Статьи
Cтанции биохимической очистки сточных вод сложного состава ЁРШ® серии БХ
Опубликовано: 12.10.2018
Основные сведения
Блочно-модульные станции биохимической очистки ЁРШ®БХ закрытого исполнения предназначены для приема и глубокой очистки сточных вод сложного состава.
К этой категории относятся: слабоконцентрированные сточные воды; смесь хозяйственно-бытовых, ливневых и производственных сточных вод в различных пропорциях; сточные воды, содержащие специфические компоненты; сточные воды с высоким содержанием биогенных элементов (азот и фосфор).Актуальный модельный ряд станций ЁРШ®БХ включает 5 марок, номинальной производительностью 100-1000 м3/сут. Особенностью станций является их стабильная работа при колебаниях концентраций загрязняющих веществ в течение суток, а также при неравномерном притоке сточных вод в течении длительного промежутка времени.
Техническое описание станций ЁРШ®БХ производительностью от 100 до 1000 м3/сут.
Конструкция блочно-модульных станций очистки сточных вод ЁРШ®БХ
Станции биохимической очистки сточных вод ЁРШ®БХ представляют собой двухэтажные металлические блочно-модульные здания с двускатной крышей. Каркас блоков станций выполняется из стальных квадратных труб 100х100х4 и швеллеров №10. Крыша двускатная, выполняется по балкам из швеллеров №10. Ограждающими конструкциями зданий являются стены и кровля комплексной конструкции:
Внутренняя облицовка стен и потолка выполняется из металлопрофиля с полимерным покрытием белого цвета по рамам из равнополочного уголка. Стены и крыша утепляются негорючим материалом - плитами из минеральной ваты марки «Термостена». Наружная отделка стен выполняется сэндвич-панелями толщиной 50-150 мм. Покрытие кровли - сэндвич-панели толщиной до 150 мм.Полы выполняются из листа алюминиевого рифленого марки АМг2НР δ=4 мм. Для подъема на второй этаж предусматривается лестница со съемным ограждением шириной 900 мм. Лестница выполняется из листа алюминиевого рифленого марки АМг2НР δ=4 мм. Для безопасного обслуживания емкостей, на втором этаже, предусматриваются металлические съемные ограждения технологических емкостей. Съемные ограждения лестницы и технологических емкостей выполняются из алюминиевой трубы прямоугольного сечения.
Во всех станциях предусматриваются электроосвещение, система отопления и вентиляции, комплексная система автоматизации технологического процесса.
Станции ЁРШ®БХ устанавливаются на железобетонную фундаментную плиту (конструкция плиты определяется расчетом) и крепится сваркой к закладным деталям.
Вокруг станций предусматривается отмостка шириной 1 м. Отвод воды с кровли наружный организуется посредством водосборных желобов и труб.
Архитектурное решение станции ЁРШ® Е-1000БХ
Технологические характеристики блочно-модульных станций очистки сточных вод ЁРШ®БХ
| Наименование параметра | Исходная сточная вода, мг/дм³ | Очищенная сточная вода, мг/дм³ |
| БПКполн | 20-200 | 3 |
| Взвешенные вещества | 20-200 | 3 |
| Азот аммонийных солей N(NH4+) | 5-20 (в пересчете на аммоний-ион 6,4 – 25,6) | 0,39* (в пересчете на аммоний-ион 0,5) |
| Азот нитритов N(NO2-) | 0,35-1,5 (в пересчете на нитрит-анион 1,1 – 4,9) | 0,02* (в пересчете на нитрит-анион 0,08) |
| Азот нитратов N(NO3-) | 4-12 (в пересчете на нитрат-анион 17 – 53) | 9* (в пересчете на нитрат-анион 40) |
| Концентрация фосфатов PO34 | 1-10 (в пересчете на фосфор 0,32 - 3,2) | 0,46* (в пересчете на фосфор 0,15) |
| Поверхностно-активные вещества (ПАВ) | 10 | 0,5* |
| Нефть и нефтепродукты | 5 | 0,05* |
| Температура, °С | 10-30 | - |
* - В соответствии с приказом Федерального агентства по рыболовству от 18 января 2010 г. N 20. Показатели исходной сточной жидкости, не указанные в приведенной выше таблице, должны соответствовать «Нормам приема сточных вод в канализацию». Согласно СанПиН 2.2.1/2.1.1.984-00 «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов», санитарно-защитная зона между границами участка канализационных очистных сооружений и жилыми кварталами, а так же пищевыми предприятиями, с учетом их перспективного развития, должна составлять:
150 м (при механическом обезвоживании осадка); 200 м (при хранении осадка на иловых площадках).Технические характеристики блочно-модульных станций очистки сточных вод ЁРШ®БХ
| Наименование параметра | Е-100БХ | Е-200БХ | Е-400БХ | Е-800БХ | Е-1000БХ |
| Производительность, не более, м3/сут. | 100 | 200 | 400 | 800 | 1 000 |
| Максимальный коэффициент часовой неравномерности | 4 | 3,5 | 2,5 | 2,3 | 2,2 |
| Габаритные размеры станции, не более (длина х ширина х высота), м | 6х6х5,6 | 9х6х5,6 | 18х6х5,6 | 21х9х5,9 | 31х9х5,9 |
| Количество блок-модулей, шт./габариты, м | 4 шт./6х3 | 4 шт./9х3 | 4шт./12х3,4 шт./6х3 | 6 шт./12х3 6 шт./9х3 | 12 шт./12х3 6 шт./6х3 |
| Требуемые размеры заглубленного резервуара-усреднителя* (длина х ширина х высота) м, полезный объем м³ | - | 6х3х3/80 | 9х7,5х3/140 | 10х10х3/240 | 10х10х3,7/330 |
| Требуемые размеры заглубленного резервуара-накопителя осадка** (длина х ширина х высота) м, полезный объем м³ | 1,5х1,5х3/5 | 1,5х1,5х3/5 | 2,4х1,5х3/8 | 2,4х1,5х3/15 | 3х2,4х3/20 |
| Габаритные размеры цеха механической очистки (длина х ширина х высота), м | - | - | 6х3х2,8 | 9х3х2,8 | 9,1х3,1х2,8 |
| Размеры станции по бетонному основанию (длина х ширина), м | 8х8 | 11х8 | 20х8 | 23х11 | 33х11 |
* - железобетонный резервуар-усреднитель не входит в комплект поставки станции и строится на площадке КОС силами заказчика до начала монтажа станции. При необходимости осуществляется поставка наземного блочно-модульного резервуара-усреднителя;
** - железобетонный резервуар-накопитель осадка не входит в комплект поставки станции и строится на площадке КОС силами заказчика до начала монтажа станции при отсутствии на объекте опционально цеха механического обезвоживания осадка;
Эксплуатационные характеристики блочно-модульных станций очистки сточных вод ЁРШ®БХ
| Наименование параметра | Е-100БХ | Е-200БХ | Е-400БХ | Е-800БХ | Е-1000БХ |
| Установленная мощность без оборудования обезвоживания осадка, кВт | 27,4 | 33,8 | 56,5 | 82,3 | 130,5 |
| Установленная мощность с оборудованием обезвоживания осадка, кВт | 31,7 | 38,3 | 60,9 | 87,1 | 135,3 |
| Потребляемая мощность без оборудования обезвоживания осадка, кВт | 20,1 | 24,80 | 41,2 | 64,8 | 95,7 |
| Потребляемая мощность с оборудованием обезвоживания осадка, кВт | 23,1 | 28 | 44,4 | 68,3 | 99,2 |
| В том числе на отопление и вентиляцию, кВт | 9,6 | 12 | 22,4 | 27,2 | 43,2 |
| В том числе на технологические нужды без оборудования обезвоживания осадка, кВт | 9,5 | 11,8 | 17,1 | 34 | 47,1 |
| В том числе на технологические нужды с оборудованием обезвоживания осадка, кВт | 12,5 | 15 | 20,3 | 37,5 | 50,6 |
| В том числе на вспомогательные нужды, кВт | 1 | 1 | 1,7 | 3,6 | 5,4 |
| Водопотребление, м3/сут (оборотный цикл) | 2 | 3,7 | 7,4 | 14,7 | 20 |
| Месячная потребность в мешках для УФС, шт/мес. | 30 | 60 | 120 | 240 | 300 |
| Количество осадка по сухому веществу, кг/сут. | 24 | 48 | 96 | 192 | 230,4 |
| Количество осадка влажностью 98%, м³/сут. | 1,2 | 2,4 | 4,8 | 9,6 | 12,0 |
| Количество осадка влажностью 80%, м³/сут.*** | 0,1 | 0,2 | 0,5 | 1 | 1,2 |
| Месячный расход коагулянта, л/мес. | 366 | 732 | 1 464 | 2 928 | 3 660 |
| Месячный расход флокулянта, кг/мес.*** | 6,9 | 13,8 | 27,6 | 55,2 | 69 |
| Месячный расход соды (при минимальной щелочности исходной воды), кг/мес. | 300 | 600 | 1 200 | 2 400 | 3 000 |
| Время непрерывной работы ультрафиолетовой установки между промывками, час | 250 | 250 | 250 | 250 | 250 |
| Расход щавелевой кислоты на промывку ультрафиолетовых установок, кг/мес. | 0,1 | 0,1 | 0,2 | 0,5 | 0,6 |
*** - при использовании оборудования обезвоживания осадка.
Описание ступеней очистки сточных вод в станциях ЁРШ®БХ
Механическая очистка Усреднение Отстаивание с предварительной обработкой реагентом Биологическая доочистка Двухступенчатое фильтрование Обеззараживание и сброс очищенной воды Стабилизация и уплотнение осадкаМеханическая очистка
Предварительная очистка поступающих на очистные сооружения сточных вод производится с целью подготовки их к дальнейшей биохимической очистке.
Механическая очистка сточных вод производится на решетках, на которых происходит удаление крупных отбросов и взвешенных веществ минерального и органического происхождения размером более 1 мм.
Задержанные отбросы собираются в специальные дренажные мешки, которые вывозятся в места утилизации.
Усреднение
Поступление сточных вод на очистные сооружения по часам суток происходит неравномерно, что неблагоприятно сказывается на процессе очистки и ведет к увеличению объема и стоимости очистных сооружений. Для стабилизации работы очистных сооружений и уменьшения их объема, а соответственно и стоимости, в схеме очистки предусмотрен усреднитель, который предназначен для выравнивания расхода стоков и концентрации загрязняющих веществ в сточной воде, и позволяет обеспечить равномерную гидравлическую нагрузку на последующие элементы очистных сооружений. Для перемешивания и предотвращения выпадения осадка в усреднителе предусмотрена перфорированная система взмучивания воздухом.
Отстаивание (физико-химическая очистка)
Отстаивание - наиболее простой и часто применяемый способ выделения из сточных вод взвешенных и нерастворенных органических веществ, которые под действием гравитационной силы оседают на дне отстойника. Для улучшения процесса осаждения (укрупнения мелкодисперсных частиц) перед подачей сточных вод в отстойник дозируется раствор коагулянта.
Коагуляция (от лат. coagulatio-свертывание, сгущение), объединение частиц в агрегаты вследствие сцепления частиц при их соударениях. Соударения происходят в результате хаотичного движения, а также осаждения, механического воздействия (перемешивания) и др. В процессе коагуляции появляются хлопьевидные образования - флокулы, происходит выделение осадка. Смешение обрабатываемого стока с коагулянтом производится в механическом смесителе.
В процессе эксплуатации в зависимости от состава исходного стока и концентрации загрязнений корректируется доза и регулируется подача коагулянта.
Для уменьшения объема зоны отстаивания, отстойник оборудован тонкослойными модулями. Проходя через конструкцию модуля, поток очищаемого стока разбивается на тонкие слои, за счет чего время оседания частиц сокращается, а соответственно сокращается и объем самого отстойника.
Биологическая доочистка
Осветленная сточная вода поступает в блок биологической доочистки.
Доочистка сточных вод осуществляется в биореакторе доочистки, принцип работы которого основан на окислении органических загрязнений прикрепленными микроорганизмами (прикрепленный активный ил).
Для иммобилизации микроорганизмов в биореакторе расположены кассеты с загрузкой из синтетических водорослей ЁРШ®. Микроорганизмы образуют биопленку на поверхности ершовой загрузки. В процессе жизнедеятельности биопленка использует для питания, дыхания и роста органические загрязнения содержащиеся в стоках.
Доочистка сточных вод производится в аэробных (т. е. в присутствии растворенного в воде кислорода) и в анаэробных (в отсутствие растворенного в воде кислорода) условиях. Аэробная очистка осуществляется микроорганизмами, расположенными в верхних слоях биопленки, анаэробные процессы протекают в нижних слоях, куда затруднен доступ растворенного в воде кислорода. Для дыхания верхнего слоя прикрепленной микрофлоры в процессе биологического окисления в биореакторе предусмотрена подача сжатого воздуха через систему мелкопузырчатой аэрации, расположенной под кассетами с синтетической загрузкой.
В процессе окисления снижается содержание органических веществ, характеризующих показатели ХПК, БПК и содержание азота, а содержание минеральных азотосодержащих соединений (нитритов, нитратов) увеличивается.
Дыхание микроорганизмов нижнего слоя (анаэробный процесс очистки) осуществляется за счет изъятия кислорода из соединений нитратов, в результате чего снижается их содержание в очищаемой воде (азот нитратов выделяется из обрабатываемого стока в виде газа).
Двухступенчатое фильтрование
Для окончательной очистки и удаления из очищаемой воды практически всех примесей сточная вода направляется на фильтрацию. Первая ступень – фильтр с синтетической загрузкой. В качестве загрузки используются кассеты с синтетическими водорослями ЁРШ® (ершовой загрузкой).
Перед подачей на ершовый фильтр дозируется раствор коагулянта для улучшения процесса фильтрации.
После фильтра с ершовой загрузкой сточная вода насосами подается на автоматический дисковый фильтр тонкой очистки, оборудованный системой промывки.
Обеззараживание
Обеззараживание (дезинфекция) сточных вод производится для уничтожения содержащихся в них патогенных микробов и устранения опасности заражения водоема этими микробами при выпуске в него очищенных сточных вод.
Процесс обеззараживания происходит на установке обеззараживания воды ультрафиолетом. Этот метод является одним из самых экологичных и вместе с тем эффективных способов очистки воды от патогенных микроорганизмов.
В качестве резервного метода предусмотрено обеззараживание стока с применением раствора гипохлорита натрия.
Сброс
После обеззараживания очищенная сточная вода усредненным расходом направляется на сброс под остаточным давлением. Качественные показатели очищенных сточных вод соответствуют допустимым к сбросу в водоемы рыбохозяйственного назначения первой и высшей категории водопользования.
Уплотнение и обезвоживание осадка
Осадок, образующийся в процессе отстаивания, скапливается в нижней части отстойника, откуда он периодически удаляется при помощи насосов. Удаляемый осадок направляется в аэробный стабилизатор, где осуществляется аэробная стабилизация (аэрация) осадка. Стабилизация осадка позволяет сократить объем осадка после уплотнения, предотвратить его загнивание и улучшает водоотдачу в процессе обезвоживания. Сокращение объема осадка объясняется распадом части органических веществ осадка при аэрации в течение определенного времени.
Стабилизированный осадок уплотняется и направляется на последующую обработку (обезвоживание или вывоз).
Механическое обезвоживание осадка, позволяет сократить его объем в десятки раз, что в свою очередь позволяет снизить затраты на его дальнейшую утилизацию.