3.10. Обґрунтування технологічної схеми очисної станції

Розробку технологічних схем очисних станцій слід виконувати на підставі норм, правил, нормативних указівок та досвіду експлуатації діючих споруд [1—3, 11].

При проектуванні та реконструкції систем водовідведення й очищення стічних вод великих міст або регіонів у цілому необхідно прагнути до:

• централізованих схем;

• зменшення кількості та збільшення потужності очисних станцій;

• їх модернізації та укрупнення;

• проектування районних систем каналізації з єдиними великими очисними станціями.

Вибір складу очисних споруд являє собою складне техніко-економічне завдання і залежить від витрат стічних вод, необхідного ступеня очищення, вибраного методу обробки та використання осадів, а також від місцевих умов:

— розміру відведеної площі для очисних споруд: найменша площа необхідна для очищення стічних вод та збезводнення осаду в штучно створених умовах (аеротенках та біофільтрах, спорудах механічного збезводнення осаду). Найбільша — для очищення стічних вод і знезараження осадів в умовах, близьких до природних, — на полях зрошення і фільтрації та мулових майданчиках відповідно (табл. 3.3);

— наявності електроенергії (застосування аеротенків) або місцевих фільтрувальних матеріалів (для завантаження біофільтрів).

Рис. 3.1. Схема розташування споруд і обробки осаду станції біологічного очищення стічних вод в аеротенках і обробки осаду:

1— ґрати; 2 — дробарка; 3 — пісколовка; 4 — піскові бункери; 5 — вимірювач витрати; б —первинні відстійники; 7—аеротенки; 8 —вторинні відстійника; 9 — мулоущільнювач; 10 — контактні резервуари; 11 — хлораторна; 12 — метантанк; 13 — машинне відділення; 14 — котельна; 15 — газгольдери; 16 — збезводнення зброджевого осаду.

—рельєфу місцевості: рівна площа з перепадом 6—8 м між надходженням та виходом стічних вод потрібна у схемі з аеротенками, 10—12 м — з біофільтрами;

Взаємне розташування споруд повинне враховувати можливість будівництва за чергами, а також розширення станції очищення. При проектуванні слід передбачати можливість блокування споруд та розумного зменшення числа експлуатаційних одиниць шляхом збільшення їх потужності.

При проектуванні очисних споруд передбачається влаштування пристроїв: для рівномірного розподілу стічних вод між окремими спорудами, для спорожнення споруд для ремонту, для аварійного скиду стічних вод, для заміру стічних вод, оса-ду та активного мулу, витрати повітря, пари, газу.

Таблиця 3.3

Орієнтовні розміри площ для станцій очищених стічних вод, га

Середньодобова витрата стічних вод, тис.м3/добу	Очищення стічних вод
	Механічне	Біологічне
		3 біофільтрами	3 аеротенками	На полях зрошення комунального типу
5	0,5 – 0,7	2 – 3	1– 1,25	100 –160
10	0,8 – 1,2	4 – 6	1,5 – 2,0	200 – 300
15	1,0 – 1,6	6 – 9	1,85 – 2,5	300 – 450
20	1,2 – 1,8	8 – 12	2,2 – 3,0	400 – 600
ЗО	1,6 – 2,5	12 – 18	3,0 – 4,5	600 – 900
40	2,0 – 3,2	16 – 24	4,0 – 6,0	800 – 1200
60	2,5 – 3,8	20 – 30	5,0 – 7,5	1000 – 1500
75	3,75 – 5,0	30 – 45	7,5 – 10,0	1500 – 2250
100	5,0 – 6,25	40 – 60	10,0 – 12,5	2000 – 3000

На території станції розташовуються також котельня, майстерні, повітродувна станція, гараж, адміністративний корпус, лабораторія та ін.

Технологічна схема повного біологічного очищення стічних вод та обробки осаду в штучних умовах при витраті стічних вод від населеного пункту 50—70 тис. м³/добу включає в себе послідовно (рис. 3.2):

— механічне очищення з механізованими ґратами, піскоуловлювачами з коловим рухом води, первинними радіальними відстійниками;

— біологічне очищення на аеротенках із розосередженою подачею стічної води та пневматичною аерацією і вторинними радіальними відстійниками;

— дезінфекцію очищених стічних вод УФ-випромінюванням або рідким хлором, куди увійдуть хлораторна, змішувач Паршаля та контактні резервуари.

Для обробки осадів стічних вод передбачається:

— зброджування сирого осаду та активного мулу в метантенках при мезофільному режимі;

— механічне збезводнення суміші осадів на центрифугах (або вакуум-фільтрах), термічне сушіння та використання висушеного осаду в сільському господарстві.

На очисних спорудах повинні бути передбачені системи автоматизації для забезпечення роботи технологічного обладнання в оптимальному режимі та високої якості очищення стічних вод. На великих очисних спорудах функціонують автоматизовані системи управління технологічними процесами (АСУ ТП). Централізовані диспетчерські управління з автоматизованою системою, оснащеною засобами телемеханіки, забезпечують:

• централізацію контролю та управління роботою очисних споруд;

• підвищення надійності їх роботи та оперативного контролю;

• створення оптимальних умов роботи споруд.

Рис. 3.2. Технологічна схема очищення стічних вод та обробки осаду:

1 — камера гасіння напору; 2 — будівля ґрат; 3 — горизонтальні пісколовки з коловим рухом води; 4 — аварійна камера; 5 — розподільча чаша; 6 — первинні радіальні відстійники; 7—аеротенки; 8 — вторинні радіальні відстійники; 9 — камера; 10 — змішувач-лоток Паршаля; 11 — контактні резервуари; 12 — піско­ві бункери; 13—насосна станція сирого осаду; 14 - повітродувна станція; 15 — розподільча камера; 16 — ерліфт; 17 — мулоущільнювачі; 18 — насосна станція, перекачування технічної води та осаду із контактних резервуарів; 19 — насосна станція дренажних вод; 20 — приймальний резервуар дренажних вод; 21 — цех механічного збезводнювання осаду; 22 — резервуар для суміші осадів зброджених та із контактних резервуарів; 23 — насосна станція метантенків; 24 — метантенки; 25 — резервуар для суміші сирого осаду та ущільненого активного мулу; 29—котельна; 27—хлораторна; 28 — мулові майданчики; 29 — майданчик дня складування збезводненого осаду; 30 — газовий кіоск; 31 — газгольдери.

Умовні позначки: К1 — неосвітлені стічні води; К2 — освітлені стічні води; КЗ — очищені стічні води; К4 — трубопровід сирого осаду; К4Н — напірний тру­бопровід сирого осаду; К5 — трубопровід активного мулу; К6 — трубопровід цир­куляційного активного мулу; К7—трубопровід надлишкового мулу; К8 — трубопровід ущільненого активного мулу; К9 — трубопровід суміші осадів на зброджування; К10 — трубопровід зброджуваного осаду; К11 — трубопровід суміші осадів на збезводнення; К11Н— напірний трубопровід суміші осадів на мулові майданчики; К12 — трубопровід фугату; К12Н — напірний трубопровід фугату; КІЗ — трубопровід аварійного скиду стоків; К14—осад іа контактних резервуарів; К14Н—напірний трубопровід осаду іа контактних резервуарів; К15 — трубопровід мулової рідини із мулоущільнювачів; К15Н — напірний трубопровід мулової рідини; К16 — піскопровід; К17 — зливні води від піскових бункерів; К18 - трубопровід дренажних вод від очисних споруд; К19 — трубопровід дренажних вод від мулових майданчиків; КI9Н — напірний трубопровід дренажних вод; В — трубопровід технічної води; ВН — напірний трубопровід технічної води; Т — теплотраса; СВ — стисле повітря; П — гаряча пара; Г — газ; X — хлоропровід.

Диспетчерське управління може бути побудоване за одно- чи двоступінчастою системою.

Вибір майданчика для будівництва очисної станції виконують в ув'язці з проектом планування та забудови міста, а за наявності схеми районного планування — в ув'язці з цією схемою. При цьому враховуються далека перспектива розвитку міста, промислове зростання та розміщення населення, розширення території міста, забезпечення під'їзними шляхами, умови водо-, газо-, тепло- та електропостачання станції.

Майданчик для станції очищення стічних вод слід вибирати з підвітряного боку для пануючих вітрів теплого періоду року відносно житлової забудови і нижче населеного пункту за течією річки (рис. 1.1). Він повинен по можливості: мати нахил, який забезпечує самопливний рух стічних вод по спорудах і відвід поверхневих вод; розташовуватися на території, яка не підтоплюється паводковими водами; бути з низьким рівнем ґрунтових вод; забезпечувати раціональне розміщення споруд на території як на розрахунковий період (20—30 років), так і на перспективний розвиток станції.

Після визначення складу споруд приступають до їх розрахунку. В даних методичних вказівках наводиться розрахунок споруд за формулами і даними, зазначеними в рекомендованих джерелах [1, 3].

Очисні споруди розраховуються за рухом стічної води: приймальна камера, ґрати, пісколовки, водовимірювальні пристрої, первинні відстійники, аеротенки, вторинні відстійники, змішувач, хлораторна, контактні резервуари. При розрахунку ґрат і пісколовок спочатку виконується гідравлічний розрахунок підвідних каналів і лотків, тому що рівень води в лотках входить до розрахунків живого перерізу потоку в ґратах і лісколовках.

Потім розраховуються споруди з обробки осаду: мулоущільнювачі, метантенки, цех механічного збезводнювання, мулові майданчики.