УДК 628.3

Технология биологических очистных сооружений г. Выкса

Малахина Анна Сергеевна – магистрант Муромского института (филиала) Владимирского государственного университета имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых.

Аннотация: В статье описывается технология биологических очистных сооружений города Выкса. Их механическая, биологическая и третичная доочистка сточных вод, а также рассказывает об сооружении для обезвоживания ила. Сточные воды от населения и промышленных предприятий по самотечному коллектору поступают в канализационные насосные станции на территории городского округа города Выксы, далее перекачиваются в приемную камеру биологических очистных сооружений рабочего поселка Досчатое города Выкса проектной мощностью (производительностью) в 19500 м3/сутки.

Ключевые слова: биологические очистные сооружения, сточная вода, механическая очистка, биологическая очистка, ил.

Введение

Проблема эффективности работы очистных сооружений всегда была актуальной. Во-первых, эксплуатационные расходы являются основной частью платы за канализацию, что тяжким бременем ложится на население и промышленные предприятия. Во-вторых, обязательные платы за сброс плюс плата за сброс загрязняющих веществ сверх установленных лимитов существенно снижают экономическую эффективность работы эксплуатационных организаций. В-третьих, самое главное, водоемам страны наносится ущерб, последствия которого сказываются на протяжении многих последующих лет.

Сточные воды от населения и промышленных предприятий по самотечному коллектору поступают в канализационные насосные станции на территории городского округа города Выксы, далее перекачиваются в приемную камеру биологических очистных сооружений р.п. Досчатое проектной мощностью (производительностью) в 19500 м3/сутки.

Для обеспечения необходимой очистки сточных вод, спроектированы сооружения механической, биологической и третичной доочистки сточных вод, а также сооружения для обезвоживания ила.

Механическая очистка сточных вод

Приемная камера запроектирована в виде железобетонного резервуара прямоугольной формы поделенного на четыре секции с тремя ручными шиберами из нержавеющей стали.

В первой секции происходит гашение скорости потока, здесь установлена мелкопузырчатая система аэрации для удаления сероводорода.

Во второй секции, также происходит гашение скорости потока поступающих сточных вод. Далее стоки переливаются через ж/б ребро, устанавливаемое для гашения и смешивания.

В третьей секции прямоугольной формы происходит дополнительное смешивание стоков и разделение.

В четвертой секции прямоугольной формы происходит разделение на два равных потока, которые регулируются двумя шиберами из нержавеющей стали, установленными за распределительной камерой и стоки направляются на механическую очистку. Так же здесь установлен обводной лоток помимо механической очистки, на котором смонтирован ручной шибер и ручная решетка.

Первая ступень (грубая) механической очистки представляет собой оборудование полностью заводского изготовления с готовым модулем из нержавеющей стали, в состав которого входят:

  1. Механическая самоочищающаяся ступенчатая решётка с прессом для отбросов, в которой отбросы с решётки предварительно ополаскиваются под напором технической воды, затем трамбуются и шнековым конвейером транспортируются в контейнер для отбросов;
  2. Горизонтальная аэрируемая песколовка с периодическим автоматическим удалением, отмывкой, обезвоживанием и складированием в отдельный контейнер удалённого песка;
  3. Жироловка - выфлотированный жир с поверхности автоматически удаляется в отдельный бак для жира, откуда, при его заполнении, периодически самотеком направляется в колодец жира, из которого по мере его наполнения, отвозится ассенизационной машиной на утилизацию. После первичной грубой механической очистки стоки направляются во вторую ступень механической очистки (тонкая) в состав которой входят:
  • Ротационное сито с прозорами 1,0 мм, автоматическое самопромывное из нержавеющей стали;
  • Шнековый транспортёр отбросов;
  • Пресс для отбросов, в котором отброcы с решётки предварительно ополаскиваются под напором технической водой, затем отжимаются на шнековом прессе, удаляется в контейнер для отбросов, далее на площадку складирования.

Пройдя механическую очистку, сточные воды поступают в распределительную камеру. Камера предназначена для выравнивания потока стоков и его распределения по двум параллельным потокам после механической очистки. В камере идет присоединение обводной линии здания механической очистки. В распределительной камере идет смешения механически очищенного потока двух линий, где для определения качества стоков поступающих на биологическую очистку устанавливается автоматическая станция отбора проб, датчик определения температуры и величины pH.

Далее через ультразвуковые измерители дебита - лотки Паршаля, стоки попадают в две параллельные одинаковые лини ИБР (интегрированный биологический реактор). На каждой линии установлены механические шиберы при помощи, которых регулируется количество стоков подаваемых в биологические реакторы.

Биологическая очистка сточных вод

Реактор биологических очистных сооружений составляют две независимые линии, каждая из которых имеет четыре отделения - ступени, через которые последовательно протекают стоки:

  1. Анаэробная зона (в проекте анноксидная) - сточная вода смешивается механическими погружными мешалками с иловой смесью, поступающей из аноксической зоны (денитрификации) с помощью рециркуляционного насоса. В результате бактериального разложения легко окисляемых органического вещества сточной воды образуются низкомолекулярные жирные кислоты, которые служат субстратом для развития микроорганизмов, интенсивно поглощающих фосфаты на последующих стадиях очистки. Здесь в без кислородных условиях происходит дефосфоризация стоков. Далее сточные воды самотеком через переливное отверстие поступают в зону денитрификации.
  2. Аноксическая зона (в проекте денитрификация) - это зона расщепление органических веществ с помощью химически связанного кислорода, поступающего с нитратными формами, которые попадают с возвратным илом и нитратным рециклом из зоны сепарации. Возвратный ил перекачивается из зоны сепарации двумя рециркуляционными насосами, а нитратный рецикл подается эрлифтами. Далее сточные воды через переливное отверстие перетекают в коридор между сепаратоми и поступают в зону нитрификации.
  3. Зона нитрификации - здесь при помощи высокоэффективной мелкопузырьковой аэрации и активного ила происходит окисление аммонийного и нитритного азота в азот нитратный. Пройдя биологическую очистку сточные воды, делясь на два поток, попадают в две зоны сепарации;
  4. Зона сепарации - это зона отделения, отстаивания сточной воды от ила. Сепаратор представляет собой сосуд из нержавеющей стали в виде треугольной призмы, ориентированный своей вершиной ко дну резервуара. Причем одна боковая часть примыкает ко дну, а вторая не доходит до дна и через эту продольную щель стоки снизу поступают в сепаратор, и проходят последовательно через совершенно взвешенный слой осадка. Поток иловой суспензии (пути движения снизу вверх сепарации) постепенно теряет скорость. В этой зоне сепаратора происходит процесс коагуляции (слипания частиц ила). Скоагулированный ил (возвратный ил) откачивается через иловые карманы рециркуляционным насосом в зону аноксическую (денитрификации). Осветленная вода собирается с поверхности сепарации в сборный желоб расположенные вдоль одной стороны сепаратора, далее самотеком поступает на третичную доочистку. На противоположной стороне от начала и до конца в поверхности боковой части сепарации расположены отверстия нитратного рецикла, с которых при помощи эрлифта осветленная вода насыщенная нитратами, подается в зону аноксическую (денитрификации).

Поверхность осветленной воды сепарации по заданному алгоритму чистят скребки. Собранные всплывшие вещества собираются в лотки из нержавеющей стали, расположенные в начале и конце зоны сепарации, и при помощи эрлифтов удаляются в зоны аноксическую (денитрификации) и нитрификации. В аноксической зону (денитрификации) плавающие перекачиваются эрлифтам, непосредственно в сточную воду далее перетекают в зону нитрификации. Сбор всплывающих веществ в зоне нитрификации происходит в лотки жироловок. В жироловке есть два эрлифта. Первый эрлифт предназначен для сбора всплывающих веществ в жироловку, второй эрлифт для удаления собранных всплывающих веществ из жироловки в камеру предзагустителя. Подача воздуха на эрлифты регулируется соленоидными вентилями.

Иловый резервуар

Избыточный активный ил из зоны нитрификации при помощи эрлифта перекачивается в предзагуститель, далее в иловый резервуар специальным иловым насосом. Иловый резервуар выполняет несколько функций: сбор, хранение, непрерывное гравитационное уплотнение ила, аэробная стабилизация. Здесь установлены две погружные, механические мешалки и мелкопузырчатая аэрационная система, автоматический поплавковый насос для периодического удаления иловой воды в аноксидную зону, иловый насос, который выкачивает ил для механического обезвоживания. Такая технология уплотнения ила позволяет переработать избыточный ил в полностью стабилизированный, глубоко минерализированный, инертный, аэробно стабильный и не распространяющий неприятный запах.

Третичная доочистка

Пройдя механическую и биологическую очистку, сточные воды поступают на тритичную доочистку. Первый этап третичной очистки выполняется барабанными микрофильтрами (грубая доочистка). Очищаемые стоки проходят через оборудование самотеком. Микрофильтры укомплектованы насосом чистой промывной воды и насосом грязной промывной воды. Оборудование регенерируется автоматически, при помощи промывного насоса, используется собственная промывная вода. Не требуется никаких отдельных резервуаров ни на чистую ни на грязную промывную воду. Грязная промывная вода откачивается отдельным насосом в местную канализацию. Оборудование полностью автоматизировано.

 Далее сточная вода поступает в контактный аэрированный резервуар, предназначенный для насыщение очищенных стоков кислородом. Оттуда центробежными насосами подается в песчаные фильтры - вторую ступень третичной доочистки, которая выполняется при помощи напорных песчаных фильтров, (тонкая доочистка). В напорных песчаных фильтрах задерживаются оставшиеся взвешенные вещества, и стоки очищаются до требований нормативных параметров. Песчаные фильтры полностью автоматизированы, регенерация фильтров производится при помощи обратной промывки, вода после промывки отводятся в локальную канализацию.

Третья ступень - ультрафиолетовое обеззараживание. Пройдя ступень тонкой доочистки, сточные воды поступают в резервуар технической воды, далее на обеззараживание с использованием воздействия ультрафиолетового излучения. После обеззараживания на трубопроводе очищенных сточных вод установлена автоматическая станция отбора проб. Далее очищенные стоки по трубопроводу отводятся на выпускной коллектор.

Механическое обезвоживание осадка

Избыточный ил из иловых резервуаров полностью стабилизирован и без неприятного запаха. Ил на мехобезвоживание подается с помощью насосов, установленных в иловых резервуарах и погружными насосами в промежуточной насосной станции ила расположенный рядом с цехом обработки осадка. Механическое обезвоживание ила составляют две линии. Каждая из них состоит из декантера, илового насоса, автоматической станции подготовки и дозирования полифлоакулянта, автоматической насосной станции технической воды предназначенной для промывки декантера(подается техническая очищенная сточная вода), шнекового конвейера, предназначенного для транспортировки мехобезвоженного ила в прицепы автомашины.

Воздуходувная насосная станция

Для подачи воздуха в ИБР в насосно-воздходувной станции установлены 3 роторных воздуходувки. Ходом воздуходувок управляет автоматическая система на основании импульсов от датчиков кислорода, помещённых в зону аэрации ИБР. Каждая воздуходувка оборудована частотным регулятором оборотов электродвигателя. Применяется автоматическая системарегулирования и контроля подачи воздуха.Заключение

Заключение

В ходе исследования было установлено, что сточные воды от населения, коммунально-бытовых и промышленных предприятий города Выкса поступают на очистные сооружения АО «Выксунский Водоканал», где проходят механическую, биологическую очистку и обезвоживание ила.

Очищенные стоки по трубопроводу относятся в реку Железница.

Список литературы

  1. Байрамова, Айтен Интенсификация флотационной очистки сточных вод / Айтен Байрамова. - М.: LAP Lambert Academic Publishing, 2016. - 132 c.
  2. Благоразумова, А. М. Обработка и обезвоживание осадков городских сточных вод. Учебное пособие / А.М. Благоразумова. - М.: Лань, 2020. - 208 c.
  3. Благоразумова, А.М. Обработка и обезвоживание осадков городских сточных вод / А.М. Благоразумова. - М.: Лань, 2020. - 493 c.
  4. Ветошкин, Александр Григорьевич Инженерная защита гидросферы от сбросов сточных вод. Учебное пособие / Ветошкин Александр Григорьевич. - М.: Инфра-Инженерия, 2016. - 997 c.

Интересная статья? Поделись ей с другими: