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
страница9/37
Дата публикации14.05.2013
Размер4.22 Mb.
ТипДокументы
referatdb.ru > Биология > Документы
1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   ...   37

Пример. Расход избыточного ила на биологических очистных сооружениях (БОС) города - 3200 м3/сут; содержание взвешенных веществ в очищенных водах - 10 мг/дм3 (10–2 кг/м3); концентрация избыточного ила - 3 г/дм3 (3 кг/м3), Необходимо определить возраст ила.



Из приведенных расчетов можно сделать вывод, что доза активного ила поддерживается низкая, объем отгружаемого ила из системы выше оптимального, в результате возраст ила сильно занижен для данных сооружений. По проекту БОС данного города возраст ила должен быть в два раза выше.

В практике эксплуатации сооружений биологической очистки оптимальный возраст активного ила определяется не только расчетом, но и результатами наблюдений за эффективностью очистки сточных вод в условиях поддержания разного возраста. Оптимальный возраст должен обеспечивать наилучший результат эффективности очистки сточных вод.

5.98. Нагрузки. Для целей эксплуатации часто приходится рассчитывать удельные нагрузки (количество загрязняющих веществ, приходящееся на единицу массы активного ила) и нагрузки по загрязняющим веществам, приходящимся на единицу объема очищаемых вод.

Удельные нагрузки лучше всего отражают метаболическое состояние биологической системы, так как определяют характер процесса с активным илом, независимо от периода аэрации или количества очищаемых сточных вод, и выражают отношение: пища/микроорганизмы. Количественно указанное соотношение устанавливается величиной нагрузки на ил - массы подаваемых в сутки загрязняющих веществ (учитываемых величиной БПК) на 1 г сухого беззольного вещества ила. Доля беззольного вещества рассчитывается путем вычитания зольности ила из постоянной величины 100. Тогда мы получаем нагрузки непосредственно на живое вещество клеток ила - минерализаторов загрязняющих веществ. Зольность определяется в возвратном иле, поскольку в нем загрязняющие вещества максимально минерализованы. Она зависит от содержания в иле песка и мелких нерастворимых частиц, не удержанных механической очисткой, от глубины минерализации загрязняющих веществ, сорбированных активным илом, и зольности клеток ила, зависящей от его собственной минерализации и состава очищаемых сточных вод.

Добиться той или иной требуемой степени очистки воды и минерализации ила можно путем изменения соотношения количеств подаваемых загрязняющих веществ и работающего в системе ила. Величина нагрузки на 1 г активного ила по БПК5 различна для разных сооружений: низкие нагрузки - меньше 150 мг на 1 г беззольного сухого вещества ила; средние - 200–350 мг/г, высокие - более 400–900 мг/г. При нагрузках по БПК5 200–250 мг/г - аэротенки работают устойчиво, обеспечивая высокое качество очищенных сточных вод. При нагрузках более 400 мг/г - работа сооружений становится нестабильной (повышается индекс активного ила, ухудшается качество очищенных сточных вод). При нагрузках 50–150 мг/г происходит полная нитрификация азота аммонийных солей до нитритов. Однако, это справедливо только в том случае, если низкие нагрузки сопровождаются допустимой нагрузкой по токсикантам, присутствующим в сточных водах и накапливающимся в активном иле в результате биосорбции. При превышении содержания токсических веществ, в промышленных сточных водах, удельная нагрузка по БПК остается низкой, но эффективность очистки падает и снижается видовое разнообразие организмов ила. Высоконагружаемые сооружения очищают сточные воды пищевых комбинатов, пивных, сахарных заводов и пр. Сточные воды таких предприятий содержат высокие концентрации органических веществ, характеризуемых показателем БПК (более 1000 мг/дм3), однако промышленные токсиканты в них отсутствуют или присутствуют в незначительных количествах и для таких сооружений характерна взаимосвязь между трофической нагрузкой, эффективностью очистки сточных вод и видовым разнообразием функционирующего активного ила.

Невозможно изменить нагрузки на ил в широких пределах в работающем сооружении. Количество загрязняющих веществ в сточных водах - величина неуправляемая и изменена быть не может. Можно менять лишь среднюю дозу ила в относительно небольших пределах.

Численные значения допустимых концентраций ила сильно колеблются в зависимости от типа аэрационного сооружения, однако для каждого типа аэротенков оптимум лежит в узких пределах (доза ила устанавливается экспериментально). При очистке производственных сточных вод доза ила обычно составляет 2–3 г/дм3, считая по сухому веществу. При концентрациях активного ила 3 г/дм3 и более возникают затруднения с разделением иловой смеси в обычных отстойниках, поэтому при больших нагрузках переходят на работу с регенерацией ила.

Для вычисления нагрузок используется несколько формул. Вот некоторые из них:

1) Удельная нагрузка на 1 г беззольного вещества активного ила по БПК5 (NL, г/г в сут):

,

где: Lосв - БПК5 во взболтанной пробе осветленной воды (после первичных отстойников), мг/дм3; Qср - среднесуточный приток сточных вод, м3/сут; W - общий объем всех работающих аэротенков и регенераторов, м3; X - беззольное вещество (100 - зольность возвратного ила); aср - средняя доза активного ила, г/дм3, которая вычисляется с учетом дозы во всех коридорах аэротенков и регенераторов.

2) Удельная нагрузка на 1 г беззольного вещества активного ила по взвешенным веществам (NB, г/г в сут) 1:

,

где: Восв - содержание взвешенных веществ во взболтанной пробе осветленной воды, мг/дм3.

3) Удельная нагрузка на 1 м3 аэротенка по органическим загрязняющим веществам (NW, г/м3 в сут):

.

4) Удельная нагрузка по органическим загрязняющим веществам на 1 м3 аэротенка с учетом периода аэрации (NWT, г/м3 в сут):

,

где: T - период аэрации, ч.

Последняя формула редко используется на практике, однако она хорошо показывает, что нагрузка на единицу объема и период аэрации - взаимосвязанные параметры, зависящие от концентрации загрязняющих веществ в поступающей на очистку воде и от объема аэротенков. Например, если сточные воды с концентрацией по БПК 200 мг/дм3 поступают в аэротенк с периодом аэрации 24 ч, то получаемая в результате нагрузка на единицу объема составляет 200 г БПК на м3/сут. Если период аэрации сократится до 8 ч, то нагрузка на единицу объема возрастет в 3 раза и составит 600 г БПК на м3/сут.

Для более точной характеристики удельной нагрузки с учетом беззольного вещества активного ила, концентрации загрязняющих веществ, характеризуемых показателем БПК, объема аэрационных сооружений и периода аэрации используется характеристика удельной нагрузки на 1 г беззольного вещества активного ила по БПК5 с учетом периода аэрации (NLT, г/г в сут):

,

Пример. Удельная нагрузка для БОС города по БПК5 на 1 г ила:

.

Удельная нагрузка на 1 г беззольного вещества активного ила по взвешенным веществам:

.

Удельная нагрузка по БПК5 на единицу объема:

.

Удельная нагрузка по БПК5 с учетом периода аэрации:

.

Удельная нагрузка по органическим веществам на 1 м3 аэротенка с учетом периода аэрации:

.

5.99. Классификация аэротенков по основным технологическим параметрам представлена в таблице 6.

^ Таблица 6. Модификации очистных сооружений по основным технологическим параметрам

Нагрузка по органическому веществу на ил, кг/(кгсут)

Период аэрации, ч

Степень рециркуляции, %


Возраст ила, сут


Качество очищенных сточных вод, мг/дм3

0,065–0,15 (низкая)

20–30

100

более 10

полное окисление органических загрязняющих веществ с последующей глубокой нитрификацией; БПК < 10, взвешенные вещества < 10, аммонийный азот < 2,0, NO3 - от 8 до 45,0, удаление органических загрязняющих веществ (БПК) - 95 %

0,15–0,5

(средняя)

6–9

30–70

6–10

от глубокой нитрификации на нижней границе интервала, до ее отсутствия - на верхней;

удаление органических загрязняющих веществ (БПК) - 85–95 %

0,5–9,0

(высокая)

2,5–3

без рециркуляции или до 100

1–3

высокая скорость удаления БПК на единицу массы ила; очистка только частичная, без нитрификации; дополнительная подача воздуха может значительно улучшить качество очистки; удаление органических загрязняющих веществ (БПК) - 85–90 %

5.100. Окислительная мощность аэротенков. Окислительная мощность аэротенков - это количество органических загрязнений, снимаемых в единицу времени массой активного ила, находящейся в единице объема аэротенка. Таким образом, окислительная мощность является как показателем нагрузки на активный ил, так и показателем удельной скорости ее окисления, т.е. потенциальной эффективности разложения органических загрязняющих веществ для данных условий.

Окислительная мощность (G, кг/м3·сут) вычисляется по формуле:



где: ^ X - доля беззольного вещества ила, безразмерная величина; 24 - постоянный коэффициент, служащий для перевода G из размерности кг/(м3·ч) в кг/(м3·сут); - удельная скорость окисления загрязняющих веществ, г/(гч), вычисляется по формуле



где: Lосв - биохимическое потребление кислорода после первичных отстойников, мг/дм3; Lочищ - биохимическое потребление кислорода после вторичных отстойников, мг/дм3; аср - средняя доза активного ила, г/дм3; Т - период аэрации, ч.

Пример. Расчет удельной скорости окисления загрязняющих веществ и окислительной мощности аэротенков при заданных значениях:

Lосв = 120 мг/дм3; Lочищ = 18,2 мг/дм3; ^ 1 – S = 0,69 (1 – 0,31), где 0,31 зольность ила); aср = 4,0 г/дм3; Т = 8,95 ч.

Рассчитаем :

,

или (после перевода в числителе миллиграммов в граммы)

.

Окислительная мощность равна:



после перевода г/дм3 в кг/м3:

.

Окислительная мощность на городских сооружениях биологической очистки может изменяться от 0,1 до 1,5 кг/(м3сут).

Поскольку в расчетной формуле окислительной мощности используется несколько очень важных параметров процесса биологической очистки (нагрузка по органическим загрязняющим веществам, удельная скорость окисления загрязняющих веществ с учетом периода аэрации) эта характеристика наиболее правильно отражает возможную эффективность изъятия загрязняющих веществ и условия процесса: влияние промышленных токсикантов и время биохимического окисления. Окислительная мощность аэротенков является основным технологическим параметром, определяющим уровень развития биоценоза активного ила на городских сооружениях биологической очистки. Методика гидробиологического контроля активного ила представлена в приложении 9.

5.101. Эффективное разделение ила и очищенной воды, а также обеспечение аэротенков повышенной дозой ила - настолько важные функции вторичных отстойников, что этот процесс, как правило, наиболее критический на действующих сооружениях биологической очистки.

Вторичные отстойники устанавливают после биофильтров для задержания нерастворенных (взвешенных) веществ (представляющих собой частицы отмершей биологической пленки) и после аэротенков для отделения активного ила от очищенных сточных вод. В качестве вторичных применяют горизонтальные, вертикальные и радиальные отстойники. Основная масса активного ила, отстоявшегося во вторичном отстойнике, должна перекачиваться снова в аэротенк. Однако активного ила осаждается больше, чем нужно для повторного использования, поэтому его избыточное количество следует отделять и направлять на утилизацию. Избыточный ил при влажности 99,2 % составляет 4 дм3/сут на одного жителя и имеет бóльшую влажность, чем сырой осадок из первичного отстойника, что увеличивает общий объем осадка.

5.102. Основные отличия вторичных отстойников от первичных заключаются в следующем:

- у вторичных отстойников нет устройства для сбора и удаления масел, нефтепродуктов и других плавающих веществ;

- как правило, применяется разная система откачки осадка (илососы во вторичных отстойниках на крупных станциях и эрлифты на сооружениях небольшой производительности);

- осадок или непродолжительно храниться во вторичных отстойниках, или непрерывно возвращается в аэротенки.

Работу вторичных отстойников оценивают по выносу взвешенных веществ, концентрации возвратного ила и влажности осадка. Эти показатели характеризуют их основные функции:

- отделение очищенной воды от активного ила;

- уплотнение ила.

5.103. Управление работой вторичных отстойников является очень важной задачей эксплуатирующей службы, поскольку эффективность вторичного отстаивания непосредственно влияет на ход биохимического окисления в аэротенках и, в значительной мере, определяет содержание взвешенных веществ в очищенных водах, т.е. потери биомассы активного ила, и, соответственно, его прирост.

5.104. На эффективность работы вторичных отстойников влияют:

- гидродинамические потоки; вторичные отстойники более чувствительны к нагрузкам по объему и неравномерности притока сточных вод, чем первичные, так как они более нагружены из-за циркулирующего потока возвратного ила, а ил является более подвижным и легче загнивающим осадком, чем сырой;

- тип применяемого отстойника и используемая система сбора осадка;

- характеристики активного ила (зольность, седиментация, флокуляция отдельных хлопьев) и разнообразные биологические процессы (денитрификация, гниение и т.д.).

Чем больше коэффициент неравномерности притока сточных вод, тем большую угрозу для удовлетворительной работы вторичных отстойников представляет нарушение седиментационных свойств активного ила. Следовательно, чем больше коэффициент неравномерности притока сточных вод на сооружениях, тем меньшие значения илового индекса должны поддерживаться или применяться более совершенные конструкции вторичных отстойников. Однако на практике эти требования не реализуются. Большой коэффициент неравномерности притока характерен для поселковых небольших сооружений; как правило, из-за недостатка биогенов в очищаемых сточных водах на таких сооружениях наблюдаются неудовлетворительные седиментационные свойства активного ила, а применяются наиболее часто самые несовершенные конструкции - вертикальные отстойники.

На стадии проектирования сооружений можно оценить ориентировочно ожидаемую неравномерность притока сточных вод. Также, несмотря на то, что еще нет активного ила и не известны его седиментационные характеристики, можно предусмотреть возможные проблемы с его осаждаемостью, если в сточных водах:

- высока доля инертных к биохимическому окислению загрязняющих веществ, поступающих от промышленных предприятий, характеризуемых показателем ХПК;

- низкое содержание органических веществ, характеризуемых показателем БПК или ХПК в фильтрованной пробе;

- не хватает азота или фосфора;

- присутствуют в большом количестве токсиканты: металлы, органические химические вещества, пестициды, нефтепродукты и т.п.);

- повышена кислотность сточных вод.

Все перечисленные факторы будут создавать угрозу развития вспухания активного ила, а значит, нарушения седиментационных свойств ила, поэтому при проектировании очистных сооружений для таких сточных вод должны быть предусмотрены наиболее совершенные конструкции вторичных отстойников.

Все что отмечено ранее о влиянии гидродинамических нагрузок и равномерности распределения потоков сточных вод на первичные отстойники справедливо и для вторичных, с учетом более значимых вызываемых последствий.

5.105. Вторичные отстойники очень чувствительны к неравномерности притока сточных вод. Коэффициент неравномерности притока влияет на удовлетворительную работу не только вторичных отстойников, но и песколовок, первичных отстойников.

Гидравлическую нагрузку на вторичные отстойники правильно рассчитывать с учетом илового индекса, выноса ила, концентрации ила в выходящей из аэротенков воде и типа отстойников по формуле:



где: K - коэффициент использования объема зоны отстаивания, принимаемый: для радиальных отстойников - 0,4, вертикальных - 0,35, вертикальных с периферийным выпуском - 0,5, горизонтальных - 0,45; H - глубина проточной части в отстойнике, м; I – индекс активного ила в выходящей из аэротенков воде, см3/г; a - доза ила в выходящей из аэротенков воде, г/дм3; b - содержание взвешенных веществ в очищенной воде после вторичных отстойников, мг/дм3.

Пример. К = 0,4, H = 6 м, a = 1,5 г/дм3, I = 100 см3/г, b = 15 мг/дм3.

.

При расчетах гидравлической нагрузки на поверхность отстойника и водослив необходимо учитывать дополнительно объем рециркулирующего потока возвратного ила.

Сточные воды во вторичных отстойниках находятся, как правило, несколько дольше, чем в первичных отстойниках; их время отстаивания составляет от 1,5 до 2,5 ч. В отличие от сырого осадка активный ил более чувствителен к залежам, и его время нахождения во вторичных отстойниках не должно быть более 30–40 мин, что требует применения более совершенной системы сбора и откачки ила со дна отстойника и из приямков.

Активный ил в отстойниках наиболее подвержен процессу гниения в уплотненном слое, где создаются практически аноксидные условия. Высота уплотненного слоя в отстойнике в зависимости от режима отгрузки осадка может составлять от 0,2 до 2,0 м в вертикальных отстойниках и от 0,5 до 1,0 м - в радиальных. В процессе эксплуатации вторичных отстойников очень важно установить и поддерживать оптимальную высоту слоя стояния ила. В зимний период высота слоя ила может составлять 25% от глубины отстойника, а в летний - не более 10 %. При накоплении ила в отстойниках и превышении оптимальной высоты слоя стояния ила, уменьшается влажность возвратного ила, но увеличивается его концентрация, что может способствовать избыточному выносу взвешенных веществ. Чрезмерно частый выпуск избыточного ила из отстойника и чрезмерно активная циркуляция возвратного ила приводят к увеличению влажности избыточного ила, что увеличивает необходимые объемы сооружений по обработке и утилизации осадка. Другими словами, если изымать ил из вторичного отстойника больше оптимального количества, то в аэротенк возвращается избыточный объем воды, если меньше, то много осевшего ила собирается в отстойнике и снижается качество очищенной воды. Поэтому задают технологический режим работы вторичного отстойника так, чтобы уровень нахождения ила соответствовал проектному режиму. Эффективность работы вторичного отстойника зависит от соответствия реальной гидравлической нагрузки ее проектным значениям и равномерности ее распределения, а также от своевременного непрерывного и равномерного режима удаления осадка. Своевременность удаления осадка контролируется по уровню уплотненного слоя в отстойниках с помощью специальных датчиков с фотоэлементами или кустарно изготовленных контрольных эрлифтов. Оптимальный уровень стояния осадка можно контролировать по значениям дозы возвратного ила. Опыт эксплуатации сооружений показал, что при дозе возвратного ила 4–6 г/дм3 вынос взвешенных веществ из вторичных отстойников составляет около 15 мг/дм3, при дозе возвратного ила 6 г/дм3 - вынос увеличивается от 15 до 20 мг/дм3. Существенное увеличение выноса взвешенных веществ из вторичных отстойников (до 40 мг/дм3) происходит при достижении концентрации возвратного ила 8 г/дм3, которая, по-видимому, является пороговой для типовых сооружений, очищающих городские сточные воды.

На каждом очистном сооружении следует экспериментально установить оптимальную дозу возвратного ила, при которой максимально возможное количество ила возвращалось бы в систему очистки при обеспечении минимального выноса взвешенных веществ из вторичных отстойников. Поскольку определение дозы возвратного ила по сухому веществу в лаборатории занимает достаточно длительное время, это определение выполняется не чаще одного раза в сутки, а для оперативного контроля необходимо установить корреляционную зависимость между дозой возвратного ила по массе и дозой ила по объему.

Определение дозы ила по объему очень простая 30-минутная процедура, ее могут выполнять ежесменно (два или три раза в сутки) операторы и руководствоваться этими данными для принятия решений по отгрузке избыточного ила или по интенсивности циркуляции возвратного ила при эксплуатации вторичных отстойников.

Контролировать нагрузки по взвешенным веществам на вторичные отстойники необходимо по концентрации активного ила в сточных водах, поступающих в них. Оптимально, если доза ила в выходящей из аэротенка воде составляет не более 1,5–2,0 г/дм3. Тогда вынос взвешенных веществ из вторичного отстойника составит от 5 до 10 мг/дм3 при прочих благоприятных условиях.

Кроме того, контролировать работу вторичного отстойника необходимо по выносу взвешенных веществ (при хорошей работе он составляет менее 10 мг/дм3), по влажности удаляемого осадка (норма 99,4–99,7%) и по содержанию растворенного кислорода. Для нормальной работы вторичного отстойника концентрация растворенного кислорода в нем должна составлять не менее 2 мг/дм3. При соблюдении этого условия возвратный ил поступит в аэротенк хорошего качества и сразу приступит к активному окислению загрязняющих веществ. Если концентрация растворенного кислорода во вторичном отстойнике меньше, чем критическая 0,5 мг/дм3, то может происходить гниение и всплывание ила на поверхность отстойника, ухудшается состояние возвратного ила и нарушается работа регенераторов. Кислород участвует не только в дыхании организмов, он отводит продукты метаболизма и токсины (во вторичном отстойнике эти продукты аккумулируются в хлопьях ила). Потребление кислорода во вторичных отстойниках меньше, чем в аэротенках, так как нагрузка на ил невелика. Однако в случае промстоков с большой концентрацией загрязняющих веществ (в виде суспензий и коллоидов), которые адсорбируются илом и плохо окисляются в аэротенках (при условии залеживания ила во вторичном отстойнике), загрязняющие вещества продолжают окисляться во вторичном отстойнике. При этом токсины и продукты анаэробного распада и метаболизма во вторичных отстойниках отводятся плохо, и ил загнивает. Следовательно, степень рециркуляции ила из вторичного отстойника в случае промышленных токсичных сточных вод должна определяться только скоростью оседания ила во вторичном отстойнике, что обеспечивает минимальный период нахождения ила в бескислородных условиях.

5.106. Вторичные отстойники принципиально отличаются от первичных по свойствам веществ, в них отстаивающихся. Если в первичных отстойниках осадок может некоторое время лежать без загнивания, то во вторичных даже небольшие залежи осадка дают гниение и ухудшение режима аэрации по всей системе. Гниющий возвратный ил расстраивает систему очистки и в результате ее эффект существенно снижается.

Поэтому система удаления ила из вторичных отстойников должна предусматривать работу в условиях ежедневных пиковых нагрузок, а не среднесуточных и осуществляться круглосуточно, а не периодически, что иногда допускается на поселковых сооружениях небольшой производительности в целях экономии электроэнергии.

Влажность отгружаемого и возвратного ила может изменяться в достаточно широких пределах от 99,2 до 99,7%, что соответствует содержанию сухого вещества в иле от 3 до 8 г/дм3. Результаты определений влажности и сухого вещества возвратного ила должны соответствовать друг другу, что является косвенной проверкой правильности выполненных измерений.

Пример. Если влажность осадка составляет 99,2 %, то масса сухого вещества осадка (в г/дм3) должна составлять:.

Наиболее совершенная система сбора осадка у радиальных вторичных отстойников, которая подразделяется на систему с илоскребами и илососами. О недостатках системы удаления осадка в вертикальных отстойниках ужеотмечалось. При сравнении радиальных отстойников с горизонтальными отстойниками следует отметить что скребки и илососы у радиальных отстойников, расположенных на одной центральной основе, реже выходят из строя, чем цепные или тележечные механизмы. Ил в радиальных отстойниках собирается и извлекается быстрее и равномернее, чем в горизонтальных.

Время пребывания ила на дне радиального отстойника зависит от скорости движения скребкового устройства, количества крыльев или илососов, а также от расстояния между скребками по радиусу до илового приямка или от длины крыльев илососов. Наличие залежей ила на днище периферийной части отстойника влияет на увеличение выноса взвешенных веществ, так как гидравлические потоки сточных вод, поступающие из центральной трубы, направлены к периферии отстойника и вымывают осевший у стенок ил на поверхность отстойника.

В радиальных отстойниках из-за неровности днища или из-за наличия зон залежей осадка (илосос не доходит до периферийной зоны отстойника, нарушена поверхность скребков и т.д.) осадок может неравномерно накапливаться на дне отстойника в определенных зонах, что является причиной его брожения и всплывания, а также причиной ухудшения свойств возвратного ила. В таких случаях отстойник опорожняется, залежи очищаются, а причины по возможности устраняются. Иногда ликвидация залежей ила требует серьезной реконструкции отстойников. Например, если илосос не доходит до борта несколько метров, только в центре отстойника осадок хорошо удаляется, а на периферии наблюдаются постоянные залежи ила. Этот недостаток может быть исправлен заменой илососов на илоскребы.

Наиболее частая причина ухудшения качества очистки сточных вод — избыточный вынос активного ила из вторичных отстойников. Причины этого многообразны, а воздействующие факторы взаимосвязаны так, что трудно выделить из них основные и второстепенные. Избыточный вынос взвешенных веществ из вторичных отстойников не только вызывает ухудшение качества очистки и, как следствие, загрязнение водоема, принимающего эти сточные воды, но и приводит к нарушению самого процесса очистки и ухудшению качества утилизируемого осадка (повышение его влажности). В результате избыточной потери ила уменьшается его необходимый прирост, что приводит к снижению окислительной мощности аэротенков, понижению уровня метаболизма активного ила и его устойчивости к неблагоприятному влиянию промышленных сточных вод.

5.107. К основным факторам, способствующим избыточному выносу взвешенных веществ из вторичных отстойников, относятся:

- гидравлическая перегрузка на сооружения, которая может быть вызвана повышенным объемом сточных вод, поступающим во вторичные отстойники;

- конструктивное несовершенство вторичных отстойников (например, отклонение уровня переливных гребней от горизонтальной плоскости) или неудовлетворительным их техническим состоянием (неравномерное распределение потоков между всеми работающими отстойниками, разрушение водопереливов, засорение переливных гребней, поломки центральной трубы и неправильная установка отражательного щита); возможно и сочетание перечисленных причин;

- неравномерное поступление сточных вод на очистные сооружения и возникновение гидравлических пиковых перегрузок;

- превышение удельных нагрузок на активный ил по содержанию растворенных органических загрязняющих веществ, в результате чего происходит неэффективное окисление их в аэротенках и процесс доокисления продолжается во вторичных отстойниках, в условиях отсутствия кислорода, что приводит к загниванию активного ила, диспергированию хлопьев и их выносу из отстойников;

- воздействие токсичных сбросов, приводящее к дефлокуляции хлопьев ила, блокированию дыхательных ферментов у организмов, нарушению процесса биологического окисления загрязняющих веществ, что в совокупности приводит к возрастанию кислородпоглощаемости ила и нарушает процесс отстаивания во вторичных отстойниках;

- недостаток кислорода в аэротенках и вторичных отстойниках; в аэротенках недостаток растворенного кислорода в иловой смеси приводит к снижению окислительной способности активного ила и повышенной потребности его в кислороде во вторичных отстойниках; при недостатке растворенного кислорода во вторичных отстойниках активный ил будет загнивать, хлопья ила диспергироваться, всплывать и выноситься из отстойников;

- перегрузка по массе взвешенных веществ на вторичный отстойник; рабочую нагрузку по взвешенным веществам необходимо постоянно поддерживать меньшую, чем максимальная расчетная, что непосредственно связано со своевременным удалением осевшего ила из вторичного отстойника и постоянным поддержанием оптимальной концентрации возвратного ила:

,

где: Nраб - рабочая нагрузка на вторичный отстойник по взвешенным веществам, г/чм2; qвход - расход сточных вод, поступающих на отстойник, м3/ч; qвозвр - расход циркуляционного ила (из вторичного отстойника в регенераторы), м3/ч; F - площадь рабочей поверхности вторичного отстойника, м2; a - доза активного ила, г/дм3; Nmax - расчетная максимальная нагрузка на вторичный отстойник;

- образование залежей ила на дне вторичного отстойника, что может быть обусловлено неровностями днища отстойника, плохой работой илососов, несвоевременным удалением, а также задержкой ила в системе без его отгрузки на утилизацию в случае отсутствия или экономии площадей иловых площадок;

- нарушение флокуляционных и седиментационных свойств активного ила.

5.108. Нарушение седиментации (осаждаемости) активного ила характеризуется индексом активного ила. Нарушение флокуляции активного ила - это нарушение процесса объединения хлопьев ила при отстаивании. При 30-ти минутном отстаивании иловой смеси в 1000 см3 цилиндре в случае нормальной флокуляции активного ила все его частицы оседают одновременно, плавно, объединяясь (слипаясь) между собой в момент осаждения; надиловая вода остается прозрачной, без мелких диспергированных хлопьев ила. При нарушении флокулообразования каждая отдельная частичка активного ила осаждается со свойственной ей скоростью сама по себе, независимо от других частиц. Надиловая вода мутная, содержит много отдельных частиц ила.

Нарушение седиментационных и флокуляционных свойств ила может быть вызвано вспуханием ила, т.е. увеличением его объема за счет чрезмерного разрастания нитчатых форм организмов (хламидобактерий, сапрофитных грибов, цианобактерий). Увеличение выноса взвешенных веществ из вторичных отстойников в результате накопления нитчатых микроорганизмов в активном иле составляет от 30 до 400 % от нормы и зависит от интенсивности вспухания и технических возможностей вторичных отстойников отделить плохо седиментирующую иловую смесь от очищенной воды.

5.109. Избыточный вынос взвешенных веществ из вторичных отстойников может быть вызван также из-за всплывания ила на поверхность вторичных отстойников по причине денитрификации, вызываемой денитрифицирующими бактериями Thiobacillus denitrificans, Pseudomonas fluorescens, Ps. auruginosa. Денитрификация во вторичных отстойниках происходит на фоне глубокой нитрификации в аэротенках (особенно в летний период). В результате наблюдается разрыв хлопьев активного ила, лежащих на дне вторичного отстойника, газообразным азотом, их дефлокуляция на мелкие фрагменты и флотирование на поверхность отстойника. Для предупреждения всплывания ила в результате денитрификации следует провести мероприятия по подавлению глубокой нитрификации в аэротенках. Для этого необходимо снизить аэробность системы; увеличить нагрузки на активный ил снижением концентрации ила за счет увеличения объема избыточного ила и сокращением частоты выгрузки осадка из первичных отстойников. Вынос хлопьев активного ила из вторичных отстойников может происходить при очистке в них сточных вод промышленных предприятий, обладающих свойствами угнетать процесс флокуляции хлопьев активного ила или вызывать только их микрофлокуляцию без дальнейшего укрупнения (фенолсодержащие сточные воды).

Образующаяся на поверхности воды во вторичных отстойниках пена обладает большой вязкостью и достигает толщины 0,5-30 сантиметров, иногда скверно пахнет. Пенообразование может быть вызвано несколькими причинами:

- отсутствием на сооружениях первичных отстойников или сборников масел, нефтепродуктов, жиров;

- значительной долей в общем объеме очищаемых вод сточных вод рыбных заводов, мясокомбинатов, боен;

- присутствием сточных вод парфюмерных фабрик (варка мыла);

- сбросом в канализацию реагентов, содержащих алюминий и используемых в водоподготовке питьевых вод;

- присутствием флокулянтов, используемых для обработки осадка и попадающих в сточные воды с надиловой водой, подаваемой в поток поступающих на очистку сточных вод.

Перечисленные причины вызывают развитие актиномицетов Nocardia amare, N.asteroides, Rhodococcus sp., т.е. нитчатых ветвящихся бактерий с грибоподобной морфологией.

Актиномицеты формируют густую плотную пену, которая может довольно толстым слоем покрывать поверхность вторичного отстойника способствовать избыточному выносу активного ила.

Актиномицеты выделяют летучие метаболиты (геосмин и 2 метилизоборнеол) подобно цианобактериям при цветении водоемов с сильным землисто-плесневым запахом. Образование пены происходит по причине выделения актиномицетами биологических поверхностно-активных веществ.

5.110. Для борьбы с пенообразованием на поверхности вторичных отстойников за рубежом применяются поверхностные скребки. Если пенообразование часто наблюдается на поверхности вторичных отстойников, необходимо устройство бункера для сбора пены с илопроводом и поверхностного скребка в виде доски, крепящейся к ферме илоскреба. Можно удалять пену с поверхности отстойника вручную при помощи дырчатых черпаков или сачков. Использование пеногасителей на сооружениях биологической очистки не оправдано, так как все они угнетают процесс кислородпереноса к клеткам активного ила.

В аэротенках актиномицеты пенообразование вызывают редко, так как этому мешает перемешивание иловой смеси, но когда оно возникает, бороться с ним чрезвычайно трудно. Образование пены в аэротенках наиболее часто происходит из-за анионных соединений синтетических поверхностно-активных веществ (жесткие СПАВ), применяемых в быту и в промышленности в качестве моющих средств. Его вызывают также сточные воды нефтехимии, переработки газа, содержащие каменноугольные смолы, фенолсодержащие дезинфектики, применяемые на животноводческих комплексах, заводов по производству биопрепаратов. Кратковременное пенообразование в аэротенках может возникнуть при чистке котлов паросиловых хозяйств. Вспенивание вызывается наличием в котловой воде щелочей, фосфатов, смазочных масел. Хлориды и сульфаты способствуют уменьшению вспенивания в аэротенках, коагулируя коллоидные соединения фосфатов. Пенообразование в аэротенках уменьшает коэффициент переноса кислорода к хлопьям ила, что приводит к их измельчению. Провоцирует пенообразование низкая доза ила в аэротенках, так практически всегда его можно наблюдать при наращивании ила в период пуска сооружений в работу, на сооружениях, где поддерживается низкая доза активного ила, при аэрации сточных вод в усреднителях и т.п.

Борьба с пенообразованием в аэротенках заключается в увеличении дозы ила по массе и повышении аэробности системы (для более эффективной биодеградации пенообразующих соединений). Пена с поверхности аэротенков удаляется периодическим орошением через дырчатые трубы, установленные над аэротенком, небольшим количеством водопроводной воды или водой после вторичных отстойников.

5.111. Работа аэротенков оценивается по качеству очищенной воды (БПК5 = 6–8 мг/дм3, содержание растворенного кислорода 3–4 мг/дм3). Содержание в очищенной воде небольших количеств нитратов (0,5–1 мг/дм3) указывает на окончание процесса окисления органических загрязнений.

На качество очистки сточной воды в аэротенках влияют три важнейшие фактора: период аэрации, концентрация активного ила, степень его регенерации и расход воздуха. В связи с тем, что приток сточных вод изменяется в больших пределах, меняется период их аэрации; чем выше БПК сточных вод, поступающих в аэротенки, тем больше должен быть период аэрации. Но БПК сточных вод также изменяется в широких пределах, поэтому для оценки влияния на работу аэротенков всех факторов (количества, качества сточных вод и объем аэротенков) в совокупности определяют нагрузку на 1 м3 аэротенка и на 1 г беззольного сухого вещества ила по БПК5. Чем выше нагрузка на аэротенки, тем больше должна быть в них доза ила.

Для вторичных отстойников существует предельная доза ила, при превышении которой они работают неудовлетворительно. Поэтому при больших нагрузках для увеличения средней дозы ила в аэрационных сооружениях переходят на работу с регенерацией активного ила (обычно предусматривается возможность работы аэротенков без регенераторов или с объемом регенераторов 25 и 50% общего объема аэротенков). В зависимости от средней дозы ила в сооружениях изменяется нагрузка на 1 г беззольного вещества ила. Объем регенераторов составляет обычно 50% объема аэротенков. Средняя доза ила в сооружениях изменяется от 2,5 до 4 г/дм3. При нагрузке по БПК5 200–250 мг на 1 г беззольного сухого вещества ила аэротенки работают устойчиво, обеспечивая высокое качество очищенных сточных вод, при более высоких нагрузках ( более 400 мг) – работа аэрационных сооружений становится нестабильной (повышается иловый индекс, ухудшается очищенных сточных вод); при нагрузках 80–150 мг происходит полная нитрификация азота аммонийных солей до нитратов.

Расход воздуха в аэротенках необходимо поддерживать такой, чтобы содержание растворенного кислорода в любой точке аэротенка было не менее 2 мг/дм3 (в аэротенках с полной нитрификацией от 7 до 8 мг/дм3). Расход воздуха на 1 м3 сточной воды зависит от БПК поступающих в аэротенки сточных вод: чем выше БПК, тем больше расход воздуха.

На 1 кг снятой БПК5 расход воздуха изменяется от 40 до 60 м3, а в аэротенках, где происходит полная нитрификация, — от 100 до 180 м3. Гидробиологический анализ активного ила в сочетании с указанными выше показателями позволяет охарактеризовать процесс очистки в аэротенках более точно.

Работу вторичных отстойников оценивают по выносу взвешенных веществ и концентрации возвратного активного ила. Чтобы взвешенных веществ выносилось из вторичных отстойников не более 12 мг/дм3, вода должна находиться в отстойнике не менее 2,5 ч., концентрация активного ила в иловой смеси должна быть 1,2–1,5 г/дм3, при условии хорошей подготовки воды и ила в аэротенках. Если ил накапливается во вторичных отстойниках и усиленно потребляет растворенный кислород, очищенная вода выходит с небольшим содержанием растворенного кислорода, а если в аэротенках идет нитрификация, то во вторичных отстойниках начинается денитрификация, которая приводит к значительному увеличению выноса взвешенных веществ из отстойников. Концентрация возвратного ила из вторичных отстойников должна быть 4–6 г/дм3.
1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   ...   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