10 Вибір основного технологічного обладнання
Для успішного виконання процесу очищення побутових стічних вод, у відповідності з обраною технологічною схемою використовують наступне устаткування. Споруди механічного очищення – решітки, пісковловлювачі, первинні відстійники. Споруди біохімічного очищення – аеротенки з регенератором. Також для відокремлення очищеної води від активного мулу застосовують вторинні відстійники. І наприкінці використовують споруди для знезараження – контактні резервуари.
10.1 Решітки
Решітки необхідні для затримання великих забруднень, що містяться у стічній воді.
На очисних спорудах м.Селидове встановлена решітка з ручним видаленням забруднень. В дипломному проекті передбачається провести реконструкцію з заміною решітки з ручним видаленням забруднень на решітку-дробарку. Ця реконструкція обумовлена рядом переваг: компактність, можливість повної автоматизації процесу і більш кращими санітарними умовами, так як практично повністю виключається контактування обслуговуючого персоналу з відкидами [3].
При застосуванні решіток-дробарок подрібнення вловлених відходів відбувається під водою.
Вітчизняна промисловість випускає решітки-дробарки марки РД та круглі решітки-дробарки марки КРД. Решітки-дробарки типу РД (рис.10.1) складаються з щілинного барабану, що обертається, з ріжучими пластинами і різцями, нерухомого корпусу з трепальними гребнями і приводного механізму. Подрібнення відкидів відбувається при взаємодії пластин і резців з трепальними гребнями корпусу.
1 – щілинний барабан; 2 – приводний механізм; 3 – відвідний дюкер
Рисунок 10.1 – Решітка-дробарка РД [12]
Стічні води до решіток-дробарок надходять самопливом. Вони підводяться по каналу, що розділяється при підході до решіток на два окремих лотка, в кожному з яких встановлена решітка-дробарка.
На решітках-дробарках крупні відкиди затримуються, подрібнюються і разом із водою через дюкери прямують у відводні лотки і далі у загальний канал.
На лотках до решіток-дробарок і після них встановлені щитові затвори з електроприводами для вимикання резервної решітки-дробарки при роботі основної.
При підвищенні рівня води в лотках, у випадку вимкнення робочої решітки-дробарки або її засмічування, автоматично вмикається резервна решітка-дробарка [3].
Основні характеристики решіток-дробарок наведені в таблицях [3].
10.2 Піскоуловлювачі
Піскоуловлювачі призначені для видалення зі стічних вод піску та інших мінеральних домішок крупністю фракцій більш 0,25 мм.
В даній технологічній схемі представлені два піскоуловлювача з круговим рухом рідини.
Цей піскоуловлювач являє собою круглий резервуар конічної форми з переферійним лотком для протікання стічної води (рис.6.2). Увесь вловлений осад провалюється крізь щілину в частину для осаду. Для вивантаження осаду достатньо гідроелеватору.
1 – кільцовий жолоб; 2- осадовий конус; 3 – підвідний канал; 4 – відвідний канал
Рисунок 10.2 – Горизонтальний пісковловлювач з круговим рухом рідини [12]
При експлуатації пісковловлювачів необхідно:
забезпечувати рівномірне розподілення стоків на пісковловлювачі;
підтримувати швидкість в пісковловлювачах в межах від 0,3 м/с (при максимальному притоці) до 0,15 м/с (при мінімальному), шляхом вмикання або вимикання з роботи другого пісковловлювача;
контролювати час перебування стоків в пісковловлювачах (не менше за 30 с).
При ефективній роботі пісковловлювачів відсоток затримання піску фракціями 0,25 мм складає 20 % [11].
10.3 Первинний відстійник
Наступним апаратом після пісковловлювачів є первинний відстійник. Він призначений для видалення завислих речовин зі стічної води.
За напрямом руху потоку води первинні відстійники поділяють на вертикальні, горизонтальні і радіальні.
В даній технологічній схемі представлений первинний вертикальний відстійник з центральним впуском води (рис.10.3). Цей відстійник являє собою круглий в плані резервуар з конічним днищем, в яких потік прояснювальної води рухається у вертикальному напрямку. Стічна вода, що потрапила до відстійника, спускається вниз по центральній раструбній трубі, відбивається від конусного відображуючого щита і надходить у зону прояснення. При цьому відбувається флокуляція часток, при чому ті з них, гідравлічна крупність яких більша за швидкість вертикального потоку, випадають в осад. Прояснена вода збирається периферійним збірним лотком, а жирові речовини, що спливають збираються кільцевим лотком.
1 – центральна труба; 2 – зона відстоювання; 3 – осадова частина; 4 – відображуючий щит; 5 – периферійний збірний лоток; 6 – кільцевий лоток; 7 – видалення осаду
Рисунок 10.3 – Вертикальний відстійник з центральним впуском
Ефект прояснення у цьому відстійнику складає 50 %, кількість завислих речовин при цьому не повинна бути більшою за 100 мг/дм3.
Перевагами цього типу відстійника є простота конструкції і зручність в експлуатації, а недоліком – велика глибина споруд [12].
10.4 Аеротенк
Головним апаратом длля біологічного очищення є аеротенк. Аеротенк - залізобетонний аерований резервуар, в якому процес очищення стічних вод здійснюється по мірі протікання через нього суміші стічних вод і активного мулу.
Застосовувані аеротенки поділяються на: за структурою потоку - аеротенки-витискувачі, аеротенки-змішувачі та аеротенки з розосередженим впусканням стічної рідини (проміжного типу); за способом регенерації активного мулу - аеротенки з окремо розташованими або суміщеними регенераторами мулу; за навантаженням на активний мул - високонавантажувані (для неповної очистки), звичайні і низьконавантажувані (з продовженою аерацією); за кількістю ступенів – одно-, двох-, і багатоступінчасті; стосовно введення стічних вод - проточні, напівпроточні, з перемінним робочим рівнем, контактні; за типом аерації - з пневматичною, механічною, комбінованою гідродинамічною або пневмомеханічною [13].
В даній схемі представлений аеротенк витиснювач з регененратором. В цих аеротенках коридори відокремлені один від одного продольними перегородками, що не доходять до однієї з торцевих стін. В торцах аеротенку розташовані канали для впускання і відведення стічних вод. Особливістю процесу, що протікає в аеротенках-витиснювачах є зміна концентрації забруднюючих речовин в стічних водах і швидкості очищення по довжині аеротенка. окислювальний процес в аеротенку відбувається неравномірно: на початку аеротенка – швидше, а по мірі наближення до кінця і зменшення кількості субстрату – повільніше [14].
В результаті розрахунків у корсовому проекті був прийнятий аеротенк за типовим проектом 901-2-178 (табл.5.2 [15]) з проектною довжиною секції 32 м, об’ємом однієї секції 2070 м3 .
В даному аеротенку-витиснювачі передбачена регенерація активного мулу. Ступінь регенерації складає 25 %, тобто під регенератор відводиться один коридор аеротенку.
Для підтримання активного мулу у завислому стані і забезпечення мулової суміші киснем, необхідним для протікання процесів життєдіяльності мікроорганізмів по окисленнюорганічних речовин, її безперервно аерують. В аеротенках-витискувачах аератори розташовують нерівномірно відповідно до зниження забруднень. Приймається пневматична система аерації з дрібнобульбашковими аераторами. Розрахована кількість аераторів – 189.
Під час експлуатації аеротенку необхідно цілодобово:
забезпечувати концентрацію розчиненого кисню 2-6 мг/дм3;
підтримувати задану концентрацію активного мулу 1,5-3 г/ дм3;
контролювати час перебування стоків в аеротенку, який не повинен бути меншим за 12 годин [11].
10.5 Вторинний відстійник
В технологічній схемі після відділення біологічного очищення розташовуються вторинні відстійники. Вони служать для відокремлення активного мулу від очищеної води. Якість роботи вторинних відстійників, що є завершаючим етапом очищення стічних вод на станціях аерації, в значному ступені визначають ефективність роботи КОС вцілому.
На КОС м.Селидове експлуатуються вторинні радіальні відстійники. Конструкція цих відстійників представлена на рисунку 10.4.
1 – подача мулової суміші; 2 – збірний лоток очищеної води; 3 – видалення активного мулу; 4 – мулосос; 5 – розподільний кожух
Рисунок 10.4 – Вторинний радіальний відстійник
Мулова суміш підводиться до центрального розподільного пристрою – конічного раструбу всередені металічного циліндру. Проясна вода збирається в кільцевий жолоб по периметру відстійника. Активний мул видаляється самопливом під гідростатичним тиском крізь щілі рухомого мулососу в мулову камеру з регульованим водозливом [12].
При експлуатації вторинних відстійників необхідно:
контролювати час перебування стічниої рідинису відстійниках, який повинен бути не меншим ніж дві години;
забезпечувати рівномірне навантаження на відстійники, попереджуючи підвищений винос завислих речовин [11].
10.6 Контактні резервуари
Останнім апаратом для очищення побутових стоків перед скиданням їх у водойми є контактні резервуари. Вони використовуються для знищення збудників інфекційних захворювань у воді за допомогою хлору або іншого дезинфекуючого агенту.
Установка для знезараження стічних вод хлором складається з хлораторної, змішувачів та контактних резервуарів. У хлораторній встановлюють хлоратори для отримання хлорної води. Для змішування хлорної води зі стічною використовують змішувачі.
На очисних спорудах м.Селидове як контактні резервуари використовують чотири прямокутних у плані відстійника. Дезинфікуючим агентом служить газоподібний хлор. Доза хлору становить 3 мг/дм3. В дипломній роботі планується провести заміну хлоруючого агенту з хлору на гіпохлорит натрію.
Тривалість контакту хлору зі стоками складає 30 хвилин. При цьому контакті відбувається також часткова коагуляція дрібних завислих речовин і їх осад в контактних резервуарах. Вологість осаду складає близько 96 %, а видалення осаду відбувається під гідростатичним тиском. Осад потім прямує на мулові майданчики для зневоднення [3].
Ефективність знезараження в контактних резервуарах контролюєтьсяя за величиною залишкового хлору і складає 1,5 мг/дм3[3].