Сооружения обработки осадка и избыточного активного ила

В проекте предусмотрена обработка сырого осадка выпавшегов существуемых и проектируемых первичных отстойников. Сырой осадок, из проектируемых первичных отстойников, плунжерными насосами, установленной в насосной станции первичных отстойников, а из существующих, насосами, установленными в существующем здании насосно-воздуходувной станции, подается в метантенки на обеззараживание (продолжительность прогрева осадка в метантенках 20 мин). Из метантенков осадок насосами перекачивается в аэробные минерализаторы, где происходит обезвоживание осадка на центрифугах. Фугат сырого осадка перекачивается в минерализаторы.

Ил из вторичных отстойников эрлифтами (9) перекачивается: циркуляционный активный ил в аэротенки, 30% избыточного активного ила идет на цех обезвоживания (8) Оставшаяся часть избыточного активного ила насосами подается в первичные отстойники.

В минерализаторе, в аэробных условиях, происходит снижение содержания беззольного вещества - осадка за счет процесса самоокисления. В результате повышается водоотдающая способность осадка, а также уменьшается его способность к загниванию.

Перед центрифугированием осадок поступает в уплотнительно-отстойную зону минерализаторов, глее происходит снижение объема осадка, подаваемого на центрифуги, за счет отделения части иловой воды.

Уплотненный осадок, по самотечному трубопроводу, поступает в резервуар минерализованного осадка, откуда насосами, установленными в корпусе обезвоживания осадка, перекачивается на центрифуги.

Иловая вода, из аэробных минерализаторов, поступает в резервуар отстойной воды. Откуда насосами, установленными в насосной станции первичных отстойников, перекачивается в распределительный лоток аэротенков.

Обезвоженный минерализованный осадок поступает на площадки КЭКа для складирования, а фугат перекачивается на иловые площадки, а также предусмотрена возможность подачи его в аэротенки.

В случае остановки центрифуг минерализованный осадок подается, минуя корпус обезвожива6ния, на существующие иловые площадки.

В проекте предусмотрена механизированная уборка обезвоженного осадка с площадки КЭКа. За пределы очистных сооружений осадок вывозится самосвалами.

Сооружение по обработке песка

Для обезвоживания песка предусмотрены песковые площадки. Песковые площадки устраиваются на искусственном основании размером 15*19.

Вода с площадок удаляется через камеры с водосливами переменной отметкой порога и направляется в существующую насосную станцию дренажных вод с иловых площадок, которая по существующему трубопроводу подает их в приемную камеру.

Технологические сети

Все сооружения очистки сточных вод и обработки осадка связываются между собой системой технологических трубопроводов.

Диаметры трубопроводов приняты напорных и всасывающих - по производительности, самотечных - из условий пропуска требуемого расхода.

Трубопроводы приняты: стальные, железобетонные, чугунные, асбестоцементные, полиэтиленовые.

Микробиологические процессы в аэротенках

Аэротенки – это железобетонные резервуары, по которым медленно протекает подвергающиеся аэрации сточные воды, смешанные с активным илом (иловая смесь).

Эффективность процесса очистки в аэротенках, качественное состояние и окислительная способность активного ила, определяется рядом условий, к которым относятся состав и свойства сточных вод, гидродинамические условия перемешивания, соотношение количества поданных загрязнений и жидкоспособного ила, кислородный режим в сооружении, температура и активная реакция среды, наличие элементов питания, присутствие активатора или ингибиторов процесса.

Активный ил состоит из хлопьев, густо заселенных аэробными микроорганизмами, способными в присутствии кислорода осуществлять минерализацию органических соединений сточных вод.

Успех биохимической очистки сточных вод обеспечивается постоянным перемешиванием сточных вод, вследствие чего, смешанную популяцию организмов ила распределяет равномерно в занимаемом пространстве, кроме того перемешивание, а также аэрирование иловой смеси позволяют обеспечивать жизнедеятельность популяции с большой плотностью. Столь своеобразные условия существования формируют активный ил и его способность к флокуляции, которая является одной из важнейших характеристик состояния биоценоза. Структура и биологические свойства хлопьев ила определяют эффективность и качество биологической очистки. При нормально идущих процессах очистки масса активного ила представлена хлопьями с плотностью равная 1,1-1,37 г/см³ и размером от 53 до 212 мкм. Бактериальные клетки расположены внутри, на поверхности хлопьев, могут быть представлены незначительным количеством не связанных с хлопьями – одиночными бактериями: палочками, кокками, спирохетами и прочими. Бактерии активного ила синтезируют и секретируют в среду внеклеточный биополимер – полисахаридный гель. Именно наличие геля обуславливает агрегацию микроорганизмов и образование хлопьевидных скоплений – флоккул. Активный ил только в флоккулированном состоянии может обеспечивать высокие скорости окисления загрязняющих веществ, и, по существу, качество очищенной воды определяется его способностью к флокуляции.

Накопление внеклеточных биополимеров придает активному илу уникальные свойства, а именно: защищает организмы от неблагоприятного воздействия загрязняющих веществ и выедания представителями следующего трофического звена; сохраняет массу ила системе, способствуя его отделению от очищенной воды во вторичных отстойниках; интенсифицирует процесс сорбции загрязняющих веществ активного ила на первых стадиях очистки.

перемешиванием смеси сточных вод с активным илом и непрерывной ее аэрацией на всем протяжении аэротенка.

Этим осуществляется контакт сточных вод с активным илом и поддерживается жизнедеятельность бактерий. Подача воздуха в аэротенки производится воздуходувками. Процесс биологической очистки сточных вод в аэротенках можно разделить на три стадии:

На первой стадии, сразу же после смешения сточных вод с активным илом, на его поверхности происходят адсорбция загрязняющих веществ и их коагуляция, причем адсорбция обеспечивается как хемосорбцией, так и биосорбцией с помощью полисахаридного ила активного ила и благодаря огромной поверхности ила, один грамм которого занимает 100 м². Таким образом на первой стадии очистки загрязняющие вещества в сточных водах удаляются благодаря механическому изъятию их активным илом из воды и началу процесса биоокисления наиболее легкоразлогающейся органики. Высокое содержание поступающих загрязняющих веществ, способствует на первой стадии высокой кислородопоглощаемости, что приводит к практически полному потреблению кислорода в зонах поступления сточных вод в аэротенках. На первой стадии за 0,5 – 2,0 часа содержание органических загрязняющих веществ характеризуемых показателем БПК, снижается на 50-60%.

На второй стадии полной биологической очистке продолжается биосорбция загрязняющих веществ и идет их активное окисление экзоферментами (ферментами, выделяемыми активным илом в окружающую среду). Благодаря снизившейся концентрации загрязняющих веществ, начинает восстанавливаться активность ила, которая была подавлена к концу первой стадии очистки. Скорость потребления кислорода на этой стадии меньше, чем в начале процесса, и в воде накапливается растворенный кислород. В случае благополучия второй стадии экзоферментами окисляется до 75 % органических загрязняющих веществ, характеризуемых показателем БПК₅. Продолжительность этой стадии различна в зависимости от состава очищаемых сточных вод и составляет от 2 до 4 часов.

На третьей стадии очистки происходит окисление загрязняющих веществ эндоферментами (внутри клетки), доокисление сложноокисляемых соединений, превращение азота аммонийных солей в нитриты и нитраты, регенерация активного ила именно на этой стадии происходит образование полисахаридного геля, выделяемого бактериальными клетками. Скорость потребления кислорода вновь возрастает. Общая продолжительность процесса в аэротенках составляет 6-8 часов, для бытовых и может увеличиться до 10-20 часов более при совместной очистке бытовых и производственных сточных вод. Продолжительность третей стадии, таким образом, составляет от 4 до 6 часов при очистке бытовых сточных вод и может удлиниться до 15 часов.

В третьей стадии процесса происходит нитрификация аммонийных солей и скорость потребления кислорода вновь увеличивается.

Процесс нитрификации:

Азот аммонийных солей в процессе нитрификации окисляется в азотистые и азотнокислые соли (нитраты и нитриты).

Процесс идет в две фазы под влиянием двух организмов:

• возбудителями первой фазы являются нитробактерии – Nitrosomonas lurfpata-представляет собой очень короткую палочку.

• вторая фаза – окисление нитритов в нитраты вызывает особой бактерией Nitrobakter Winogradskyi.

Оптимальная рН среда для нитритных бактерий 5,5-7,9, а для нитратных 7,0-9,3.

Большое значение при режиме имеет содержание в сточных водах определенного количества азота и фосфора.

При уменьшении биогенных элементов необходимо добавить недостающую часть. Малое содержание азота и фосфора может стать причиной быстрого развития вредных микроорганизмов (нитчатых бактерий).

Нитчатые формы бактерий встречаются в группе серобактерий и железобактерий. Так серобактерии заселяют грязные водоемы, вырастая густыми дерновиками на поверхности ила, поселяются на бетонных стенах, разрушая при этом бетон, выделяя при недостатке сероводорода серную кислоту. Массовое размножение нитчатых бактерий в активном иле вызывает резкое расстройство в работе аэротенков. Активный ил вспучивается пружинящими нитями и плохо оседает при отстаивании. В аэротенке имеется два коридора – регенератор и коридор иловой смеси. В коридоре-регенераторе происходит регенерация активного ила, затем сточная вода с активным илом пройдя коридор иловой смеси, собираются в сборный лоток и поступает в канал иловой смеси. Затем из канала иловой смеси по трубопроводу поступает через центральную трубу во вторичный отстойник. Во вторичном отстойнике происходит отделение активного ила от сточной воды. За счет того, что удельный вес активного ила больше удельного веса воды, то происходит осаждение активного ила. А биологически очищенная сточная вода собирается в кольцевые сборные лотки вторичного отстойника и затем поступает в контактный резервуар через трубу- смеситель, где происходит ее обеззараживание. Основным показателем активного ила является его иловый индекс. Под иловым индексом понимают объем активного ила в мл после отстаивания в течение 30 минут, отнесенный к 1 грамму сухого ила. Нормальный иловый индекс составляет 120 см³/г. Чем меньше индекс, тем лучше ил, отстаивание и очистка. При большем его значении отстаивание иловой смеси во вторичных отстойниках после аэротенков происходит медленно и наблюдается значительный вынос ила из отстойников. Это может привести к уменьшению и даже ликвидации активного ила в аэротенках и нарушению в них процесса очистки. Контроль состояния активного ила определяется микрокопированием и определением его индекса. Активный ил из вторичных отстойников откачивается эрлифтами в распределительный лоток, находящийся над каналом иловой смеси. Из распределительного лотка ил поступает в первый коридор аэротенка – коридор-регенератор. Этот ил называют циркулирующим активным илом. Избыточный активный ил перекачивается в минерализаторы.