IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Краткое содержание: В статье описаны способы применения блочных и модульных систем очистки сточных вод, их преимущества, а так же их особенности

Ключевые слова: модульные системы, блочные системы, очистка сточных вод, очистные сооружения.

Применение научных достижений и практического опыта при разработке технологических решений даёт возможность рационализировать водоотведение с максимальным экономическим эффектом, используя специальные очистные сооружения стоков. Модульная и блочная комплектация оборудования позволяет поэтапно увеличивать общую производительность сооружений.

В настоящее время в области очистки сточных вод актуальным является решение следующих задач:

• повышение эффективности очистки стоков от биогенных веществ,

• снижение массы образующегося ила,

• снижение затрат на строительство и обслуживание.

В данной статье рассмотрены области применения модульных и блочных систем очистных сооружений и их преимущества.

Где применяются модульные очистные сооружения

Оборудование данного типа используется для очистки сточных вод отдельно размещенных объектов, не подключенных к центральной канализации. К таким объектам относятся:

• коттеджные городки, дачные поселки, небольшие населенные пункты;

• промышленные объекты;

• гостиницы, пансионаты, санатории;

• аэродромы, аэропорты;

• муниципальные учреждения;

• вахтовые поселки;

• школы;

• военные объекты, в т. ч. погранзаставы.

Преимущества модульных очистных сооружений

По сравнению с традиционными методами очистки стоковых вод модульные очистные сооружения имеют такие преимущества:

• высокая эффективность водоочистки, в т. ч. стоков высокой концентрации. Взвешенные вещества, органика, фосфор и азот удаляются практически полностью;

• высокий уровень обеззараживания;

• компактные габариты очистительного сооружения. Для установки системы достаточно площадки размерами несколько кв. метров;

• способность работать при пиковом и неравномерном поступлении стоков;

• простота в использовании. Оборудование полностью автоматизировано, присутствует удаленное управление (понадобится менее 1,5 ч. в сутки) и диспетчеризация;

• возможность использовать очищенные стоки повторно;

• низкий объем активного избыточного ила (иловых отходов), следовательно, и затрат на его утилизацию. Нет необходимости строить иловые площадки;

• способность нормально функционировать в климатических условиях любого типа;

• уменьшение размеров санитарной зоны и площади застройки;

• низкие расходы энергии;

• возможность расширения и модернизации посредством подключения дополнительных модулей;

• минимальный уровень шума;

• отсутствие запаха;

• полная биосаморегуляция очистительного комплекса;

• долговечность. Комплектующие системы изготовлены из прочных материалов, рассчитанных на продолжительный срок эксплуатации без ремонта и замены.

Конструкция модульных очистных сооружений

По конструкции очистные сооружения модульные представляют собой компактные водоочистительные станции, состоящие из набора модулей, которые компонуются в зависимости от состава стоков, требований к уровню очистки, особенностей объекта.

Технология очистных сооружений разработана непосредственно под строгие нормативы по охране природы, установку и использование в санитарных зонах с повышенными требованиями. Это позволяет достичь необходимого уровня очистки.

Поставляются блочные очистные сооружения в виде отдельных модулей, готовых к сборке. Основные части предназначаются для водоочистки. Во вспомогательный модуль встроена система обеззараживания компрессорного типа и пульты управления, с помощью которых осуществляется контроль над технологическим процессом.

Система водоочистки устанавливается на подготовленную бетонную основу. Состыковка выполняется по желанию заказчика. Такое оборудование занимает немного площади.

В комплекс модульных водоочистительных сооружений входит:

• машинное отделение;

• блоки глубокой водоочистки;

• блоки резервуаров биоочистки;

• дезинфицирующая установка.

В машинном отделении имеется отопление и вентиляция. Здесь находится компрессорная станция, обеспечивающая аэрацию. Емкостные блоки изготовлены из стали, а внутри отделаны полипропиленом – термопластичным материалом, характеризующимся повышенной устойчивостью к агрессивным средам. Установки, имеющиеся внутри контейнера, находятся в утепленных боксах, разделенных легкими перегородками, изготовленными из сэндвич-панелей.

Блочные очистные сооружения

Станция для очистки сточных вод, состоящая из отдельных модулей, скомпонованных в единое здание или отдельно стоящие блоки, в зависимости от:

• объема (от 10 до 1000 куб.м в сутки);

• состава поступающих стоков (хозяйственно-бытовые, ливневые, промышленные);

• требований к очистке (сброс в центральную канализацию, на рельеф местности, в водоем рыбохозяйственного значения, доочистка в грунте).

Где применяются блочные очистные сооружения

Станции биологической очистки, а так же установки физико-химической очистки сточных вод могут потребоваться в различных районах без центральной канализации:

• малые населенные пункты,

• муниципальные учреждения,

• гостиницы и пансионаты,

• аэропорты,

• острова,

• военные мобильные пункты,

• рестораны и места общественного питания,

• вахтовые поселки,

Станция биологической очистки работоспособна при значениях БПК свыше 90 мг/л, отсутствии токсичных соединений.

Станция физико-химической очистки работоспособна во всем диапазоне химического состава стока, но использует в технологическом цикле химические реагенты и соответственно, имеет более высокую стоимость эксплуатации.

Наиболее востребованные решения по очистке стоков, это – очистка хозяйственно-бытовых стоков и очистка ливневых стоков. Для очистки бытовых стоков наиболее оптимальными являются биологические очистные сооружения с выделенным циклом нитрификации-денитрификации и со сбросом в водоем рыбохозяйственного значения.

По сути, аэротенк с выделенными зонами нитрификации и денитрификации, является моделью природных процессов очистки, происходящих в любом водоеме и интенсифицированных в сотни раз. Все технологические ухищрения в биотехнологиях очистки направлены на интенсификацию этих процессов: МБР, вертикальные аэротенки, кольцевые зоны аэротенков, карусельные аэротенки, биофильтры, различные виды прикрепленной загрузки. Однако, многолетней опыт строительства и эксплуатации очистных сооружений по всей территории Советского Союза, а затем и России показал, что на обычный хозяйственно-бытовой сток, аэротенк с «нитри-денитри» является лучшей технологией: по соотношению надежности, «дуракоустойчивости» и стоимости. До тех пор, пока не будет разработана и опробирована технология очистки генетически измененными микроорганизмами, при существующих ценах на сталь, железобетон и оборудование более выгодной технологии нет.

Блочная установка биологической очистки сточных вод обеспечивает очистку бытовых сточных вод до показателей, соответствующих ПДК сброса в водоёмы рыбохозяйственного назначения. Технология очистки воды основана на биологическом удалении из сточных вод органических соединений и биологических элементов (азота и углерода) и химическом удалении фосфора. Установка включает в себя: усреднительную емкость, аэротенк с выделенными анаэробной и аэробными зонами, отстойники, стабилизацию активного ила, доочистку на напорных фильтрах и обеззараживание ультрафиолетовым излучением.

Для очистки ливневых стоков наиболее оптимальными являются физико-химические очистные сооружения с блоками отстаивания, флокуляции, дозирования коагулянтов и обеззараживанием, механической фильтрации (в зависимости от хим. состава исходного стока).

Блочная установка физико-химической очистки сточных вод обеспечивает очистку любых сточных вод, включая ливневые до показателей, соответствующих техническому заданию. Технология очистки воды основана на химическом удалении из сточных вод органических соединений и растворимых соединений и физическом - тяжелых металлов, нефтепродуктов, жиров, газов, твердых включений. Установка включает в себя: отстойник, дозатор коагулянтов, флокулянтов, флотатор, напорные фильтры, обеззараживание ультрафиолетовым излучением или бактерицидными агентами.

Блочные локальные очистные сооружения поставляются в полной заводской готовности, наземного контейнерного типа с теплоизолированными ограждающими конструкциями из сэндвич-панелей с базальтовым волокном, автоматическим газовым или электрообогревом, смонтированной запорно-регулирующей арматурой, блоком автоматики, расходомерами, компрессорами, УФ установкой обеззараживания, установкой обезвоживания осадка. Корпус установки очистки сточных вод изготавливается из нержавеющей стали, что гарантирует срок службы установки не менее 25 лет. В технологическом помещении установлена вентиляция и обогрев; предусмотрено заземление и освещение; помимо этого, имеется оснащение индивидуальными средствами пожаротушения. Электроснабжение осуществляется от местных сетей напряжением 380/220 В по 1-2-й категории надёжности. Все типы установок сертифицированы.

Преимущества блочных решений в очистке сточных вод

• Компактность – площадь блочных ОС 12-30% от стационарных;

• Минимальные сроки строительства очистных сооружений – уменьшение срока до ввода в эксплуатацию составляет 2-5 раз.

• Следовательно, уменьшение затрат на строительство - до 40%;

• Низкое энергопотребление за счет отказа от отдельных зданий, потерь на коммуникациях;

• Отсутствие запаха и шума за счет ограждающих конструкций над всеми ОС;

• Потребность в значительно меньшей санитарной зоне – до 150 м

• Способность стабильно работать в любых климатических условиях: от +60 С° до −55 С°.

• Существенное снижение времени обслуживания;

• Возможность модульного расширения и увеличения производительности;

• Высококачественное изготовление и комплектация, долговечность.

Заключение

Таким образом, очистка сточных вод - сложная технология, учитывающая комплекс разноплановых факторов, нарушение даже одного из согласованных проектных и технологических решений может привести к нарушению оптимальных расчетных параметров каждого последующего процесса и аппарата, и в целом к снижению эффективности – вплоть до выхода из строя всего комплекса. В данной статье я описал существующие методы очистки сточных вод и границы их применения, и сделал вывод о том, эффективные очистные сооружения в любом из описанных случаев представляют собой жестко регламентированную процедуру, осуществляющуюся в согласованной работе целого ряда механизмов.

Список использованной литературы

1. Журналы «Водоснабжение и санитарная техника»

2. Водоснабжение и водоотведение: учебник для вузов /В.С. Кедров и др./ Москва: Стройиздат 2002.

3. Реконструкция инженерных систем и сооружений: Проблемы систем внутреннего водоснабжения, водоотведения и пути их решения: учебное пособие /Л.В. Макотрина, Н. Д. Пельменева./ Иркутск: Изд-воИтГТУ, 2005.

4. Учебное пособие для студентов заочного отделения факультета водоснабжения и водоотведения: учебное пособие /под редакцией Ю.В. Воронова, А. Л. Ивчатова. Москва: Издательство АСВ, 2008.

Код для цитирования: Скопировать