Назначение и область применения
Канализационные очистные сооружения в комплектно-блочном исполнении производительностью 7000 м3/сутки предназначены для полной биологической очистки бытовых и близких к ним по составу сточных вод систем канализации жилых застроек и промышленных предприятий г. Арск.
1.2 Краткое описание объекта
Канализационные очистные сооружения в комплектно-блочном исполнении производительностью 7000 м3/сутки разработаны в 1987 году Научно-исследовательским и проектно-конструкторским институтом по комплектно-блочному строительству Главного технического управления Миннефтегазстроя СССР и изначально предназначался для очистки сточных вод систем канализации городов, поселков, промышленных предприятий расположенных в районах Западно-Сибирского нефтегазового комплекса. На основе данной работы проектной конторой ТАТЖИЛРЕМПРОЕКТ МЖКХ ТАССР был разработан экспериментальный проект «Очистные сооружения в г.Арск производительностью 7000 м3/сутки», на основании которого было осуществлено строительство, при этом были учтены все проектные изменения, вызванные привязкой к территории.
Эксплуатация очистных сооружений начата в 1989 году [1].
1.3 Технология очистки сточных вод на ооо «Водоканал-Сервис»
Канализационные очистные сооружения предназначены для полной биологической очистки бытовых и близких к ним по составу сточных вод систем канализации жилых застроек и промышленных предприятий г. Арск.
«Водоканал-Сервис» предусматривает последовательную механическую, биологическую и химическую очистку смеси хозяйственно-бытовых и близких к ним промышленных сточных вод (технологическая схема очистки) с концентрацией БПКполн и взвешенных частиц на входе в сооружения 200 мг/л. Механическая очистка производится на решетках-дробилках и тангенциальных песколовках. Биологическая очистка осуществляется в аэротенках с доведением концентрации БПКполн и взвешенных веществ до 15 мг/л. При повышенных требованиях к очистке сточных вод предусматривается глубокая очистка сточных вод на фильтрах с плавающей загрузкой с доведением концентрации БПКполн до 6 мг/л и взвешенных веществ до 4,5 мг/л. Избыточный ил, образующийся в процессе очистки, стабилизируется, обезвреживается и после механического обезвоживания вывозится в отвал. На предприятии осуществляется химическое обеззараживание осветленной сточной воды, перед выпуском в водоем, путем её хлорирования.
Канализационные очистные сооружения представляют собой единый технологический поток, сырьем которого является загрязненная сточная вода, представляющая собой в большей или меньшей степени загрязненные в результате использования бытовые и производственные сточные воды, содержащие отбросы или отработанное тепло, а также отличающийся изменившимися в отрицательную сторону физическими и биологическими свойствами. Конечным продуктом данного технологического потока является сточная вода, которая сбрасывается в реку Казанка и твердый осадок, вывозящийся в отвал.
Очистные сооружения включают в себя следующие основные сооружения и оборудование (см. генплан), представленные на схеме 1.1:
1. Канализационная насосная станция (КНС).
2. Блок решеток-дробилок.
3.1-3.3 Резервуар для очистки сточных вод (аэротенк) с расположенным в нем песколовкой и вторичным отстойником.
4. Контактные резервуары.
5. Блок фильтров с плавающей загрузкой.
6. Резервуар для обработки осадка.
7. Центрифуги.
8.Теплообменник.
9. Воздуходувки.
10. Малая КНС.
11. Песковые площадки.
12. Иловые площадки.
13. Резервуар для промывной воды.
14. Газовая котельная.
15. Хлораторная.
16. Производственно-бытовое здание.
Механическая очистка сточной воды
Бытовые и производственные сточные воды по самотечному коллектору поступают на канализационную насосную станцию(1), которая имеет подземную часть, запроектированная на глубину заложения подводящего коллектора 4м. Подземная часть разделена на два отсека, в одном отсеке расположен приемный резервуар объемом 50м3, в другом машинный зал. В машинном зале размещены основные фекальные насосы ФГ 216/24 с электродвигателями и необходимая арматура. Подводящий трубопровод оборудован решеткой для задержания мусора, состоящий из наклонно установленных параллельных, металлических стержней, укрепленных на металлической раме. В каждую смену необходимо снимать задержанный на ней мусор и отбросы.
Сточные воды от насосной станции по напорному трубопроводу поступают в приемную камеру решеток-дробилок(2). Решетки-дробилки служат для задержания и измельчения крупных загрязнений. Принцип действия решетки дробилки заключается в следующем. Сточная вода поступает на вращающийся барабан со щелевыми отверстиями. Мелкие фракции отбросов вместе с потоком сточной воды проходит через щелевые отверстия внутрь барабана далее вниз на выход из решетки-дробилки. Крупные фракции отбросов задерживаются на перемычках между щелевыми отверстиями барабана, которые составляет как бы круглую решетку, и транспортируется при вращении барабана к трепальным гребням.
Измельчение отбросов, осуществляемые при взаимодействии поочередно подходящих резцов, закрепленных на барабане, с режущими кромками трепальных гребней, установленных неподвижно, происходит по принципу работы гильотинных ножниц, а измельчение, осуществляемое при взаимодействии режущих пластин с трепальными гребнями по принципу работы параллельных ножниц. Измельченные отбросы подхватываются водой и проходят сквозь щелевые отверстия внутрь барабана в общем потоке.
При эксплуатации решеток-дробилок необходимо периодически исследовать состояние всех узлов и механизмов. Своевременно выявлять и устранять неполадки. При ремонте рабочей КРД-40 следует запускать резервную, установленную рядом.
После этого стоки поступает в распределительную камеру, из которой по самотечным трубопроводам направляются в резервуары для очистки сточных вод на стадию механической очистки с помощью песколовок. Песколовки приняты тангенциальными с удалением песка и других минеральных примесей при помощи эрлифта на песковые площадки. В таких песколовках возникает поступательно-вращательное движение воды, при котором осаждается песок и минеральные частицы диаметром более, 0,1 -0,15 мм, плотностью 1,5 г/см3 и более, но при этом органические частицы не оседают.
Биологическая очистка сточной воды
Биологическая очистка сточных вод осуществляется в аэротенке-смесителе. Сточная вода поступает из тангенциальной песколовки через выпускную трубу, проведенную в центр аэротенка. Рабочая глубина аэротенка принята равно 9 м из условия наиболее полного использования объема стального типового резервуара. Аэротенк оборудован системой эрлифтной аэрации, обеспечивающей насыщение иловой смеси кислородом воздуха и её активное перемешивание при использование воздуходувок рабочим давление 8 м.в.ст. Продолжительность аэрации при дозе ила в аэротенке 1,5 кг/л 8 ч. Удельный расход на аэрацию 10,1 м3/ м3, потребный расход воздуха на аэрацию 4808 м3/ч.
В аэротенке очистка сточных вод осуществляется за счет биологического окисления в аэробных условиях органических загрязнений стоков. Процесс этот, по своей сущности, природный и его характер одинаков для процессов, протекающих в водоеме осуществляется сообществом микроорганизмов, биоценозом (активный ил), включающий множество различных бактерий, простейших и ряд более высокоорганизованных организмов - водоросли, грибов и т.д., связанных между собой в единый комплекс, сложными взаимоотношениями. Главенствующая роль в этом сообществе принадлежат бактериям, количество которых варьируется от 106 до 1014 клеток на 1 г сухой биомассы. Число родов бактерий может достигать 5-10, число видов 10-100.
В аэробных условиях, при благоприятной обстановке в сообществе микроорганизмов развиваются простейшие, представленные числом видов от 1 до 15-30.
Также среди бактерий в очистных сооружениях сосуществуют гетеротрофы и автотрофы, причем преимущественное развитие, та или иная группа, приобретает в зависимости от условий работы системы. Эти две группы бактерий отличаются по своему отношению к источнику углеводородного питания. Гетеротрофы в качестве источника углерода применяют готовые органические вещества и перерабатывают их для получения энергии и биосинтеза клетки. Автотрофные организмы для синтеза клетки потребляют неорганический углерод, а энергию получают либо за счет фотосинтеза, используя энергию света, либо за счет хемосинтеза путем окисления некоторых неорганических соединений, например аммиака, нитратов, сероводорода.
Обеззараживание сточных вод (химическая очистка)
ООО «Водоканал-Сервис» предусматривает обеззараживание сточной воды путем её хлорирования, с целью уничтожения содержащихся в них патогенных микроорганизмов и устранения опасности заражения водоема микробами при спуске в него очищенных сточных вод. Хорошо известно, что вода может быть источником распространения таких тяжких заболеваний как холера, амебиаз, брюшной тиф, паратифы, дизентерия, гастроэнтерит, туберкулез, диарея и т.п. Естественно, что профилактика этих заболеваний является одной из важнейших проблем в комплексе санитарно-гигиенических мероприятий.
При обеззараживание сточной воды хлорированием основное технологическое требование сводится к тому, чтобы в обеззараживаемой воде концентрация активного хлора сохранялось не менее 1,5 мг/л. При столь высокой остаточной дозе санитарный эффект обеззараживания составляет 100%. Оценку степени санитарной обработки сточной воды производят по коли-индексу (количеству бактерий группы кишечной палочки содержащийся в 1 л очищенной воды) или по коли-титру (объему воды в мл в которой содержатся одна кишечная палочка).
Чтобы в обработанной воде оставалось 1,5 мг/л неиспользованного хлора по санитарным нормам расчетную дозу активного хлора рекомендуется принимать:
- для сточной воды прошедшей только механическую очистку 10 мг/л;
- после неполной биологической очистки 5 мг/л;
- после полной биологической очистки 3 мг/л.
Эффективность обеззараживающего действия зависит от ряда факторов связанных с биологическими особенностями микроорганизмов, бактериальными свойствами действующих препаратов, состоянием водной среды и условиями в которых осуществляется обеззараживание. Бактерицидная эффективность находится в прямой зависимости от продолжительности контакта, возрастая с увеличением длительности действия хлора.
Очищенная и продезинфицированная вода из контактных резервуаров по самотечному трубопроводу сбрасывается в реку Казанка.
Р. Казанка
Схема 1.1 Канализационные очистные сооружения в г.Арск.