Сәулет, қала құрылысы және құрылыс қызметі, тұрғын үй қатынастары және коммуналдық шаруашылық саласындағы мемлекеттік нормативтік құжаттар Государственные нормативные документы в сфере архитектурной, градостроительной и строительной деятельности, жилищных отношений и коммунального хозяйства


НазваниеСәулет, қала құрылысы және құрылыс қызметі, тұрғын үй қатынастары және коммуналдық шаруашылық саласындағы мемлекеттік нормативтік құжаттар Государственные нормативные документы в сфере архитектурной, градостроительной и строительной деятельности, жилищных отношений и коммунального хозяйства
страница6/37
Дата публикации14.05.2013
Размер4.22 Mb.
ТипДокументы
referatdb.ru > Биология > Документы
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   37
Работа преаэраторов оценивается в комплексе с первичными отстойниками по степени задержания взвешенных веществ и снижению БПК5. Эффект работы преаэраторов зависит от концентрации сточной воды, количества подаваемого активного ила и конструкции первичного отстойника. Эффект от преаэрации повышается с увеличением концентрации сточных вод.

5.46. Для удаления из сточных вод грубодисперсных нерастворимых примесей применяется отстаивание в первичных отстойниках, заключающееся в осаждении взвешенных веществ на дно отстойника под действием гравитационной силы и всплывание на их поверхность жиров, нефтепродуктов и незадержанных отбросов под действием Архимедовой силы. Отстаивание воды определяется скоростью осаждения взвешенных частиц, от которой зависят продолжительность процесса и объемом отстойных сооружений. Основным фактором, определяющим продолжительность данного процесса, является дисперсность (крупность) частиц.

5.47. Обычно на сооружениях устанавливаются одинаковые конструкции первичных и вторичных отстойников, которые различаются, как правило, только объемом, поскольку у вторичных он предусматривается несколько бóльшим, так как осадок, в виде уплотненного активного ила, более чувствителен к гидравлическим перегрузкам, чем сырой осадок. На сооружениях очистки сточных вод применяется в основном четыре типа отстойников: вертикальные, радиальные, горизонтальные и двухъярусные. Двухъярусные отстойники устанавливаются на очистных сооружениях небольшой производительности, они предназначены для гравитационного отстаивания нерастворимых примесей и сбраживания сырого осадка.

5.48. По направлению движения основного потока воды в отстойниках они делятся на два основных типа: горизонтальные (разновидностью горизонтальных являются радиальные отстойники) и вертикальные. В горизонтальные отстойники сточные воды подаются и направляются горизонтально, в радиальные - сточные воды по трубе снизу направляются наверх в центр отстойника и распределяются от центра к периферии также горизонтально, а в вертикальные - сточные воды подаются сверху вниз и поднимаются к водопереливу сложными вертикальными потоками.

5.49. Первичные отстойники выполняют следующие функции:

- осаждение взвешенных (40-70%), плавающих (нефтепродукты, жиры) и частично органических (15–40% по БПК5) веществ, присутствующих в сточных водах;

- уплотнение осадка;

- временное хранение осадка.

Функция осаждения взвешенных и улавливания плавающих веществ является также защитной функцией для активного ила от воздействия на него опасных токсикантов и инертных к биохимическому окислению веществ. При нарушении процессов осаждения нерастворимых примесей и улавливания плавающих веществ происходит повышение нагрузки на активный ил, увеличивается прирост и усиливается его стрессирование присутствующими в сточных водах токсикантами.

При нарушении второй функции первичных отстойников увеличивается влажность сырого осадка и затрудняется его обработка, а при нарушении третьей — осадок переуплотняется, наблюдается его брожение и всплывание на поверхность отстойника. Во всех трех случаях ухудшается качество осветления, повышается вынос взвешенных веществ и снижается эффективность биологической очистки сточных вод.

5.50. Эффективность работы отстойников оценивается по содержанию взвешенных и оседающих веществ и нефтепродуктов в поступающих в отстойник и осветленных водах, влажности и зольности осадка. Кроме того, вместе с частицами примесей первичные отстойники изымают, как уже отмечалось, органические вещества.

5.51. Эффективность удаления взвешенных веществ зависит от:

- начальной концентрации, крупности или дисперсности частиц, их склонности к агломерации (склеиванию и укрупнению) в процессе отстаивания;

- продолжительности отстаивания;

- площади отстаивания (при этом очень небольшое влияние на скорость отстаивания взвешенных частиц оказывает глубина отстойника);

- наличия гидравлических потоков;

- температуры очищаемой воды.

5.52. Эффект задержания первичными отстойниками взвешенных веществ (Э,%) рассчитывается по формуле:

где: Впост - первоначальное содержание взвешенных веществ в поступающих на очистку сточных водах, мг/дм3; Восветл - содержание взвешенных веществ в осветленных водах, мг/дм3.

Точность выводов можно повысить при условии, что расчеты делаются на основании измерений, проведенных за достаточно большой промежуток времени, — не менее одного месяца, чтобы сильные отклонения от средних характеристик сглаживались при усреднении. Однако не менее важно рассчитать эффективность работы отстойников при их максимальной нагрузке, установив ее за какой-то промежуток времени, чтобы иметь возможность оценить амплитуду колебаний в количестве поступающих на очистку концентраций загрязняющих веществ и объемов сточных вод.

5.53. Чем выше концентрация взвешенных веществ в сточных водах, поступающих в первичные отстойники, тем лучше они изымаются в процессе отстаивания. Эффективность осветления зависит от состава сточных вод, точнее от присутствия в них веществ, склонных к оседанию, что непосредственно зависит от гидравлической крупности частиц, присутствующих в сточных водах, и может изменяться как по часам суток, так и в определенные периоды в разных сточных водах. В городских неочищенных сточных водах количество оседающих веществ в течение суток значительно колеблется, увеличение или снижение может достигать до 2–3 раз. При возрастании гидравлической нагрузки процент задержания оседающих и взвешенных веществ снижается; если нагрузка сохраняет стабильные значения, то чем меньше оседающих веществ присутствует в неочищенных сточных водах, тем хуже их осаждение в отстойниках. Городские сточные воды содержат большое количество растворенных органических веществ. Снижение показателя БПК, при осветлении городских сточных вод в процессе отстаивания, составляет 15–20 %, а при осветлении производственных сточных вод - 40-60 % (при содержании в них большого количества примесей во взвешенном состоянии). Контроль процесса осветления сточных вод отстаиванием должен осуществляться с учетом соотношения между содержанием растворенных органических (БПК) и взвешенных веществ в водах, поступающих в первичные отстойники и осветленных в них.

5.54. Скорость осаждения взвеси и степень осветления воды зависят от способности отдельных частиц к агломерации (коагулированию, укрупнению). Основная масса грубодисперсных примесей выпадает в осадок в течение 1–1,5 ч, поэтому продолжительность отстаивания назначают в зависимости от последующей обработки сточных вод. Так, из первичных отстойников, размещаемых перед аэротенками и биофильтрами, не должно выноситься взвешенных веществ более 150 мг/дм3 при продолжительности отстаивания 1,5 часа. В зависимости от содержания взвешенных веществ в неочищенных сточных водах рассчитывается продолжительность отстаивания от 1 до 2 ч с обеспечением требуемого эффекта осветления от 20 до 70%.

5.55. При увеличении времени отстаивания до 2 ч, эффект осаждения взвешенных веществ увеличивается на 5–10%. Дальнейшее отстаивание (свыше 2 ч) не дает улучшения процесса осветления, что следует учитывать при решении вопроса об увеличении количества первичных отстойников на действующих сооружениях.

Время пребывания сточных вод в отстойниках (t, ч) рассчитывается по формуле:



где ^ W - объем зоны отстаивания одного отстойника (или сумма объемов зон отстаивания всех работающих отстойников), м3; q - часовой расход сточных вод на один отстойник (или на все работающие), м3/ч.

При расчете объема зоны отстаивания необходимо учесть вычитание объемов, не участвующих в осветлении: зона приямка, зона нейтрального слоя (для первичных отстойников по СНиП 2.04.03-85 зона нейтрального слоя на 0,3 м выше днища, для вторичных - 0,3 м плюс глубина слоя ила 0,3–0,5 м).

В радиальных отстойниках большой объем занимает впускное и распределительное устройство, что должно быть учтено как в расчетах площади, так и объема отстойника.

Объем зоны отстаивания рассчитывается по формуле:

,

где ^ F - площадь свободной поверхности отстойника, м2; H- рабочая глубина отстойника, м.

Для горизонтальных отстойников:



где ^ L - длина отстойника, м; B - ширина отстойника, м.

Для круглых отстойников радиуса R:



5.56. Необходимо так отрегулировать работу первичных отстойников, чтобы избежать как перегрузки аэротенков по содержанию загрязняющих веществ, так и их недогрузки, т.е. не допустить “голодания” активного ила. Оптимальный вынос взвешенных веществ из первичных отстойников составляет приблизительно 130–150 мг/дм3; если он уменьшается, то в аэротенках активный ил будет испытывать недостаток питательных веществ, а если снижается до 60–80 мг/дм3, то ил будет «голодать». Для предупреждения этого необходимо часть отстойников отключать. Задержание взвешенных веществ в первичных отстойниках происходит более эффективно при повышении температуры. Поэтому в зимний период эффективность первичного отстаивания снижается на 20%. При температуре очищаемых сточных вод 4–4,4 С (в случае отсутствия горячего водоснабжения в населенном пункте) время первичного отстаивания следует увеличивать на 40%. Отрицательно сказываются на работе первичных отстойников резкие перепады температуры.

5.57. На избыточное удаление питательных органических веществ из сточных вод в первичных отстойниках сильно влияет присутствие взвешенных форм тяжелых металлов, которые играют роль активных коагулянтов, в то время как наличие большого количества поверхностно-активных веществ, а также некоторых красителей в сточных водах, ухудшает процесс первичного отстаивания. При решении вопроса о «голодании» активного ила необходимо контролировать потери при прокаливании взвешенных веществ в осветленных водах. Если содержание взвешенных веществ в них небольшое, а потери при прокаливании велики (50–70 %), то активный ил не будет испытывать «голодание»; если при низком содержании взвешенных веществ в осветленных водах и потери при прокаливании небольшие - значит, загрязнения присутствуют в минеральной форме. В таком случае отключение части первичных отстойников или подкормка ила - обязательны.

5.58. Недостаточное время первичного отстаивания при гидравлических перегрузках вызывает увеличение прироста активного ила, что повышает объем утилизируемого ила, увеличивает влажность избыточного ила до 99%. Кроме того, необходимыми условиями эффективной работы отстойников являются: оптимальная гидравлическая нагрузка, равномерное распределение сточных вод между отдельными отстойниками, регулярное и своевременное удаление осадка. Гидравлическая нагрузка оказывает наиболее сильное влияние на эффективность отстаивания взвешенных частиц и влияет на степень изъятия органических загрязняющих веществ из сточных вод (при ее повышении процент снижения БПК уменьшается, создаются условия, препятствующие уплотнению осадка, повышается мутность осветленных вод). При низких гидравлических нагрузках осевшая в первичных отстойниках взвесь избыточно уплотняется, что затрудняет работу илососов или скребковых механизмов.

5.59. Обычно рассчитывается так называемая «поверхностная» гидравлическая нагрузка, на единицу свободной площади поверхности отстойника, поскольку площадь отстойника сильно влияет на процесс гравитационного отстаивания взвешенных частиц, глубиной отстойника в этих расчетах пренебрегают, так как она, как уже было сказано, незначительно влияет на осаждение.

Часовой расход сточных вод на все отстойники (q, м3/ч) рассчитывается по формуле:



где Q - приток сточных вод на все отстойники за месяц, м3; - число часов в месяце.

Расчетное время пребывания сточных вод в отстойниках должно соответствовать проектному, которое, как правило, составляет 1,5–2,5 часа.

Осадок в отстойнике при этом находится 8–12 часов.

Гидравлическая нагрузка на отстойник (N, м32·ч), определяется по формуле:



где q - часовой или максимальный часовой приток сточных вод на один отстойник (или все работающие), м3/ч; F - площадь отстойника, м2.

П р и м е р. Объем зоны отстаивания в одном отстойнике W = 4580 м3 (всего действуют два отстойника); часовой приток сточных вод q = 3965 м3; радиус отстойника R = 10,6 м. Время пребывания сточных вод в отстойнике составит:

,

а гидравлическая нагрузка в расчете на два отстойника:



5.60. Обычно «поверхностная» гидравлическая нагрузка на отстойник может составлять от 1,2 до 60,0 м32·ч. Она свидетельствует о производительности отстойника. При эксплуатации сооружений эти расчеты выполняются для сравнения с проектными данными и оценки степени фактической гидравлической перегрузки или недогрузки отстойника.

Отстойники удовлетворительно эксплуатируются на тех станциях, где фактическое и проектное время пребывания сточных вод в отстойниках совпадают, в период дождей это время может сокращаться в 2–4 раза при общесплавной системе канализации. Высокий коэффициент неравномерности притока сточных вод (более 1,8) в первую очередь сказывается на работе отстойников, причем в большей степени вторичных.

На эффективность отстаивания значительное влияние оказывает равномерное распределение потоков между работающими отстойниками.

Например, при поочередной системе подачи поступающих сточных вод, если максимально нагружен первый, по ходу сточных вод, отстойник и не установлены шибера, распределяющие потоки или установлены, но не отрегулированы, то эффективность изъятия взвешенных веществ на этом отстойнике может быть ниже в 2–3 раза по сравнению с последующими. Кроме того, в первый отстойник будут попадать отбросы и самые тяжелые фракции из неочищенных сточных вод, в результате он будет засоряться чаще остальных. Поэтому установка и регулировка шиберов, распределяющих потоки сточных вод на отстойники, должна быть обеспечена.

5.61. Скорость потока у водослива в водоприемные лотки пропорциональна расходу сточных вод на этом участке. Поэтому чем больше длина водослива, тем меньше вынос взвешенных веществ из отстойников.

Нагрузка на погонный метр водослива (кромки водоприемных лотков), (, м3/м·сут или м3/м·ч) рассчитывается по формуле:



где - среднесуточный или среднечасовой расход переливающегося потока сточных вод через водослив водоприемных лотков на все отстойники или на один, м3/сут или м3/ч; - длина водослива, м.

Среднесуточный приток сточных вод на все отстойники (, м3/сут) рассчитывается по формуле:



где - приток сточных вод за месяц, м3; - число дней в месяце.

Среднесуточный приток делится на все работающие отстойники, чтобы рассчитать нагрузку на водослив каждого.

Нагрузка на водослив может составлять от 3 м3/м·ч на сооружениях малой производительности, до 40м3/м·ч - на сооружениях большой производительности.

Нагрузка на один метр водослива не должна превышать 10 дм3/м·с или 36 м3/м·ч, однако современные конструкции отстойников обеспечивают эффективное отстаивание и при бóльшей нагрузке.

Нагрузку на водослив можно снизить, увеличивая фронт сборного лотка или устанавливая дополнительные радиальные или выносные лотки. Одно из условий удовлетворительной работы отстойников - соблюдение равномерной скорости потоков. Этого можно добиться за счет предотвращения возникновения в отстойнике зон с повышенной скоростью воды, что часто происходит по следующим причинам: перекоса кожуха распределительного устройства в радиальных отстойниках; нарушения оптимальной глубины погружения подающей трубы или неправильной установки отражательного щита в вертикальных отстойниках; разрушения, обрастания водорослями водосливов; несоблюдения горизонтального положения у всей конструкции или отдельных ее частей (не допускается перекос водосливов или отклонение зубчатых гребней от горизонтали более чем ±1 мм).

5.62. Регулярная очистка водосливов отстойников от засорения и обрастания водорослями является обязательным мероприятием, предотвращающим возникновение потоков разной скорости, которые способствуют выносу взвешенных веществ из отстойника. Обрастание водорослями перелива приводит к заметному нарушению равномерности распределения потоков через зубчатый или плоский водослив.

Очистка водосливов вручную - трудоемкая процедура; регулярность выполнения ее на сооружениях большой производительности организовать сложно, для автоматизации этого процесса можно установить специальные металлические или синтетические щетки, которые крепятся непосредственно к ферме илоскребов.

Предпочтительная форма водосливной кромки у водоприемных лотков не прямая, а зубчатая. Зубчатая кромка водослива уменьшает влияние ветровых нагонов в отстойниках большого диаметра, обогащает сточные воды кислородом и обеспечивает наиболее равномерный перелив воды в водоприемные лотки.

5.63. Сырой осадок из приямков первичных отстойников удаляется по установленному графику не реже 3–4 раз в сутки в летний период, причем в жаркую погоду осадок отгружается еще чаще, и 2–3 раз в сутки в зимний. Если отгрузка осадка осуществляется реже, чем требуется, осадок всплывает на поверхность отстойника, увеличивается вынос взвешенных веществ, осадок переуплотняется и затрудняется его транспортировка по трубопроводам. При чрезмерно частой выгрузке повышается влажность осадка.

Отгрузку надо так отрегулировать, чтобы осадок был оптимальной влажности, но при этом из-за своей густоты не засорял илопроводы.

Засоры илопроводов возникают также из-за повышенного содержания песка в осадке (более 10%).

Правильная процедура выгрузки должна быть подобрана экспериментально, так как этот процесс зависит от свойств сырого осадка и технических средств, обеспечивающих выгрузку.

При выпуске осадка задвижка илопровода вначале открывается полностью, чтобы густой осадок, лежащий на дне, сдвинулся и начал выходить. Затем задвижка прикрывается, чтобы замедлить выпуск осадка и не допустить прорыва воды, а потом, снова, задвижка открывается и осадок выпускается. Вначале медленно выпускается густой осадок влажностью 92–93%, а затем жидкий влажностью 99% и выше. Следует выпускать осадок до появления воды, чтобы илопровод не засорялся.

Задвижка илопровода закрывается в тот момент, когда концентрация твердой фазы осадка минимальна, что устанавливается оператором визуально. Редкая отгрузка осадка из первичных отстойников приводит к активному разложению микрофлорой органических веществ, выделению метаболитов: осадок темнеет, всплывает, приобретает неприятный запах гниения, увеличивается вынос взвешенных веществ из первичных отстойников и прирост ила в аэротенках, ухудшается процесс отстаивания ила во вторичных отстойниках и повышается влажность утилизируемого осадка.

5.64. При удовлетворительной работе первичных отстойников влажность сырого осадка в норме составляет 92–95%, зольность - не более 30%, содержание песка - 5–8%. При уменьшении влажности осадка необходимо дополнительно отгружать его из первичных отстойников. Дополнительную выгрузку осадка следует также предусматривать при перегрузках по содержанию загрязняющих веществ, при увеличении объема сточных вод, поступающих от промышленных предприятий, а также при аварийных сбросах сточных вод. В этих случаях более частая отгрузка сырого осадка облегчит работу аэротенков.

Обычно в городских сточных водах оседающие вещества составляют 60–75% от содержания взвешенных веществ. Но для каждой сточной воды это соотношение строго индивидуально и также определяет эффективность первичного отстаивания, поскольку характеризует седиментационные свойства взвешенных частиц. Эффективность изъятия оседающих веществ в первичных отстойниках на 15–25% выше, чем эффективность удаления взвешенных.

Эффективность первичного отстаивания определяется следующими факторами: исходной концентрацией взвешенных веществ, временем отстаивания, температурой воды, конструктивными особенностями первичных отстойников, нагрузкой осветленных вод на водослив, своевременной отгрузкой сырого осадка.

При внешнем осмотре первичных отстойников для выявления причин их неэффективной работы следует обращать внимание:

- на соблюдение расчетного времени пребывания воды в отстойнике (состояние водослива, гребней), равномерный перелив сточных вод;

- на своевременное удаление осадка (наличие выделения газов, всплывание на поверхность сброженного осадка);

- на вынос плавающих частиц с осветленными водами, появление жировых и нефтяных пятен.

По общему количеству взвешенных веществ, удаляемых в первичных отстойниках, и увеличенному в 1,25–1,35 раза рассчитывается объем всех осадков, которые будут получены в процессе очистки. Этот повышающий коэффициент учитывает тяжелые фракции взвешенных веществ, которые движутся по дну потока и не регистрируются в анализах, а также часть биомассы, которая образуется на коллоидных и растворенных примесях.

5.65. Технологу сооружений необходимо периодически рассчитывать объем сырого осадка, который следует регулярно удалять. Для этого выполняют следующий расчет: от количества взвешенных веществ, поступающих со сточными водами в первичные отстойники, отнимают количество взвешенных веществ в осветленной воде, и результат умножают на среднесуточный приток сточных вод.

Пример 1. Расчет объема сырого осадка: содержание взвешенных веществ в поступающих на очистку сточных водах - 68 мг/дм3, после первичных отстойников - 48 мг/дм3, среднесуточный приток сточных вод 1570 м3/сут, влажность сырого осадка - 99%. В первичных отстойниках остается (68 – 48) · 1570 = 0,0314 т/сут осадка. В пересчете на влажность осадка:



т.е. это то количество осадка, которое необходимо откачать из первичных отстойников в течение суток.

Пример 2. Расчет сухого вещества в осадке с учетом его влажности: влажность сырого осадка 93%. Процентное содержание в 1 дм3 сухого вещества осадка . Содержание массы сухого вещества осадка в 1 дм3 - 70 г.

Пример 3. Расчет изменения объема осадка при изменении его влажности (например, при хранении):



где V2, V1 - изменившийся и первоначальный объем осадка; P1, P2 - первоначальная и изменившаяся его влажность. При V1 = 200 см3/дм3, P1 = 99,1% и P2 = 94% объем осадка (V2) уменьшается до



5.66. Работа первичных отстойников оценивается по содержанию взвешенных и оседающих веществ в осветленной воде, а также влажности выгружаемого осадка. Станция работает экономично, если взвешенных веществ в осветленной воде содержится - 55–80 мг/дм3, влажность осадка - 92–94%. При увеличении содержания взвешенных веществ более 100 мг/л работа станции аэрации становится неэкономичной. В этом случае эффективность работы первичных отстойников оценивается по количеству задержанных веществ и снижению БПК, зависящих от концентрации взвешенных веществ в сточной воде и времени пребывания сточной воды в первичных отстойниках. Если время пребывания сточных вод 2–2,2 ч, то в отстойниках задерживается 55–70% взвешенных веществ. При снижении времени до 1,6 ч - количество задержанных взвешенных веществ снижается до 40–45%. Чем выше концентрация взвешенных веществ, тем больше их задерживается в отстойниках. Поэтому сравнивать работу отстойников можно только при одинаковом содержании взвешенных веществ в поступающих сточных водах. На работу сооружений, расположенных после первичных отстойников, влияет не количество задержанных веществ, а концентрация их в осветленной воде. Чем выше содержание оседающих веществ, тем лучше должны работать первичные отстойники. На их работу влияет температура (летом они работают лучше, чем зимой), количество активного ила (при содержании ила 30 мг/дм3 работа отстойников ухудшается) и количество осадка (если осадок занимает часть объема отстойной зоны, время отстаивания сточных вод сокращается, кроме того, происходит вымывание осадка).

5.67. Аэротенки. Процесс биологической очистки загрязняющих веществ в аэротенках происходит при непосредственном контакте сточных вод с оптимальным количеством организмов активного ила в присутствии соответствующего количества растворенного кислорода в течение необходимого периода времени, с последующим эффективным отделением активного ила от очищенной воды. Активный ил - искусственно выращиваемый биоценоз при аэрации антропогенно загрязненных вод, населенный гелепродуцирующими бактериями гетеротрофами, хемотрофами, простейшими и многоклеточными животными, которые удаляют загрязняющие вещества из сточных вод в результате биосорбции, биохимического окисления и выедания бактерий.

Основные параметры процесса биологической очистки должны быть взаимоувязаны, а именно: объем аэротенков, количество и окисляемость загрязняющих веществ в сточных водах, время контакта сточных вод с активным илом. Кроме того, седиментационные свойства активного ила, которые определяются всеми перечисленными параметрами, должны соответствовать технологическим возможностям применяемых вторичных отстойников - удовлетворительно отделять очищенные сточные воды от ила (за установленное время нахождения в них).

5.68. Обычный аэротенк - это резервуар прямоугольного сечения, по которому протекают сточные воды, смешанные с активным илом. Воздух, вводимый с помощью пневматических или механических устройств, перемешивает обрабатываемую жидкость с активным илом и насыщает ее кислородом, необходимым для жизнедеятельности бактерий.

Конструкции применяемых аэротенков подразделяются по способу подачи сточных вод на три основных типа: вытеснители с «поршневым» потоком сточных вод, смесители с рассредоточенной или центральной подачей и выпуском сточных вод и аэротенки промежуточного типа.

К вытеснителям относятся одно-, двух- и т.д. коридорные аэротенки, в которых коридоры отделены друг от друга продольными направляющими перегородками, не доходящими до одной из торцевых стен. В торцах аэротенка расположены каналы для впуска и отведения сточных вод. В зависимости от геометрических размеров в этих аэротенках в той или иной степени выполняется условие полного вытеснения потока сточных вод. Особенностью процесса, протекающего в аэротенках-вытеснителях, является изменение концентрации загрязняющих веществ в сточных водах и скорости очистки по длине аэротенка. Окислительный процесс в аэротенках-вытеснителях происходит неравномерно: в начале аэротенка - быстрее, а по мере приближения к концу и уменьшения количества субстрата - медленнее.

5.69. Аэротенки-вытеснители предпочтительно использовать при очистке сточных вод сложного состава, содержащих значительную долю промышленных сбросов.

5.70. В аэротенках-смесителях обеспечивается полное и быстрое смешение сточных вод с массой активного ила, в установившемся режиме они работают с равномерными скоростями процесса очистки. Использование аэротенков-смесителей предпочтительно при очистке высококонцентрированных промышленных сточных вод, сходных по составу с бытовыми (пищевые комбинаты, пивные заводы, рыбные заводы), а также при неравномерном притоке и часто возникающих залповых перегрузках. Однако, при их использовании существует угроза развития вспухания активного ила, во всяком случае, они более подвержены ему, чем другие конструкции аэротенков по причине высоких нагрузок на активный ил по всему объему сооружений.

5.71. К аэротенкам промежуточного типа относятся, например, коридорные аэротенки с рассредоточенной по длине подачей сточных вод и с впуском активного ила в начало коридора.

5.72. Аэротенки подразделяются также по виду применяемой аэрации на: аэротенки с механической или (наиболее распространенной) пневматической аэрацией.

5.73. Окисление органических загрязняющих веществ в аэротенках происходит за счет жизнедеятельности аэробных микроорганизмов, образующих хлопьевидные скопления - активный ил. Часть органических веществ, непрерывно поступающих со сточными водами, окисляется, а другая обеспечивает прирост бактериальной массы активного ила. Большая насыщенность сточных вод активным илом и непрерывное поступление кислорода обеспечивают интенсивное биохимическое окисление органических веществ, поэтому аэротенки являются одним из наиболее совершенных сооружений для биохимической очистки. В зависимости от требуемой степени снижения содержания органических загрязняющих веществ аэротенки проектируются на полную биологическую очистку (содержание в очищенных водах БПК5 - 20–25 мг/дм3; NO3 - не менее 5,0–6,0 мг/дм3) и частичную (БПК5 > 25 мг/дм3) очистку.

5.74. Наиболее важными факторами, влияющими на развитие и жизнеспособность активного ила, а также качество биологической очистки, являются температура, наличие питательных веществ, содержание растворенного кислорода в иловой смеси, значение рН, присутствие токсинов. Удовлетворительная работа аэротенков в значительной степени определяется также технологическим режимом эксплуатации, где основное значение имеют:

- оптимальное соотношение между концентрацией загрязняющих веществ и рабочей дозой активного ила по массе (при уменьшении дозы ила возникает эффект повышения нагрузки и снижения качества очистки, при увеличении дозы затрудняется эффективное разделение ила и очищенной воды во вторичных отстойниках);

- необходимое время контакта загрязненных сточных вод с активным илом;

- достаточная аэробность системы.

5.75. Процессы, происходящие при биологической очистке сточных вод, в целом можно представить схематически. Часть органических веществ сточных вод окисляется до СО2 и Н2О, а часть идет на синтез запасных веществ и образование новых клеток активного ила. В результате синтеза увеличивается биомасса ила. Доза ила по массе служит ориентировочным показателем того, сколько в иловой смеси потребителей загрязнений. Для того чтобы обеспечить удовлетворительное качество очистки, необходимо при возрастании поступления загрязняющих веществ со сточной водой, увеличивать концентрацию их потребителей, т.е. дозу ила по массе, тогда удельная нагрузка на ил останется стабильной. Поэтому нормы дозы ила устанавливаются в зависимости от нагрузки на ил по БПК и от технических возможностей отделения очищенной воды от ила во вторичных отстойниках.

5.76. Доза ила (г/дм3) для аэротенков без регенераторов на полную и неполную очистку городских сточных вод при БПКполн, мг/дм3:

до 100 - не менее 1,2;

от 101 до 150 - не менее 1,5;

от 151 до 200 - не менее 1,8,

от 201 и более - не менее 1,8, но не более 3,0.

5.77. Для аэротенков с регенераторами устанавливается средняя доза ила при проектировании. Для удовлетворительной работы вторичных отстойников обычных (наиболее распространенных) конструкций при очистке городских сточных вод доза ила в аэротенках не должна превышать 3 г/дм3. Превышение дозы ила приводит к излишнему накоплению в иловой зоне вторичных отстойников активного ила, его загниванию, повышенному выносу, обескислороживанию очищенной воды и, следовательно, ухудшению качества очистки. Повышение дозы ила до оптимальных значений без дополнительной нагрузки на вторичные отстойники обеспечивается применением носителей биомассы.

5.78. В зимний период, когда мощность биологического окисления снижается, аэротенкам необходимо работать с более высокой дозой ила. Так если в летний период доза ила составляла 1,2–1,5 г/дм3, то в зимний - ее следует поддерживать в интервале от 1,6 до 2,0 г/дм3, что выполнить несложно, так как в зимний период из-за преобладания ассимиляционных процессов прирост ила возрастает по сравнению с теплым временем года.

Если аэротенки работают с регенераторами, то в регенераторах необходимо поддерживать дозу в 2–3 раза большую, чем в аэротенках для обеспечения глубокого доокисления сложноокисляемых соединений.

При нарушении оптимального соотношения между концентрацией загрязняющих веществ в поступающей в аэротенки воде и рабочей дозой активного ила, а точнее, при повышении удельной нагрузки на ил, нарушаются его седиментационные свойства, и возрастает иловой индекс, наиболее важный показатель состояния активного ила.

В практике эксплуатации аэротенков используются две характеристики седиментационных свойств активного ила - доза ила по объему и индекс активного ила (иловый индекс).

Доза ила по объему характеризует способность активного ила к осаждению за 30 мин отстаивания. Индекс активного ила - это объем 1 грамма сухого ила занимаемый им за 30 мин отстаивания в 1 дм3 цилиндре. Индекс активного ила также характеризует седиментационные свойства ила, но уже с учетом его сухой массы.

При оценке дозы ила по объему требуется отмечать результаты измерения каждые 3 мин отстаивания для определения плавности и равномерности осаждения, что является характеристикой хороших седиментационных свойств ила, как и его способность занимать наименьший объем после 30-ти минутного отстаивания.

5.79. Индекс активного ила, I (см3/г), рассчитывается после того, как получены значения дозы по сухой массе (г/дм3) и объему (см3/дм3):

.

Хорошо оседающий активный ил осаждается быстро с образованием зоны осветления (скорость осаждения 1 м/ч и более) плавно, хорошо уплотняясь, не занимая большого объема после окончательного уплотнения и не всплывая после осаждения в течение 1,0–1,5 часов.

В активном иле с пониженными значениями индекса повышена доля зольных, более тяжелых элементов из-за высокой минерализации клеточного вещества или из-за присутствия тяжелых взвесей, что зависит от характера очищаемых сточных вод и эффективности механической очистки. Чем выше зольность активного ила, тем больше скорость его оседания и тем большая концентрация может поддерживаться в аэротенках за счет того, что вторичные отстойники лучше обеспечивают возврат ила. Однако такой ил может давать недостаточный прирост биомассы, что не позволяет поддерживать оптимальные нагрузки в аэротенках. При ухудшении способности ила к седиментации, индекс активного ила возрастает, разделение ила и очищенной воды нарушается и приводит к избыточному выносу взвешенных веществ из вторичных отстойников.

5.80. В зависимости от технических возможностей своевременной выгрузки осевшего ила из вторичных отстойников, для каждого конкретного сооружения биологической очистки оптимальными будут свои определенные значения индекса активного ила. Условно принято считать для очистных сооружений с аэротенками оптимальными значения индекса активного ила от 80 до 120 см3/г. Диапазон допустимых значений - от 60 до 150 см3/г.

Одно из основных требований к индексу активного ила - стабильность его значений, которая указывает на удовлетворительные условия жизнедеятельности ила и удовлетворительный режим эксплуатации сооружений (оптимальное количество ила удаляется из системы и поддерживается нормальная доза возвратного ила). Нарушение седиментации активного ила может происходить по причине изменения биофлокуляции, которая может быть выражена несколькими формами. Методика определения индекса активного ила представлена в приложении 8.

5.81. Время контакта активного ила с загрязненными сточными водами определяется таким технологическим параметром как период аэрации, который вычисляется по формуле:

,

где W - объем аэрируемых сооружений, м3; q - часовой расход сточных вод, м3/ч.

Продолжительность периода аэрации предусматривается при проектировании и обусловливается сложностью состава очищаемых промышленных сточных вод. Чем сложнее такой состав, тем более продолжительный контакт сточных вод с илом требуется для обеспечения глубокого окисления сложноокисляемых загрязнений.

5.82. Организмы активного ила являются микроаэрофилами: для нормальной жизнедеятельности им требуются малые количества растворенного кислорода. Критической концентрацией считается 0,2 мг/дм3, вполне удовлетворительной для микроаэрофилов - 0,5 мг/дм3 растворенного кислорода. Однако активный ил не терпит залежей и при малейшем застое по причине нарушения массообмена в хлопьях он начинает гибнуть от собственных метаболитов. Поэтому предусмотренные нормы на содержание растворенного кислорода (не менее 1,0–2,0 мг/дм3 в любой точке аэротенка) предполагают обеспечение интенсивного перемешивания иловой смеси с целью ликвидации залежей ила. При концентрации растворенного кислорода, превышающей максимально необходимую, критическую величину, степень активности микроорганизмов не увеличивается и очистка не улучшается. Поэтому для каждого очистного сооружения устанавливается своя «критическая концентрация» кислорода, причем степень его поглощения определяется, главным образом, характером и концентрацией загрязнений. Бытовые стоки — это относительно слабый питательный раствор и в нем скорость поглощения кислорода превосходит скорость поглощения питательных веществ, поэтому кислород редко лимитирован на сооружениях, очищающих такие сточные воды. В концентрированных промышленных сточных водах с высоким содержанием легкоокисляемых органических веществ скорость поглощения бактериями питательных веществ будет превосходить скорость поглощения кислорода, который в этом случае лимитирован. Таким образом, необходимая степень аэрации должна в первую очередь учитывать нагрузки по загрязняющим веществам, а не гидравлические нагрузки. Повышение содержания растворенного кислорода в аэротенках выше 3,5–4,0 мг/дм3 мало влияет на эффективность биохимического окисления загрязняющих веществ, но сильно увеличивает энергетические затраты.

Наибольшая потребность в кислороде характерна для начала аэротенка-вытеснителя, куда поступают сточные воды с максимальным содержанием загрязняющих веществ. Далее по длине аэротенка степень аэрации можно снижать, а в зоне регенерации снова увеличивать в 2–3 раза.

5.83. Подача воздуха обеспечивает несколько процессов, происходящих с активным илом: дыхание организмов, перемешивание иловой смеси, удаление метаболитов, хемоокисление загрязняющих веществ.

Плохие аэрационные условия для активного ила могут быть обусловлены следующими причинами:

- сокращением количества подаваемого воздуха, разрушением и засорением фильтрующих воздух элементов (фильтросных пластин, дырчатых труб, мелкопузырчатых диспергаторов и т.д.);

- залежами и микрозалежами плохо перемешиваемого ила в различных участках аэрируемой зоны и всех звеньев очистки;

- повышением удельных нагрузок на активный ил за счет возрастания содержания растворенных органических веществ в поступающих на очистку водах;

- воздействием токсикантов на активный ил (токсиканты блокируют дыхательные ферменты у простейших и многоклеточных организмов активного ила или дыхательные пигменты у бактерий);

- возрастанием кислородпоглощаемости активного ила из-за нарушения режима выгрузки осадка из вторичных отстойников;

- превышением оптимальной концентрации возвратного ила (недостаток кислорода возникает при увеличении биомассы активного ила).

Улучшения аэрационных условий можно достичь налаживанием технологического режима эксплуатации (возможности ограничены) и увеличением процента использования кислорода воздуха активным илом за счет смены аэрирующих элементов.

При крупнопузырчатой аэрации размер отверстий в трубах составляет 5–6 мм и использование кислорода активным илом при этом составляет 6–7%, что не создает идеального массопереноса растворенного кислорода из жидкости в бактериальную клетку. При уменьшении размера отверстий в подающих воздух трубах до 2–2,5 мм увеличивается использование кислорода до 8–12%, а при применении мелкопузырчатых диффузоров (размер отверстий - 200–500 мкм) - до 15–18%.

Применение мелкопузырчатой аэрации позволяет аэрофилам заместить микроаэрофилов в активном иле, что приводит к значительному улучшению качества очистки, улучшению седиментационных характеристик активного ила, его влагоотдающих свойств, повышению уровня метаболизма, сокращению прироста, а также возрастанию устойчивости организмов ила к воздействию токсичных веществ. Для того чтобы был обеспечен максимальный эффект при применении мелкопузырчатых диффузоров воздуха, необходимо дополнить мелкопузырчатую аэрацию системой барботажа (дырчатые трубы с размером отверстий 2–5 мм), чтобы обеспечить хорошее перемешивание и идеальный массообмен в хлопьях ила, так как мелкопузырчатая аэрация не достаточно хорошо перемешивает иловую смесь. Но при устройстве системы барботажа необходимо подавать воздух в мелкопузырчатые диффузоры воздуха от отдельного компрессора, чтобы избежать выхода воздуха только через дырчатые трубы. Идеальный эффект одновременного насыщения иловой смеси кислородом и удовлетворительного массообмена в хлопьях ила обеспечивает среднепузырчатая аэрация.

5.84. Эффективность аэрации зависит также от формы применяемых аэрирующих элементов (более эффективно насыщают иловую смесь тарельчатые, а не трубчатые аэраторы) и их расположения по днищу аэротенков.

Пристенная форма монтажа аэраторов наиболее часто используется, так как это оправданно экономически (меньше требуется аэрирующих элементов)

При такой системе подачи воздуха в аэротенках возникают турбулентные потоки, которые увеличивают скорость подъема пузырей воздуха от 0,3 м/с (без циркулирующих потоков) до 0,9 м/с (при их возникновении). Следовательно, воздух в контакте с иловой смесью находится значительно меньшее время, чем при его подаче через диффузоры, расположенные равномерно по всему днищу аэротенка.

Кроме того, при расположении аэраторов по всему днищу достигается эффект наибольшего перемешивания и равномерной аэрации по всей поверхности аэротенка.

При использовании промежуточной схемы монтажа аэраторов количество используемых аэраторов невелико, а эффект вертикальной циркуляции сточных вод в аэротенках снижается.

5.85. Применяемые в аэротенках системы аэрации подразделяются на три типа: пневматическая, механическая и комбинированная. В процессе эксплуатации необходимо производить расчеты для оценки эффективности применяемой системы аэрации.

5.86. Расчеты для наиболее часто применяемой пневматической системы (для механической системы аэрации расчеты производятся по затратам электроэнергии).

Расход воздуха на очистку 1 м3 сточных вод (, м33) рассчитывается по формуле:

,

где: - среднесуточный расход воздуха, м3/сут; - среднесуточный расход сточных вод, м3/сут.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   37

Похожие рефераты:

Государственные нормативные документы в сфере архитектурной, градостроительной...
Сәулет, қала құрылысы және құрылыс қызметі, тұрғын үй қатынастары және коммуналдық шаруашылық саласындағы мемлекеттік нормативтік...
Государственные нормативные документы в сфере архитектурной, градостроительной...
Сәулет, қала құрылысы және құрылыс қызметі, тұрғын үй қатынастары және коммуналдық шаруашылық саласындағы мемлекеттік нормативтік...
Сәулет, қала құрылысы және құрылыс қызметі, тұрғын үй қатынастары...
Государственные нормативные документы в сфере архитектурной, градостроительной и строительной деятельности, жилищных отношений и...
Государственные нормативные документы в сфере архитектурной, градостроительной...
Сәулет, қала құрылысы және құрылыс қызметі, тұрғын үй қатынастары және коммуналдық шаруашылық саласындағы мемлекеттік нормативтік...
Сәулет, қала құрылысы және құрылыс қызметі, тұрғын үй қатынастары...
Государственные нормативные документы в сфере архитектурной, градостроительной и строительной деятельности, жилищных отношений и...
Государственные норматив ные документы в сфере архитектурной, градостроительной...
Сәулет, қала құрылысы және құрылыс қызметі, тұрғын үй қатынастары және коммуналдық шаруашылық саласындағы мемлекеттік нормативтік...
Сәулет, қала құрылысы және құрылыс қызметі, тұрғын үй қатынастары...
Государственные нормативные документы в сфере архитектурной, градостроительной и строительной деятельности, жилищных отношений и...
Сәулет, қала құрылысы және құрылыс қызметі, тұрғын үй қатынастары...
Государственные нормативные документы в сфере архитектурной, градостроительной и строительной деятельности, жилищных отношений и...
Сәулет, қала құрылысы және құрылыс қызметі, тұрғын үй қатынастары...
Государственные нормативные документы в сфере архитектурной, градостроительной и строительной деятельности, жилищных отношений и...
Сәулет, қала құрылысы және құрылыс қызметі, тұрғын үй қатынастары...
Государственные нормативные документы в сфере архитектурной, градостроительной и строительной деятельности, жилищных отношений и...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
referatdb.ru
referatdb.ru
Рефераты ДатаБаза