Биологическая очистка хозяйственно-бытовых сточных вод малых населенных пунктов

3

Рис.8. Технологическая схема очистных сооружений

Комплекс очистных сооружений состоит из насосной станции перекачки, приемной емкости-усреднителя - КНС и станции биологической очистки.

Станция биологической очистки располагается в блок-боксе 12х10 м.

Очистные сооружения хозяйственно-бытовых сточных вод работают следующим образом:

3.1.1 Блок механической очистки

Сточная вода от комплекса зданий по трубопроводу поступает в насосную станцию перекачки через решетку с прозорами 16 мм. Решетка предназначена для задержания крупных механических загрязнений. В насосной станции перекачки установлены погружные насосы, перекачивающие сточную воду в емкость-усреднитель - КНС.

3.1.2 Блок биологической очистки

Блок биологической очистки разделен на две одинаковые (левую и правую) части. Они включают в себя денитрификатор, аэротенк-вытеснитель и вторичный отстойник.

После колонны равного расхода сточные воды по трубопроводу поступают в аноксидную зону - денитрификации (денитрификатор). Денитрификатор оборудован перемешивающим устройством с трехлопастной мешалкой. Далее сточные воды через окно в стенке денитрификатора перетекают в первую зону аэротенка-вытеснителя. Из конца аэротенка эрлифтом в первую зону перекачивается до 50% очищенных сточных вод (нитратный рецикл).

Аэротенк-вытеснитель разделен перегородкой на два коридора. В донной части аэротенка установлены мелкопузырчатые аэраторы "Полипор". В первой и второй рабочих зонах аэротенка над аэраторами смонтированы кассеты для прикрепленной микрофлоры "Поливом" (ПВП).

Для перемешивания иловой смеси в аэротенк поступает сжатый воздух. Подача воздуха производится двумя из трех воздуходувок, две рабочие (работают постоянно), одна резервная.

В конце аэротенка (на водосливе) установлены три эрлифта: два из них - служат для понижения уровня воды в аэротенке в аварийном режиме работы, третий - для перекачивания активного ила в "голову" аэротенка. Избыточные сточные воды возвращаются в емкость-усреднитель - КНС.

Из последней зоны аэротенка смесь активного ила и воды самотеком через верхнюю переливную кромку вертикальной стенки направляется вниз и поступает во вторичный отстойник. Вторичный отстойник служит для разделения активного ила и очищенной воды. Верхняя часть отстойника оборудована сборным лотком, который обеспечивает равномерный по площади отстойника отвод очищенной воды. Взвешенные вещества остаются в донной части отстойника.

Вторичный отстойник оборудован системой эрлифтов. Конструктивно дно отстойника пирамидами разбивается на приямки. Осевший активный ил из приямков вторичного отстойника девятью эрлифтами непрерывно перекачивается из вторичного отстойника через трубопровод в денитрификатор. По мере необходимости производится вывод ила из системы биологической очистки в минерализатор осадка.

3.1.3 Блок доочистки сточных вод

Блок доочистки сточных вод состоит из безнапорного фильтра и резервуара чистой воды (бака постаэрации).

В резервуаре чистой воды (баке постаэрации) происходит дополнительная очистка стоков от органических загрязнений и насыщение очищенной воды кислородом воздуха. Емкость оборудована аэраторами "Полипор". Резервуар чистой воды может использоваться как накопитель очищенной воды, необходимой для одной промывки фильтра.

3.1.4 Блок обеззараживания очищенных сточных вод

Очищенная вода из резервуара чистой воды (бака постаэрации) поступает на две бактерицидные установки (УОВ-15) с ультрафиолетовым жестким излучением (лампы устанавливаются вертикально), в которых происходит уничтожение болезнетворных организмов.

Исходная вода поступает через нижний патрубок, обеззараженная вода выходит через верхний патрубок.

Обеззараженная вода по трубопроводу К4Н сбрасывается в горколлектор.

По мере необходимости оператор производит промывку бактерицидных ламп насосом. Периодичность промывки устанавливается в процессе эксплуатации.

3.1.5 Блок обработки осадка

Блок обработки осадка состоит из минерализатора осадка и обезвоживателя мешочного. На дне минерализатора установлен аэратор "Полипор". За счет непрерывной подачи воздуха иловая смесь в минерализаторе не загнивает и доокисляется.

Удаление избыточного ила происходит посредством перекачивания иловой смеси из донной части отстойника в минерализатор осадка системой эрлифтов откачивания избыточного ила. Иловая смесь в минерализаторе доокисляется введением воздуха в иловую смесь через аэратор "Полипор",.

Минерализованный ил обезвоживается и вывозится в мешках на специально отведенные площадки. Влажность обезвоженного осадка около 70%.

5. Материальный баланс процесса очистки сточной воды

Расчет материального баланса процесса очистки сточной воды на очистных сооружениях приведен в таблице 8.

Таблица 8

Расчет баланса станции биологической очистки
производительностью 200 м3/сут
Сооружение очистки сточной воды	Вход на сооружение			Выход из сооружения
	С, мг/л	Р, г/сут	Q, м3/сут	С, мг/л	Р, г/сут	Q, м3/сут
1. Усреднитель
исходная сточная вода	200	40000	200
промывная вода фильтров	40,00	456	11,4
отфильтрованная жидкость	1000	160	0,16
надосадочная жидкость	1000	4300	4,3
подача воды в аэротенк				208,08	44916	215,85
Внутри емкости	208,08	44916	215,85	208,08	44916	215,85
2. Биологическая очистка в аэротенке сблокированная с отстойником
из усреднителя	208,08	44916	215.85
вход циркуля-ционной воды	40	4000	100
выход циркуляционной воды				40	4000	100
прирост активного ила	148,31	46 844
отвод избыточного ила на АМ (98,66%)				14 858,81	73 318	4,93
выход на филь-тры доочистки				40	8 436,81	210,92
Внутри емкости	271.50	85 754.83	315.85	271.50	85 754.83	315.85
3. Фильтры доочистки
вход на фильтры	40.00	8 436.81	210.92
промывная вода				40.00	456.00	11.40
выход очищенной воды				40.00	7 980.81	199.52
Внутри емкости	40.00	8 436.81	210.92	40.00	8 436.81	210.92
4. Бак чистой воды
вход в бак	40.00	7 980.81	210.92
промывная вода на фильтры				40.00	456.00	11.40
выход очищенной воды				40.00	7 980.81	199.52
Внутри емкости	37.84	7 980.81	210.92
5. Бактерицидная установка
вход сточной воды	40.00	7 980.81	199.52
выход сточной воды				40.00	7 980.81	199.52
Внутри емкости	40.00	7 980.81	199.52	40.00	7 980.81	199.52
6. Минерализатор
осадок из вторичного отстойника	14 858.81	73 318.02	4.93
над осадочная жидкость				1 000.00	4 296.71	4.30
вывоз уплотненного осадка (89,70%)				108 250.62	69 021.31	0.64
Внутри емкости	14 858.81	73 318.02	4.93	14 858.81	73 318.02	4.93

4. Расчет аэротенка

4.1 Расчет основного аппарата-аэротенка

Расчет аэрационных сооружений с глубоким удалением азота проводим в соответствии с рекомендациями "Справочного пособия к СНиП 2.04.03-85 "Канализация. Наружные сети и сооружения" п.п.2.30-2.34.

Расчитываем аэротенк-вытеснитель по следующим данным:

БПКп неочищенной сточной воды - 230 мг/л

БПКп очищенной сточной воды - 6 мг/л

Взвешенные вещества - 200 мг/л

Нитрификатор целесообразно выполнить в виде аэротенка продленной аэрации по типу вытеснителя. В нем одновременно должны происходить процессы окисления азота и биологическая очистка сточных вод.

Вычисления:

Lmix - БПКполн, определяемая с учетом разбавления рециркуляционным расходом, мг/л:

, (1)

(2)

max - максимальная скорость окисления, мг/ (гч), принимаемая по табл.40;

CO - концентрация растворенного кислорода, мг/л;

Kl - константа, характеризующая свойства органических загрязняющих веществ, мг БПКполн/л, и принимаемая по табл.40;

КО - константа, характеризующая влияние кислорода, мг О2/л, и принимаемая по табл.40;

- коэффициент ингибирования продуктами распада активного ила, л/г, принимаемый по табл.40.

Режим вытеснения обеспечивается при отношении длины коридоров к ширине свыше 30. При необходимо предусматривать секционирование коридоров с числом ячеек пять-шесть.

Вместимость аэротенков необходимо определять по среднечасовому поступлению воды за период аэрации в часы максимального притока.

Период аэрации tatm, ч, в аэротенках, работающих по принципу вытеснителей, следует определить по формуле

, (3)

Len - БПКполн поступающей в аэротенк сточной воды (с учетом снижения БПК при первичном отстаивании), мг/л; Lex - БПКполн очищенной воды, мг/л; ai - доза ила, г/л, определяемая технико-экономическим расчетом с учетом работы вторичных отстойников; s - зольность ила, принимаемая по табл.40; - удельная скорость окисления, мг БПКполн на 1 г беззольного вещества ила в 1 ч, определяемая по формуле (2), Ri - степень рециркуляции активного ила, ai - доза ила в аэротенке, г/л; Принимаем дозу активного ила в аэротенке ai mix=2,3 г/л.

По табл.41 [24] находим иловый индекс, который соответствует рассчитанной нагрузке на активный ил: Ji = 95 см3/г;

Из таблицы 5.1 [23] определяем Ri=0,3 г/л.

По формуле (1) определяем:

Lmix= (230+6*0,3) / (1+0,3) =178,3мг/л

Для городских сточных вод по табл.40 [24] назначаем константы:

максимальная скорость окисления сmax=85 мг БПКпол / (г·ч)

константа, характеризующая свойства загрязнений Kl= 33 мг БПКпол /л

константа, характеризующая влияние кислорода K0=0,625 мг О2 /л

коэффициент ингибирования ц=0,07 л/г

зольность активного ила s=0,3 (воловник)

коэффициент, учитывающий продольное перемешивание Кр=1,5

Тогда период аэрации, ч, в аэротенке - вытеснителе будет равен:

Принимаем нагрузку равную 300 мг БПКпол/ (г·сут) [24]. Тогда, при такой нагрузке, период аэрации будет равен:

Так как процесс очистки ведется с глубоким удалением биогенных элементов, то в расчетах необходимо учитывать продолжительность процесса денитрификации.

При лимитирующей скорости роста денитрифицирующих бактерий (0,435 ч-1) над скоростью роста нитрифицирующих бактерий, время пребывания сточной воды в денитрификаторе составит:

Тогда полный период аэрации составит:

t= tatv + tден=11,1+2,3=13,4

Продолжительность обработки воды в аэротенке tat, ч, необходимо определять по формуле:

Определение объема аэротенка Wat:

, м3

, м3

Определение объема анаэробной зоны аэротенка:

м3 ? 19 м3

Прирост активного ила Pi, мг/л, в аэротенках надлежит определять по формуле

где Ccdp - концентрация взвешенных веществ в сточной воде, поступающей в аэротенк, мг/л, Ccdp = 200 мг/л;

Kg - коэффициент прироста; для городских и близких к ним по составу производственных сточных вод, Kg = 0,3;

Pi=0,8*200+0,3*230=229 мг/л

Подбираем типовой проект аэротенка-вытеснителя.

Конструктивно аэротенк выполнен в прямоугольной емкости, совмещен со вторичным отстойником, который располагается в конце емкости:

число секций nat=2

число коридоров ncor=2

длина анаэробной зоны l1=2,85 м

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7