- •С какой целью создавалось и на кого рассчитано это пособие?
- •2. Почему материал пособия изложен в диалоговой форме?
- •3. Как пользоваться этим пособием?
- •Глава 1. Характеристика технологической системы
- •1.1.Охарактеризовать структурную схему технологической системы “аэротенк-вторичный отстойник”
- •1.2.Дать характеристику входным и выходным потокам
- •1.3. Какие управляющие потоки используются при биологической очистке сточных вод в аэротенках и как они характеризуются?
- •1.4. Назвать какие ограничений накладываются на входные, выходные и управляемые параметры системы
- •1.5. Назвать структурные элементы и дать характеристику управляемого объекта технологической системы
- •1.6. Каковы принципы классификации аэротенков?
- •Глава 2. Технологические операции по управлению количественными и качественными характеристиками активного ила
- •2.1.Назвать качественные характеристики активного ила.
- •2.2.Назвать качественные характеристики активного ила. Какова область их применения?
- •2.3. Какие технологические операции используются для изменения количественных и качественных характеристик активного ила? к какой категории следует отнести параметры этих технологических операций?
- •2.4. Какие технологические задачи решаются путем увеличения (или уменьшения) количества избыточного ила, удаляемого из аэротенков? Какие отрицательные последствия могут при этом появляться?
- •2.5. Какие технологические задачи решаются при применении регенерации активного ила?
- •2.6. Какие технологические задачи решаются путем увеличения (или уменьшения) степени циркуляции активного ила? Какие отрицательные последствия могут сопутствовать этим операциям?
- •2.7. Какие технологические задачи решаются путем увеличения (или уменьшения) объема аэротенков?
- •2.8. Какая связь существует между количественными характеристиками активного ила и параметрами технологических операций?
- •2.8. 1.Как изменяются количественные характеристики активного ила, удаляемого из аэротенка?
- •2.8. 2.Как изменятся количественные характеристики активного ила, если будет уменьшена (или увеличена) степень циркуляции активного ила?
- •2.8. 4. В каком направлении изменяются количественные характеристики активного ила, если значительно увеличился (или заметно уменьшился) приток сточных вод в аэротенк?
- •2.9. В каких случаях имеется возможность уменьшить иловую нагрузку на вторичные отстойники, не снижая нагрузки по бпк на активный ил? Как это осуществить на практике?
- •2.10. При каких условиях можно снизить нагрузку по бпк на активный ил, не допуская увеличения иловой нагрузки на вторичные отстойники? Как это сделать?
- •2.12.В каких случаях можно уменьшить объем аэротенков, не увеличивая иловой нагрузки на вторичные отстойники и сохранив нагрузку по бпк на активный ил в аэротенках?
- •2.13. Какими причинами можно объяснить различные концентрации активного ила в разных секциях аэротенков?
- •2.17. В одной из секций аэротенков в значительных количествах появилась мыльная пена. Чем это объяснить?
- •2.18. Какие ограничения накладываются на количественные и качественные характеристики активного ила, а также на регулируемые параметры илового режима?
- •2.19. Дайте объяснение следующим явлениям:
- •Глава 3. Технологические операции по управлению кислородным режимом аэротенков
- •3.1. Назвать основные параметры кислородного режима аэротенков
- •3.2. Почему используются два параметра при оценке условий аэрации - удельный расход воздуха и интенсивность аэрации?
- •3.3. Какими факторами определяются минимальные и максимальные допустимые значения расхода воздуха, подаваемого в аэротенки?
- •3.4. Какими факторами определяется необходимая расчетная величина удельного расхода воздуха, подаваемого в аэротенки?
- •3.5. Какие условия определяют минимальное и максимальное значение интенсивности аэрации иловой смеси в аэротенках?
- •3.6. С помощью каких технологических операций можно изменить величину удельного расхода воздуха и интенсивности аэрации?
- •3.8. Установлено, что удельный расход воздуха ниже минимально допустимого, а интенсивность аэрации достигла своего максимально допустимого значения. Как нормализовать положение?
- •3.11. Какие типы пневматических аэраторов применяются в аэротенках? Сравните эффективность использования фильтросных плит и перфорированных труб.
- •3.12. Зависимость эффективности аэрации от расположения аэраторов в плане.
- •3.13. Назвать нормативные сроки службы мелкопузырчатых аэраторов. Какими факторами определяются эти сроки?
- •3.14. Каковы недостатки существующих конструкций аэраторов? Как устраняются эти недостатки в новых модификациях аэраторов?
- •3.15. Как влияет температура сточных вод на кислородный режим аэротенков и ход биологического процесса? Как связаны между собой иловый, кислородный и температурный режимы?
- •3.16. Какова величина удельного расхода кислорода воздуха для различных технологических режимов биологической очистки?
- •3.17. Как следует распределять подачу воздуха по коридорам аэротенка?
- •3.18. Как должен выбираться режим подачи воздуха в аэротенки по часам суток, дням недели, сезонам года?
- •3.19. В аэротенках произошло уменьшение (или увеличение) концентрации растворенного кислорода. Каковы возможные причины?
- •3.20. Каковы наиболее характерные причины перерасхода электроэнергии при аэрации сточных вод? Назовите основные пути экономии электроэнергии, затрачиваемой на подачу воздуха в аэротенки?
- •Глава 4. Технические расчеты параметров биологической очистки сточных вод в аэротенках
- •4.1. Какие основные расчетные параметры используются для характеристики биологических процессов в аэротенках?
- •4.2. Как можно рассчитать величину средней дозы активного ила в аэротенке с регенератором? Как определить общую массу активного ила в аэротенке и в системе “аэротенк - вторичный отстойник?
- •4.3. Как рассчитать степень циркуляции активного ила? Как установить зависимость между величиной дозы активного ила в аэротенке и дозой возвратного ила и наоборот?
- •4.4. Как установить зависимость средней дозы активного ила в аэротенке от величины объема регенератора, степени циркуляции и дозы активного ила в рабочей зоне аэротенка?
- •4.5. Какие виды нагрузок на активный ил по загрязнениям в поступающей воде используются при оценке процессов биологической очистки сточных вод в аэротенках? Как они определяются?
- •4.6. Объясните смысловое значение структурных элементов формулы для определения нагрузки органических веществ на сухое беззольное вещество активного ила.
- •4.7. Почему в расчетах, как правило, используется значение активного ила по сухому беззольному веществу?
- •4.10. Что такое возраст активного ила? Как он определяется?
- •4.11. Как определить расчетное время обработки сточных вод и окисления органических загрязнений в аэротенках? Как рассчитать фактическое время пребывания сточных вод в системе аэрационных сооружений?
- •4.12. По каким формулам ведется расчет параметров кислородного режима? Объясните технологический смысл.
- •4.14. Как определить расчетом максимально и минимально допустимые значения средней дозы активного ила в аэротенках (с регенераторами) для того или иного режима нагрузок по бпк на активный ил?
- •4. 17. Как произвести оценку технологической эффективности аэротенков в реальных условиях по методике акх?
- •4.19. Как определить минимально допустимую степень циркуляции активного ила, если задана величина дозы в смеси перед вторичными отстойниками и известен иловый индекс?
- •4.20. Как различаются между собою методы расчета циркуляции активного ила при проектировании аэротенков и ее определение в условиях эксплуатации очистных сооружений?
- •4.21. Какова степень достоверности технологических расчетов показателей биологических процессов в аэротенках? Как использовать результаты этих расчетов на практике?
- •Глава 5. Характеристика технологических режимов биологической очистки сточных вод в аэротенках.
- •5.1. Назвать наиболее известные технологические режимы биологической очистки сточных вод в аэротенках, дать краткую характеристику режимам.
- •Дать детальную характеристику режиму полной биологической очистки.
- •Охарактеризовать режим частичной (неполной) биологической очистки. Каковы особенности этого режима.
- •Каковы особенности режима низких нагрузок (полного окисления).
- •Сравните различные режимы нагрузок между собой. Каковы достоинства и недостатки каждого из режимов? Каковы возможности и области применения этих режимов?
- •Охарактеризовать особенности режима промежуточных нагрузок бпк на активный ил (режима вспухания ила). Каковы возможности и перспективы практического применения этого режима?
- •Какие формы азота присутствуют в сточных водах, какие изменения происходят с ними в аэротенках? Что такое нитрификация, и какими факторами определяется ее глубина? Каковы условия денитрификации?
- •Какие элементы называют биогенными? Как нормируется содержание биогенных элементов во входном и выходном потоках?
- •Какими способами можно обеспечить удаление соединений азота и фосфора их сточных вод в аэротенках? Что такое «симультанное осаждение»?
- •Какие факторы определяет величину прироста активного ила в аэротенках? Как можно обеспечить снижение прироста активного ила?
- •На какие окислительные процессы расходуется кислород воздуха, подаваемого в аэротенки?
- •Что такое аэробная стабилизация осадков, какие задачи она решает? Какова область применения этой технологии?
- •Что такое удельное сопротивление осадков влагоотдаче? Каково технологическое значение этого показателя? Каким образом можно влиять на величину удельного сопротивления активного ила в аэротенках?
- •Что такое регенерация активного ила в аэротенках? Каково ее назначение?
- •Какие гидродинамические режимы аэротенков используются в практике очистки сточных вод? Каковы их достоинства и недостатки?
- •Какие практические задачи решаются путем повышения нагрузки по бпк на сухое беззольное вещество активного ила? Как на практике осуществляется эта операция?
- •Какие практические задачи решаются путем понижения нагрузки по бпк на сухое беззольное вещество активного ила? Как на практике осуществляется эта операция?
- •Какова зависимость между нитрификацией аммонийного азота и нагрузкой по бпк на сухое беззольное вещество активного ила? Между нитрификацией и эквивалентной нагрузкой на биомассу ила?
Глава 1. Характеристика технологической системы
“ АЭРОТЕНК - ВТОРИЧНЫЙ ОТСТОЙНИК”
1.1.Охарактеризовать структурную схему технологической системы “аэротенк-вторичный отстойник”
Управляемая технологическая система “аэротенк-вторичный отстойник” состоит из следующих структурных элементов:
управляемого объекта (комплекс сооружений аэротенков и вторичных отстойников с системами аэрации и циркуляции активного ила);
входного потока (поступающая на очистку сточная вода и возвратные технологические потоки);
выходных потоков (биологически очищенная сточная вода, избыточный активный ил);
управляющих потоков (активный ил, воздух, физико-химические компоненты, стимулирующие и интенсифицирующие ход биологического процесса).
Взаимосвязь и взаимодействие структурных элементов системы можно представить таким образом: входной поток, поступив в управляемый объект, подвергается воздействию управляющих потоков, в результате чего происходит преобразование входного потока в выходной поток. Иными словами, неочищенная сточная вода, поступив в аэротенки, под воздействием активного ила в аэробных условиях избавляется от биохимически окисляемых загрязнений. В итоге образуются выходные потоки - биологически очищенная сточная жидкость и избыточный активный ил.
1.2.Дать характеристику входным и выходным потокам
Входной поток формируется из двух самостоятельных потоков:
поступающей на очистку (сырой) сточной воды, представляющей собой смесь хозяйственно-бытовых и промышленны сточных вод;
возвратной технологической жидкости - иловой воды с иловых площадок, илоуплотнителей, II - ой ступени метантенков, фильтрата (или фугата) цехов механического обезвоживания осадков, промывных вод фильтров доочистки сточных вод, грунтовых вод из дренажей сооружений, сточных вод технологических и отопительных котельных, содержащих растворы после регенерации Na - или Н - катионитовых фильтров, загрязненных вод и осадков откачиваемых в “ голову “ сооружений при опорожнении отдельных резервуаров, сточных вод прачечной, лаборатории, столовой, автохозяйства и других объектов.
Существенное влияние на характеристики входного потока может оказать наличие в системе подачи неочищенных сточных вод сливной станции.
Входной поток оценивают двумя группами характеристик. К первой группе относят количественные характеристики, ко второй - качественные.
К количественным характеристикам следует отнести:
расходы сточных вод - среднесуточный, среднечасовой, среднесекундный, а также максимальные и минимальные расходы (суточные, часовые, секундные);
коэффициенты неравномерности притока сточных вод - суточной, часовой неравномерности, общий коэффициент неравномерности, общий коэффициент неравномерности.
К качественным характеристикам необходимо отнести основные характеристики входного потока - это показатели, по которым оценивают качество биологической очистки в аэротенках и вторичных отстойниках, а также глубину окислительных процессов.
Качество биологической очистки сегодня на практике оценивают двумя показателями - биохимической потребностью сточной жидкости в кислороде (БПК) и содержанием взвешенных веществ.
Глубину процессов биологического окисления определяют по количеству соединений азота в сточной жидкости и по степени их нитрификации:
сопутствующие характеристики - определяют содержание в сточной воде так называемых сопутствующих примесей, которые в той или иной степени удаляются в процессе биологической очистки путем окисления или сорбции активным илом. К ним относятся, например, органические кислоты, спирты, растительные и животные жиры, нефтепродукты, фенолы, а также металлы (цинк, свинец, кадмий, никель, железо, медь, хром и др.), синтетические поверхностно - активные вещества (анионные и неионогенные). К сопутствующим следует отнести и бактериологические загрязнения;
фоновые характеристики - показатели фоновых загрязнений, т.е. веществ, которые не окисляются биохимическим путем и не удаляются из воды в процессе биологической очистки сложные бионеразлагаемые соединения, например, полициклические хлорорганические соединения, а также минеральные соли - сульфаты, хлориды).
Система “аэротенк-вторичный отстойник“, имеет два выходных потока: биологически очищенную сточную воду и избыточный активный ил.
Первый выходной поток (биологически очищенная вода) характеризуется в принципе теми же показателями, что и входной поток.
Второй входной поток (избыточный активный ил) определяется количеством ила, удаляемого на сооружения обработки осадка по объему (м3/сут) или по сухому веществу (т/сут), влажностью ила, его зольностью, водоотдающими свойствами, степенью минерализации (стабилизации), а также химическим составом (содержанием биогенных элементов - азота, фосфора, калия, кальция, солей тяжелых металлов и т. д.).