Изучение технологии очистки хозяйственно-бытовых сточных вод г. Сковородино Амурской области

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.[16]

2.3 Доочистка сточных вод

2.3.1 Биофильтр

Представляет собой резервуар с двойным дном, наполненный крупнозернистым фильтрующим материалом (керамзитом, шлаком, гравием и пр.). Сточная вода, проходя через фильтрующий материал, образует на его поверхности биологическую пленку из скоплений микроорганизмов, разрушающих органические вещества сточных вод.

Применение биофильтров допускает очистку неочищенных стоков в качестве основных очистных сооружений или как дополнительную ступень очистки после предварительных очистных сооружений.

Септики установленные перед биофильтром пропорционально снижают нагрузку, убирая из сточных вод грубые загрязнители, тем самым в биофильтре происходит дополнительная доочистка стоков.
Загрузка биофильтров - не просто материал, используемый в качестве фильтра (для этих целей достаточно использования кварцевого писка), а инертная загрузка с определенными требованиями, предъявляемыми к ней. Керамзит -- наиболее распространенный материал, используемый в качестве инертной загрузки. Пористая структура керамзита обеспечивает максимальную площадь поверхности необходимую для процесса биоценоза (развития микробиологических процессов на основе прикрепленной биопленки). Прочностные характеристики керамзита обеспечивают целостность гранул при эксплуатации. Требования к размещению инертной загрузки играют наиболее важную роль в работе биофильтра.

Технология работы биофильтра.

Стоки, поступающие на биофильтр, должны равномерно распределяться по площади керамзита. Устройство для распыления или распределения стоков на поверхность биофильтра должно находиться над поверхностью керамзита не менее, чем 0.15-0.2м. (в данном случае просто уложить участок дренажной трубы на поверхность керамзита будет явно недостаточно), да и диаметр отверстий тоже должен быть не менее 10мм. Высота и толщина слоя керамзита -- величина расчетная, но должна составлять не менее 1.5-2 м. Качество очистки после биофильтра до 80%

2.3.2 Сорбционный фильтр

Сорбционный фильтр безнапорный предназначен для доочистки поверхностных и близких к ним по составу производственных сточных вод от тонкодисперсных взвешенных веществ и растворённых нефтепродуктов. Фильтр выполняется в виде вертикальной цилиндрической ёмкости из армированного стеклопластика полной заводской готовности O от 1500 до 3000мм. При постоянно наблюдающемся превышении концентрации нефтепродуктов в очищенной воде над допустимой концентрацией производится замена отработанной загрузки. Сорбционный фильтр отличный вариант. Замена осуществляется путём её выгрузки и заполнения камеры фильтрования новой порцией «свежей» загрузки.

Таблица 2.2 Эффективность очистки сточных вод

Вид загрязнений	Концентрация, мг/л
	на входе	на выходе
нефтепродукты	0.3 - 0.5 3 - 5	0.03 - 0.05 0.3 - 0.5
взвешенные вещества	до 10 до 20	1 - 3 5 - 10

Вода после нефтеуловителя поступает непосредственно в сорбционный блок по подводящей трубе. Далее вода через распределительно-разгрузочную трубу поступает в нижнюю распределительную зону, служащую для равномерного распределения воды по всей площади сорбента. Сама загрузка представляет собой угольный сорбент различного фракционного состава, объём которого зависит от требуемой производительности фильтра и от начальной и конечной концентраций нефтепродуктов. Далее вода восходящим потоком достигает кругового сборного лотка и отводится через патрубок.

Рисунок 2.8 Сорбционный фильтр

1 - корпус; 2 - крышка; 3 - подводящий трубопровод; 4 - сорбент; 5 - дренаж; 6 - отводящий трубопровод очищенных сточных вод

Сорбционный фильтр выполнен в виде прямоугольной стальной емкости , по дну которой проложен дренажный трубопровод, а в верхней части имеется патрубок для подвода сточных вод. Нижняя часть фильтра заполнена сорбентом: мезопористым ископаемым углём, активированным углем или другой аналогичной загрузкой.

Сорбент является универсальной загрузкой фильтров очистки воды от нерастворенных и растворенных нефтепродуктов, грубодисперсных примесей, железа, фенола, ионов тяжелых металлов, аммония, нитратов, бензпирена и пр. Большим преимуществом сорбента является его дешевизна по отношению к активированным углям в 2-3 раза и продолжительность эксплуатации без замены - 3-7 лет (при ежегодной регенерации). Неправильная форма угольных частиц сорбента с большим коэффициентом неоднородности обеспечивает снижение мутности воды и большую грязеемкость загрузки фильтров - до промывки - 3-5% от веса сорбента.[3]

Длительное применение сорбента без замены в течение 3-7 лет обеспечивает интенсивная промывка, обусловленная большим насыпным весом (0,7кг/л) и упрощенная химическая регенерация. Отсутствие сорбции низкомолекулярной органики не только упрощает регенерацию, но и предотвращает образование микроорганизмов внутри слоя сорбента и скопление насекомых над открытым фильтром. Сорбент стабилен в работе. Допускается длительное хранение и замерзание сорбента внутри фильтра в слое воды. Отработанный сорбент может утилизироваться сжиганием без нанесения ущерба атмосфере. Поставляется сорбент в мягких контейнерах весом по 500 кг и по 30 кг.

2.3.3 Установка УФ-обеззараживания

Дезинфекция воды необходима не только в случае водозабора, но и при выбросе сточных вод. Сточные воды могут содержать в своём составе опасных возбудителей инфекционных заболеваний, ядовитые канцерогены, радиоактивные вещества. Очистка воды производится химическими реагентами, но в этом случае возникают побочные продукты, которые вредят экосистеме.

Обеззараживание воды ультрафиолетом относится к экологически чистому методу дезинфекции.

Обеззараживание воды ультрафиолетом ведёт к снижению уровня свободного хлора и полностью разрушает хлорамин. Вследствие чего, хлорсодержащие вещества не попадают в водоёмы.

Первостепенное значение имеет то обстоятельство, что обеззараживание воды ультрафиолетом считается методом с низкими эксплуатационными расходами.

Для обеззараживания воды ультрафиолетом существуют специальные дезактиваторные устройства - ультрафиолетовые УФ установки. [12]

Применение УФ оборудования для воды позволяет:

обеспечить высокую эффективность обеззараживания воды в отношении широкого спектра микроорганизмов, в том числе вирусов и цист простейших;

позволяет полностью или частично отказаться от применения хлора, существенно повысить надежность и безопасность систем водоснабжения;

исключить возможность образования в обрабатываемой воде побочных токсичных продуктов, характерных для технологий хлорирования;

обеспечить простой ввод УФ комплексов в технологическую цепочку действующих систем очистки воды без значительных затрат на строительно-монтажные работы, без изменения технологических процессов, без длительных перерывов в работе и снижения расхода обрабатываемой воды;

исключить дорогостоящие системы дозирования, необходимые для технологий химической обработки воды, требующих соблюдения специальных мер по технике безопасности и охране окружающей среды;

обеспечить низкое энергопотребление;

обеспечить более низкую стоимость эксплуатации систем обеззараживания.

Рисунок 2.9 УФ установка

В состав системы бактерицидной установки входит корпус из нержавеющей стали с двумя патрубками для входа и выхода воды. Внутри корпуса расположена защитная кварцевая колба, куда помещена УФ лампа. Количество ламп их мощность и расположение определяют производительность УФ установки и условия ее эксплуатации.

Блок электропитания и управления (БЭУ) работает от сети переменного тока ~220в., 50гц. Питание ламп осуществляется от электронного пускорегулирующего аппарата (ЭПРА). На лицевой панели БЭУ расположены сигнальные лампочки (светодиоды) информирующие о работе УФ ламп.

В схеме контроля степени загрязненности имеется, специальный фотодатчик, селективно настроенный на волну длиной 254 нм., и блок обработки сигнала фотодатчика информирующий о степени загрязненности кварцевых колб. Световая и звуковая сигнализация предупреждает о необходимости чистить кварцевую колбу от налета или заменить уф лампу. Счетчик наработки ламп показывает время работы эксплуатации уф ламп.

2.4 Обеззараживание сточных вод

Производится с целью уничтожения содержащихся в них патогенных микроорганизмов и устранения опасности заражения водоема этими микробами при спуске в него очищенных сточных вод. Наиболее распространенным методом обеззараживания является хлорирование. В настоящее время на малых очистных станциях применяется несколько типов установок для приготовления дозирования растворов, содержащих активный хлор. К первому типу относятся установки по хлорированию воды хлорной известью или порошкообразными гипохлоритами. Принцип их действия сводится к приготовлению раствора требуемой концентрации и последующей подачей его в воду.

Ко второму типу относятся установки, которые позволяют получить обеззараживающие хлорпродукты из исходного сырья - поваренной соли - непосредственно на месте потребления. Такими установками являются электролизеры предназначенные для приготовления электролитического гипохлорита натрия. К третьему типу относятся установки, позволяющие осуществлять обеззараживание воды путем его прямого электролиза. Этот метод безреагентный, поскольку обеззараживающие продукты образуются за счет электролитического разложения хлоридов, находящихся в самой обрабатываемой воде.

2.4.1 Центрифуги

Применяются при очистке промышленных сточных вод для разделения суспензий со среднеабразивной твердой фазой, состоящей в основном из кристаллических продуктов (сульфата аммония, сульфата меди, медного купороса, поваренной соли, нитрата натрия, поташа, карбамида, алюминиевых квасцов, глауберовой соли), коротковолокнистых материалов (ацетил- и этилцеллюлозы, нитроцеллюлозы) и аморфных продуктов.

Преимуществом центрифуг является компактность конструкции, простота обслуживания, возможность непрерывности технологического процесса разделения суспензий, возможность промывки осадка, высокая степень осушки, большая производительность, возможность включения в автоматические или непрерывно действующие технологические линии очистки промышленных сточных вод. Центрифуги бывают корзиночные, шнековые, фильтрующие, фильтрующие с пульсирующей выгрузкой осадка, осадительные, трубчатые, комбинированные и др.

Для удаления осадков из сточных вод могут быть использованы фильтрующие или отстойные центрифуги.[15]

Рисунок 2.10 Двухфазная декантирующая центрифуга

Центробежное фильтрование достигается вращением суспензии в перфорированном барабане, обтянутом сеткой или фильтровальной тканью.

Осадок остается на стенках барабана. Его удаляют вручную или ножевым съемом. Такое фильтрование наиболее эффективно, когда надо получать продукт наименьшей влажностью и требуется промывка осадка.

Центрифуги могут быть периодического или непрерывного действия; горизонтальными, вертикальными или наклонными; различаются по расположению вала в пространстве; по способу выгрузки осадка из ротора (с ручной, с ножевой, поршневой или центробежной выгрузкой). Они могут быть в герметизированном и негерметизированном исполнении.

2.4.2 Сепараторы

При прохождении сточных вод через сепаратор происходит механическое отделение нефтепродуктов от других субстанций. Сепараторы способны также частично задерживать зависшие вещества, которые собираются в специальной камере для сбора осадка в нижней части установки. Сепаратор оснащён системой автоматической блокировки перетекания нефтепродуктов в очищенную воду, камерой для сбора осадка, коалесцентным фильтром.

Область применения: системы очистки дождевых, талых и технических вод, загрязнённых нефтепродуктами (автозаправочные станции, автомобильные мойки, автомастерские, автостоянки, аэропорты, канализационные системы промышленных предприятий, нефтебазы и т.п.).

Сепараторы с точки зрения функциональности можно разделить на три группы: седиментационный отстойник, коалесцентный сепаратор и сорбционный фильтр.

При протоке стоков через сепаратор происходит постепенное осаждение нерастворимых веществ в седиментационном отстойнике, затем в коалесцентном сепараторе гравитационным способом отделяется большая часть нефтяных частиц. Улавливание оставшихся нефтяных частиц обеспечивается динамическим поглощением в сорбционном фильтре.

Сепаратор нефтепродуктов представляет собой полипропиленовый резервуар, в который вварены: емкость для сбора нефтепродуктов, коалесцентная вставка, площадка для обслуживания, коалесцентный фильтр, полупогружная перегородка, перелив коалесцентного сепаратора, сорбционный фильтр, перелив сорбционного фильтра, место отбора проб и обводная линия (байпас). Подачу и отвод стоков обеспечивают подводящий и отводящий трубопроводы. Сепараторы не всех модификаций обязаны содержать все выше перечисленные компоненты.

2.5 Обработка осадка

Обработка осадков, поступающих со сточной водой может осуществляться в анаэробных условиях, протекающих без доступа кислорода воздуха, когда за счет жизнедеятельности анаэробных микроорганизмов происходит распад органических веществ, находящихся в осадке.

К ним относятся:

1) биотуалеты, предназначенные для жилого дома;

2) септики, рекомендуемые при расходе до 20 куб.м в сутки;

3) двухярусные отстойники и осветители - перегниватели, применяемые при расходе до 1400 куб.м в сутки и более.

В сооружениях второго и третьего типов одновременно проводят два процесса: отстаивание сточной жидкости и обработка осадка. В аэробных условиях, протекающих при наличии кислорода воздуха, за счет жизнедеятельности аэробных микроорганизмов происходит окисление органических веществ, находящихся в осадке.[25]

К ним относятся:

1) аэротенки, работающие с продленной аэрацией по методу полного окисления органических загрязнений, находящихся как в жидкой так и в твердой фазе сточных вод;

2) аэробные стабилизаторы, расположенные в блоке емкостей (аэрационных установок).

2.5.1 Стабилизация ила

Стабилизация осадков сточных вод и активного ила в анаэробных и аэробных условиях. Наибольшее распространение получили методы биологической анаэробной и аэробной стабилизации. При небольшом количестве осадков применяют септики, двухъярусные отстойники и осветлители-перегниватели, в которых биологический процесс разложения органической массы происходит экстенсивно под влиянием внешних условий. Интенсивный процесс минерализации требует создания специальных условий, оптимально обеспечивающих все его стадии. Для его осуществления применяют метантенки и аэробные минерализаторы.
Стабилизация первичных и вторичных осадков достигается путем разложения органической части до простых соединений или продуктов, имеющих длительный период ассимиляции окружающей средой. Эффект стабилизации осадка может быть получен разными методами биологическими, химическими, физическими, а также их комбинацией.

Целесообразность применения того или иного метода стабилизации определяется рядом условий, главными из которых являются вид осадков, их количество, возможность и условия дальнейшего использования, наличие территории для их размещения.

Взвешенные вещества, содержащиеся в сточной воде, выпадают в осадок, накапливающийся на дне септика. Осадок представляет собой частицы преимущественно органического происхождения. Под действием анаэробных микроорганизмов органическая часть осадка превращается в газы и минеральные соединения.

Септики, двухъярусные отстойники. Септики являются комбинированными сооружениями, в которых происходит осветление сточной воды и сбраживание выпавшего осадка. Септики обычно применяют при очистке небольших количеств сточных вод (до 25 м3/сут), поступающих от отдельно стоящих зданий или группы зданий. Последующей ступенью очистки сточной воды являются доля подземной фильтрации, песчано-гравийные фильтры, фильтрующие траншеи или колодцы.

2.5.2 Обезвоживание ила

В процессе работы станций очистки сточных вод образуется огромное количество частично обезвоженного и недостаточно стабилизированного осадка. Обработка осадков сточных вод должна проводиться в целях максимального уменьшения их объемов и подготовки к последующему размещению, использованию или утилизации. При этом необходимо обеспечить поддержание благоприятного санитарного состояния окружающей среды.

Обезвоживатели активного ила предназначены для обезвоживания любых видов осадка образовавшихся в процессе очистки сточных вод - хозяйственно-бытовых, промышленных, сельскохозяйственных и др.

Рисунок 2.8 Шнековый обезвоживатель осадка

Принцип обезвоживания.

После обработки флокулянтом, осадок подается в обезвоживающий барабан. В процессе обезвоживания фильтрат вытекает из зазоров между кольцами. Ширина зазоров уменьшается в направлении выхода кека, от 0,5мм в зоне сгущения до 0,3мм в зоне обезвоживания и в конце до 0,15мм. Шаг витков шнека так же уменьшается, создавая давление в зоне обезвоживания, в то время как объем уменьшается. На конце шнека установлена прижимная пластина, которая регулирует внутреннее давление в барабане.

Глава 3. Разработка проекта станции биологической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод

3.1 Общие сведения

Станция биологической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод, разработана на основании технического задания на проектирование здания «Станция биологической очистки сточных вод. Технология канализации» и в соответствие с требованиями «Очистные сооружения на объектах ОАО «АК Транснефть» Нормы технологического проектирования».

Станция биологической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод относится к сооружениям малой производительности.

Здание СБО окрашено в корпоративные цвета (синий и белый).

Станция биологической очистки предназначена для эксплуатации в районе со следующими природно-климатическими условиями:

Географическое положение - Амурская область, Джалинда;

Расчетная температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 - минус 40°С;

Значение ветровой нагрузки 30,0 кгс/м²;

Расчетный вес снегового покрова - 120 кгс/м²;

Максимальная температура наружного воздуха - 36°С;

Сейсмичность - 7 баллов;

Наличие многолетнемерзлых грунтов - нет;

Глубина промерзания грунта - 3,59 м;

Производительность станции очистки сточных вод принята на основании водного баланса площадки ПСП с учетом залпового сброса 2,50 м³/сут привозных хозяйственно-бытовых сточных вод и составляет 12,0 м³/сут, 0,6 - 1,2 м³/ч.

Здание станции очистки разработано в комплектно-блочном исполнении с изготовлением основных узлов и агрегатов в заводских условиях и сборкой на площадке строительства.

Станция биологической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод предназначена для очистки:

- сточных вод от санитарно-технических приборов бытовых помещений административных и производственных зданий;

- сточных вод от столовой, прачечной.

Состав и свойства хозяйственно-бытовых сточных вод имеют следующие особенности:

- значение БПК_п менее 100 мг/дм³;

- повышение концентрации нефтепродуктов выше 15 мг/дм³;

- температура в холодный период года не более 2°С;

- коэффициент неравномерности поступления сточных вод выше 2,7;

- неравномерность поступления сточных вод по концентрациям загрязняющих веществ.

Станция подключена к подводящим и отводящим трубопроводам следующих характеристик:

- подающий трубопровод (вода на очистку), сеть К1Н - 57x3,5 мм, напорный;

- отводящий трубопровод, сеть К1 - 108x4,0 мм, самотечный;

- отводящий трубопровод (очищенная вода), сеть К17 - 57x3,0 мм, самотечный;

- вода, сеть В1 - 57x3,0 мм;

- тепловые сети ТС - 2 Ш45x2,5.

Характеристики очищенных сточных вод на выходе станции биологической очистки (значения ПДК) соответствуют требованиям, предъявляемым к воде водоемов рыбохозяйственного назначения, и представлены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 Характеристики поступающих на очистку сточных вод

№ п/п	Наименование загрязнения	Ед. изм.	Средняя концентрация загрязняющих веществ сточных вод, поступающих на очистку
1	Температура	°С	+2 - +30
2	рН	ед. рН	6,5 - 9,0
3	Взвешенные вещества	мг/дм3	40 - 250
4	ХПК	мг/дм3	350
5	БПКп	мг/дм3	20 - 200
6	Азот аммонийный	мг/дм3	3,3 - 20
7	Азот нитритный	мг/дм3	0,3 - 1,3
8	Азот нитратный	мг/дм3	-
9	Железо общее	мг/дм3	0,21 - 6,5
10	Нефтепродукты	мг/дм3	0,3 - 5,0
11	Фосфаты (по Р)	мг/дм3	0,44 - 3,5
12	Хлориды	мг/дм3	До 300
13	Сульфаты	мг/дм3	До 100
14	АПАВ	мг/дм3	0,1 - 5,0
15	Фенолы	мг/дм3	До 0,001

Основные технологические характеристики

1. Характеристики поступающих на очистку сточных вод представлены в Таблице 1.1.

2. Характеристики очищенной сточной воды и нормативные требования к очищенной воде представлены в Таблице 3.1.

3. Производительность СБО - 12,0 м³/сут, 0,6 - 1,2 м³/ч;

4. Расход подающего насоса КНС - 5,0 м³/ч.

5. Температура поступающих на очистку сточных вод - от 2 до 10°С.

6. Подогрев поступающих на очистку сточных вод до температуры + 22°С с возможностью регулировки температуры.

7. План подключения технологических сетей - см. Приложение 3.

8. Станция биологической очистки устанавливается на готовую монолитную фундаментную плиту.

9. Температура в блочно-модульном здании СБО - плюс 15°С.

10. Общая тепловая нагрузка на подогрев и отопление - не более 40 кВт.

Стадии очистки бытовых сточных вод.

Технологическая схема очистки хозяйственно-бытовых сточных вод включает в себя:

- механическую очистку;

- биологическую очистку;

- доочистку сточных вод;

- обеззараживание сточных вод;

- обработку осадка.

Механическая очистка хозяйственно-бытовых сточных вод выполняется с помощью установленной в КНС решетчатой корзины (не входит в объем проектирования) и двумя секциями песколовки (установленными в резервуаре-усреднителе). Осажденный песок из песколовок под гидростатическим давлением периодически удаляется в контейнер для сбора влажного песка.

Биологическая очистка осуществляется в следующем емкостном оборудовании:

- биореакторе;

- вторичном отстойнике;

Доочистка производится на:

- биофильтрах доочистки с затопленной загрузкой;

- сорбционных фильтрах, 2 раб. (при промывке одного фильтра, второй работает в форсированном режиме);

- обеззараживание сточных вод выполняется с применением установки УФ-обеззараживания, в количестве 2-х штук (1 раб. + 1 рез.).

Обработка осадка (избыточного ила) осуществляется в следующей последовательности:

- стабилизация ила;

- обезвоживание ила.

Для обеспечения работы очистных сооружений в заданном технологическом режиме предусмотрены:

- блок приготовления подпитывающего раствора;

- блок приготовления и дозирования коагулянта;

- воздуходувки, в количестве 2-х штук (1 раб. + 1 рез.);

- ёмкость для промывки фильтров.

3.2 Технология очистки

Для достижения требуемых показателей качества очищенной воды выбрана технологическая схема процесса с биологическим удалением азота и физико-химической удалением фосфора. Большая часть органических веществ и азота удаляется в биореакторе с доочисткой на биофильтрах. Часть неудаленного биологическим методом фосфора осаждается во вторичном отстойнике с помощью введения коагулянта и удаляется с избыточным активным илом.

В зоне денитрификации происходит восстановление азота нитратов (образующегося в зоне нитрификации) до газообразного при использовании химически связанного кислорода нитратов в качестве акцептора электронов, донором электронов являются органические загрязнения, окисление органических веществ и потребление фосфатов. В зоне нитрификации проходит дальнейшее окисление органических веществ и аммонийного азота с образованием нитратов.

Рециркуляция активного ила между зонами нитрификации и денитрификации происходит постоянно, в объеме биореактора, за счет восходящего потока в зоне нитрификации и нисходящего в зоне денитрификации.

Возвратный активный ил из вторичного отстойника возвращается в систему насосами (Н3, Н4) в подающий распределительный лоток биореактора.

Учитывая глубокую заданную степень нитрификации, на стадии нитрификации при низкой концентрации органических загрязнений (БПК ниже 80 мг/л) и низком приросте активного ила в биореакторе установлена загрузка для закрепления микрофлоры для обеспечения их надежной и стабильной работы. В качестве загрузочного материала применена загрузка Полипортер, производства ООО «НПО ЭТЕК», обладающая малым гидравлическим сопротивлением и значительной удельной поверхностью.

3.3 Описание технологической схемы

Рисунок 3.1 Технологическая схема биологической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод 1.1, 1.2- песколовка; 2- резервуар-усреднитель; 3,4- биореактор; 5- отстойник; 6- тонкослойный модуль; 7.1, 7.2- биофильтр; 8- накопительная емкость; 9.1, 9.2- сорбционный фильтр; 10.1,10.2 -Уф-стерилизатор с блоком промывки; 11- блок промывки фильтров; 12- теплообменник;13- установка приготовления и дозирования питательного субстрата; 14- установка приготовления и дозирования коагулянта; 15- контейнер для сбора влажного песка; 16-в оздуходувка; 17- стабилизатор избыточного активного ила; 18- установка обезвоживания; 19- панель управления

Исходная сточная вода с помощью внутриплощадочной КНС подается в параллельно работающие секции песколовок (1.1, 1.2) (номера в скобках соответствуют позициям рисунка 3.3) , установленных во внутренней части резервуара-усреднителя (2). В резервуаре обеспечивается постоянное перемешивание сточных вод, при помощи линии взмучивания от погружных насосов (Н1, Н2). Для повышения надежности работы и избежания переполнения емкости предусмотрен аварийный перелив. Установленные на днище резервуара-усреднителя погружные насосы (Н1, Н2) оснащены рабочим колесом с режущей кромкой и обеспечивают равномерную подачу сточных вод на биологическую очистку.

Из резервуара-усреднителя (2) погружными насосами сточные воды подаются в зону нитрификации (3) биореактора через теплообменник (12). В теплообменнике (12) сточные воды при необходимости подогреваются до температуры 22°С, с помощью теплоносителя Т1, Т2. На выходе из теплообменника (12) температура сточных вод контролируется с помощью термопреобразователя (S1) с выводом сигнала об отклонении температуры от установленного значения на панель управления.

Далее, до сорбционных фильтров (9.1, 9.2), организована самотечная схема движения сточной воды.

Биореактор разделен на постоянно аэрируемую (3) и не аэрируемую (4) зоны затопленной перегородкой не касающейся днища биореактора. Биореактор оборудован трубчатыми аэраторами, полимерной загрузкой Полипортер для прикрепленной микрофлоры и барботажными трубками для встряхивания загрузки (оборудование производства ООО «НПО ЭТЕК»).

Характеристики песколовки:

Габариты (ДхШхВ)- 1,8х0,3x0,45 м

Рабочий объем- 0,165 м³

Продолжительность пребывания сточных вод- 4 мин

Характеристики резервуара-усреднителя:

Рабочий объем- 9,0 м³

Габариты (ДхШхВ)- 2,0х2,0x3,0 м

Производительность погружных насосов (Н1, Н2)- 15 м³/ч

Мощность погружных насосов - 0,9 кВт х 2

Характеристики биореактора:

Рабочий объем зоны денитрификации- 4, 9 м³

Рабочий объем зоны нитрификации- 5,26 м³

Доза неприкрепленного ила- 4 г/л

Общая доза ила- 6 г/л

Объем загрузки (максимальный)- 2,75 м³

Количество трубчатых аэраторов- 2 шт.

Расход воздуха на аэрацию- 8,50 м³/ч

Расход воздуха на встряхивание- 5,1 м³/ч

Периодичность встряхивания- 1 раз в месяц

Потребность в подпитывающем растворе (в БПК)- 200 мг/л*ч

Технологической схемой предусмотрен блок приготовления и дозирования подпитывающего раствора (13), который обеспечивает подачу необходимого количества подпитывающего раствора в подающий распределительный лоток биореактора для обеспечения необходимого количества органики, потребляемой на процессы нитри-денитрификации. Дозирование осуществляется двумя насосами-дозаторами (НД1, НД2).

Так же дополнительная подпитка позволяет сохранять необходимое количество жизнеспособной биомассы активного ила в моменты минимального поступления сточных вод.

В качестве питательного раствора предусматривается изопропанол.

Для разбавления и дозирования питательного раствора предусматривается расходная емкость, полезный объем которой составляет V = 50 л. На расходной емкости располагаются два насоса-дозатора (НД1, НД2) (1 рабочий, 1 резервный), производительностью до 2 л/ч каждый.

Для приготовления 4%-го питательного раствора в расходную емкость вливается 2,2 л изопропанола и затем открыв шаровый кран (ВН15) добавляется 47,8 л воды (до отметки). Тангенциальный вход питьевой воды обеспечивает перемешивание компонентов за время наполнения емкости. Оптимальная доза 4%-го питательного раствора составляет 2 мл/л.

Из биореактора сток поступает во вторичный отстойник (5). Отстойник оборудован сборником избыточного активного ила в нижней части наклонного днища, затопленной перегородкой и переливом. Во вторичный отстойник установлен тонкослойный модуль (6), который увеличивает эффективность осаждения ила.

В распределительный лоток отстойника производится дозирование раствора коагулянта, из блока приготовления коагулянта (14) насосами-дозаторами (НД3, НД4).

В качестве коагулянта предусматривается «Аква-Аурат 30». Коагулянт представляет собой сухой продукт с массовой долей Al₂O₃ - 30% производства ОАО «Аурат».

Установка приготовления и дозирования коагулянта состоит из растворной и расходной емкостей.

Растворная емкость коагулянта полезным объемом V = 25 л, расходная емкость коагулянта полезным объемом V = 50 л. На расходной емкости располагаются два насоса-дозатора (НД3, НД4) (1 рабочий, 1 резервный), производительностью до 2 л/ч каждый.

Для приготовления водного 1%-го раствора коагулянта в растворную емкость вливается 24,15 л воды и включается механическая мешалка, затем засыпается 0,81 кг порошка. Полное растворение порошка при постоянном перемешивании происходит в течение 30 минут. Приготовленный раствор самотеком сливается в расходную емкость. Для наполнения расходной емкости, указанная операция производится 2 раза.

Насосами готовый раствор коагулянта дозируется во вторичный отстойник. Смешение коагулянта с обрабатываемыми сточными водами осуществляется за счет интенсивной аэрации.

Характеристики вторичного отстойника:

Рабочий объем отстойника -2,7 м³

Габариты (ДхШхВ) - 1,65x2,0x3,0 м

Периодичность удаления избыточного ила - 1 раз в 10 дней

Объем сбрасываемой водноиловой смеси за один раз - 0,050 м³

Производительность насоса рецикла ила (Н3, Н4) - 3,0 м³/ч

Угол наклона образующих пирамидальной части отстойника - не менее 60°.

Избыточный ил удаляется насосами рециркуляции (Н3, Н4) 1 раз в 10 дней (уточняется при ПНР) в стабилизатор (17) вручную путем открытия задвижки (ВН16.2) на время заполнения стабилизатора до необходимой отметки.

Стабилизатор ила (17) оборудован барботером для обеспечения водно-иловой смеси необходимым для стабилизации количеством кислорода воздуха. Воздух подается от воздуходувки.

Для обеспечения возможности самотечного сброса осадка/ила емкость стабилизатора расположена над установкой обезвоживания осадка.

Установка обезвоживания осадка предусмотрена с одним фильтр-мешком. Предусмотрено добавление в стабилизатор препарата для дегельминтации.

Для обработки осадка предусматривается емкость полезным объемом V = 50 л. Влажность осадка принимается 99,5%, масса сухого вещества 0,00025 т.

В соответствии с требованиями п. 6.5 МУ 3.2.1022-01 «Мероприятия по снижению риска заражения населения возбудителями паразитов» для обеззараживания осадков, образующихся при очистке сточных вод, необходимо предусмотреть применение дегельминтизирующего препарата «Пуробулат-бингсти» (пр-во ООО «Пуролат-Трейд»).

Оптимальная доза «Пуробулат-бингсти» составляет 10 мл/м³. Таким образом, расход препарата на 50 л осадка составит 0.5 мл

Препарат разбавляется в 100 раз (50 мл) и добавляется в емкость с осадком. Время контакта должно составлять не менее 6-8 часов.

Заполненные мешки со стабилизированным, обезвоженным и обеззараженным илом хранятся на площадке временного хранения отходов с последующим вывозом на полигон ТБО.

Отработавшая свой срок загрузка угольного фильтра (активированный уголь) поступает на площадку временного хранения отходов с последующим вывозом на полигон ТБО.

Характеристики аэробного стабилизатора

Рабочий объем стабилизатора- 0,1 м³

Габариты (ДхШхГ)- 0,9x0,5x0,5 м

Влажность осадка- 99,5%

Периодичность удаления изб. ила - 1 раз в 10 дней

Способ удаления - вручную

Из вторичного отстойника (5) вода поступает в секции биофильтра (7.1, 7.2). Биофильтр состоит из двух параллельно соединенных секций и предназначен для глубокой доочистки сточной воды. Внутренний объем биореактора занимает загрузка. С помощью эрлифтного коридора обеспечивается неоднократная циркуляция очищаемой воды через загрузку, что позволяет повысить эффективность удаления загрязнений. Регенерация загрузки производится по мере необходимости вручную в соответствии с регламентом на эксплуатацию.

Характеристики биофильтра:

Рабочий объем биофильтра- 0,375 м³ х2 шт

Габариты (ДхШхВ)- 2,0x0,5x1,6 м

Объем загрузки- 0,14 м³ х 2 шт

Количество трубчатых аэраторов- 2 шт

Расход воздуха на аэрацию- 1,5 м³/ч

Угол наклона образующих пирамидальной части отстойника - 68°

Периодичность удаления осадка - 1 раз в месяц по 0,1 м³

Способ удаления осадка - ручной

Характеристики воздуходувки:

Производительность по воздуху- 25,0 м3/ч

Мощность- 0,75 кВт

Количество воздуходувок- 2 шт. (рабочая и резервная)

После биофильтра (7.1, 7.2) сточные воды самотеком направляются в накопительную емкость (8) (объем емкости - 0,5 м3) и, далее, вертикальными насосами (Н5, Н6) на сорбционный фильтр с загрузкой активированным углем (9.1, 9.2) и установку ультрафиолетового обеззараживания (10.1, 10.2) с последующим прохождением через блок промывки фильтров (11) с последующем сбросом в КНС очищенных сточных вод. Промывка сорбционного фильтра (10) осуществляется из блока промывки фильтров (11), вертикальными насосами (Н7, Н8). Рабочий объем емкости - 0,5 м3. Емкости (8, 11) сблокированы и общие габариты составляют (ДхШхВ) - 2,0x0,5x1,4 м.

Обеззараживание сточных вод выполняется с применением высокоэффективной установки УФ-обеззараживания с ультразвуковым генератором, повышающим эффективность обеззараживания и снижающим биообрастание и соляризацию УФ ламп. Промывка УФ ламп осуществляется вручную по установленному при ПНР регламенту. Для промывки используется раствор уксусной или муравьиной кислоты.

3.4 Архитектурно-строительные решения

Здание СБО имеет размеры в плане 12,0х6,0 м, высотой 4,2 м.

Здание собирается из конструкций полной заводской готовности.

Кровельные панели - металлические трехслойные типа "Сэндвич" с защитным полимерным покрытием, утепленные негорючими минераловатными плитами из минеральной тонковолокнистой ваты на основе базальтового волокна на синтетическом связующем с гидрофобизирующими добавками (жесткие), толщиной 200 мм.

Стеновые панели - металлические трехслойные типа "Сэндвич" с защитным полимерным покрытием, утепленные негорючими минераловатными плитами из минеральной тонковолокнистой ваты на основе базальтового волокна на синтетическом связующем с гидрофобизирующими добавками (жесткие), толщиной 150 мм.

Здание размещается на существующей фундаментной плите, выполненной по проекту ОАО "Гипротрубопровод".

Все несущие стальные конструкции для обеспечения нормативного предела огнестойкости должны иметь огнезащитное покрытие с учетом требований. [22]

Для обеспечения предела огнестойкости колонн, вертикальных связей R90 и узлов, а также их соединений нанести на них огнезащитное покрытие.

Применяемые для огнезащитного покрытия материалы должны быть взяты из «Реестра ТУ и ТТ» на основные виды материалов и оборудования, получаемого группой компаний АК «Транснефть».

Наружняя отделка здания:

- кровля - темно-синего цвета;

- стены - белого цвета;

- облицовка монолитного железобетонного цоколя керамогранитом темно-серого цвета на высоту 600 мм для наружных работ;

- оконные блоки темно-синего цвета;

- дверь темно-синего цвета;

- нащельники, наличники, козырьки, карнизы темно-синего цвета.

3.5 Водопровод и канализация

На станции биологической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод предусмотрены:

- подвод водопровода с холодной водой;

- раковина;

- место подключения шланга для мойки оборудования;

- трап с лотком, отводящим стоки от проливов и опорожнения в канализационную сеть.

Заключение

В данной дипломной работе была представлена разработка проекта станции биологической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод города Сковородино Амурской области. В проекте решена задача полной биологической очистки с доочисткой и обеззараживанием сточной воды, а также решен вопрос обработки осадка, полученного при очистке сточной воды.

Проектом предусматривается проведение механической, биологической очистки, доочистки, обеззараживания сточных вод и обработка осадка.

Механическая очистка хозяйственно-бытовых сточных вод выполняется с помощью установленной решетчатой корзины и двумя секциями песколовки (установленными в резервуаре-усреднителе).

Биологическая очистка осуществляется в биореакторе и вторичном отстойнике. Доочистка производится на биофильтрах доочистки с затопленной загрузкой, сорбционных фильтрах. Обеззараживание сточных вод выполняется с применением установки УФ-обеззараживания.

Обработка избыточного активного ила в аэробных минерализаторах, его уплотнение и подсушка на иловых площадках, подсушка песка -- на песковых площадках.

Сооружения биологической очистки, доочистки и аэробной обработки осадка проектируются в едином блоке емкостей, выполняемом из металлоконструкций. Он заглубляется на 2 м и на высоту 3,2 м обваловывается.

По линии сбросного трубопровода проектируется здание для размещения аппаратов УФ-обеззараживания.

Размещение компрессорного оборудования осуществляется в отдельном здании из легких конструкций. В этом же здании размещается распределительное устройство электроснабжения очистных сооружений.

Иловые и песковые площадки с вертикальным и горизонтальным дренажом выполняются из монолитного железобетона.

Конструктивные решения продиктованы технологическим заданием и пре следуют следующие цели:

- реализация эффективной технологии очистки сточных вод;

- исключение возможности протечек емкостных сооружений и попадания неочищенных сточных вод в почву;

- обеспечение надежности и долговечности конструкций.

Компоновочные и архитектурно-планировочные решения обусловлены гидрогеологическими и топографическими условиями площадки, а также технико-экономической целесообразностью и функциональной эффективностью сооружений.

Список используемой литературы

1. Журба М.Г., Соколов Л.И., Говорова Ж.М. Водоснабжение. Проектирование систем и сооружений: издание второе, переработанное и дополненное. Учебное пособие. - M.: Издательство ACB, 2003. - 288 с.

2. Родзиллер И. Д. Прогноз качества воды водоемов-приемников сточных вод. М. Стройиздат, 1984, 262 с.

3. Воронов Ю.В., Яковлев С.В. Водоотведение и очистка сточных вод / Учебник для вузов - М. : Изд-во Ассоциации строительных вузов, 2006. - 704 с.

4. ГОСТ 27065-86 Качество вод. Термины и определения.

5. Проектирование сооружений для очистки сточных вод (Справочное пособие к СНиП). М.: Стройиздат, 1990, 192 с.

6. Лапшев Н.П. Расчеты выпусков сточных вод. М.Стройиздат. 1977, 86 с.

7. Временные рекомендации по проектированию сооружений для очистки поверхностного стока с территорий промышленных предприятий и расчету условий выпуска его в водные объекты. (ВНИИВОДГЕО).

8. СниП П-39-74 «Степень очистки сточных вод».

9. СниП 2.04.02-84. «Водоснабжение».

10. Фрог Б.Н., Левченко А.П. Водоподготовка: Учебн. пособие для вузов. - М.: Издательство МГУ, 1996. - 680 с; 178 ил.

11. Карелин Я.А. и др. «Очистка сточных вод нефтеперерабатывающих заводов», М., Стройиздат, 1982.

12. ОТТ-07.00-74.20.55-КТН-002-1-05 «Очистные сооружения на объектах ОАО «АК «Транснефть». Нормы технологического проектирования»;

13. Правила устройства электроустановок, приказ Минэнерго России от 06.10.1999, ВНИИПИ Тяжпромэлектропроект,ассоциация «Росэлек-тромонтаж»

14. ГОСТ 12.1.030-81 ССБТ. Электробезопасность. Защитное заземление, зануление.

15. Краснова М.Х. Опыт проектирования и строительства систем обеззараживания воды с использованием гипохлорита натрия и ультрафиолетового облучения / М.Х. Краснова // Мат. Межд. выст. «Экватэк-2008». 3-6 июня 2008 г. - М., 2008.

16. Яковлев С.В. «Инженерное оборудование зданий и сооружений», М., Стройиздат, 1994.

17. ОТТ-06.02-72.60.00-КТН-017-1-05 «Общие технические требования АСУ ТП и ПТС Компании. КИП и А поставляемые в комплекте с технологическим оборудованием. 270-00-2362».

18. ОТТ-06.02-72.60.00-КТН-026-1-05 АСУ ТП и ПТС Компании. Функциональные требования к заземлению и защите от помех оборудования и элементов АСУ и ТП и ПТС.

19. Жмур Н. С. Технологические и биохимические процессы очистки сточных вод. - М.: АКВАРОС, 2003. - 512 с.

20. РД-91.020.00-КТН-103-07. Нормы и правила проектирования заземляющих устройств объектов магистральных нефтепроводов предприятий группы ОАО АК «Транснефть».

21. СНиП 2.04.03-85 Канализация. Наружные сети и сооружения.

22. СНиП 21-01-97* "Пожарная безопасность зданий и сооружений".

23. М.Хенце, П. Армоэс, Й. Ля-Кур-Янсен, Э. Арван. Очистка сточных вод. Москва, издательство «Мир», 2004 год. 480 с.

24. Справочник инженера по охране окружающей среды (эколога). Под ред. Перхуткина В.П. М.: «Инфра-Инженерия», 2005.-864 с.

25. Мясников И.Н. «Очистка сточных вод и обработка образующихся осадков на НПЗ» Материалы отраслевого совещания по экологизации 28-29 марта 2000 г., М., том II, Ассоциация нефтехимиков и нефтепереработников.

Размещено на Allbest.ru

...