- •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?
1.3. Какие управляющие потоки используются при биологической очистке сточных вод в аэротенках и как они характеризуются?
Самыми распространенными и управляющими технологическими потоками в современной практике остается активный ил и воздух. Известны и другие варианты компонентов биологического процесса: микробный ил, воздух, обогащенный кислородом, чистый кислород, озонно-воздушная смесь. Для интенсификации биологического процесса используются также различные дополнительные компоненты - хлорное или сернокислое железо алюминий (симультанный процесс), активированный уголь, стероидные соединения и др. Изучается влияние ультразвуковых колебаний, электротоков, повышенной температуры (термофильный режим). Однако названые технологии пока еще не получили широкого распространения в отечественной практике.
Используются три группы характеристик управляющих потоков.
а) Параметры регулируемые - характеристики технологических операций. К ним относятся характеристики операций по управлению количественными характеристиками активного ила, а также по управлению параметрами кислородного режима.
Регулируемые параметры илового режима:
количество избыточного активного ила (м3/сут);
степень (кратность) циркуляции ила, % или доля единицы;
Объем регенерации, % или доля единицы;
объем аэротенков, м3.
Регулируемой характеристикой кислородного режима является расход воздуха, подаваемого в аэротенки (м3/час).
б) Параметры контролируемые (аналитические) - количественные и качественные характеристики активного ила, количественные характеристики кислорода в иловой смеси.
К количественным характеристикам активного ила относятся:
дозы ила в аэротенках ;
дозы ила в циркуляционном потоке;
дозы ила в регенераторе;
средняя доза ила в аэротенках ;
масса ила в системе “аэротенк-вторичный отстойник“.
К качественным характеристикам активного ила следует отнести:
зольность ила;
содержание беззольного вещества;
иловый индекс;
водоотдающие свойства (удельное сопротивление водоотдаче);
биоценоз;
ферментативную активность (дегидрогеназную, уреазную, каталазную);
окислительно-восстановительный потенциал (редокс-потенциал);
химический состав и др. показатели.
Контролируемые показатели кислородного режима - это величина концентрации растворенного кислорода в аэротенках, в регенераторе в потоке возвратного ила, в биологически очищенной воде после вторичного отстойника.
в) Контролируемые параметры комбинированные (расчетные) - это характеристики, которые устанавливают соотношение между входными, выходными, управляющими параметрами и характеристиками управляемого объекта: нагрузка по БПК на массу активного ила, возраст ила, прирост ила, окислительная мощность аэротенков, расчетная и фактическая производительность обработки загрязнений, интенсивность аэрации, удельный расход воздуха и др. показатели, определяемые расчетом.
1.4. Назвать какие ограничений накладываются на входные, выходные и управляемые параметры системы
При решении практических задач управления системой биологической очистки сточных вод в аэротенках следует принимать во внимание объективно существующие ограничения на диапазон параметров, характеризующих технологические потоки системы.
Известны следующие виды ограничений:
технологические;
технические;
природоохранные;
утилизационные;
экономические.
Технологические ограничения - это такие ограничительные требования, при несоблюдении которых возникают нарушения технологических процессов (например, при превышении значений допустимых концентраций загрязнений в поступающей на очистку воде или, когда значение дозы активного ила или степень его циркуляции не соответствуют диапазону допустимых значений, когда содержание растворенного кислорода в аэротенках ниже минимально допустимого значения и ряд других случаев).
Технические ограничения - это пределы значений параметров, которые определяются техническими возможностями сооружений, оборудования: пропускной способности лотков, каналов, трубопроводов, резервуаров, производительностью насосов, воздуховодов, эрлифтов и т. д.
Природоохранные ограничения - это предельные величины выходных параметров системы, которые обеспечивают соблюдение норм качества воды в водных объектах, в утилизируемой жидкости и осадках.
Качество воды водных объектов нормируется исходя из условий их хозяйственного использования.
В зависимости от использования водные объекты подразделяются на следующие категории:
хозяйственно-питьевые;
коммунально-бытовые;
рыбохозяйственные.
К нормам качества воды относятся общие требования к составу и свойствам воды и предельно-допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ, нормируемых в зависимости от категории водопользования водного объекта.
Утилизационные ограничения определяются технологическими и санитарными требованиями к очищенным точным водам при их использовании в промышленности или в сельском хозяйстве. Такие ограничения накладывают и на характеристики осадков сточных вод при их использовании в сельском хозяйстве в качестве удобрений.
Экономические ограничения обуславливаются экономическими возможностями предприятия, которые учитываются. Например, при приобретении реагентов и флокулянтов, используемых при симультанной технологии очистки сточных вод, а также при осуществлении ремонтных и других работ. Приходится принимать во внимание и лимитирование отдельных видов ресурсов. Например, электроэнергии.