Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Учебное пособие 2119

.pdf
Скачиваний:
30
Добавлен:
30.04.2022
Размер:
6.42 Mб
Скачать

-составляют должностные инструкции, в которых указывается: подчинённость и ответственность работников, права и обязанности, ответственность персонала, порядок приёма и сдачи смены дежурным персоналом, действия дежурного персонала станции при аварийных режимах работы. В инструкции для сменных мастеров, инженера-механика, слесарей по ремонту технологического оборудования включаются:

-последовательность операций по пуску, остановке и производству технологических процессов;

-порядок технологического контроля работы сооружений;

-порядок и сроки проведения осмотров, ревизий и ремонтов сооружений и оборудования.

Инструкции должны пересматриваться по мере изменения условий и режимов эксплуатации. При изменении схем управления агрегатами, схем технологического процесса, замене оборудования - не реже 1 раза в год. Инструкции корректируют и согласовывают с руководителями подразделений.

Все существенные текущие изменения и дополнения следует вносить

вдействующие инструкции и знакомить с ними персонал, который руководствуется этими инструкциями. После внесения изменений и дополнений инструкции должны быть утверждены администрацией предприятия. Примерные инструкции обслуживающего персонала очистной станции см.

вприл. 2.

7.4.ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ ЗА РАБОТОЙ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ.

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ИХ ЭКСПЛУАТАЦИИ

На всех этапах и стадиях очистки воды как для оценки количественных, так и качественных показателей работы очистных сооружений и для регистрации количества и качества обрабатываемой воды организуется лабораторно-производственный контроль.

В процессе эксплуатации очистной станции необходимо постоянно анализировать результаты лабораторно-производственного контроля для достижения оптимальных технико-экономических показателей их работы, совершенствования технологических процессов, для обеспечения требуемых эффектов очистки на каждой стадии.

Основная задача технологического контроля – всесторонняя оценка технологической эффективности работы очистных сооружений для своевременного принятия мер, обеспечивающих их бесперебойную работу с заданной производительностью, требуемой степенью очистки и обработки осадка.

Структурными производственными подразделениями очистных сооружений являются технологические цехи (механической, биологической

81

очистки, обработки осадков сточных вод, доочистки) и контрольные лаборатории (химическая, бактериологическая, микробиологическая). К цехам также относятся службы эксплуатации насосных станций и коммуникации, расположенные на площадке очистных сооружений.

Технологический контроль по каждому элементу сооружений и оборудованию осуществляют регулярно дежурные операторы. Все данные наблюдений и измерений заносят в журналы установленной формы

(прил.3).

Основные технологические параметры эксплуатации и периодичность их проверки представлены в табл.3. для сооружений механической очистки, табл. 4 –для биологической очистки, табл. 5 – для сооружений обработки осадков.

Для оценки работы сооружений существенное значение имеет правильный отбор проб, что обуславливается выбором места для их отбора, состоянием посуды и способом консервации проб.

Пробы отбираются в местах с хорошим перемешиванием. В лотках и каналах пробы берут в середине сечения потока, в точках с постоянной глубиной 0,5 м от поверхности.

В связи с неравномерностью состава и расхода сточных вод в течение суток, для их характеристики применяют метод отбора среднесуточных проб. Пробы отбирают в склянки через каждый час, а затем смешивают все пробы в объёмах пропорциональных расходу воды по часам суток.

82

Таблица 3 Технологические параметры основных элементов сооружений

механической очистки сточных вод

Тип

Технологические

Значения экс-

Периодич-

ность про-

сооруже-

параметры

плуатационных

верки пара-

ния

 

параметров

 

метров

 

 

 

Сооружения механической очистки

 

 

Решётки

Скорости между прозорами ре-

υ=0,7-1 м/с

 

 

шётки

 

 

 

Разность уровней до и после ре-

h≤(10÷12) cм

 

 

шётки (высота подпора)

 

 

 

Объём снимаемых отбросов

Wфакт

не реже

 

Удельный вес отбросов

1 раза

 

γотбр

 

Влажность отбросов

в месяц

 

Вотбр

 

Зольность отбросов

 

Зотбр

 

 

Сортировка по составу

 

 

 

 

Песколов-

Скорости движения воды:

υ=0,15-0,3 м/с

 

ки

горизонтальные

 

аэрируемые

υ=0,08-0,12 м/с

 

 

 

 

вертикальные

u=0,02-0,03 м/с

 

 

Время протока воды:

t≥30 с.

 

 

 

 

 

горизонтальные

t=2 ÷3,5 мин

 

 

вертикальные

5÷10 мин

 

 

Время рыхления песка до откачки

 

 

 

Количество осадка по объёму

Wпеска

не реже

 

 

 

Осадок: влажность

Впеска=60 %

 

1 раза

 

зольность (чем больше зольность,

Зпеска≥70 %

 

в

 

тем меньше органики)

 

 

 

месяц

 

объёмный вес

γпеска1,5 т/м3

 

 

 

содержание песка

d>0,25 мм

1 раз в квар-

 

рассев песка по фракциям

d=0,25 мм

тал

 

 

d<0,25 мм

 

Первич-

Продолжительность отстаивания

t=2-2,5 ч

не реже 1

ные от-

Содержание взвешенных веществ

≤150 мг/л не-

раза в декаду

стойники

после отстаивания

пол. биол.оч.

 

 

 

≤100 на пол-

 

 

 

ную биол. оч.

 

 

Скорость движения жидкости в

υ=7÷10 мм/с

не реже

 

отстойниках

 

1 раза

 

Гидравлическая нагрузка на 1 м

10-12 л/с

в

 

водослива

 

месяц

 

Влажность осадка:

 

 

 

плунжерные насосы

92-93 %

 

 

центробежные насосы

95-96 %

 

 

самотёком

93,5-95 %

 

 

Зольность осадка:

20-30 %

 

 

Объёмный вес осадка

1,1-1,18 т/м3

 

 

Содержание песка в осадке

≤5-6 % зольной

 

 

(dп≤расчётного песка песколовок)

части сухого ве-

 

 

 

щества осадка

 

 

83

 

 

Таблица 4

Технологические параметры основных элементов сооружений биологической очистки сточных вод

Тип

 

 

Значения экс-

Периодич-

сооруже-

Технологические

ность про-

плуатационных

ния

параметры

 

верки па-

 

параметров

(условия)

 

 

раметров

 

 

 

(Необхо-

Концентрация водородных ионов рН

6,5-8,5

 

димые ус-

Температура

 

 

 

ловия для

Общая концентрация растворённых

 

1 раз

биологи-

солей

 

<10 г/л

в декаду

ческой

Биохимическая потребность сточной

 

 

очистки)

воды в кислороде за 20 сут (БПК20)

< 500 мг/л

 

 

Концентрация взвешенных веществ

100-150 мг/л

 

 

Биогенные элементы на каждые 100

 

 

 

мг/л БПК20:

БПК:N:P=

100:5:1

 

 

- азот аммонийных солей

 

>5 мг/л

 

 

- фосфаты Р2О5

 

>1 мг/л

 

 

Нерастворимые масла, жиры, нефте-

 

 

 

продукты и смолы

 

отсутствие

 

 

Концентрация вредных веществ

менее ПДК

 

Аэротенки

Концентрация активного ила

от 1,5-3 до 6-8 г/л

 

(доза ила

Содержание растворённого кислоро-

2÷3 мг/л

 

должна

да в аэротенке

 

3÷4 мг/л в конце

 

быть увя-

в регенераторе

 

0,5-1 мг/л

 

зана с ра-

Иловый индекс (объём 1 мл активно-

I=60÷100 м3/г сух

1 раз в де-

ботой

го ила после отстаивания в течение

в-ва

каду

аэрацион-

30 мин, отнесённый к 1 г сухого в-

 

 

ного обо-

ва)

 

100-300[12,с.83]

1 раз

рудования

Нагрузка мг БПК на 1 г сухого в-ва в

200-500 [29,с.100]

в месяц

и вторич-

сутки{мг/(г∙сут)}

 

 

 

ных от-

Продолжительность и интенсивность

 

1 раз

стойни-

аэрации, количество активного ила,

 

в месяц

ков)

поступающего в аэротенк, и избы-

 

 

 

точного ила, кол-во воздуха, кол-во

 

 

 

растворенного О2

 

0,46-0,7 мг/г

1 раз

 

ДАИ (дегидрогеназная активность

сухого в-ва

в месяц

 

ила) – даёт возможность получить

 

 

 

быструю(< 1ч) характеристику ила.

сниж. на 20-50

 

 

Азот аммонийный после аэрации

2-5 мг/л

 

 

Нитриты

 

 

 

Вторич-

Время отстаивания

 

tотс.≥2 ч

Wф.раб./Q’

ные от-

Время хранения ила

 

tхр.≤2 ч

t=Qmax/nраб.

стойники

Протекание воды в горизонтальных,

υ=5 мм/с

 

 

рададиальных отстотйниках

υ=5 мм/с

 

 

вертикальном отстойниках

υвосх. пот=0,5 мм/с

 

 

Объём иловой камеры

 

Wил.к.

 

 

Влажность ила

 

1 раз

 

 

Вил=100-ар/10

 

Объём ила фактической влажности

в месяц

 

Wил

 

Объём ила в одном отстойнике

не реже

 

W’ил= Wил/nотс

 

Вынос ила

 

1 раза

 

 

 

 

Концентрация рециркуляционного ила

 

в декаду

 

 

84

 

 

Таблица 5 Технологические параметры основных сооружений обработки осадков

 

 

 

 

Перио-

Тип

 

Значения эксплуа-

дичность

соору-

Технологические

проверки

тационных пара-

жения

параметры

парамет-

метров

 

 

 

 

ров

 

 

 

 

Илоуп-

Объём, влажность и зольность по-

Wил, Вил, Зил

не реже

лотни-

ступающего и уплотнённого ила

 

 

1 раза

тели

Продолжительность отстаивания в

t

 

в декаду

 

радиальных

Вил=97,3 %, t=5-8 ч

 

 

флотационных

Вил=98,8 – 98,5%,

 

 

 

t=0,33-0,5 ч

 

 

вертикальных илоуплотнителях

Вил=98%, t=10-16ч

 

Метан-

Объём и температура загружаемого

 

 

Ежеднев-

тенки

осадка и ила

 

 

но

 

Объём выгружаемого субстрата

до 22 м33 –осадок

 

 

Количество выделенного газа

 

 

 

8-15 м33–ос+ил

 

 

 

6 м33 – ил

 

 

Температурный режим

мезофил, термофил

 

 

Состав газа (химический состав)

50-65 % - метана

 

 

при выходе газа <10 м33 затраты

 

 

 

 

больше, чем полученное топливо.

 

 

 

 

Удельное сопротивление осадка

 

 

 

 

фильтрации после мезофила –осадок

600-6000∙10-10

 

 

 

смесь

см/г

 

 

термофила – осадок

1400-5000∙10-10

см/г

 

 

распад органических веществ

25-55 % (зависит от

 

 

 

состава смеси)

 

 

расход промывной воды

1-5 м33 осадка

 

 

анализ иловой воды (фильтрата):

 

 

1 раз в

 

- БПК и взвешенные вещества

2-4 г/л

 

декаду

 

- летучие жирные кислоты

5-15 мг-экв/л

 

 

щелочность

65-90 мг-экв/л

 

 

азот аммонийных солей

400-800 мг/л

 

Аэроб-

Температура, Т С

10 С, Т=15-25 С

 

ные

выращивается своя микрофлора

для Т=30-40оС

 

стаби-

Удельный расход воздуха, м3/(м3∙ч)

1,4-3 зависит от типа

Ежеднев-

лизато-

 

стабилиз. продукта

но

ры

Высота стабилизатора (< 6 м)

Н=3-5 м

 

 

 

рН в процессе снижается

с 7,3-7,8 до 6,8-7

 

 

ДАИ (мг/г сух в-ва)

с 0,46-0,7 до 0,07-0,2

 

 

Зольность

28-47 %

 

 

 

Удельное сопротивление осадка

7700-5300∙10-10 см/г

1 раз в

 

фильтрации (летом –снижается, зи-

После зоны уплот-

декаду

 

мой – повышается). Хуже отдаёт вла-

нения r=50-300∙10-10

 

 

гу уплотнённый в гравитационных

см/г

 

 

 

уплотнителях активный ил

 

 

 

 

Иловая вода, направляемая в аэро-

100 мг/л

 

 

 

тенки БПК

 

 

 

ХПК

360-670 мг/л

 

 

взвешенные вещества

200-400 мг/л

 

 

85

 

 

 

Окончание табл. 5

Тип

 

 

 

 

Периодич-

соору-

Технологические

 

Значения эксплуа-

ность про-

жения

параметры

 

тационных пара-

верки па-

 

 

 

 

метров

раметров

Иловые

Толщина слоя

 

 

0,2-0,3 м и на 0,1 м

1 раз в

пло-

 

 

 

ниже оградит. вал.

месяц

щадки

Периодичность напуска

 

20-30 сут

 

 

Влажность исходного осадка

 

Не реже 1

 

обезвоженного осадка

≤80-85 %

раза в де-

 

Надиловая вода по взвешенным в-вам

≤2-3 г/л

каду

 

Механическое обезвоживание осадков

 

вакуум-

Рабочее давление: сырой осадок

0,4-0,5 м.рт.ст

 

фильтр

 

уплотнённого ила

0,3-0,4 м.рт.ст

 

 

 

смеси ила+осадка

0,5 м.рт.ст

1

 

Средняя продолжительность работы

Т=12-16 ч/сут пер.

раз

 

 

 

 

Т=18-22 ч/сут непр.

в

 

Расход воздуха на линии: вакуума

0,5 м3/(м2∙мин)

смену

 

 

сжатого воздуха

0,1-0,2 м3/(м2∙мин)

 

 

Производительность при Wи=93-94 %

А=30-35 кг/(м2∙ч)

 

 

 

Wи=96-97 %

А=15-17 кг/(м2∙ч)

1 раз в

 

Влажность осадка после вакуум-

75-80 %

смену

 

фильтра

 

 

 

 

 

Взвешенные вещества и БПК дренаж-

 

1 раз в

 

ной воды

 

 

 

декаду

Цен-

Число оборотов ротора

 

6-12 об/мин

1

трифу-

Количество

обрабатываемого и

Qк=Q ∙Co/Cк

раз

ги

обезвоженного осадка

 

При повышении

в

 

Влажность,

зольность

исходного

зольности исход-

смену

 

продукта

 

 

ного осадка на ка-

 

 

 

 

 

ждые 10 % Вл кека

 

 

 

 

 

уменьшается на 2-

 

 

 

 

 

2,5 %

 

 

Влажность, зольность кека

 

68-75 %

 

 

Влажность фугата

 

99,8-99,75 %

 

 

Зольность фугата

 

 

 

 

Количество фугата

 

Qф=Q(1-Э∙Co/Cк)

1 раз в

 

Эффект задержания сухого в-ва

Э= Скоф)/

декаду

 

БПКотст.жидкости

при

обработке

ок - Сф)]

 

 

- сброженного осадка

 

1000-2000 мг/л

 

 

- смеси осадка и избыточного ила

200-300 мг/л

 

Терми-

Количество, влажность и зольность

Висх=80 %

1 раз в

ческая

сырого и высушенного осадков

Ввых=20-50 % о

смену

сушка

Температура топочных газов на вхо-

tдым. газов=700-900 С

 

осадка

де в сушильное устройство

 

 

 

Температура топочных газов на вы-

при В=30-25 %

 

 

ходе (связана с требуемой влажно-

tгаза=200-250 оС

 

 

стью сухого продукта)

 

при В=50-40 %

 

 

Расход топлива (абсолютный на ед.

tгаза=150-180 оС

 

 

 

 

 

продукции)

 

 

55-60 кг/м3 объёма

 

 

Производительность сушильного аг-

 

 

регата

 

 

сушилки

 

 

Расход электроэнергии, пара, воды

 

 

 

 

 

86

 

 

7.5.ОСНОВНЫЕ НЕДОСТАТКИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ КАНАЛИЗАЦИИ

Ошибки эксплуатации отрицательно влияют на работу очистных сооружений и эффект очистки стоков станцией. Еще в 70-е годы А.З. Евилевич [9] в качестве наиболее существенных ошибок называл неравномерное распределение сточных вод по элементам сооружений и отсутствие контроля за распределением воды. Дополним его замечания своими наблюдениями за эксплуатацией двух десятков станций:

Несвоевременные выполнение лабораторных анализов, контроль расходов поступающих сточных вод.

Это приводит к бесконтрольной работе всех сооружений, технологические параметры не выдерживаются (например, при уменьшении расходов стоков может возникнуть потребность в отключении некоторых элементов сооружений, в противном случае перед решётками может выпадать в канале песок, который приводит к поломке и истиранию зубьев граблей и других металлических частей решётки).

Неэффективная работа песколовок приводит к попаданию песка расчёт-

ной гидравлической крупности в осадок первичных отстойников.

При этом истираются металлические части ферм при сборе осадка, содержащего песок, обтачиваются колёса насосов, а следовательно, изменяются характеристики насосного оборудования.

Если такой осадок подаётся в стабилизаторы, то сокращается рабочая зона этих сооружений, а следовательно, изменяются технологические параметры их эксплуатации. Например, метантенки типовые «закисают» и «вскипают», что приводит к их разгермитизации. Такие сооружения не подлежат ремонту.

Если осадок с высоким содержанием песка подаётся на центрифуги, то также изменяются и технологические параметры аппаратов за счёт истерания движущихся частей.

Неэффективная работа первичных отстойников по причинам:

несвоевременного сбора и удаления осадка, приводящего к загниванию осадка и вторичному загрязнению сточных вод продуктами распада органических веществ;

нескорректированности графика удаления осадка с изменениями технологического процесса, например при отключении отстойников на ремонты и т.п.;

низкого коэффициента объёмного использования за счёт несовершенства конструкции.

Неэффективная работа сооружений биологической очистки из-за:

плохого барбатажа сточных вод в аэротенках;

низкого содержания кислорода в подаваемом в аэротенки воздухе;

87

неверного подбора технологических параметров биологической очистки (доз ила в регенераторе, в аэротенке, процент регенерации, химического состава стоков по БПК, азоту и фосфору);

неподдержания биоценоза активного ила, недостаточного контроля за основными и индикаторными микроорганизмами активного ила;

несоответствия процента рециркуляции ила, подаваемого в аэротенки, изменениям притока сточных вод;

неотрегулированных окон илососов во вторичных отстойниках;

несовершенства конструкции вторичных отстойников.

Неэффективная работа сооружений стабилизации осадков из-за:

изменения соотношения ила и осадка в подаваемой смеси по причине изменения параметров работы первичных отстойников и сооружений биологической очистки при неравномерном поступлении на очистку сточных вод;

ведения процесса анаэробного сбраживания в типовых метантенках (двух фаз - кислой и щелочной в одной ёмкости);

залповых поступлений холодного продукта на стабилизацию;

отсутствия предварительного подогрева подаваемого продукта;

неэффективного перемешивания исходных продуктов с микрофлорой стабилизатора;

недостатка питательной среды (витамины, микроэлементы, АТФ) для поддержания жизнедеятельности микроорганизмов.

Неэффективная работа иловых площадок из-за:

естественного основания площадок;

загрязнения подземных водоносных горизонтов болезнетворными микроорганизмами, ионами тяжёлых металлов и т.п.;

несвоевременного удаления осадка и его расслаивания.

7.6. ИНТЕНСИФИКАЦИЯ РАБОТЫ СУЩЕСТВУЮЩИХ СООРУЖЕНИЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

Находящиеся в эксплуатации ОСК с ростом городов принимают в 1,5- 2 раза больше сточных вод, чем предусмотрено проектом.

Анализ значительного числа факторов, влияющих на эффективность и производительность очистных сооружений во многих регионах России и других стран СНГ, позволил определить способы повышения мощностей существующих очистных станций за счёт скрытых резервов:

1)равномерности поступления расхода и загрязнений очистку;

2)улучшения гидравлических характеристик отдельных элементов очистной станции;

88

3)рационального подбора оборудования (например, насосов, компрессоров, ферм), времени движения ферм отстойников, обеспечивающих своевременный и качественный сбор и удаление осадков и илов и т.п.

При грамотной реконструкции существующих сооружений, направленной на повышение их производительности и эффективности, возможно добиться на существующих площадях улучшения качества очистки.

В качестве устройства по выравниванию расходов и концентраций загрязнений рекомендуется после решёток устанавливать усреднительнакопитель, обеспечивающий стабильность работы станции и позволяющий применить АСУ ТП.

Основная идея создания новых элементов и конструкций сооруже-

ний – каждое сооружение должно максимально удалять свой вид загрязнений, быть более надёжным в эксплуатации, позволять изменять параметры эксплуатации.

Сотрудниками кафедры гидравлики, водоснабжения и водоотведения ВГАСУ разработаны новые конструкции сооружений и их элементов, позволяющие повысить производительность и эффективность их работы, снизить капитальные затраты на дополнительное строительство традиционных ёмкостей и эксплутационные затраты на поддержание требуемых технологических режимов.

7.6.1. Механическая очистка

Усреднитель – накопитель

выравнивает расходы и концентрации загрязнений, устанавливается после решёток, позволяет применять АСУ ТП (патент РФ № 2138317, Бюл. № 27, 27.09.1999).

а)

Рис. 13. Резервуар – накопитель патент RU 2138317 C1

89

б)

1

– прямоугольный корпус; 2

– входной патрубок;

3

– камера для усредненного

расхода сточных вод;

4

– выходной патрубок; 5 - отстойная камера; 6 – бар-

ботёр; 7 - трубопровод подачи сжатого воздуха; 8 – перегородка; 9 – переливная выдвижная стенка; 10 – поплавок; 11 – направляющие; 12 – ролики; 13–приямок для осадка; 14–циклонная смесительная насадка; 15–входной патрубок подачи осадка; 16– трубопровод; 17 – трубопровод технической воды для гидроразмыва осадка; 18 – гидроэлеватор; 19 - паплавковый датчик уровня воды; 20 – блок управления; 21 – привод; 22 – вентиль; 23 – уплотнитель в виде резиновой полосы; 24 – корпус циклонной насадки с открытой нижней частью; 25 – лопаточные завихрители; 26 – верхняя стенка с отверстием

Рис. 14. Резервуар – накопитель сечения 1-1 и 2-2, узел Б

Решётки (а.с. СССР №№ 992674, 1142457, 1274719)

преимущества:

1)загрязнения не продавливаются, исключается расклинивание пластин при установке пластин под углом 30-45о к продольной оси;

2)сокращаются металлозатраты и толщина прутьев до 4-5 (вместо 10)

мм;

3)в 1.5-2 раза повышается количество задержанных загрязнений, за счёт увеличения давления и изменения скорости движения потока в прозорах;

4)позволяет задержать даже нитевидные отбросы.

Песколовки (а.с. СССР №№ 980767, 990684, 1089218, 1176910, 1247350, 1274722, полезная модель № 15990)

-грядовое днище позволяет регулировать интенсивность отмыва органических веществ от песка за счёт угла наклона колосников на 35-60о.

-распределительное устройство на входе (жалюзийная решетка) позволяет:

а) уменьшить габариты песколовки или количество рабочих секций; б) повысить надёжность эксплуатации и эффективность работы; в) облегчить изменение технологических параметров.

90