4.5.1. Основні характеристики проекту

Основні характеристики проекту:

1. Станція складається з чотирьох паралельних ліній аерації, кожна з яких має чотири послідовні відсіки з окремою мішалкою.

2. Необхідна аерація освітлених стічних вод здійснюється механічно за допомогою поверхневих аераторів.

3. За рахунок впровадження схеми роззосередженої подачі стиснутого повітря по довжині аеротенка і регулювання вмісту розчиненого кисню економія енергії складає до 40%. Період окупності 1,7 – 2,6 року.

В основі побудови звичайної (без нітрифікації) станції аерації з активним мулом лежить необхідність задоволення загальної потреби у кисні, яка, в свою чергу, визначається усуненням на станції біохімічної потреби у кісні (БПК).

На станціях поверхневої аерації окислювальну потужність часто розбивають на кишені аерації, обладнанні аераторами однакової потужності кожний, так що загальна встановлена потужність відповідає загальній розрахунковій потребі в електроенергії.

Для гарантованого дотримання стандартів якості очищеної стічної води встановлена потужність аерації має бути достатньою для задоволення максимальної очікуваної денної потреби у кисні. Якщо на станції відсутні засоби регулювання споживання електроенергії, а отже й подачі кисню, то матимуть місце часті та тривалі періоди надмірної аерації в умовах зниження навантаження. Щоб відповідати профілю технологічних потреб, конфігурація системи аерації повинна включати певні засоби управління і варіювання, які дозволять реагувати на зміни.

4.5.2. Комп’ютерна модель технологічного процесу біохімічної очистки стічних вод

Науково-дослідний центр розробив для станції комп’ютерну модель процесу. Модель дозволяє передбачити потребу у кисні на кожному етапі процесу в залежності від часу і позиції в аеротенку. Динамічний характер моделі дозволяє обчислити ефекти денних коливань навантаження.

Проектна потужність станції – очищення 60тис.м³ освітлених стічних вод на добу з отриманням нітрованої очищеної стічної води (див. план станції на малюнку). Станція складається з чотирьох паралельно працюючих ліній аерації. Освітлені стічні води надходять до кожної лінії через вхідний затвор і проходять через чотири відсіки аерації. Кожний відсік обладнаний ідентичними аераторами потужністю 37 кВт. Загальна встановлена потужність 592 кВт розрахована на задоволення загальної максимальної потреби станції у кисні. Проте, не завжди вдавалося досягати нітрифікації очищеної стічної води, ймовірно через нестачу кисню.

4.5.3. Модифікація конфігурації ліній аерації.

Проведена центром оцінка станції показала, що об’ємну швидкість потоку стічних вод можна підвищити з 60 тис.м³ до 83 тис.м³ на добу, модифікувавши конфігурацію ліній аерації. Модифікація передбачала збільшення потужності аератора на вході кожної лінії до 55 кВт з поступовим зменшенням потужності у кожному наступному відсіку, тобто 45 кВт, 37 кВт і 30 кВт. В результаті загальна встановлена потужність на одну лінію збільшується на 12,8% – з 148 кВт до 167 кВт.

У 1986 р. три лінії аерації були модифіковані у відповідності з цією схемою, а четверту залишили без змін як контроль. Завдяки модифікації було досягнуто більш однорідного профілю розчиненого кисню у модифікованих лініях. У жодній точці не відчувалося серйозної нестачі кисню. Крім цього, регулювання вмісту розчиненого кисню принесло загальне зменшення споживання електроенергії.

Результатом модифікації також стало покращення середньої якості очищеної стічної води із значним зниженням відсотка проб, які не відповідали стандартам. Якісну очищену стічну воду отримували навіть з немодифікованої лінії, на підставі чого можна зробити припущення, що таку звичайну станцію аерації з активним мулом можна модернізувати, модифікуючи лише частину ліній аерації.

Щоденний обсяг пропуску стічних вод зріс майже на 40% – з 15,7 тис.м³ до майже 22 тис.м³ на одну лінію. Це також значно підвищило енергоефективність, незважаючи на 12,8% збільшення встановленої потужності модифікованих ліній.

Оцінку отриманої завдяки модифікації економії проводили, виходячи з середньої вартості електроенергії 3,6 пенсів (1 пенс = 0,01 фунта стерлінга) при 365 днях роботи на рік і об’ємній швидкості потоку стічних вод 61 тис.м³ на добу. Лише завдяки застосуванню схеми розосередженої подачі стиснутого повітря, тобто до того, як додали регулювання вмісту розчиненого кисню, споживання енергії скоротилося на 13,6%, що заощадило 15,8 тис. фунтів на рік. Якщо цю схему впроваджувати в момент, коли існуюче обладнання підлягає заміні, прямі додаткові витрати на лінію складуть 3,5 тис. фунтів. Таким чином, вартість монтажу становить 10,5 тис. фунтів, а період простої окупності – лише вісім місяців.

Економія зросла після впровадження системи регулювання вмісту розчиненого кисню на лініях аерації, на яких впровадили схему розосередженої подачі стиснутого повітря. Найбільшої економії досягли на лінії, де вміст розчиненого кисню регулювали затвором і вмиканням/вимиканням індивідуальних аераторів. Загальна економія електроенергії порівняно початковими показниками роботи станції досягла 40%, що дозволило заощадити 46 тис. фунтів при періоді окупності 1,7 року. Розосереджена подача стиснутого повітря разом з регулюванням вмісту розчиненого кисню за допомогою частотно-регульованих електроприводів заощаджували 37,9 тис. фунтів на рік, причому період окупності складав 2,6 року.