Технология очистки стоков

Сточные воды в напорном или самотечном режиме поступаю в камеру приема вод на очистных сооружениях. В камере приема происходит учет количества сточных вод благодаря расходомерам. Далее они проходят этап первичной механической очистки, песколовку, где из сточных вод путем гравитационного отстаивания песок уходит на дно, и решетки, прозор 15 мм позволяет задерживать и улавливать большие включения мусора, такие как палки, пакеты, одежду и иной мусор, который попадает в канализации из-за деятельности человека. После механической очистки стоки направляются в усреднитель, где происходит уравнивание неравномерности суточного прихода стоков.

После предварительной механической очистки и усреднения, с постоянным расходом стоки подаются на комплекс сооружений биологической очистки сточных вод.

Рисунок 1. Cхема компоновки сооружений комплекса ЭКО-Р

В случае описания работы комплекса ЭКО-Р-500 в составе комплекса ЭКО-Р имеются три технологических линии, состоящие из блока биологической очистки первой ступени и блока биологической очистки второй ступени с МБР, общей насосной станции подачи очищенных сточных вод на обеззараживание и емкости илоуплотнителя.

Стоки равномерно распределяясь по технологическим линиям, поступают в блоки биологической очистки первой и второй ступени. Блоки представляют собой горизонтальные цилиндрические емкости из стеклопластика с вертикальными горловинами превышения. Внутри емкостей перегородками, с переливами, выделены следующие технологические отсеки:

-денитрификатор;

-аэротенк-нитрификатор;

-отсек с мембранными блоками.

Сточные воды по ходу движения проходят в самотечном режиме каждый из отсеков, денитрификатор аэротенк-нитрификатор и мембранным реактором. Каждая камера оборудована соответствующим оборудованием для создание необходимых условий для протекания биохимических процессов.

В денитрификаторе при наличии питательного субстрата, в качестве которого используются загрязнения поступающей на очистку сточной жидкости, и циркулирующего активного ила, обогащенного нитратами, развивается процесс денитрификации, т.е. восстановление нитратов до элементарного азота.

NO3 → NO2 → NO → N2O → N2

Процесс денитрификации основан на способности некоторых бактерий (факультативных аэробов) использовать связанный кислород нитратов для окисления органических веществ в анаэробных условиях острого дефицита кислорода (0,1-0,2 мг/л). В результате этой реакции нитраты восстанавливаются до газообразного азота. Денитрификатор оборудован погружной мешалкой для поддержания иловой смеси во взвешенном состоянии.

Из денитрификатора стоки поступают в аэротенк-нитрификатор. В аэротенке происходит биологическая очистка сточных вод путём окисления и сорбции загрязняющих веществ биоценозом активного ила в присутствии достаточного количества кислорода. Воздух для насыщения иловой смеси кислородом и для поддержания её во взвешенном состоянии нагнетается воздуходувками. Система мелкопузырчатой аэрации повышает процент использования кислорода активным илом и обеспечивает необходимое перемешивание иловой смеси.

Конструктивно аэротенк представляет собой реактор идеального перемешивания, где поступающая на очистку сточная вода смешивается со всем объёмом активного ила. Процессы окисления органических веществ и азота аммонийного (нитрификация) объединены. Данное технологическое решение основано на мембранной технологии очистки и соответственно, высокой дозе активного ила в аэротенке. Под нитрификацией понимается биологическое превращение азота аммонийного сначала в нитриты, а затем в нитраты. На первой стадии процесса бактерии рода Nitrosomonas окисляют азот аммонийный до нитритов. В качестве субстрата Nitrosomonas может использовать аммонийный азот, мочевину, мочевую кислоту, гуанин, но органическая часть молекулы не потребляется. На второй стадии бактерии рода Nitrobacter окисляют нитриты до нитратов.

Реакции окисления азота аммонийного:

NH4+ + 3O2 → 2 NO2- + 2H2O + 4H+

2 NO2- + О2 → 2 NО3-

Из аэротенка-нитрификатора в денитрификатор предусмотрен нитратный рецикл. Устройство нитрификатора на последней стадии очистки стоков не позволяет удалить из сточной жидкости азот, а может лишь обеспечить полное окисление азота аммонийного до азота нитратного. Концентрация N-NO3 в очищенной сточной жидкости зависит от степени рециркуляции иловой смеси: чем она выше, тем ниже концентрация азота нитратного.

Из аэротенка-нитрификатора стоки поступают в отсек с мембранными блоками. Для отделения загрязнений от сточной воды используются плоские мембраны, функциональный слой которых - из поливенилденфторида.

Мембрана характеризуется маленьким размером пор (около 0,2 мкм), высокой пористостью и узким распределением пор по размерам. В процессе ультрафильтрации высокомолекулярные вещества задерживаются мембраной, так как размер их молекул больше, чем размер пор, или вследствие большого трения их молекул о стенки пор мембраны, а низкомолекулярные вещества и растворитель свободно проходят через ее поры. Поры, как физический барьер, препятствуют проникновению флокул активного ила и примесей, одновременно пропуская молекулы воды. Фильтрование стоков на мембранах осуществляется под действием гидростатического давления. Для того, чтобы загрязнения не скапливались на поверхности мембран, процесс фильтрации сопровождается крупнопузырчатой аэрацией мембран. Аэрация обеспечивается диффузорами крупных пузырей из труб из нержавеющей стали.

Для поддержания необходимой концентрации и возврата активного ила погружным насосом осуществляется рециркуляция из отсека с мембранными блоками в аэротенк-нитрификатор.

При помощи этого же насоса производится отвод из сооружений избыточного активного ила в емкость илоуплотнитель, здесь происходит уплотнение осадка, что в свою очередь позволяет уменьшить объем осадка, подаваемого в дальнейшем на механическое обезвоживание.

После мембранных блоков фильтрат поступает в самотечном режиме в КНС очищенных стоков для дальнейшей подачи в напорном режиме на обеззараживание.

Обеззараживающий эффект установки обеспечивается бактерицидным действием УФ облучения. Вода проходит через цилиндрический металлический корпус (блок обеззараживания), в котором герметично установлены кварцевые кожухи. УФ лампы помещены внутрь кварцевых кожухов, пропускающих УФ излучение. Рабочее положение установки – вертикальное или горизонтальное. Вода обеззараживается, проходя внутри установки вдоль кварцевых кожухов с работающими УФ лампами. Установка не изменяет химический состав воды.

После прохождения установки ультрафиолетового обеззараживания стоки в самотечном или напорном режиме сбрасываются на рельеф или в поверхностные водоемы.


Рисунок 2. Схема компоновки комплекса ЭКО-Р

Санитарно-защитная зона составляет 150 м для сооружений биологической очистки производительностью от 200 до 5000 м3/сут с термомеханической обработкой осадка в закрытых помещениях (СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03). Для индивидуальных и местных систем водоотведения в случае невозможности соблюдения нормативных санитарно-защитных зон, размещение очистных установок должно быть согласовано с местными органами надзора.

В зависимости от производительности комплекса санитарно-защитная зона может достигать 20 м. Мы имеет успешный опыт выполнения проектов сокращения санитарно-защитной зоны.

Качество очистки сточных вод на канализационных очистных сооружения ЭКО-Р соответствует требованиям СанПиН 2.1.5.980-00 и ГН 2.1.5.1315-03, что подтверждено сертификатом соответствия.

Комплекс очистных сооружений ЭКО-Р изготавливается на основе емкостей из стеклопластика в соответствии с ТУ 4859-001-48117609-14. Эффективность работы комплекса очистных сооружений ЭКО-Р подтверждается Экспертным заключением Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека No 511 от 10.06.2016 г.