CC BY
88
воды время осветления значительно возрастает. Однако при отстаивании в лабораторных условиях в течении 45 минут с применением флокулянтов достигаются и в этих случаях хорошие показатели осветленной промывной воды. Зная гидравлическую крупность частиц и время отстаивания можно определить оптимальную глубину отстаивания.
4. Хороший эффект дает для увеличения степени осветления промывных вод применение флокулянта ргаез1:о1.
5. Применение флокулянтов дает существенное увеличение гидравлической крупности, которое проявляется в первые минуты осветления, при длительном отстаивании степень удаления мутности повышает только ргаез1о1.
6. Проведенные исследования показали, что путем правильно организованного осветления промывные воды могут быть обработаны до состояния, позволяющего отправлять эти воды на обработку на первой очереди станции водоподготовки Артековского гидроузла. Однако боле целесообразным нам представляется организации оборота промывных вод с непосредственной их подачей на контактные осветлители и скорые фильтры.
7. Для обработки промывных вод обязательно применение флокулянтов. Необходимо предусмотреть на станции обработки промывных вод оборудование, позволяющее применять ргаеБ1:о1. Для этого необходимо соблюсти регламент изготовителя по перемешиванию и растворению этого флокулянта, так как практика показывает, что высокая активность ргаез1о1 требует более тщательного подхода к подготовке рабочих растворов. Целесообразно, на наш взгляд предусмотреть предварительное сухое дозирование флокулянтов.
8. Флокулянты имеют при обработке промывных вод оптимальные дозы, поэтому необходимо оборудование для дозирования позволяющее назначать дозу флокулянта с точностью до 0,01 мг\л.
9. Поскольку процесс осветления практически заканчивается за 10 минут (в подавляющих случаях вода коагулируется) целесообразно применение тонкослойных модулей для сокращения объемов сооружений и обеспечения нормальной эффективности работы первой очереди.
10. Для интенсификации процессов хлопьеобразования (в лабораторных условиях обеспечивалось тщательное перемешивание), целесообразно предусмотреть в качестве сооружений хлопьеобразования контактные (зернистые), рециркуляционные иди тонкослойные камеры.
Земляная Н.В. ,Мосолапов А. И.
ПРИМЕНЕНИЕ БИОРЕАКТОРОВ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ОЧИСТКИ БЫТОВЫХ СТОЧНЫХ ВОД
За последние десятилетия принципы биологической очистки сточных вод во всем мире не претерпели изменений. Существенно поменялось только оборудование, используемое в очистных
комплексах. Основные требования, которые предъявляются к очистным комплексам и оборудованию, сводятся к следующим позициям:
1. Глубокая очистка сточных вод до показателей предельно допустимых концентраций (ПДК) рыбохозяйственных водоемов.
2. Компактность очистных сооружений, позволяющая для станций производительностью 10-12 тыс. мЗ/сутки помещать сооружения в закрытые помещения.
3. Наличие оборудования для обезвоживания осадка, которое делает экономически целесообразным его утилизацию.
4. Наличие оборудования для обработки выбросов, исключающее загрязнение воздуха.
5. Максимальное сокращение размеров санитарно-защитных зон без угрозы возникновения санитарно опасных ситуаций.
Указанным требованиям отвечают очистные комплексы международной корпорации «KWI North America Corporation».
KWI мировой лидер в производстве и поставке оборудования для очистки природных и сточных вод. Компания основана в 1956 году инженером Милошем Крофтой, впервые наладившим серийно заводское изготовление флотационного оборудования.
В настоящее время корпорация располагает основным офисом в г. Ферлах (Австрия) и 7 филиалами, расположенными в различных регионах мира, в том числе филиалом в Санкт-Петербурге. Основные производственные мощности для поставок оборудования в страны Европы, Ближнего и Среднего Востока и Средней Азии находятся на заводе "KWI International Environmental Treatment GmbH" в г. Ферлах (Австрия). Завод специализирован на выпуске установок напорной флотации, самопромывных фильтров, поверхностных механических турбоаэраторов, как на плавающих, так и на стационарных платформах, гиперболойдных мешалок и другого оборудования для механической, физико-химической и биологической очистки сточных вод. Кроме того, каждый филиал корпорации располагает возможностями изготавливать вспомогательное емкостное оборудование для укомплектования поставляемых технологических линий и очистных установок.
Санкт-Петербургский филиал корпорации "KWI North America Corporation" основан как самостоятельное подразделение в 1996 году. За период до 1 ноября 2008 года филиалом разработаны 1ехнологии, запроектированы, обеспечены оборудованием и введены в эксплуатацию очистные технологические линии на Светогорском ЦБК, очистные сооружения на Байкальском ЦБК, на Хабаровском НПЗ, Омском беконе, Неманском ЦБК, и т.д. Установки напорной флотации внедрены на предприятиях России, Украины, Белорусии, Литвы, Казахстана, Узбекистана и стран Европы.
При производительности, до 12 тыс. м3/сутьси компания рекомендует применять для биологической очистки биореакторы периодического действия с поверхностным плавающим 1 урбоаэратором.
Отношение биогенных веществ в бытовой сточной воде составляет примерно 227 : 21 : 3.3 = 100 :9.4 :1.6. Отличие от стандартного соотношения (100 : 5 : 1) сравнительно невелико, а это означает, что специальная реагентная обработка бытовых сточных вод не требуется. Однако при биоокислении аммоний-ионов количество образующихся нитрат-анионов существенно превышает количество допустимого азота нитратного. Следовательно, при биологической обработке должна быть предусмотрена денитрификация нитрат-анионов до молекулярного азота. Поскольку концентрация денитрифицирующих (анаэробных) бактерий в биомассе активного ила существенно меньше, чем аэробных, время денитрификации должно быть достаточно большим - не менее одной трети от общего времени биологической обработки. Всем этим условиям биореакторы периодического действия KWT отвечают.
Кроме этого, они менее чувствительны к колебаниям объема стоков, поступающих на очистку, и концентрациям содержащихся в них загрязняющих веществ (ЗВ). При этом время пребывания очищенной воды может регулироваться, исходя из реальных концентраций ЗВ. Доза ила ? биореакторах и его возврат также легко регулируются и могут быть изменены в любую сторону в 1ечении короткого промежутка времени. Производительность турбоаэраторов по кислороду от 2,5 до 3,4- кг 02 на 1 кВт.
На указанную производительность принимаются биореакторы периодического действия с плавающими турбоаэраторами BS К. имеющие мощность двигателя 45 кВт. Особенность работы турбоаэраторов заключается в том, что они в зависимости от концентрации растворенного кислорода в биореакторе автоматически изменяют скорость вращения. Это позволяет обеспечивать оптимальное потребление кислорода в сооружении и существенным образом экономить электроэнергию. На рис. 1а. показан турбоаэратор BSK, а на рис. 16 - турбоаэратор, установленный в биореактор.
Рис 1 Турбоаэратор BSKn а- общий вид, б - установка в биореакторе
На производительность 10- 12 шс м3/сутки устанавливается шесть биореакг оров, работающих периодически Расчетный цикл работы каждого из шести биореакторов 12 часов, хотя при необходимости он может быть увеличен до 18 и даже 24 часов Расчетный график работы одного биореактора представлен на рис 2
Среднесуточное число циклов 12 — по 2 на каждый реактор За каждый средний цикл в реактор загружается 840 мЗ сточной жидкости После зат рузки первого реактора начинается загрузка второго и так далее В каждом биореакторе последовательно осуществляются за один цикл следующие процессы загрузка, биоокисление органики, нитрификация, денитрификация, отдувка азота, седиментация, декантация очищенной воды, откачка избыточного ила
Объем одного биореактора принимается равным -^2000 мЗ (18x18x6) Для снижения капитальных затрат на создание систем биологической очистки компания предусматривае1
единый щит управления биореакторами Для откачки избыточного активного ила предусматривается два насоса, рабочий и резервный
Концентрация биомассы (доза ила) в биореакторах поддерживается в пределах 4-7 г/л, возраст ила в пределах 15-30 суток Регулирование дозы и возраста ила производится путем большей или меньшей откачки избыточного ила
Предлагаемая схема очистки позволяют исключить из комплекса первичные и вторичные отстойники, которые применяются в традиционных схемах, а также оборудование и трубопроводы циркуляции возвратного активного ила После биорекакторов БПК20 очищенной воды достигает 5-6 мг/л Для достижения показателей ПДК рыбохозяйственных водоемов биологически очищенная вода поступает на доочистку на скорые фильтры Скорость фильтрования принимается 6 мЗ/час Для промывки используется водо-воздушная смесь
q00 200 300 430 5ЗП 700 800 900 ю10 ц50 1200
Мах л об/мин
аэоация 1 И III IV V VI
Min п об/мин I ---—
перемешивание
Рис 2 Средний расчетный график работы биореактора за один цикл I-загрузка, совмещенная с аэрацией (максимальная частот вращения турбоаэратора),
II, IV, VI — периоды работы с минимальной частотой вращения турбины - денитрификация;
III, V - периоды работы с максимальной частотой вращения - биоокисление и нитрификация;
VII - отдувка азота при максимальной частоте вращения;
VIII, IX - процессы седиментации и декантации, турбина остановлена;
X - откачка избыточного ила.
Предлагаемая схема очистки позволяют исключить из комплекса первичные и вторичные отстойники, которые применяются в традиционных схемах, а также оборудование и трубопроводы циркуляции возвратного активного ила. \ После биорекакторов БПК20 очищенной воды достигает 5-6 мг/л. Для достижения показателей ПДК рыбохозяйственных водоемов биологически очищенная вода поступает на доочистку на скорые фильтры. Скорость фильтрования принимается 6 мЗ/час с водо-воздушной промывкой.
Для обезвоживания осадка и избыточного активного или компания KWI предлагает в зависимости от конкретных условий, в большей степени от производительности станции, использование фильт-прессов (ленточных или камерных) или станции обезвоживания осадка с фильтрующими мешками. Станции с фильтрующими мешками принимаются при суточном объеме осадка от 0,5 до 8 мЗ с содержанием твердой фазы в обезвоженном осадке от 2% (влажность осадка менее 98 %)
Для обеззараживания очищенных вод обычно принимаются УФ установки. Для расхода 12 тыс. мЗ/сутки необходимы две установки производительностью по 300 м3/ час каждая.
Основное достоинство технологий KWI заключается в возможности компактно формировать очистной комплекс. Так для расхода 12 тыс. м3/сутки очистные сооружения вместе со схемой обезвоживания осадка располагаются в закрытом помещении размерами 30Х50м. На очистных сооружениях реализованы мероприятия, которые превращают эти сооружения в автоматизированный локальный закрытый комплекс по обработке воды. Установки для удаления запахов, цех по обезвоживанию осадка на ленточных фильтр-прессах, отсутствие иловых площадок, полная автоматизация процессов очистки и контроля качества воды позволяют считать технологию KWI ' современной и отвечающей самым высоким экологическим требованиям.
Технологическая схема очистных сооружений, выполненных по технологии KWI для очистки сточных вод г. Байкальска, показана на рис. 3.
На рис. 4а показано здание очистных сооружений, построенных в г. Байкальске, а на рис. 46 : вид биореакторов внутри здания.
Для удаления песка па очистных сооружениях г. Байкальска используются типовые песколовки с круговым движением воды. Доочистка воды осуществляется на фильтрах с сорбционно-каталитической загрузкой, позволяющей достичь концентраций по взвешенным веществам, соответствующим ГОСТу на питьевую воду.
Обезвоживание производится на ленточных фильтр-прессах, которые расположены на втором этаже здания. Осадки после отстаивания поступают в регулирующую емкость, которая позволяет фильтр—прессам работать только восемь часов в сутки. Осадок после прессов поступает на транспортер, затем автоматически пакуется в бумажные мешки и один раз в сутки отвозится на площадки утилизации.
Для обеззараживания используется отечественная озонаторная установка, хотя при такой глубокой очистке более экономичным было бы применение ультрафиолетового облучения.
Рис.4. Здание очистных сооружений, построенных в г. Байкальске - а, расположенные в здании
биореакторы — б
