Содержание к диссертации
Введение
1 Требования, предъявляемые к БМОС хозбытовых и поверхностных сточных вод в транспортабельном исполнении 11
1.1 Хозяйственно-бытовые сточные воды 12
1.1.1 Очистные установки хозяйственно-бытовых сточных вод особо малой производительности 14
1.1.2 Очистные сооружения хозяйственно-бытовых сточных вод малой производительности 16
1.1.3 Очистные сооружения большой производительности 17
1.2 Очистные сооружения поверхностных сточных вод 18
1.3 Санитарно-защитные зоны площадок канализационных очистных сооружений 22
1.4 Особенности требований к транспортной совместимости установок очистки сточных вод 23
1.4.1 Условия транспортирования стальных конструкций железнодорожным транспортом 24
1.4.2 Условия транспортирования стальных конструкций автомобильным транспортом 26
1.4.3 Условия транспортирования стальных конструкций морским транспортом 26
1.4.4 Условия транспортирования стальных конструкций речным транспортом 27
1.4.5 Условия транспортирования стальных конструкций воздушным транспортом 27
Выводы по главе 28
2 Ранжирование и выбор технологических и технических решений транспортабельных БМОС 30
2.1 Технологическая схема очистки хозяйственно-бытовых сточных вод 34
2.1.1 Решетки 34
2.1.2 Песколовки 35
2.1.3 Усреднитель 35
2.1.4 Первичный отстойник 36
2.1.5 Сооружения биологической очистки 37
2.1.6 Вторичный отстойник 38
2.1.7 Биологическая доочистка сточных вод 38
2.1.8 Механическая доочистка сточных вод 39
2.1.9 Обеззараживание сточных вод 39
2.1.10 Реагентная обработка 41
2.2 Конструктивные решения станций очистки хозяйственно-бытовых сточных вод 42
2.2.1 УФС 42
2.2.2 Усреднитель 43
2.2.3 Аэротенк 44
2.2.4 Вторичный отстойник 47
2.2.5 Биологическая доочистка 48
2.2.6 Фильтр 49
2.3 Технологическая схема очистки поверхностных сточных вод 49
2.3.1 Резервуары - аккумуляторы (отстойники) 50
2.3.2 Флотация 51
2.3.3 Отстаивание с применением реагента 52
2.3.4 Фильтрование 52
2.3.5 Обеззараживание и реагентное хозяйство 53
2.4 Конструктивные решения станций очистки поверхностного стока 53
2.4.1 Смеситель 53
2.4.2 Флотатор 54
2.4.4 Фильтрование 55
2.3 Производительность 55
2.6 Применяемое оборудование 56
Выводы по главе 59
3 Экспериментальные исследования способов интенсификации процессов удаления биогенных веществ из сточной жидкости 60
3.1 Интенсификация процесса нитрификации 60
3.2 Интенсификация процесса денитрификации 71
3.3 Интенсификация процесса удаления соединений фосфора 72
Выводы по главе 73
4. Методика расчета транспортабельных сооружений очисти сточных вод заводского изготовления 74
4.1 Очистные сооружения хозяйственно-бытовых сточных вод 74
4.1.1 Высотная схема движения сточной жидкости по ступеням очистки 74
4.1.2 Расчет устройства фильтрующего самоочищающегося (УФС) 76
4.1.3 Расчет усреднителя 77
4.1.4 Расчет сооружений биологической очистки 79
4.2 Методика проектиования БМОС поверхностных сточных вод 95
4.2.1 Высотная схема движения сточной жидкости по ступеням очистки 95
4.2.2 Расчет очистных сооружений поверхностного стока 97
4.2.3 Компоновка БМОС, определение необходимого количества блоков 105
Выводы по главе 106
5 Экономическое обоснование применения БМОС 106
5.1 Расчет стоимости станции очистки сточных вод по типовому проекту, строящейся в р.Коми 106
5.2 Расчет стоимости станции в блочно-модульном исполнении, изготавливаемой в Ростовской области и устанавливаемой в р.Коми 108
5.2.1 Расходы на автотранспорт 109
5.2.2 Расходы на погрузочно- разгрузочные работы 110
5.2.3 Расходы на ж/д транспорт 111
5.2.4 Расходы на монтаж станции 112
5.2.5 Общая стоимость станции 112
Выводы по главе 112
Основные выводы по работе 113
Литература 115
Приложения 127
- Санитарно-защитные зоны площадок канализационных очистных сооружений
- Конструктивные решения станций очистки хозяйственно-бытовых сточных вод
- Интенсификация процесса удаления соединений фосфора
- Компоновка БМОС, определение необходимого количества блоков
Введение к работе
Актуальность проблемы. Разработанные в 70-е – 80-е годы прошлого столетия и эксплуатируемые по сей день разновидности малогабаритных очистных сооружений канализации можно классифицировать по четырем основным признакам: производительности, технологическому процессу, конструктивным решениям, применяемому аэрационному и другому оборудованию. К таким сооружениям относятся очистные установки хозяйственно-бытовых, поверхностных, а также производственных сточных вод, при этом период от сбора исходных данных до запуска очистных сооружений обычно составлял от 2 до 4 лет.
В связи с появлением разных форм собственности, новых проектных и строительных технологий заказчики предъявляют тендерные требования по сроку от заказа до внедрения до 0,5 – 1 года, что вызвало необходимость производства блочно-модульных очистных сооружений (БМОС) заводского изготовления высокой степени готовности, когда на объекте канализования выполняются только работы по монтажу и подключению коммуникаций. При этом безопасные для транспортирования габариты установок и их доставка (по суше, воде, воздуху) потребителю выступают определяющими для конструктивно-технологических решений при несомненном обеспечении нормативного качества очищенных сточных вод. Поэтому разработка и обоснование принципов создания транспортабельных очистных сооружений сточных вод является актуальной задачей.
Связь работы с научными программами, планами, темами:
Работа выполнялась в соответствии с научным направлением кафедры «Водоснабжение и водоотведение» РГСУ по госбюджетной теме № 01.9.40001739 – «Совершенствование процессов очистки природных и сточных вод южного региона страны с учетом экологических требований».
Цель работы – разработка и исследование технологических процессов для очистных сооружений заводского изготовления, обеспечивающих нормативную очистку сточных вод и габаритные размеры, удовлетворяющие правилам транспортирования к месту установки.
Для достижения поставленной цели потребовалось решение ряда взаимосвязанных задач:
- обосновать способы интенсификации процессов удаления загрязнений и инженерные решения для сокращения объемов транспортабельных станций очистки хозяйственно-бытовых сточных вод;
- сформулировать технические требования к технологической схеме, конструктивным особенностям и применяемому оборудованию в станциях заводского изготовления по совместимости с основными видами транспорта;
- установить типоряд по производительности очистных сооружений, для которых целесообразно применение транспортабельных установок заводского изготовления по очистке хозяйственно-бытовых и поверхностных сточных вод;
- разработать методику расчета и конструктивной компоновки станций очистки сточных вод, состоящих из транспортабельных элементов.
Объект исследования – транспортабельные сооружения очистки сточных вод заводского изготовления.
Предмет исследований – процесс удаления загрязняющих веществ в транспортабельных сооружениях очистки сточных вод заводского изготовления.
Методы исследований включали: аналитическое обобщение известных научных и технических результатов, моделирование изучаемых процессов. Оптические, физико-химические и биохимические методы анализа сточных вод лабораторных, полупроизводственных и производственных установок. Обработку экспериментальных данных вели методами математической статистики и корреляционного анализа.
Основная идея работы состоит в обосновании технологических и конструктивных решений, обеспечивающих нормативную очистку сточных вод и минимально допустимые объемы очистных сооружений заводского изготовления, соответствующие допустимым габаритным размерам транспортируемых блоков по суше, воде и воздуху.
Достоверность обоснована применением классических положений теоретического анализа, моделированием изучаемых процессов, планированием необходимого объема экспериментов, подтверждена удовлетворяющей сходимостью полученных результатов экспериментальных исследований, выполненных в опытно-промышленных и промышленных условиях с расчетными зависимостями в пределах максимальной погрешности =±10% при доверительной вероятности 0,95.
Научная новизна работы:
- обоснованы теоретически и подтверждены экспериментально параметры интенсификации процессов нитрификации посредством рециркуляции отработанного воздуха;
- получены математические модели в виде уравнений полиноминальной регрессии, описывающие кинетические процессы удаления соединений азота и фосфора в условиях различного состава и стадий очистки сточных вод в установках заводского изготовления;
- установлены параметры процесса химической денитрификации хозбытовых сточных вод при значениях БПК/N<20.
Практическое значение работы:
- установлен рациональный типоряд производительностей транспортабельных очистных сооружений канализации заводского изготовления;
- предложена методика проектирования транспортабельных очистных сооружений, а также конструктивные и технологические решения, позволяющие повысить степень очистки сточных вод и уменьшить выбросы загрязняющих веществ в атмосферу;
- получены рабочие параметры процессов очистки хозяйственно-бытовых и поверхностных сточных вод с селитебных территорий и предприятий 1-й группы для станций заводского изготовления, доставленных автотранспортом на место эксплуатации.
Реализация результатов работы:
- рекомендации работы внедрены при проектировании, изготовлении, доставке и выводе на режим станций очистки: хозяйственно-бытовых сточных вод производительностью 10 м3/сут, КЗГО г. Каменск-Шахтинский, Ростовской обл.; производительностью 500 м3/сут аэропорт г. Норильска; поверхностных сточных вод производительностью 20 м3/ч с территории перегрузочного терминала мазута ТСРЗ, г. Таганрог
- проект и реконструкция канализационных очистных сооружений города Югорска производительностью 7 тыс. м3/сут;
- в учебный процесс ГОУ ВПО «Ростовский государственный строительный университет».
На защиту выносятся следующие основные положения:
- отработанный воздух после аэрации в сооружении биологической очистки содержит до 18% кислорода и до 1,0 % диоксида углерода и может быть использован вторично в качестве аэрирующего и транспортирующего биомассу газа на ступени автотрофной нитрификации, а также во внутризонной циркуляции иловой смеси;
- степень удаления соединений азота и фосфора определяется согласованностью параметров процессов биологической и физико-химической обработки сточных вод и может быть описана регрессионной зависимостью;
- в условиях низкоконцентрированных по БПК (при значениях БПК/N<20) хозяйственно-бытовых сточных вод экономически целесообразно вести процесс химической денитрификации;
- применение транспортабельных очистных сооружений сточных вод заводского изготовления целесообразно для определенного типоряда производительностей по экономическим, экологическим и ресурсосберегающим показателям;
- очистные сооружений сточных вод заводского изготовления могут быть размещены в блоках 6х3х2,75 м, и могут включать транспортабельные блоки аэротенков, отстойников, флотаторов, фазовых сепараторов дисперсий, фильтров, насосов и другого оборудования.
Апробация работы. Основные положения и результаты работы доложены и обсуждены на: Международной научно-практической конференции института инженерно-экологических систем РГСУ (Ростов-на-Дону, 2004–2010 гг.), «Техновод» (Казань, 2005 г., Калуга, 2008 г.), «Экологическая безопасность городов юга России и рациональное природопользование», (Ростов-на-Дону, 2004, 2006 г.), «Яковлевские чтения», (Новочеркасск 2008 г., Москва, 2009 г.).
Публикации. По результатам работы опубликовано 15 печатных работ, в том числе: 1 – в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, 4 - патента РФ.
Структура и объем диссертации.
Диссертация состоит из введения, пяти глав и выводов. Работа изложена на 142 страницах основного текста, включает 11 рисунков, 23 таблицы и 3 приложения. Список литературы представлен 122 источниками.
Санитарно-защитные зоны площадок канализационных очистных сооружений
Величина санитарно-защитной зоны от проектируемых канализационных сооружений до границ зданий жилой застройки, участков общественных зданий и предприятий пищевой промышленности с учетом их перспективного расширения регламентируется СанПиНом [75] и составляет:
От септиков — 5м; от сооружений механической и биологической очистки, производительностью до 50 м3/сут— 100м; от сооружений механической и биологической очистки с иловыми площадками для сброженных осадков, производительностью до 200 м3/сут — 150м; то же, производительностью 0,2 - 5тыс м /сут — 200м; то же, производительностью 5 - 50тыс м3/сут — 400м; то же, производительностью 50 - 280тыс м3/сут — 500м; от сооружений механической и биологической очистки с термомеханической обработкой осадка в закрытых помещениях, производительностью до 200 м /сут— 100м; то же, производительностью 0,2 - 5тыс м3/сут — 150м; то же, производительностью 5 - 50тыс м /сут — 300м; то же, производительностью 50 - 280тыс м3/сут — 400м; от очистных сооружений поверхностного стока открытого типа - 100м; то же закрытого типа — 50м. Прежде, чем приступить к работе над технологичностью транспортабельных конструкций, необходимо изучить возможности завода, условия транспортирования конструкций и дополнительные технические требования (требуемая высота помещения внутри смонтированной конструкции, условия обеспечения необходимой ширины прохода между оборудованием, рекомендуемый уклон кровли, толщина стен в зависимости от применяемых материалов, назначения и климатического исполнения конструкции, и т.д.). В первую очередь решается задача о членении конструкции на отдельные отправочные элементы. Для широко распространенных конструкций зданий и сооружений эту задачу можно решить на основе указаний «Инструкций по членению стальных конструкций на отправочные элементы» (Минмонтажспецстрой, 1966). Для остальных конструкций производится технико-экономический анализ возможных вариантов. Для сокращения сроков возведения сооружения и снижения стоимости монтажных работ отправочные элементы конструкций желательно изготовлять на заводе с максимально возможной степенью готовности и укрупнения. Отправочный элемент должен удовлетворять следующим требованиям: - сохранять неизменность формы и размеров в процессе транспортировки и погрузочно-разгрузочных работ; - иметь массу, не превышающую грузоподъемность кранового оборудования завода-изготовителя конструкций и монтажной организации; - иметь габаритные размеры и массу, соответствующие габаритам и грузоподъемности применяемого транспорта; - иметь необходимые детали для строповки.
Основную массу строительных конструкций с заводов металлоконструкций до строительных площадок перевозят по железной дороге. Правила перевозки конструкций по железной дороге регламентированы «Техническими условиями погрузки и крепления грузов». [94].
Для перевозки конструкций используют четырехосные платформы или четырехосные полувагоны грузоподъемностью 60 т. По массе груз не должен превышать грузоподъемность вагона с учетом допускаемого перегруза. (10 кН)
Правилами перевозки грузов по железной дороге разрешается погрузка длинномерных конструкций на одну платформу со свесом за оси автосцепов в одну или обе стороны. Также предусмотрена погрузка на две или три платформы, но в этом случае конструкция должна опираться на пол платформ с помощью турникетов — специальных устройств, позволяющих платформам при проходе кривых участков путей поворачиваться относительно продольной оси конструкции и изменять расстояние между платформами при трогании с места и торможении. Устройство турникетов очень трудоемко и дорого, поэтому следует преимущественно погружать груз на сцеп с опиранием на одну платформу.
Для длинномерных грузов, погруженных на сцепы платформ или на транспортеры с базой 17 м и более или при отношении длины груза к базе более 1.41, следует проверять расчетную негабаритность. Условно габаритным является груз, габаритный на прямых участках пути и выходящий за габарит погрузки на кривой, если величина выхода не превышает уширений габаритов приближения строений и междупутий на этих кривых.
Высота и ширина перевозимых конструкций с учетом упаковки и крепления, как правило, должна вписываться в габариты железнодорожного подвижного состава. При определении высоты перевозимых конструкций следует учитывать опирание их на пол платформы через деревянные брусья высотой не менее 135 мм.
Смещение центра конструкции с продольной оси платформы не должно превышать 100 мм. Смещение с поперечной оси зависит от массы конструкций, погруженных на платформу, вида подвижного состава и его типа, для четырехосной платформы оно не должно превышать 1/8 длины базы вагона.
Элементы конструкций, погруженные на подвижной состав и выходящие за пределы габарита, погрузки считаются негабаритным грузом. В зависимости от превышения пределов габарита погрузки негабаритность подразделяется на пять степеней: нулевая, I, II, III и IV. Перевозка негабаритных грузов, в особенности III и IV степени негабаритности, может производиться только в исключительных случаях, т.к. связана со значительными трудностями для железных дорог и высокой стоимостью перевозок. Так плата за перевозку грузов нулевой и I степени негабаритности увеличивается по сравнению с тарифами для габаритных грузов на 50%, II степени - на 100%, III - на 200% и IV - на 300%.
Конструктивные решения станций очистки хозяйственно-бытовых сточных вод
Форма блоков — составных частей БМОС — определяет необходимость выполнения всех емкостей (ступеней очистки) прямоугольной в плане формы, максимальной высотой 2650мм, из расчета максимальной высоты блока (2750мм) с вычетом конструктивной высоты каркаса его днища (100мм).
Блоки следует разделить на три типа: технологические, предназначенные для перемещения и работы в них эксплуатационного персонала; емкостные -для размещения резервуаров и емкостей ступеней очистки; технологическо-емкостные.
Площадь емкостного блока в плане с вычетом размеров, необходимых для установки элементов каркаса: 2,8м х 5,8м 16 м .
Составные элементы следует выполнять из стали, для обеспечения устойчивости к деформациям при транспортировании, предусматривая эффективную защиту от коррозии [20, 27]. Рабочая поверхность устройства фильтрующего самоочищающегося представляет собой фильтрующее полотно, состоящее из горизонтально расположенных стальных стержней с расстоянием между ними (прозорами) 2-Змм. Подача сточной жидкости осуществляется через специальный распределительный лоток, который выполняет также функцию гасителя напора, на верхнюю часть полотна УФС, которое устанавливается на угол 45-75 к горизонтальной поверхности. Конструкция УФС разрабатывается с условием регулирования угла наклона фильтрующего полотна для выбора его оптимального положения на месте эксплуатации, в зависимости от фактического расхода сточной воды, подаваемой канализационной насосной станцией на очистные сооружения.
При фильтровании сточной воды через наклонное сито УФС, отбросы задерживаются на полотне решетки и смываются поступающим потоком в сборное устройство. Сточные воды, прошедшие фильтрование через сетку, поступают далее на очистку. Задержанные на УФС загрязнения выносятся на утилизацию.
Роль усреднителя может выполнять любая емкость, удовлетворяющая следующим условиям:
Объем усреднителя должен быть рассчитан в зависимости от производительности очистных сооружений, конструкция усреднителя должна исключать образование зон застоя и скопления загрязнений. Учитывая, что транспортабельный блок, являющийся составной частью станции, должен иметь размеры LXBXH=6000X3000X2750MM, принимаем рабочую глубину усреднителя Нуср=2500мм. При этом высота от максимального уровня воды до верха блока составит 150мм, и 100мм — высота каркаса дна усреднителя.
С целью предотвращения оседания загрязнений и их последующего загнивания предусматривается установка пневматического взмучивания, представляющая собой контур из труб с отверстиями диаметром 5мм. Для того, чтобы не допустить засорения отверстий, они должны быть обращены вниз, к дну, а саму систему следует выполнять из нержавеющих стальных либо полимерных труб. Диаметр труб выбирается конструктивно — 50мм, расположение отверстий — в шахматном порядке с углом между осями 450, с шагом 150мм. При применении пневматического взмучивания также происходит отдувка легколетучих компонентов, т.е. данный процесс можно рассматривать как предварительную очистку сточных вод [54, 81, 82].
Из усреднителя сточная жидкость насосом подается на биологическую очистку активным илом в аэротенк.
Аэротенки различаются по способу подачи возвратного активного ила и сточных вод, типу системы аэрации, наличию дополнительных промежуточных технологических ступеней (зоны денитрификации, регенерации активного ила, носителей прикрепленной биомассы и др.) по количеству коридоров и секций [6,7,35,45, 106].
По способу подачи возвратного активного ила и сточных вод аэротенки делятся на вытеснители и смесители. Аэротенки — смесители бывают с рассредоточенной подачей сточных вод и возвратного ила по длине коридора или с рассредоточенной подачей одной из фаз. Данный тип аэротенков целесообразно применять в случае использования на объектах с вероятностью залповых поступлений токсичных веществ с исходной жидкостью, т.е. для обработки промышленных либо смеси промышленных и хозяйственно -бытовых сточных вод [30].
Аэротенки - смесители несколько проще в изготовлении, эксплуатации, т.к. нет необходимости контролировать и регулировать равномерную подачу жидкости по длине коридора, и, при наличии усреднителя, обеспечивают стабильную очистку хозяйственно-бытовых сточных вод от органических веществ и биогенных элементов.
Под воздействием микроорганизмов активного ила в условиях интенсивной аэрации, содержащийся в сточной жидкости, азот аммонийный (NH/) окисляется до нитритов (NCV) и нитратов (N03") [100, 114, 120] -процесс нитрификации.
На сегодняшний день существует ряд способов и методик удаления азотсодержащих элементов из сточных вод [16,17,24,36-38,44,49]. К ним относятся: химическая (процесс breyk point — окисление хлором), подщелачивание до рН 10.5 для перевода в форму аммиака и его отдувки, каталитическая обработка, фильтрование через природные и синтетические материалы, обладающие ионообменными свойствами [9], но единственным, давно известным и отработанным способом остается биологическое восстановление нитритов и нитратов до газообразного азота - процесс денитрификации, для протекания которого необходимо создать условия дефицита растворенного в жидкости кислорода. При этом аэробные микроорганизмы активного ила восполняют недостаток кислорода за счет соединений N02" и N03 [102,103,119]
Интенсификация процесса удаления соединений фосфора
Исследование удаления соединений фосфора в транспортабельных БМОС проведены с применением активного эксперимента: было реализовано 2 дробных факторных эксперимента типа 2 [3] с варьируемыми факторами: XI -доза «СКИФ—180», мг/л; Х2 - быстрое перемешивание; ХЗ - медленное перемешивание. Параметр оптимизации Y Ро4 - Э, % по РО} , У ОС - % объема осадка от обработанной жидкости.
В качестве исходной брали сточную жидкость перед стадией биологической очистки и после вторичного отстойника (для определения точки ввода реагента). В результате реализации ДФЭ типа 23"1 получены расчетные для проектирования процесса зависимости, адекватные в рамках эксперимента (Дкоаг в пределах 5 — 55 мг/л):
Объем осадка после обработки «СКИФ—180» через 30 минут отстаивания составил в среднем для сточной жидкости перед стадией биологической очистки 4.5 % и после вторичного отстойника 10.7%. Десорбции фосфатов после встряхивания на шюттель-машине в течение 2-х часов из указанных осадков не наблюдалась, что свидетельствует об образовании прочных фосфатов алюминия. Опыт ряда водопроводных очистных сооружений указывает на возможность повторного использования осадка для снижения дозы реагентов. Применение фосфорсодержащих осадков для снижения дозы регента СКИФ при выделении фосфатов из сточных вод оказалось неэффективным (рис. 3.5). При этом реагент СКИФ предпочтительно вводить перед зернистыми фильтрами (рис. 3.6), а зависимость остаточных концентраций фосфатов после фильтрования:
Обработка результатов эксперимента представлена в приложении Б На базе результатов исследований процессов очистки сточных вод разработаны инженерные решения БМОС в транспортабельном исполнении для очистки хозбытовых и поверхностных сточных вод, подтвержденные 4-мя патентами РФ на изобретение.
Обоснованы способы интенсификации процессов удаления биогенных загрязнений для сокращения объемов транспортабельных станций очистки хозяйственно-бытовых сточных вод, при этом: определены кинетические параметры и увеличение скорости нитрификации (в 1,24 раз) при применении внутризонной рециркуляции отработанного воздуха по сравнению с классической системой аэрации; получены зависимости для нахождения оптимальной дозы и определена точка ввода реагента при удалении соединений фосфора; установлены параметры химической денитрификации биологически очищенных хозяйственно-бытовых сточных вод с помощью сульфита.
В первой главе данной работы была определена высота блока - составной части БМОС, которая составляет 2750мм. Т.к. основой конструкции блока служит каркас из квадратных стальных труб толщиной 100мм, который так же входит в конструкцию пола первого этажа, то глубина емкостей будет составлять: НемКОСТН=Нблока-НПола=2750-100=2650мм.
Движение жидкости по всем емкостям — ступеням очистки - самотечное, вплоть до выхода очищенной и обеззараженной воды за пределы станции. Исключением является усреднитель, уровень в котором колеблется в зависимости от времени суток, и режима работы станции.
Рассмотрим каждую ступень очистки, падение уровней при движении жидкости по емкостям определим на основании конструктивных особенностей узлов БМОС и опыта, полученного при эксплуатации сооружений данного типа: денитрификатор - первая ступень очистки, уровень в которой зависит от выбора расстояния от поверхности жидкости до верха резервуара. Опыт эксплуатации показал, что достаточно Нзапаса=100мм. аэротенк-нитрификатор. Перелив иловой смеси из емкости денитрификатора в аэротенк-нитрификатор осуществляется через переливные окна либо затопленную перегородку. При этом потери напора настолько незначительны, что их можно не учитывать, либо условно принять с запасом 10-20мм. Определяющим фактором при определении уровня в аэротенке является возможность образования пены на поверхности иловой смеси за счет наличия ПАВ в сточных водах и эффекта флотации, проявляющегося при использовании систем мелкопузырчатой аэрации. Необходимая достаточная разность уровней в денитрификаторе и нитрификаторе - Нд_н= 100мм., при этом расстояние от поверхности жидкости в аэротенке до верха резервуара будет составлять 200мм:
Компоновка БМОС, определение необходимого количества блоков
Для определения площади, занимаемой резервуаром промывной воды на станции, условно зададимся его общей высотой — Нобщ=1,8м, нижним уровнем воды в резервуаре - hH=0.300 и верхним уровнем — hB=1.700. Полезная высота резервуара будет составлять: Нполез„= hB - hH= 1,7-0,3= 1,4м. Определение необходимого количества блоков, из которых должна состоять станция очистки поверхностного стока, выполняется на основании следующих критериев: - состыкованные вместе, транспортабельные блоки должны образовывать закрытое здание, в один либо два этажа; блоки должны выполняться в форме параллелепипеда с параметрами LxBxH=6000x3000x2750 мм с возможностью увеличения высоты по центральной оси продольного разреза, в соответствии с обоснованиями главы 1 данной работы; на первом этаже станции должны располагаться наиболее тяжёлые резервуары и оборудование, а так же емкости, место которых на нижнем уровне определено высотной схемой самотечного движения жидкости, а именно: флотатор, отстойник, резервуар осветленной воды, резервуар флотопены, необходимое насосное оборудование сухой установки, системы трубопроводов, лестница и необходимые проходы для доступа к оборудованию; на втором этаже могут располагаться: смесители, реагентное хозяйство, резервуар промывки фильтров, компрессор, установки ультрафиолетового обеззараживания, напорный бак — сатуратор, мостики и площадки обслуживания. Определение необходимой площади каждого этажа БМОС на основании данных критериев сведем в таблицу 4.15
Установлен типоряд очистных сооружений, для которых целесообразно в применение транспортабельных установок заводского изготовления по очистке хозяйственно-бытовых (25,50,100,150,200,300,350м /сут) и поверхностных (2,5,15,25,35м3/ч) сточных вод. Определим стоимость строительства станции биологической очистки сточных вод с пневматической аэрацией производительностью 100 м3/сутки (для расчетной зимней температуры — 40С) с глубокой очисткой. Данная станция разработана ЦНИИЭП инженерного оборудования (типовой проект 902-3-83.88) и проектируется в виде комплекса: производственно-вспомогательное здание и приблокированные к нему технологические емкости. Емкостные сооружения, фундамент и каркас здания выполнены из железобетона, стены из керамзитобетонних панелей, кровля из пенобетона покрыта рубероидом, лестницы — стальные. Емкостные сооружения представляют собой два блока аэротенков, отстойников и контактных резервуаров. Так же в состав станции входит следующее оборудование: песколовка, приемный резервуар, входная камера, фильтры песчаные (2 шт.), камера иловая, дегельминтизатор, контейнеры для мусора (2 шт.), установки электролизные (2 шт.) и необходимые насосные и компрессорные агрегаты. Очистка сточных вод осуществляется в режиме продленной аэрации с минерализацией активного ила. Доочистка ведется на песчаных фильтрах с восходящим потоком. Обеззараживание воды производится раствором гипохлорида натрия, который получается путем электролиза поваренной соли в электролизной установке, расположенной на станции. Обеззараживание осадка производится путем его нагревания до 60С в дегельтминтизаторах; обезвоживание осадка - на иловых площадках. Указанная общая сметная стоимость строительства данной станции составляет 94,16 тыс. руб.; в том числе: строительно - монтажных работ - 76,36 тыс руб.; оборудования — 17,8 тыс. руб.; сметная документация составлена в нормах и ценах 1984г. Пересчитаем стоимость строительства данной станции в цены III квартала 2008 года на территории северной части республики Коми. Стоимость строительно-монтажных работ (СМР): С(2008)с-ч= С(1984)с-м Кі К2 К3 1,18; (50) где С(2оо8)с-м - стоимость СМР в ценах Ш квартала 2008г.; С(і984)с-м - стоимость СМР в ценах 1984г.; Ki - индекс изменения сметной стоимости СМР в зависимости от отрасли народного хозяйства и промышленности, применительно к 1991г. (для канализации- 1,54); К2 - территориальный коэффициент к индексам, установленным по отраслям народного хозяйства и промышленности, принимаемый при переводе цен 1984г. в цены 1991г. (для Коми АССР, местности, приравненной к районам Крайнего Севера- 1,02)
