Очистные сооружения мембранного и башенного типов

Описание

Производитель:
ДАН;
Страна-производитель:
Россия;
Технологическая схема комплекса очистных сооружений резервуарного типа

Исходные сточные воды самотеком подаются в здание решеток, оборудованное комплектными фильтрующими системами, объединяющими в себе: измельчитель, решетку с мелкими отверстиями и пресс. Удаление нежелательных твердых частиц делает работу очистных сооружений более эффективной и облегчает работу операторов и инженерно-технических работников. Сначала мощный измельчитель разрезает тряпки, одежду и строительный мусор. Затем твердые частицы задерживаются в перфорированном фильтре и удаляются вращающимся шнеком. Удаленные твердые частицы промываются в двух зонах от содержания органических остатков. Далее шнек транспортирует твердые частицы к выпускному отверстию. Более чистые и компактные отходы сводят наличие неприятных запахов к минимуму и сокращают расходы на их удаление, поскольку на полигон отходов отводится меньше воды и органических веществ.
Далее сточные воды самотеком направляются в насосную станцию, откуда через камеру переключения, оборудованную запорно-регулирующей арматурой, перекачиваются на 3 блока биологической очистки. В насосную станцию также производится дозирование препарата для дезинвазии сточных вод и осадков. Приготовление и дозирование рабочего раствора препарата «БИНГСТИ» осуществляется в реагентном блоке, расположенном в технологическом здании.
Блок биологической очистки представляет собой вертикальный резервуар наземного размещения, который состоит из следующих сооружений очистки: песколовки, денитрификатор, аэротенк-нитрификатор, вторичный отстойник, блок доочистки.
Сточные воды по двум напорным трубопроводам поступают на тангенциальные песколовки, назначение которых освободить сточные воды от тяжелых примесей органического происхождения с размерами частиц 0,09-0,5 мм. и более. Песколовки удаляют частиц гравия, песка, костей, угля, шлака, бетона и т.п. Удовлетворительно работающие песколовки защищают оборудование, насосы, механизмы и сооружения очистки от абразивного воздействия песка. Удаление песка из песколовки осуществляется по двум трубопроводам на дальнейшую обработку, предусмотренную проектом (песковые площадки, станции обезвоживания осадка, или утилизацию по договору со специализированными организациями).
После песколовки сточная вода через переливы направляется в денитрификатор, в котором органические загрязнения окисляются активным илом в аноксидных условиях с выделением свободного азота. Для поддержания иловой смеси во взвешенном состоянии в денитрификаторе установлена мешалка. Иловая смесь из денитрификатора через разделительную перегородку поступает в аэротенк-нитрификатор.
Основные процессы, протекающие в аэротенке-нитрификаторе, связаны с адсорбцией (комплекс гетеротрофных микроорганизмов, содержащийся в активном иле, адсорбирует органические вещества в сточной воде), с биодеструкцией (процесс разложения микроорганизмами сложных веществ, содержащихся в сточной воде до более простых, после чего они окисляются в клетках активного ила), а также с нитрификацией (процесс связан с окислением хемоавтотрофными микроорганизмами аммония до нитритов и, далее, до нитратов).
Основные процессы, протекающие в денитрификаторе, связаны с жизнедеятельностью хемоавтотрофных микроорганизмов (которые осуществляют дыхание связанным в нитратах кислороде, и, тем самым расщепляют нитраты до газообразного азота). Рециркуляция иловой смеси осуществляется из нитрификатора в денитрификатор в объеме 300-400% от часовой производительности.
При чередовании зон нитри-денитрификации также происходит биологическое удаление фосфора из сточной воды. Для интенсификации данного процесса предусматривается введение раствора реагента (коагулянта) при помощи комплекса реагентного хозяйства.
После прохождения зон биологической очистки сточные воды через переливы поступают во вторичный отстойник, оборудованный тонкослойными модулями. Движение воды осуществляется через пластины этих модулей. Осадок по наклонным пластинам направляется вниз в конусную часть, откуда далее происходит его рециркуляция в нитрификатор при помощи эрлифта. Для снижения обрастания пластин и подталкивания клеточных агрегатов к лавинному сползанию вниз по поверхности полок используется интенсивный барботаж иловой смеси в полочном пространстве в часы минимального притока сточных вод на очистную станцию, когда можно вообще прекратить подачу иловой смеси на тонкослойный отстойник на непродолжительное время, перекрыв шибер на подающем лотке иловой смеси.
Избыточный активный ил по самотечному трубопроводу отводится на дальнейшую обработку в станции обезвоживания осадка, где сначала осадок поступает в дозирующую емкость, где смешивается миксером с поступившим реагентом до образования флоккул. Флоккулы попадают в зону сгущения обезвоживающего барабана. Шнек перемещает сгущенный осадок в зону обезвоживания, давление в барабане возрастает, осадок выжимается. Таким образом, влажность осадка снижается до 81%. Обезвоженный активный ил направляется на дальнейшую обработку, предусмотренную проектом, либо на утилизацию.
Из вторичного отстойника сточная вода самотеком поступает на доочистку, снабженную ершовой загрузкой. В фильтрах-биореакторах на насадке из полимерных ершей протекают физико-химические и биологические процессы. Вовлечение всего объема аэробного сооружения в работу обеспечивается тем, что с помощью барботеров аэрации в эрлифтах создаются поперечные циркуляционные потоки, перемешивающие сточную воду по спирали от входа в фильтр-биореактор к выходу. Кроме системы аэрации фильтры-биореакторы оснащены системой барботеров для регенерации насадки от накопленных сгустков иловых частиц, фекалий, псевдофекалий и избыточной биомассы гидробионтов. В результате интенсивного встряхивания ершей воздушными пузырями, выходящими из перфорированных труб, загрязнения, накопленные на насадке, отрываются и переходят в свободноплавающее состояние.
Сборным лотком очищенные сточные воды в самотечном режиме подаются на блок УФ-обеззараживания. Обеззараженные сточные воды самотеком поступают на сброс в водоем.
Установка оснащается мостиками обслуживания для возможности эксплуатации запорно-регулирующей арматуры, электрооборудования и осуществления визуального осмотра станции.
Установка оснащается отоплением, освещением и вентиляцией, соответствующей нормативными требованиями для региона строительства.
Воздуходувное оборудование, установки УФ-обеззараживания, комплекс реагентного хозяйства и система автоматики располагаются в отдельном технологическом здании.

Технология очистки на основе мембраных биорекакторов

Актуальность технологии с применением мембранных биореакторов (МБР) определяется необходимостью совершенствования технологии биологической очистки сточных вод в условиях изменения их исходного состава, повышения требований к качеству очищенных сточных вод и увеличения ответственности за нарушение установленных норм.
Сооружения биологической очистки с применением мембранного биореактора (МБР) конструктивно представляют собой металлические наземные резервуары. Для мембранных биореакторов действуют те же формулы и законы, что и для процессов биохимического окисления. Изменение технологии заключается в отсутствии сооружений отстаивания и доочистки и заменой этих сооружений на МБР. Мембраны служат не для фильтрации как в водоснабжении, а создают условия для многократной автоселекции и адаптации микроорганизмов. Доза ила поднимается до 10-20 г/л, (вместо 2-4 г/л как в схеме “аэротенк - вторичный отстойник”), возраст ила достигает 45 дней. МБР работает на сопряжении двух технологий: мембранной фильтрации и биохимического окисления исключив при этом их недостатки (недостатком первой является большие потери на регенерацию мембраны, второго - неэффективный сепарационный процесс).

Описание
Компактные очистные сооружения на базе мембранного биореактора состоят из нескольких технологических модулей с различными размерами:
1. Модуль механической очистки.
2. Резервуар-усреднитель.
3. Блок биологической очистки.
4. Технологический павильон.
Модули установки имеют полную заводскую готовность. При этом все модули располагаются на одной железобетонной монолитной плите. Модуль механической очистки располагается на нижерасположенных модулях усреднителя, как второй этаж.

Принцип действия
Исходные сточные воды по напорному трубопроводу поступают в устройство фильтрующее самоочищающееся (УФС). После процеживания через сетку специального профиля с прозорами 2 мм, механически очищенные сточные воды сливаются в резервуар-усреднитель и далее насосами подаются на биологическую очистку.
Блок биологической очистки состоит из одной или нескольких параллельных линий. Каждая линия включает денитрификатор и аэротенк-нитрификатор. Сточные воды из усреднителя подаются в денитрификатор, в котором органические загрязнения окисляются активным илом в аноксидных условиях с выделением свободного азота. Для предотвращения осаждения иловой смеси в денитрификаторе установлена мешалка. Иловая смесь из денитрификатора через разделительную перегородку поступает в аэротенк-нитрификатор.
В аэротенке расположена мелкопузырчатая система аэрации, которая поддерживает концентрацию растворенного кислорода в пределах 2 - 3 мг/л, что необходимо для окисления органических веществ и нитрификации. Заданная концентрация растворенного кислорода обеспечивается оксиметром, регулирующим работу воздуходувки биореактора с помощью частотного преобразователя.
В нитрификаторе установлены погружные мембранные кассеты для фазового разделения очищенной воды и активного ила. Кассеты состоят из мембранных модулей. Половолоконные мембраны выполнены из поливинилиденфторида (PVDF). Размер пор мембран 0,1 - 0,2 мкм. Отделение пермеата (фильтрата) происходит под действием слабого вакуума, создаваемого во всасывающем трубопроводе центробежного насоса. Заданная производительность пермеатного насоса регулируется частотным преобразователем. Доза активного ила в МБР поддерживается в пределах 4 - 10 г/л в зависимости от состава сточных вод. Пермеат подаётся в резервуар чистой воды, откуда самотеком поступает на установку УФ-обеззараживания. Обеззараженные сточные воды отводятся в водный объект.
Для промывки мембран используются насос обратной промывки. Обычно обратная промывка чередуется с режимом “релаксации” – прекращением отбора пермеата без включения насоса обратной промывки. Режим релаксации позволяет увеличивать периоды между обратными промывками и снижает энергозатраты.
Иловая смесь перекачивается из конца нитрификатора в денитрификатор погружным циркуляционным насосом. За счет рециркуляции обеспечивается денитрификация и однородность иловой смеси внутри установки. В поток циркулирующего активного ила насосом-дозатором подается раствор хлорного железа для реагентного удаления фосфора.