содержание   ..  1  2  3  4  5  6  7  8  9    ..

СООРУЖЕНИЯ ДЛЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД - ЧАСТЬ 1

Преаэраторы и биокоагуляторы

6.113. Преаэраторы и биокоагуляторы следует применять:

для снижения содержания загрязняющих веществ в отстоенных сточных водах сверх обеспечиваемого первичными отстойниками;

для извлечения (за счет сорбции) ионов тяжелых металлов и других загрязняющих веществ, неблаго­приятно влияющих на процесс биологической очистки.

6.114. Преаэраторы надлежит предусматривать перед первичными отстойниками в виде отдельных пристроенных или встроенных сооружений, биокоагуляторы — в виде сооружений, совмещенных с вер­тикальными отстойниками.

6.115. Преаэраторы следует применять на стан­циях очистки с аэротенками, биокоагуляторы — на станциях очистки как с аэротенками, так и с биологическими фильтрами.

6.116. При проектировании преаэраторов и биокоагуляторов необходимо принимать:

число секций отдельно стоящих преаэраторов — не менее двух, причем все рабочие;

продолжительность аэрации сточной воды с из­быточным активным илом — 20 мин;

количество подаваемого ила — 50—100 % избыточ­ного, биологической пленки — 100 %;

удельный расход воздуха — 5 м на 1 м³ сточных вод;

увеличение эффективности задержания загряз­няющих веществ (по БПК_полн и взвешенным ве­ществам) в первичных отстойниках — на 20—25 %;

гидравлическую нагрузку на зону отстаивания биокоагуляторов — не более 3 м³/(м²×ч).

Примечания: 1. В преаэратор надлежит подавать ил после регенераторов. При отсутствии регенераторов необхо­димо предусматривать возможность регенерации активного ила в преаэраторах; вместимость отделений для регенерации следует принимать равной 0,25—0,3 их общего объема.

2. Для биологической пленки, подаваемой в биокоагуляторы, надлежит предусматривать специальные регенера­торы с продолжительностью аэрации 24 ч.

Биологические фильтры

Общие указания

6.117. Биологические фильтры (капельные и высоконагружаемые) надлежит применять для биологической очистки сточных вод.

6.118. Биологические фильтры для очистки произ­водственных сточных вод допускается применять как основные сооружения при одноступенчатой схеме очистки или в качестве сооружений первой или второй ступени при двухступенчатой схеме биологической очистки.

6.119. Биологические фильтры следует проекти­ровать в виде резервуаров со сплошными стенками и двойным дном: нижним — сплошным, а верхним — решетчатым (колосниковая решетка) для поддер­жания загрузки. При этом необходимо принимать: высоту междудонного пространства — не менее 0,6 м; уклон нижнего днища к сборным лоткам — не менее 0,01; продольный уклон сборных лотков — по конструктивным соображениям, но не менее 0,005.

6.120. Капельные биофильтры следует устраивать с естественной аэрацией, высоконагружаемые — как с естественной, так и с искусственной аэрацией (аэрофильтры).

Естественную аэрацию биофильтров надлежит предусматривать через окна, располагаемые равно­мерно по их периметру в пределах междудонного пространства и оборудуемые устройствами, позволяющими закрывать их наглухо. Площадь окон должна составлять 1 —5 % площади биофильтра.

В аэрофильтрах необходимо предусматривать по­дачу воздуха в междудонное пространство вентиляторами с давлением у ввода 980 Па (100 мм вод. ст.). На отводных трубопроводах аэрофильтров необходимо предусматривать устройство гидравлических затворов высотой 200 мм.

6.121. В качестве загрузочного материала для биофильтров следует применить щебень или галь­ку прочных горных пород, керамзит, а также пласт­массы, способные выдержать температуру от 6 до 30 ° С без потери прочности. Все применяемые для загрузки естественные и искусственные материалы, за исключением пластмасс, должны выдерживать:

давление не менее 0,1 МПа (1 кгс/см²) при насыпной плотности до 1000 кг/м³;

не менее чем пятикратную пропитку насыщен­ным раствором сернокислого натрия;

не менее 10 циклов испытаний на морозостой­кость;

кипячение в течение 1 ч в 5 %-ном растворе соля­ной кислоты, масса которой должна превышать массу испытуемого материала в 3 раза.

После испытаний загрузочный материал не должен иметь заметных повреждений и его масса не должна уменьшаться более чем на 10 % первона­чальной.

Требования к пластмассовой загрузке биофильт­ров следует принимать согласно п. 6.138.

6.122. Загрузка фильтров по высоте должна быть выполнена из материала одинаковой крупности с устройством нижнего поддерживающего слоя вы­сотой 0,2 м, крупностью 70—100 мм.

Крупность загрузочного материала для биофильт­ров следует принимать по табл. 36.

6.123. Распределение сточных вод по поверхности биофильтров надлежит осуществлять с помощью устройств различной конструкции.

При проектировании разбрызгивателей следует принимать:

начальный свободный напор — около 1,5 м, ко­нечный — не менее 0,5 м;

диаметр отверстий — 13—40 мм;

высоту расположения головки над поверхностью загрузочного материала — 0,15—0,2 м;

продолжительность орошения на капельных био­фильтрах при максимальном притоке воды — 5—6 мин.

При проектировании реактивных оросителей сле­дует принимать:

число и диаметр распределительных труб — по расчету при условии движения жидкости в начале труб со скоростью 0,5—1 м/с;

число и диаметр отверстий в распределительных трубах — по расчету при условии истечении жидкости из отверстий со скоростью не менее 0,5 м/с, диамет­ры отверстий — не менее 10 мм;

напор у оросителя — по расчету, но не менее 0,5 м;

расположение распределительных труб — выше поверхности загрузочного материала на 0,2 м.

6.124. Число секций или биофильтров должно быть не менее двух и не более восьми, причем все они должны быть рабочими.

6.125. Расчет распределительной и отводящей се­тей биофильтров должен производиться по макси­мальному расходу воды с учетом рециркуляционного расхода, определяемого согласно п. 6.132.

6.126. В конструкции оборудования фильтров должны быть предусмотрены устройства для опо­рожнения на случай кратковременного прекраще­ния подачи сточной воды зимой, а также устройства для промывки днища биофильтров.

6.127. В зависимости от климатических условий района строительства, производительности очистных сооружений, режима притока сточных вод, их тем­пературы биофильтры надлежит размещать либо в помещениях (отапливаемых или неотапливаемых), либо на открытом воздухе.

Возможность размещения биофильтров вне помещения или в неотапливаемом помещении должна быть обоснована теплотехническим расчетом, при

Таблица 36

Примечание. Содержание кусков пластинчатой формы в загрузке не должно быть свыше 5 %.

этом необходимо учитывать опыт эксплуатации со­оружений, работающих в аналогичных условиях.

Капельные биологические фильтры

6.128. При БПК_полн сточных вод L_en > 220 мг/л, подаваемых на капельные биофильтры, надлежит предусматривать рециркуляцию очищенных сточных вод; при БПК_полн 220 мг/л и менее необходимость рециркупиции устанавливается расчетом.

6.129. Для капельных биофильтров надлежит при­нимать:

рабочую высоту H_bf = 1,5—2 м;

гидравлическую нагрузку q_bf = 1—3 м³/(м²×сут);

БПК_полн очищенной воды L_ex = 15 мг/л.

6.130. При расчете капельных биофильтров вели­чину q_bf при заданных L_en и L_ex, мг/л, температуре воды T_w следует определять по табл. 37, где  .

Таблица 37

Примечание. Если значение K_bf превышает табличное, то необходимо предусмотреть рециркуляцию.

6.131. Количество избыточной биопленки, выноси­мой из капельных биофильтров, следует принимать 8 г/(чел×сут) по сухому веществу, влажность плен­ки — 96 %.

Высоконагружаемые биологические фильтры

Аэрофильтры

6.132. БПК_полн сточных вод, подаваемых на аэрофильтры, не должна превышать 300 мг/л. При большей БПК_полн необходимо предусматривать рециркуляцию очищенных сточных вод. Коэффици­ент рециркуляции K_rc следует определять по фор­муле

 (46)

где L_mix — БПК_полн смеси исходной и циркулирую­щей воды, при этом L_mix — не более 300 мг/л;

L_en, L_ex — БПК_полн соответственно исходной и очищенной сточной воды.

6.133. Для аэрофильтров надлежит принимать:

рабочую высоту H_af = 2—4 м;

гидравлическую нагрузку q_af = 10—30 м³/(м²×сут);

удельный расход воздуха q_a = 8—12 м³/м³ с учетом рециркуляционного расхода.

6.134. При расчете аэрофильтров допустимую величину q_af, м³/(ì²×ñóò), при заданных q_a и H_af следует определять по табл. 38, где

.

Площадь аэрофильтров F_af, м², при очистке без рециркуляции необходимо рассчитывать по приня­той гидравлической нагрузке q_af, м³/(м²×сут), и суточному расходу сточных вод Q, м³/сут.

При очистке сточных вод с рециркуляцией пло­щадь аэрофильтра F_af, м², надлежит определять по формуле

Таблица 38

Примечание. Для промежуточных значений q_a, H_af и T_w допускается величину K_af определять интерполяцией.

 (47)

6.135. Количество избыточной биологической пленки, выносимой из высоконагружаемых биофильтров, надлежит принимать 28 г/(чел×сут) по сухому веществу, влажность — 96 %.

6.136. Расчет биофильтров для очистки производственных сточных вод допускается выполнять по табл. 37 и 38 или по окислительной мощности, определяемой экспериментально.

Биофильтры с пластмассовой загрузкой

6.137. БПК_полн сточных вод, подаваемых на биофильтры с пластмассовой загрузкой, допускается принимать не более 250 мг/л.

6.138. Для биофильтров с пластмассовой загрузкой надлежит принимать:

рабочую высоту H_pf = 3—4 м;

в качестве загрузки — блоки из поливинилхлорида, полистирола, полиэтилена, полипропилена, полиамида, гладких или перфорированных пластмассовых груб диаметром 50—100 мм или засыпные элементы в виде обрезков груб длиной 50—150 мм, диаметром 30—75мм с перфорированными, гофрированными и гладкими стенками;

пористость загрузочного материала — 93—96 %, удельную поверхность — 90—110 м²/м³;

естественную аэрацию.

В случае возможного прекращения притока сточных вод на биофильтр необходимо предусматривать рециркуляцию сточных вод во избежание высыха­ния биопленки на поверхности загрузки.

6.139. При расчете биофильтров с пластмассовой загрузкой надлежит определять:

гидравлическую нагрузку q_pf, м³/(м³×сут) — в соответствии с необходимым эффектом очистки Э, %, температурой сточных вод T_w, °С, и принятой высотой H_pf, м, по табл. 39;

объем загрузки и площадь биофильтров — по гид­равлической нагрузке и расходу сточных вод.

Таблица 39

Аэротенки

6.140. Аэротенки различных типов следует при­менять для биологической очистки городских и про­изводственных сточных вод.

Аэротенки, действующие по принципу вытеснителей, следует применять при отсутствии залповых поступлений токсичных веществ, а также на второй ступени двухступенчатых схем.

Комбинированные сооружения типа аэротенков-отстойников (аэроакселераторы, окситенки, флототенки, аэротенки-осветлители и др.) при обоснова­нии допускается применять на любой ступени биологической очистки.

6.141. Регенерацию активного ила необходимо предусматривать при БПК_полн поступающей в аэротенки воды свыше 150 мг/л, а также при наличии в воде вредных производственных примесей.

6.142. Вместимость аэротанков необходимо опре­делять по среднечасовому поступлению воды за период аэрации в часы максимального притока.

Расход циркулирующего активного ила при расчете вместимости аэротенков без регенераторов и вторичных отстойников не учитывается.

6.143. Период аэрации t_atm, ч, в аэротенках, ра­ботающих по принципу смесителей, следует опреде­лить по формуле

 (48)

где L_en — БПК_полн поступающей в аэротенк сточной воды (с учетом снижения БПК при первичном отстаивании), мг/л;

L_ex — БПК_полн очищенной воды, мг/л;

a_i — доза ила, г/л, определяемая технико-экономическим расчетом с учетом работы вторичных отстойников;

s — зольность ила, принимаемая по табл. 40;

r — удельная скорость окисления, мг БПК_полн на 1 г беззольного вещест­ва ила в 1 ч, определяемая по фор­муле

 (49)

здесь r_max — максимальная скорость окисления, мг/(г×ч), принимаемая по табл. 40;

C_O — концентрация растворенного кислорода, мг/л;

K_l — константа, характеризующая свойст­ва органических загрязняющих ве­ществ, мг БПК_полн/л, и принимаемая по табл. 40;

К_О — константа, характеризующая влияние кислорода, мг О₂/л, и принимаемая по табл. 40;

j — коэффициент ингибирования продук­тами распада активного ила, л/г, при­нимаемый по табл. 40.

Примечания: 1. Формулы (48) и (49) справедли­вы при среднегодовой температуре сточных вод 15 °С. При иной среднегодовой температуре сточных вод T_w продол­жительность аэрации, вычисленная по формуле (48), долж­на быть умножена на отношение 15/T_w.

2. Продолжительность аэрации во всех случаях не долж­на быть менее 2 ч.

Таблица 40

Примечание. Для других производств указанные параметры следует принимать по данным научно-исследовательских организаций.

6.144. Период аэрации t_atv, ч, в аэротенках-вытеснителях надлежит рассчитывать по формуле

 (50)

где K_p — коэффициент, учитывающий влияние продольного перемешивания: K_p = 1,5 при биологической очистке до L_ex = 15 мг/л; K_p = 1,25 при L_ex > 30 мг/л;

L_mix — БПК_полн, определяемая с учетом раз­бавления рециркуляционным расходом:

 (51)

здесь R_i — степень рециркуляции активного ила, определяемая по формуле (52); обо­значения величин a_i, r_max, C_O, L_en, L_ex, K_l, K_O, j, s, следует принимать по фор­муле (49).

Примечание. Режим вытеснения обеспечивается при отношении длины коридоров l к ширине b свыше 30. При l/b < 30 необходимо предусматривать секционирование коридоров с числом ячеек пять-шесть.

6.145. Степень рециркуляции активного ила R_i, в аэротенках следует рассчитывать по формуле

(52)

где a_i — доза ила в аэротенке, г/л;

J_i — иловый индекс, см³/г.

Примечания: 1. Формула справедлива при J_i < 175 см³/г и a_i до 5 г/л.

2. Величина R_i должна быть не менее 0,3 для отстойни­ков с илососами, 0,4 — с илоскребами, 0,6 — при самотеч­ном удалении ила.

6.146. Величину илового индекса необходимо оп­ределять экспериментально при разбавлении иловой смеси до 1 г/л в зависимости от нагрузки на ил. Для городских и основных видов производственных сточных вод допускается определять величину J_i по табл. 41.

Таблица 41

Примечание. Для окситенков величина J_i должна быть снижена в 1,3—1,5 раза.

Нагрузку на ил q_i, мг БПК_полн на 1 г беззольно­го вещества ила в сутки, надлежит рассчитывать по формуле

 (53)

где t_at — период аэрации, ч.

6.147. При проектировании аэротенков с регене­раторами продолжительность окисления органичес­ких загрязняющих веществ t_O, ч, надлежит опреде­лять по формуле

 (54)

где R_i — следует определять по формуле (52);

a_r — доза ила в регенераторе, г/л, определяе­мая по формуле

 (55)

r — удельная скорость окисления для аэро­тенков — смесителей и вытеснителей, оп­ределяемая по формуле (49) при дозе ила a_r.

Продолжительность обработки воды в аэротенке t_at, ч, необходимо определять по формуле

(56)

Продолжительность регенерации t_r, ч, надлежит определять по формуле

 (57)

Вместимость аэротенка W_at, м³, следует опреде­лять по формуле

(58)

где q_w — расчетный расход сточных вод, м³/ч.

Вместимость регенераторов W_r, м³, следует опре­делять по формуле

(59)

6.148. Прирост активного ила P_i, мг/л, в аэротенках надлежит определять по формуле

 (60)

где C_cdp — концентрация взвешенных веществ в сточной воде, поступающей в аэротенк, мг/л;

K_g — коэффициент прироста; для городских и близких к ним по составу производст­венных сточных вод K_g = 0,3; при очист­ке сточных вод в окситенках величина K_g снижается до 0,25.

6.149. Необходимо предусматривать возмож­ность работы аэротенков с переменным объемом ре­генераторов.

6.150. Для аэротенков и регенераторов надлежит принимать:

число секций — не менее двух;

рабочую глубину — 3—6 м, свыше — при обосно­вании;

отношение ширины коридора к рабочей глуби­не — от 1:1 до 2:1.

6.151. Аэраторы в аэротенках допускается приме­нять:

мелкопузырчатые — пористые керамические и пластмассовые материалы (фильтросные пластины, трубы, диффузоры) и синтетические ткани;

среднепузырчатые — щелевые и дырчатые трубы;

крупнопузырчатые — трубы с открытым кон­цом;

механические и пневмомеханические.

6.152. Число аэраторов в регенераторах и на пер­вой половине длины аэротенков-вытеснителей над­лежит принимать вдвое больше, чем на остальной длине аэротенков.

6.153. Заглубление аэраторов следует принимать в соответствии с давлением воздуходувного обору­дования и с учетом потерь в разводящих коммуника­циях и аэраторах (см. п. 5.34).

6.154. В аэротенках необходимо предусматривать возможность опорожнения и устройства для выпус­ка воды из аэраторов.

6.155. При необходимости в аэротенках надлежит предусматривать мероприятия по локализации пе­ны — орошение водой через брызгала или примене­ние химических антивспенивателей.

Интенсивность разбрызгивания при орошении следует принимать по экспериментальным данным.

Применение химических антивспенивателей должно быть согласовано с органами санитарно-эпи­демиологической службы и охраны рыбных запасов.

6.156. Рециркуляцию активного ила следует осу­ществлять эрлифтами или насосами.

6.157. Удельный расход воздуха q_air, м³/м³ очи­щаемой воды, при пневматической системе аэрации надлежит определять по формуле

(61)

где q_O — удельный расход кислорода воздуха, мг на 1 мг снятой БПК_полн, принимаемый при очистке до БПК_полн 15—20 мг/л — 1,1, при очистке до БПК_полн свыше 20 мг/л — 0.9;

K₁ — коэффициент, учитывающий тип аэрато­ра и принимаемый для мелкопузырчатой аэрации в зависимости от соотноше­ния площадей аэрируемой зоны и аэро­тенка f_az /f_at по табл. 42; для среднепузырчатой и низконапорной K₁ = 0,75;

K₂ — коэффициент, зависимый от глубины погружения аэраторов h_a и принимае­мый по табл. 43;

K_T — коэффициент, учитывающий температу­ру сточных вод. который следует опре­делять по формуле

 (62)

здесь T_w — среднемесячная температура воды за летний период, °С;

K₃ — коэффициент качества воды, принимае­мый для городских сточных вод 0,85; при наличии СПАВ принимается в зави­симости от величины f_az /f_at по табл. 44, для производственных сточных вод — по опытным данным, при их отсутствии допускается принимать K₃ = 0,7;

C_a — растворимость кислорода воздуха в во­де, мг/л, определяемая по формуле

 (63)

здесь C_T — растворимость кислорода в воде в за­висимости от температуры и атмосфер­ного давления, принимаемая по спра­вочным данным;

h_a — глубина погружения аэратора, м;

C_O — средняя концентрация кислорода в аэротенке, мг/л; в первом приближении С_О допускается принимать 2 мг/л и не­обходимо уточнять на основе технико-экономических расчетов с учетом фор­мул (48) и (49).

Площадь аэрируемой зоны для пневматических аэраторов включает просветы между ними до 0,3 м.

Интенсивность аэрации J_a, м³/(м²×ч), надлежит определять по формуле

 (64)

где H_at — рабочая глубина аэротенка, м;

t_at — период аэрации, ч.

Если вычисленная интенсивность аэрации свыше J_a,max для принятого значения K₁, необходимо уве­личить площадь аэрируемой зоны; если менее J_a,min для принятого значения K₂ — следует увели­чить расход воздуха, приняв J_a,min по табл. 43.

6.158. При подборе механических, пневмомеханических и струйных аэраторов следует исходить из их производительности по кислороду, определенной при температуре 20 °С и отсутствии растворенного в воде кислорода, скорости потребления и массообменных свойств жидкости, характеризуемых коэффициентами K_T и K₃ и дефицитом кислорода (C_a — C_O) /C_a и определяемых по п. 6.157.

Число аэраторов N_ma Для аэротенков и биологи­ческих прудов следует определять по формуле

 (65)

где W_at — объем сооружения, м³;

Q_ma — производительность аэратора по кисло­роду, кг/ч, принимаемая по паспортным данным;

t_at — продолжительность пребывания жидкости в сооружении, ч; значения осталь­ных параметров следует принимать по формуле (61).

Примечание. При определенном числе механичес­ких аэраторов необходимо проверять их перемешивающую способность по поддержанию активного ила во взвешенном состоянии. Зону действия аэратора следует определять рас­четом; ориентировочно она составляет 5—6 диаметров рабочего колеса.

6.159. Окситенки рекомендуется применять при условии подачи технического кислорода от кисло­родных установок промышленных предприятий. Допускается применение их и при строительстве кислородной станции в составе очистных сооруже­ний.

Окситенки должны быть оборудованы механичес­кими аэраторами, легким герметичным перекрыти­ем, системой автоматической подпитки кислорода и продувки газовой фазы, что должно обеспечивать эффективность использования кислорода 90 %.

Для очистки производственных сточных вод и их

Таблица 42

Таблица 43

Таблица 44

смеси с городскими сточными водами следует при­менять окситенки, совмещенные с илоотделителем. Объем зоны аэрации окситенка надлежит рассчиты­вать по формулам (48) и (49). Концентрацию кислорода в иловой смеси окситенка следует прини­мать в пределах 6—12 мг/л, дозу ила — 6—10 г/л.

содержание   ..  1  2  3  4  5  6  7  8  9    ..