целом в стране, обеспечивающее увеличение доступа населения к водоснабжению и канализации, является одним из факторов, определяющих качество жизни населения. Основная задача предприятий водопроводно-канализационного хозяйства – бесперебойное обеспечение всей совокупности абонентов и потребителей обслуживаемых населенных пунктов качественными услугами водоснабжения и водоотведения. Эта задача остается неизменной во времени вне зависимости от внешних обстоятельств. [1]. Существующие инженерные системы водоснабжения и водоотведения (канализации) находятся в стадии эксплуатации свыше 50 лет. К основными проблемам в секторе водопроводно-канализационного хозяйства можно отнести: – недостаточный уровень обеспеченности населения централизованным водоснабжением, особенно в сельской местности; – недостаточный уровень обеспеченности населения питьевой водой нормативного качества из систем централизованного водоснабжения; – несоответствие санитарным требованиям воды из источников нецентрализованного водоснабжения. – высокий физический износ сетей и очистных сооружений; – отсутствие современных технологий и оборудования для очистки сточных вод. Большинство очистных сооружений, запроектированных и построенных в 70-х годах ХХ века, не соответствует современным требованиям к отведению очищенных сточных вод в водные объекты. Это обусловлено тем, что существовавшая на тот момент нормативная база не содержала требований по глубокой очистке сточных вод от биогенных элементов, а ограничивалась полной биологической очисткой от органических загрязнений по БПК5 и взвешенным веществам. [2]. – недостаточный уровень автоматизации и диспетчеризации технологических процессов; – слабая пропускная способность и предрасположенность к засорению дождевой канализации; – сброс в централизованные системы водоотведения (канализации) недостаточно очищенных производственных сточных вод вследствие несовершенства технологий очистки и неудовлетворительной эксплуатации действующих локальных очистных сооружений; – неудовлетворительное состояние инженерных коммуникаций. Сточные воды, а также выделяющиеся газы, на очистных сооружениях и в насосных станциях, оказывают агрессивное воздействие на инженерные коммуникации. В большинстве лотков и каналов насосных станций и очистных сооружений при изменении притока сточных вод (в часы максимального или минимального притока) изменяется и наполнение, что приводит к разрушению бетонных лотков на границе раздела фаз воздух – вода. В закрытых трубопроводах при застое воды и при образовании воздушных мешков происходит интенсивное выделение газов, которые могут образовывать слабо концентрированные кислоты, вызывающие коррозию материалов трубопроводов; – сравнительно низкий уровень эксплуатации систем водоснабжения и канализации, что обусловлено несоответствием базового образования у большинства работников отрасли. Основными направлениями реконструкции систем водоснабжения являются: – устройство новых и ремонт старых водоводов и сетей с использованием труб, изготавливаемых из полимерных материалов; – анализ работы насосного оборудования и его замена в случае неисправной работы (так как в неблагоприятных условиях работы насос может ежемесячно терять 2–3 % первоначальной производительности, вследствие физического износа деталей); – использование современных технологий для диагностики и обследования систем водоснабжения; – повышение пропускной способности и надежности работы водоводов; – облицовка внутренних поверхностей трубопроводов гибкими рукавами; – экономное использование и сокращение непроизводительных потерь воды. Основными направлениями реконструкции систем водоотведения (канализации) являются: – устройство систем канализации в малых населенных пунктах; – повышение качества строительства новых сетей канализации и реконструкция уже существующих; – увеличение пропускной способности дождевой канализации с учетом изменения климатических параметров. – снижение материалоемкости и трудозатрат при строительстве систем канализации; – повышение качества очистки сточных вод на существующих очистных сооружениях с внедрением технологии удаления биогенных элементов; – строительство новых очистных сооружений. Повышение производительности действующих водозаборных сооружений из поверхностных источников может быть достигнуто путем их интенсификации, строительства нового комплекса или отдельных его элементов. Как правило, реконструкция сооружений оказывается экономически более выгодной, чем новое строительство, а иногда достаточным является восстановление производительности водозабора до первоначальной. Целью работы является повышение надежности канализационных очистных сооружений с достижением качества очистки сточных вод соответствующего нормам использования в водооборотном цикле. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: 1. Проанализировать существующей схему очистки сточных вод на предприятие водоподготовки и водоотведения. 2. Провести лабораторные исследования очищенной сточной воды. 3. Разработка технологических решений по повышению качества очистки. Объектом исследования является ???? Объект исследования 1.2 Воздействие сточных вод на окружающую среду Состояние равновесия экосистемы водоемов может быть нарушено в результате многих причин. Особенно значим в процессах самоочищения кислородный режим водоёмов. Расход кислорода на минерализацию органических веществ определяется через биохимическое потребление кислорода (БПК). При большом сбросе органических веществ наступает дефицит кислорода. вызывает значительное ухудшение качества воды. Несмотря на то, что органические вещества не относятся к вредным, их сброс вызывает значительное ухудшение качества воды. Сброс других веществ - биогенов, которые не являются вредным или ядовитым, приводит к экологическим последствиям. Эти вещества необходимы для существования живых организмов. Водоёмы в естественном состояние бедны биогенами. При их попадании в водоемы, происходит бурный рост фитопланктона – множества видов водорослей, представляющих собой отдельные клетки, их скопления или «нити», которые держатся вблизи поверхности воды. Фитопланктон препятствует прохождению солнечного света в толщу воды, что приводит к нарушению процессов фотосинтеза водных растений. В результате резко уменьшается поступление кислорода, производимого бентосными растениями при фотосинтезе. У фитопланктона короткий жизненный цикл, он быстро отмирает, что ведёт к накоплению большой массы отмершего фитопланктона – детрита. Питаясь детритом, редуценты, в основном, бактерии, потребляют кислород, уменьшая его содержание в воде. Свою лепту в эвтрофизацию вносят и взвешенные частицы, попадающие в водоём. Вещество этих частиц не отнесено к разряду химически вредных. Но они уменьшают прохождение света в толщу воды, засоряют жабры, обволакивают икринки рыб и других водных организмов. Действие токсичных соединений на гидробионты проявляется в зависимости от их концентрации. При больших концентрациях наступает гибель гидробионтов, применьших – изменяются обмен веществ, темп развития, мутагенез, потеря способности к размножению и др. Особенно чувствительны к вредным веществам гидробионты, находящиеся на начальных стадиях своего развития: икринки и т.п. Отдельные популяции, например, зоопланктон, чрезвычайно чувствительны к вредным веществам. Уже небольшие концентрации вредных веществ вызывают их гибель, и это влияет на биоценоз в целом. Особую опасность для гидросферы несут ядохимикаты на основе соединений тяжёлых металлов (свинец, олово, мышьяк, кадмий, ртуть, хром, медь, цинк) и синтетических органических соединений. Ионы тяжёлых 12 металлов, попадая в организм, подавляют активность ряда ферментов, что приводит к крайне тяжёлым физиологическим и неврологическим последствиям. Выделяют канцерогенные (развитие рака), мутагенные (появление мутаций) и тератогенные (врождённые дефекты у детей) эффекты. Ядохимикаты особенно опасны в связи с их способностью накапливаться в организмах и с их возможностью биоконцентрирования. 1.2.1 Воздействие сточных вод на поверхностные и подземные воды Воздействие осадков сточных вод на почву можно подразделить на химическое загрязнение почвы и на загрязнение патогенной микрофлорой. В эпидемическом отношении отходы сточных вод очень опасны. Содержание огромного количества возбудителей различных инфекционных заболеваний способствует созданию благоприятной средой для развития домашней мухи. Самка домашней мухи, привлеченная запахом аммиака, выделяющегося из загнивающих отходов, откладывает в поверхностном слое (на глубине 1 - 3 см) яйца. Мухи активно переносят бактериальные загрязнения отходов на пищевые продукты и предметы быта. Доказано, что патогенные микроорганизмы на поверхности тела мухи выживают в течение 1 - 7 суток, а в желудке - от 2 до 8 суток. Личинки и куколки мух находили в 100% проб отходов сточных вод. Проблема отходов сточных вод как источника антропогенного загрязнения почвы приобрела сегодня чрезвычайную актуальность. При размещении отходов на иловых картах в почву попадает большое количество органических веществ, микроорганизмов, яиц геогельминтов []. Из почвы компоненты твердых бытовых отходов могут попадать в подземные (в первую очередь грунтовые) воды, смываться атмосферными осадками в открытые водоемы и приводить к загрязнению воды источников водоснабжения. Вследствие расщепления органических веществ отходов, особенно легко загнивающих, образуются газы с неприятным запахом: 13 аммиак, сероводород, индол, скатол, меркаптаны, которые загрязняют атмосферный воздух. 1.2.3 Оценка воздействие сточных вод на ? НЕБХОДИМО УКАЗАТЬ РАЙОН ИССЛЕДОВАНИЯ, ЧТОБЫ ОПИСАТЬ 1.3.2 Биологическая очистка сточных вод Сущность метода биологической очистки заключается в выделении и окислении биологическим путем взвешенных веществ, суспензии, коллоидных и растворенных органических веществ в осветленной сточной воде с помощью вводимого активного ила и интенсивной аэрации. Осветленные на механической очистке сточные воды проходят через смеситель и далее направляются в сборный канал аэротенков-вытеснителей. На рисунке изображена существующая схема биологической очистки сточных вод.  Рисунок – Технологическая схема биологической очистки сточных вод Смеситель двухкоридорный предназначен для смешивания сточных вод с биогенными добавками, которые вводятся для поддержания удовлетворительных условий синтеза биомассы активного ила при дефиците в сточных водах азота и фосфора. В качестве биогенных добавок применяются аммиачная селитра и суперфосфат. Из сборочного канала осветленная сточная вода и циркуляционный активный ил сосредоточенно подаются в начало первых коридоров аэротенков-вытеснителей. Объем циркуляционного активного ила составляет в среднем 50% от объема очищаемых сточных вод. Существующие аэротенки-вытеснители (7 шт.) представляют собой трехкоридорные резервуары прямоугольного сечения, в которых коридоры отделены друг от друга продольными направляющими перегородками, не доходящими до одной из торцевых стен. Равномерно, по всему днищу каждого аэротенка расположена система пневматической мелкопузырчатой аэрации. Подача воздуха в систему аэрации осуществляется центробежными нагнетателями, производительностью 750м3 /мин. Основная задача эксплуатации аэротенков заключается в культивировании сообщества микроорганизмов активного ила, обеспечивающего изъятие и окисление органических загрязнений. При удовлетворительно протекающем процессе очистки численность видов микроорганизмов составляет в среднем 30 и более. Постоянное присутствие хищных коловраток, сосущих инфузорий, червей рода Chaetogaster, периодически присутствующих тихоходок говорит о высоком качестве очистки и удовлетворительной нитрификации. Диапазон удельных нагрузок на активный ил по органическим загрязняющим веществам составляет от 80-200мг/г. Концентрация растворенного кислорода на заключительном этапе очистки поддерживается на уровне не ниже 3-4мг/дм3 . Концентрация активного ила – на уровне 2- 3г/дм3 . Время контакта активного ила с загрязненными сточными водами составляет не менее 6 часов. Из аэротенков смесь очищенных сточных вод с илом самотеком направляется во вторичные отстойники радиального типа (6 шт.), емкостью по 5000м3 . Иловая смесь, поступающая во вторичные отстойники, представляет собой гетерогенную (многофазную) систему. Дисперсной средой служит биологически очищенная сточная вода, а основным компонентом дисперсной фазы являются хлопки активного ила, сформированные в виде сложной трехуровневой клеточной структуры, окруженной экзоклеточным веществом биополимерного состава. Время отстаивания составляет не более 2,5 часов. При удовлетворительной эксплуатации вторичных отстойников состояние взвешенных веществ в отстоянной воде составляет менее 10мг/дм3 , содержание растворенного кислорода не менее 2мг/дм3 . Влажность удаляемого ила из вторичных отстойников составляет 99,4-99,7%, высота слоя ила от 0,5 до 1 м. Время пребывания ила во вторичных отстойниках не должно превышать 30-40 мин. Для обеспечения минимального выноса загрязнений из вторичных отстойников активный ил, осевший на дно, круглосуточно собирается системой илососов и по самотечному трубопроводу направляется в иловый резервуар центральной насосной станции. Основная часть ила насосом центральной насосной станции возвращается в аэротенки. Эта часть ила называется циркуляционным. Так как в резервуаре деятельности организмов масса активного ила непрерывно увеличивается, то образуется так называемый избыточный активный ил, который отделяется от циркуляционного и направляется на дальнейшую переработку в илоуплотнители или в объеме 20-25% от общего, образующегося объема - в первичные отстойники. Несмотря на постоянную очистку сооружение вторичных отстойников скребковыми механизмами, проблема выноса активного ила является не решенной. Об этом свидетельствую превышения ХПК, БПКполное, нитритов, нитратов, ионов аммония. Существенное влияние на работу вторичных отстойников оказывает равномерность сбора осветленной воды, которая может нарушаться под воздействием ветра. Ветровой нагон воды способен перегрузить на 30-40% одну часть сборного лотка, вызвать соответствующее перераспределение потока иловой смеси и привести к повышенному выносу загрязнений с осветленной водой. Использование зубчатых водосливов не обеспечивает требуемой равномерности сбора воды. После вторичных отстойников, очищенные сточные воды самотеком направляются на сооружение доочистки. Эффективность очистки на сооружениях биологической очистки При очистке сточных вод в аэротенках удаляются тяжелые металлы, алюминий, АПАВ, фосфаты, нитриты, нитраты, БПКполное, ХПК. Тяжелые металлы, адсорбируясь на ил, не окисляются. Это приводит к повышению токсичности по тяжелым металлам, что затрудняет дальнейшее использование активного ила на сельскохозяйственных полях окрестностей. В очищенной сточной воде превышения по следующим тяжелым металлам: железо общее, никель, цинк, медь, свинец. Среди загрязнителей биосферы металлы относятся к числу важнейших. Основную опасность представляют тяжелые металлы, то есть имеющие атомный вес больше 40. Это связано с биологической активностью многих из них. Попадая в организм, тяжелые металлы приводят к его отравлению или 23 гибели. К наиболее опасными токсичным металлам относят: кадмий, медь, мышьяк, никель, ртуть, свинец, цинк и хром []. Одним из наибольших превышений ПДС в очищенной сточной воде наблюдается по алюминию. Алюминий представляет потенциальную опасность для здоровья человека. Неорганический алюминий плохо усваивается, основная его часть выводится с мочой. Алюминий влияет на обмен веществ, в особенности минеральный, на функцию нервной системы, в способности действие непосредственно на клетки - их размножение и рост. К важнейшим клиническим проявлениям нейротоксического действия относят нарушение двигательной активности, судороги, снижение или потерю памяти, психопатические реакции. Присутствие АПАВ в стоках способствует образованию пены в аэротенках, увеличению выноса взвешенных веществ из вторичных отстойников, снижению ферментативной активности ила, сокращению его прироста и, следовательно, ухудшению очистки. Пена в аэротенках может достигать нескольких метров. Она разносится ветром, мешая работе и являясь источником заражения. Помимо этого, наличие АПАВ в воде, поступающей на сооружения биологической очистки, ухудшает процесс первичного отстаивания и подавляет процессы переноса кислорода в клетки микроорганизмов. Токсическое действие АПАВ определяется, главным образом, неполярной частью молекулы. Оно более выражено при наличии в неполярной части молекулы ароматического кольца. АПАВ оказывают аллергическое действие при любом пути поступления в организм: через кожу, верхние дыхательные пути или желудочно-кишечный тракт []. На кожу оказывают местное раздражающее действие, обезжиривая её. Кроме того, АПАВ вызывает нарушения иммунитета, поражение мозга, печени, почек, легких. Самое страшное, что ПАВ способны накапливаться в органах, чему способствуют фосфаты, превышение которых зафиксировано в очищенных сточных водах. Фосфаты представляют большую угрозу для окружающей среды. Попадая в водоёмы, они способствуют развитию сине-зеленых водорослей. Водоросли покрывают поверхность водоёмов, препятствуя поступлению в воду кислорода и солнечного света. Разлагаясь, они выделяют в воду большое количество метана, аммиака, сероводорода, убивающие всё живое в водоёмах. В результате биологической очистки количество нитритов и нитратов увеличивается. Количество превышения ПДС на выходе по нитритам меньше превышения по нитратам. По данным видно, что процесс нитрификации проходит глубже. Неудовлетворительная работа аэротенков является причиной превышения БПКполное и ХПК. Превышения БПК и ХПК является угрозой антропогенной эвтрофикации водного объекта []. Антропогенная эвтрофикация – это повышение биологической продуктивности водных объектов в результате накоплении биогенных элементов (азота, фосфора, калия и т.д.) Эвтрофикация является составной частью естественного процесса. За несколько лет озеро может измениться естественным образом, иначе говоря «состариться». Антропогенная деятельность приводит к аналогичным последствиям всего за несколько десятилетий. Данное явления служит хорошим примером того, что не все негативные проблемы современности связаны с промышленными выбросами «ядовитых» соединений. На данном примере видно, что изменение любого экологического фактора может нарушить равновесие в экосистеме. Результатом антропогенной эвтрофикации является помутнение воды, гибель бентосных растений, снижение концентрации растворенного кислорода, недостаток его для глубоководных рыб и моллюсков. Данные превышения свидетельствуют о необходимости оптимизации работы аэротенков. 1.3.3 Доочистка сточных вод Существующие очистные сооружения не обеспечивают нормативные требования к сбросу очищенных сточных вод, поэтому требуется их доочистка. Данная стадия очистки направлена на получение минимальных допустимых концентраций органических соединений, азота, фосфора, нефтепродуктов, АПАВ, тяжелых металлов и других компонентов. Для доочистки сточных вод применяются скорые каркасно-запасные фильтры (16 шт.). Существующие фильтры представляют собой прямоугольные железобетонные резервуары, разделенные на две равные секции. В качестве фильтрующего материала, применяется дробленый керамзит. Сточные воды, после их очистки во вторичных отстойниках, поступающие на фильтрующий слой загрузки каркасно-засыпных фильтров. Во время фильтрации загрязнения, содержащиеся в сточной воде, остаются в межзерновом пространстве загрузки на поверхности зёрен керамзита. Сбор фильтра осуществляется распределительной системой, расположенной в поддерживающем гравийном слое, откуда фильтрат самотеком поступает в резервуары дочищенных сточных вод насосной станции доочистки (НСД). Скорость фильтрации составляет 7м/ч, фильтроцикл – 12ч. Эффект доочистки по взвешенным веществам, составляет 70-75%, по БПКполное – 60- 70%. Для восстановления фильтрующей способности загрузки производится водовоздушная и водяная промывка, которая осуществляется восходящим потомком фильтрованной воды. Подача фильтрованной воды осуществляется из резервуаров дочищенных сточных вод насосами НСД. Грязная вода после промывки отводится в резервуар грязных сточных вод, откуда насосами перекачивается в голову сооружений механической очистки. Для предотвращения биологического обрастания фильтров предусматривается еженедельное хлорирование поступающих на 26 сточных вод, дозой хлора 2мг/л, а также биологическая обработка фильтров (2-3 раза в год) хлорной водой при периоде контакта 24ч. Дочищенные сточные воды высоконапорными насосами НСД перекачиваются в станцию УФО. 1.3.4 Обеззараживание сточных вод Сточные воды являются основным источником микробного загрязнения объектов окружающей среды, в том числе поверхностных пресных, подземных водоносных горизонтов, питьевой воды и почвы, что является фактором риска распространения возбудителей инфекции с фекально-оральным механизмом передачи. В соответствие с санитарными правилами по охране поверхностных вод от загрязнений, сточные воды, опасные в эпидемическом отношении, должны подвергаться обеззараживанию. Для обеззараживания очищенных сточных вод на предприятие применяется ультрафиолетовое облучение (УФО). Данный способ не требует введения в воду химических реагентов, не влияет на вкус и запах воды и действует не только на бактериальную флору, но и на бактериальные споры. Бактерицидное облучение действует почти мгновенно и вода, прошедшая через установку может сразу поступать в водоем. Таким образом, УФО является оптимальным методом обеззараживания воды, поскольку вода, прошедшая дезинфекцию с помощью ультрафиолетовых лучей, не оказывает токсическое влияние на водные организмы и не приводит к образованию вредных для здоровья химических соединений. На рисунке изображена станции обеззараживания сточных вод.  Рисунок – Станция ультрафиолетового облучения Станция УФО включает в себя 14 установок, которые разделены на две группы: -низконапорные (9 шт.) с рабочим давлением 0,06 МПа; -высоконапорные (5 шт.) с рабочим давлением 0,8 МПа. Каждая установка имеет камеру облучения, в которой расположены бактерицидные лампы, помещенные в кварцевые чехлы (432 шт.). Очищенные сточные воды по двум трубопроводом от насосной станции доочистки подаются на станцию ультрафиолетового обеззараживания: -по трубопроводу диаметром 1400мм - на низконапорные установки; -по трубопроводу диаметром 1200мм – на высоконапорные установки. Очищенные сточные воды, попадая в камеру облучения, обтекают кварцевые чехлы и под воздействием УФ-излучения, расположенных в них ламп, обеззараживаются. Бактерицидное действие УФО основано преимущественно на повреждении структур ДНК и РНК микробной клетки. Согласно действующим санитарным правилам по охране поверхностных вод от загрязнения индикаторными микробиологическими показателями эффективности обеззараживания являются: -общие колиформные бактерии (лактозоположительные кишечные палочки), как микробиологические показатели, характеризующие уровень фекального загрязнения сточных вод и степень вероятности присутствия возбудителей бактериальных кишечных инфекций; -колифаги, как индикаторы вирусного загрязнения хозяйственнобытовых сточных вод; -термотолерантные (фекальные) колиформные бактерии, E.coil, фекальные стрептококки. Отвод обеззараженных сточных вод осуществляется по трем трубопроводам диаметром 1200 мм: -от высоконапорных установок по третьему отводному коллектору в р. или в напорный коллектор центральной насосной станции (ЦНС); -от низконапорных установок на всасы насосов ЦНС, откуда насосами по левому и правому отводным коллекторам в р. . В случае аварийной ситуации, предполагающей отключение станции УФО, сточные воды после биологической очистки направляются в ершовый смеситель, где происходит их дезинфекция хлорной воды. Ершовый смеситель представляет собой лоток с четырьмя вертикальными перегородками, подставленными под углом 45 градусов против течения воды. Перегородки суживают сечение и вызывают вихреобразные движение, при котором хлорная вода хорошо смешивается со сточной водой. Для получения хлорной воды проектом предусматривается хлораторная, производительностью 100кг/час, совмещенная с расходным складом хлора, вместимостью 15тонн. Жидкий (сжиженный) хлор доставляется в металлических контейнерах. Ёмкость хлорного контейнера составляет 800л (около 1000 кг жидкого хлора). Так как жидкий хлор плохо растворим в воде, его предварительно превращают в газ – испаряют. Испарение происходит в контейнерах под действием окружающего тепла. Газообразный хлор по хлоропроводам поступает в баллон-грязевик, где освобождается от капель хлора и механических примесей. Далее хлор засасывается эжектором, перемешивается с производственной водой и направляется в очищенную сточную воду ершового смесителя. Из смесителя смесь поступает в резервуары ЦНС, откуда насосами перекачивается в р.. Контроль за обеззараживанием сточной воды осуществляется проверкой фактического количества израсходованного хлора по массе и определением избыточного хлора в обезвоженной сточной воде, после контакта ее с хлором. Определение избыточного хлора в обеззараженной сточной воде, производится иодометрическим методом. Количество остаточного хлора в обезвоженной сточной воде должно быть не менее 1,5 мг/л. 1.3.5 Обработка осадка сточных вод Основная часть загрязнений сточных вод задерживается в виде осадков, которые представляют серьезную эпидемиологическую опасность для окружающей среды. Большое содержание органических веществ обусловливает способность осадков быстро загнивать, издавая специфический запах. Бактериальная заселенность осадков на порядок выше, чем сточных вод. Они содержат большое количество яиц гельминтов, многие формы бактериальной и патогенной микрофлоры. Обработка осадков проводится с целью получения конечного продукта, наносящего минимальный ущерб окружающей среде или пригодного для утилизации производстве. Способ обработки зависит от вида осадков. По происхождению осадки квалифицируются: -песок и ему подобные минеральные загрязнения (в песколовках); -сырой осадок (в первичных отстойниках); -избыточный активный (во вторичных отстойниках); 30 -сброженный осадок (в метантенках); -обезвоженный осадок (на иловых площадках). Для обработки песка и ему подобных минеральных загрязнений применяются песковые бункера, в которых при промывке осадка от органических примесей, происходит его обезвоживание. Песковые бункеры (4шт.) представляют собой объёмную конструкцию, снабженные трубопроводами подачи пескопульпы и слива воды, трубопроводам подачи воды на промывку, служащего одновременно для отвода дренажной воды вканализацию, а так же щитовым затвором, служащего для выгрузки промытого и обезвоженного песка в автотранспорт. Работа бункера основана на принципе гидроциклона: пескопулька под давление поступает в бункер, в результате происходит вращение частиц пульпы с большой скоростью. Под действием центробежной силы крупные и тяжелые частицы концентрируются у стенок бункера, перемещаются вниз в виде сгущенного песка, а основная часть воды с мелкими и легкими частицами выносится через отверстие слива из бункера обратно в песколовки. Промывка сгущенного песка осуществляется производственной водой, остатки воды при обезвоживании песка сливаются в канализацию. Промытый и обезвоженный песок ежедневно выгружается в автотранспорт и вывозится на захоронение. Основным методом обработки сырого осадка и избыточно активного ила является анаэробная стабилизация в метантенках, работающих в термофильном режиме. Осадок из первичных отстойников имеет влажность 93-95%, влажность избыточно активного ила из вторичных отстойников составляет 99,4-99,7%. Так как высокая влажность осадков (более 97%) нарушает процесс анаэробного сбраживания, избыточно активный ил после вторичных отстойников направляют в графитационные радиальные уплотнители, где происходит уплотнение ила до влажности в 97%. В качестве илоуплотнителя применяются вторичные радиальные отстойники (2 шт.), диаметром 20м, ёмкостью 880м.кв. Осадок подеется 31 непосредственно в круглый резервуар, оснащенный медленно вращающимся скребковым механизмом, которая разрушает связь между частицами осадка, увеличивает осаждаемость и уплотнение ила. Продолжительность уплотнения составляет 9-12 часов. Осветленная вода из уплотнителей направляется в аэротенки, уплотненный ил поступает в резервуар уплотненного ила, откуда центробежным насосом перекачивается для сбраживания в метантенки. В основе процесса метанового брожения лежит способность сложного комплекса микроорганизмов окислять органические вещества осадков в отсутствие кислорода. При этом происходит распад органического вещества с образованием воды, биологически стабилизированного осадка и биогаза, содержащего в основном метан и углекислый газ. Термофильный режим сбраживания (при 52-55˚С) обеспечивает полную гибель яиц гельминтов и патогенных микроорганизмов. Существующие метантенки (2 шт.) представляют собой цилиндрические резервуары из монолитного железобетона с конусным днищем и жестким сферическим куполом, в верхней части которого имеется колпак для сбора газа. Между метантенками размещается четырехуровневая камера управления с загрузочными и выгрузочными бункерами, насосами, трубопроводами и паровым инжекторам. Боковая поверхность цилиндра в целях утепления почти полностью обсыпана грунтом. Подогрев осадка осуществляется насыщенным паром (из котельной очистных сооружений) с помощью инжектора. Сырой осадок и уплотненный ил насосам подаются в верхние части метантенков через загрузочные бункеры. Сброженный осадок выпускается из нижней части резервуаров через выгрузочные бункеры в объёме соответствующему объему загружаемого осадка и направляется в резервуар сброженного осадка, откуда насосом перекачивается на иловые площадки. Выделяющийся в процессе брожения биогаз отводится «на свечу» для сжигания. Объем одногометантенка составляет 2500м2 , диаметр – 17,5м. 32 Для нормально протекающего процесса метанового брожения характерны слабозелочная реакция среды (рН≤7,6), высокая щелочность иловой воды (65-90 мг∙экв/л) и низкое содержание жирных кислот (до 5- 10мг∙экв/л). Концентрация аммонийного азота в иловой воде достигает 500- 800мг/л. |