Сравнение автономных канализаций. Часть 2

 Автономные канализации

 

Возвратная рециркуляция активного ила 


Рециркуляция возвратного активного ила необходима для хорошей работы любой системы биологической очистки сточных вод, уже длительное время применяемая на очистных станциях.

 

Ил на ОС сначала сорбирует на себя органические загрязнения, затем двигается от приемной камеры до последнего реактора, окисляет их, а сам регенерируется, становится голодным, съев все сорбированные на себе загрязнения.

 

Возвратный активный ил, попадая в приемную камеру, будучи голодным, эффективно окисляет новые загрязнения, поступающие на установку. Если не возвращать активный ил с конца в начало ОС, то в конце очистных станций активный ил будет самоокисляться. Без рециркуляции возвратного активного ила пройдет процесс денитрификации  ?  удаления азота путем отрыва легкоокисляемой органикой поступающих сточных вод атомарного кислорода от нитритов. Газообразный азот возвращается в атмосферу.

 


Продленная аэрация с циклически проходящими процессами аэрации и перемешивания в реакторах 



При продленной аэрации с чередованием аэрации и перемешивания в реакторах и возрасте активного ила более 25 суток, развиваются микроорганизмы, которые активно участвуют в процессах очистки (в кислородных, в безкислородных условиях). Благодаря этому увеличивается количество аэробного ила в системе, культивируются нитрифицирующие и денитрифицирующие бактерии  ?  в результате эффективно удаляется биологическим путем азот и частично фосфор. 

 

Удаление избыточного активного ила 

 


При продленной аэрации ил нарастает в количестве 0,25  ?  0,35 мг от снятого БПК, а при очистке на городских ОС ил нарастает до 0,8 мг. Лишний активный ил надо удалять.

 

Чтобы эффективно очищать сточные воды концентрация активного ила в системе должна быть в пределах 5-6 г/л. Если показатель будет выше, то будет вторичное загрязнение очищаемых сточных вод в период их минимального притока на очистку, а если будет меньший  ?  система не справится с очисткой залповых (по органике) поступлений сточных вод. Городское очистное сооружение не справится с такой концентрацией СПАВ, жиров, а также дезинфицирующих растворов, поступающих со сточными водами на малые очистные сооружения, например, от частного дома при стирке, приготовлении еды или уборки. 

 

Обезвоживание избыточного активного ила 



Обезвоживают ил для уменьшения в объеме основного продукта очистки сточных вод - избыточного активного ила, для удешевления и простоты манипуляций при его транспортировании до места утилизации. На данный момент есть много аппаратов для обезвоживания ила. Стоимость их высокая, требуют флокулянтов. Сам процесс обезвоживания сопровождается неприятным запахом и для этого необходимы сотрудники, т.е. обслуживающий персонал. Можно пойти другим путем для установок до 1000 м³/сутки. Ввиду большого возраста активного ила, при продленной аэрации (более 25 суток) и сильной минерализации, достаточно достабилизировать его путем интенсивной аэрации в емкости - стабилизаторе избыточного активного ила. После этого процесса его минерализация будет практически полной, при этом обезвоживание избыточного активного ила может проводиться в иловых мешках, без добавления флокулянтов. Весь процесс обезвоживания избыточного активного ила, при таком варианте, легко автоматизировать. 

 

Чрезмерное нарастание активного ила

 

Ил нарастает в установках с нормальным ритмом работы с продленной аэрацией в количестве 0,25 - 0,35 мг от снятого БПК. Если ил «заболевает», бактерии перестают окислять загрязнения и начинают их сорбировать, объем активного ила резко возрастает, а это ведет к нарушению процесса очистки. Различают несколько причин такой ситуации. Среди них, поступление на очистку сточных вод, и органики, в количестве, превышающем проектное (активный ил не успевает окислить поступающие загрязнения); сброс на очистку жиров и СПАВ в количестве, превышающем ПДК; сброс на очистку сточных вод, содержащих токсичные для бактерий активного ила вещества в количествах, превышающих ПДК приема в городские канализационные сети; сброс на очистку сточных вод с температурой ниже +5 градусов, pH выходящую за пределы 6,5-8,5, повышенной концентрацией солей Сl- (более 350 мг/л) и т.п. Запрещается устраивать перед МОС большие накопительные емкости без аэрации, потому там будет проходить анаэробный процесс с выделением сероводорода, оказывающего ингибирующее действие на бактерии активного ила МОС. На МОС разрешается сбрасывать только сточные воды с показателями, допускающими их прием на городские ОС, в противном случае необходимо предусматривать предочистку. 

 

Удаление азота и фосфора биологическим путем 

 



Азот и фосфор являются главными загрязнителями сточных вод, следовательно надо создать условия для одновременного их удаления биологическим путем. Для этого стоит обеспечить чередование аноксидных и оксидных условий в зонах МОС, с возрастом активного ила более 25 суток.

Необходимо организовать двухстадийную нитрификацию и денитрификацию.  Поскольку эти процессы не есть легкими и концентрация аммонийного азота, нитритов и нитратов, а также легкоокисляемой органики в поступающих на очистку сточных водах сильно меняется. В случае, если установка имеет несколько зон очистки с многоконтурной возвратной рециркуляцией активного ила, то будет хорошо проходить нитрификация, так как она начинается после окисления основной части органики, что провести в одном аэротенке нельзя, а также нитриты с нитратами рано или поздно встретятся с легкоокисляемой органикой в условиях дефицита кислорода для прохождения денитрификации. Фосфор изымают благодаря удалению избыточного активного ила, в котором он накапливается PP-бактериями. В обычном активном иле содержится 1,5-2 % фосфора, а в иле, периодически подвергающемся кислородным и бескислородным условиям, PP-бактериями фосфор накапливается в больших количествах (6-8 %).

Как мы упоминали выше, избыточный активный ил должен удаляться автоматически из аэробной зоны, потому что фосфор, накопленный PP-бактериями в аэробной зоне, попадая в бескислородные условия, переходит в растворенное состояние. 

 

Автоматизация процессов биологической очистки на МОС

 

Призводитель в своей печатной продукции установки БИОЛАЙН автоматизацию очистки сточных вод называют "модой". Люди, которые утверждают, что автоматизация процессов очистки на МОС не нужна, что автоматизированные установки не есть надежными, чем простые установки, работающие без автоматизации, как аэрируемые проточные септики, имеют смутное представление о биологической очистке сточных вод. В действительности под понятием надежности МОС подразумевается стабильность протекающих биологических процессов очистки, которые являются необходимым условием стабильности работы ОС, обеспечивающей требуемые высокие показатели очищенных сточных вод. В противном случае, неочищенные сточные воды, при залповом сбросе, «эффективно» протекут через установку, при этом заилив, и этим уничтожив, дренажную систему.

Визуальное определение нарушения биологического процесса (помутнение очищенных сточных вод, вспухание ила и т.п.) требует две или даже три недели работы на его восстановление, это же биологический процесс. Если его не автоматизировать, то обслуживающий персонал только будет констатировать нарушение работы системы, и пытаться исправить положение, но в ручном режиме. Когда все автоматизированно,то система стабильно удерживает все параметры биологического процесса в необходимых пределах. 

Применение новых гидроустройств и процессов в МОС 

Для создания управляемой саморегулируемой гидро-пневмо-биологической системы необходимо создание и применение совершенно новых саморегулирующихся и управляемых гидроустройств.

Они должны позволить: 

  •  удерживать определенные уровни в зонах установки с целью создания аккумулирующих объемов для принятия залповых поступлений сточных вод; 
  • обеспечивать рециркуляцию иловой смеси между реакторами пропорционально количеству поступающих на очистку сточных вод; 

  • откачивать очищенные сточные воды после отстаивания и гарантировать непопадание в отток плавающих веществ и частиц активного ила; 

  • обеспечивать объединение нескольких биологических процессов в рамках одного сооружения. 


Подитожим, каким требованиям должны соответствовать МОС (производительность от 1,5 до 1000 м³/сутки), чтобы обеспечить качественную очистку сточных вод, без обслуживающего персонала в постоянном режиме, в условиях растущих цен на энергоносители. 

МОС конструироваться по таким принципам и по этим критериям должны быть оценены: 

  • Обладать достоинствами континуальной и дисконтинуальной систем очистки, без недостатков. 
  • Задерживать и размельчать поступающие со сточными водами грубые нечистоты. 
  • Наличие системы самоочистки сетки задержания грубых нечистот в приемной камере. 
  • В технологии должна быть заложена минимально двухиловая система. Обеспечивать прием залпового сброса сточных вод без выноса ила из установки с очищенными сточными водами. 
  • Система биологической очистки МОС должна быть многоступенчатая, с многоконтурной возвратной рециркуляцией активного ила. 
  • Гидравлическая система МОС должна обеспечивать выравнивание залповых поступлений сточных вод и многоконтурную возвратную рециркуляцию с интенсивностью, пропорциональной количеству поступающих сточных вод. 
  • Обеспечивать удаление азота биологическим путем, создавая условия для прохождения двухступенчатого процесса нитрификации-денитрификации. 
  • Автоматически удалять избыточный активный ил. 
  • Автоматически поддерживать необходимую концентрацию активного ила в системе с возможностью ее корректировки. 
  • Иметь автоматизированную систему аэробной стабилизации и обезвоживания избыточного активного ила без добавления флокулянтов. 
  • Автоматически переключаться в экономичные режимы работы при изменении количества поступающих на очистку сточных вод с целью экономии электроэнергии, ресурса работы электрооборудования и выравнивания биологического процесса при длительном отсутствии поступления сточных вод. Переключаться в форсажные режимы при поступлении сточных вод в количестве, превышающем рассчетное. 
  • Применять датчики уровня высокой степени надежности с системой самоочистки. 
  • Вывод на монитор контроллера основных параметров работы установки с возможностью их корректировки в реакторах: времени аэрации, перемешивания, отстаивания, откачки очищенных сточных вод, - желательно через модемную связь. 
  • Иметь сигнализацию нарушения работы установки в начальной фазе для принятия мер до того, как возникнет аварийная ситуация. 
  • Возможность ремонта или замены любого узла, без остановки работы очистного сооружения. 

Также вы можете прочитать по это теме материал

Похожие статьи:

Облако тегов: