Составление и оформление технологических регламентов
Технологический регламент — это краткое изложение сущности технологического процесса, протекающего в сооружении, и перечень значений параметров этого процесса, в пределах которых должно работать сооружение или весь технологический комплекс. Технологические регламенты должны составляться наладочной организацией после выполнения поверочных расчетов на основании обследования сооружений и анализов сточной жидкости.
Эксплуатационный персонал обязан ознакомиться с технологическими регламентами, получить дополнительный профессиональный инструктаж или пройти производственное обучение. Затем осуществляется проверка знаний работников системы эксплуатации с соответствующей их аттестацией. На предприятиях, работающих по новой системе экономического стимулирования труда, такой комплекс мероприятий необходим для установления должностных окладов и методов стимулирования.
Объем и глубина изложения материалов в технологических регламентах определяются производительностью станции и сложностью технологической схемы, но во всех случаях необходимо осветить принципы технологического процесса и роль в нем отдельных сооружений и оборудования. В целом технологические регламенты должны содержать следующую информацию.
Решетки предназначены для задержания и измельчения грубых фракций загрязнений сточной жидкости. Загрязнения, задержанные на прутьях решеток, можно снимать вручную (на локальных очистных установках), механизированными граблями или специальными устройствами, если применены решетки-дробилки. Снятые отбросы соответственно закапываются в грунт, направляются транспортерами на дробилку или измельчаются специальным механизмам. Таким образом, в комплексах решеток следует выделить три технологические стадии: задержание, удаление и измельчение крупных фракций загрязнений.
Комплексы песколовок предназначены для задержания минеральных грубых взвешенных загрязнений с удельным весом, близким к 1,6 г/см3, и гидравлической крупностью 18—24 мм/с. Выделение этих примесей производится за счет их осаждения как наиболее тяжелой части взвешенных загрязнений. Осевшую взвесь, преимущественно состоящую из песка, направляют гндро-элеваторами на песковые площадки для сушки и дальнейшего вывоза. Существуют механизмы, выполняющие функции Песковых площадок за счет отмыва песка в поле центробежных сил, а также бункера, в которых осадок из песколовок накапливается, обезвоживается и затем вывозится. Таким образом, в комплексах песколовок следует выделить три технологических элемента (стадии): отделение взвеси, транспортировку и обработку осадка.
Первичные отстойники в технологическом отношении подобны песколовкам, но образуют упрощенные комплексы (задержание взвеси, транспортировка). Обработка этой взвеси уже является отдельной технологией (обработка осадков). В первичных отстойниках путем осаждения грубодисперсных примесей задерживаются взвешенные вещества со средней гидравлической крупностью 1—3 мм/с (для загрязнений бытовых сточных вод). В комплексы первичных отстойников, кроме самих отстойников, входят также насосные станции перекачки сырого осадка на дальнейшую обработку.
В случае необходимости на станциях могут предусматриваться усреднители, предназначенные для выравнивания концентраций загрязнений поступающих сточных вод. В этих сооружениях применяют системы механической или пневаматической аэрации только как средство перемешивания сточных вод.
Преаэраторы, биокоагуляторы и осветлители применяются для интенсификации процессов первичного отстаивания при повышенных концентрациях взвешенных загрязнений сточной жидкости. Интенсификация осуществляется путем применения коагулянтов. В преаэраторах и биокоагуляторах роль коагулята играет активный ил, в осветлителях — химические реагенты. Следует учитывать, что активный ил, применяемый как коагулянт, все-таки является совокупностью биологических объектов — клеток, которые живут и потребляют питание, в частности биогенные элементы сточной жидкости. Поэтому в технологических регламентах должны быть приведены краткие расчеты баланса биогенных веществ с целью соблюдения условий нормальной работы аэротенков и биофильтров согласно СНиП П-32-74 (п. 7.2, табл. 25).
Сооружения биохимической очистки сточных вод предназначены для удаления растворенных, коллоидных и взвешенных органических веществ загрязнений, поступающих на эти сооружения. Сущность процесса биохимического окисления загрязнений заключается в потреблении их как питания жизнедеятельными микробиальными клетками — аэробами, т. е. функционирующими только при наличии в жидкости растворенного кислорода, который играет в данном случае роль акцептора. Кислород потребляется микроорганизмами в процессе их дыхания и расходуется в клетках на ферментативное окисление питательных веществ (ассимиляцию) и собственные нужды клеток (эндогенное дыхание). Продуктами процесса биохимического окисления являются углекислота (окисленный углерод органических загрязнений), вода, инертная масса, экзотермическая энергия и новые клетки микроорганизмов активного ила, выросшие на основе благоприятного снабжения питанием и кислородом в результате размножения. Знание такого баланса веществ в процессе биохимической очистки сточных вод дает возможность осознать необходимость соответствующего баланса потоков в реальных инженерных сооружениях, где он осуществляется.
В биофильтрах процесс происходит на поверхности загрузочного материала в биопленке, насыщенной микроорганизмами, удерживающейся в силу адгезионных процессов и омываемой потоками воздуха (снизу) и сточной жидкости (сверху). Прирастающая пленка является формой, в которую перешли загрязнения. Когда толщина пленки превышает удерживающую способность материала загрузки, она отторгается. Избыточная минерализованная биопленка удаляется из потока очищенной жидкости во вторичных отстойниках, которые, таким образом, являются неотъемлемой составной частью комплекса биофильтра. Схема биофильтров с рециркуляцией — это частные случаи принципиальной схемы и не меняют технологии работы этих сооружений. В технологических регламентах схемы с рециркуляцией должны быть представлены только как средство снижения начальной концентрации загрязнений сточных вод (СНиП П-32-74).
В аэротенках процесс биохимического окисления загрязнений происходит в объеме иловой смеси, где контактируют загрязнения, клетки активного ила и кислород, растворенный в воде. В такой системе происходит разрушение органических молекул ферментами, выделяемыми микроорганизмами при контакте их с загрязнениями, и перенос более простых соединений в клетки, где они также под воздействием специальных ферментов превращаются (метаболизируются) в продукты процесса. Таким образом, загрязнения из сточной жидкости переходят в активный ил и частично удаляются в виде углекислоты и воды. После вторичного отстаивания в сточной жидкости загрязнений практически нет (вернее, они имеются в допустимых расчетом количествах), а активный ил должен быть возвращен в аэротенк, иначе процесс в рассматриваемом случае (для городских очистных станций) прекратится ввиду отсутствия одного из реагентов.
Избыточная часть активного ила, образованная за счет его прироста, то есть представляющая собой часть материи удаленных из воды загрязнений, должна быть удалена на сооружения по обработке осадков. Следовательно, в технологическом регламенте схемы аэротенков необходимо указать, что аэротенк, вторичный отстойник или часть аэротенка, выполняющая его функции в комбинированных аэрационных сооружениях, система рециркуляции возвратного и удаления избыточного активного ила, а также система аэрации являются единым технологическим комплексом, который рассматривается в эксплуатации только как один объект надзора и регулирования. Каждая из систем этого комплекса при регулировании может оказать прямое влияние на работу других систем и комплекса в целом.
В технологическом регламенте комплекса биохимической очистки сточных вод нужно привести количественные пределы и объяснить смысл основных технологических параметров. Главные технологические параметры эксплуатации сооружений совпадают с их основными расчетными параметрами.
Методы доочистки сточных вод определяются целью и степенью и обусловливаются производительностью станции. Если требуются полное удаление всех остаточных загрязнений (взвесей, растворенной органики, нитратов, фосфатов) и стабилизация минерального состава, применяется комплекс сооружений с физико-химическими процессами глубокого известкования, коагуляции, фильтрации, адсорбции и ионного обмена. При этом происходят соответственно разрушение (деструкция) в щелочной среде остатков органических веществ, коагуляция продуктов этого распада и осаждение скоагулированной взвеси, задержание на фильтрах неоседающих частиц взвеси, адсорбция (на активированных углях) растворенных остатков органических веществ и удаление минеральных солей ионообменными фильтрами. Если такая степень доочистки не требуется, применяются какие-либо части технологической последовательности. Например, удаление остаточных взвешенных веществ, то есть мелких хлопьев активного ила, выносящихся из вторичных отстойников, обеспечивает качество очищенной воды согласно требованиям органов рыбоохраны или санитарных органов для водоемов I и II категорий [14] (БПК до 3—5. взвешенных веществ до 3 г/м3). Это достигается до о чисткой воды на микроситах и скорых фильтрах, причем при подаче на фильтры коагулянтов происходит удаление из воды фосфатов.
В типовых скорых фильтрах, применяемых для доочистки сточных вод, задержание полидисперсных частиц загрязнений на зернах загрузки происходит вследствие совокупности процессов адсорбции, гидравлического сопротивления (процеживания), электрокинетического взаимодействия и других физических процессов. Преобладание того или иного процесса проявляется при преобладании разной крупности частиц загрязнений. Поскольку применяемые фильтры для доочистки имеют многослойную загрузку, эти процессы протекают раздельно в пространстве. В технологических регламентах на эксплуатацию фильтров для доочистки сточных вод следует указать время, интенсивность и фильтроциклы промывки для каждого слоя. Осуществлять промывку фильтров рекомендуется только послойно, так как в силу указанных причин сопротивление и грязеемкость слоев фильтрующей загрузки должны быть различными. Численные значения этих параметров определяются в результате технологической наладки и отражаются затем в регламенте.
Доочистка малых и средних количеств сточных вод производится в биологических прудах, где за счет деятельности одноклеточных водорослей, донного ила и высших водных растений удаляются нитраты, фосфаты, органические растворенные вещества и взвеси. Процессы доочистки сточных вод в прудах протекают очень интенсивно в летнее время и менее интенсивно зимой. Технологические регламенты эксплуатации биопрудов должны предусматривать изменение режимов аэрирования, если применены каскады прудов с аэрацией на первой ступени. Летом не следует расходовать непроизводительно электроэнергию, поскольку растения на свету выделяют кислород сами, а зимой необходимо предотвратить гибель микроорганизмов донного ила от дефицита кислорода.
Сбраживание осадков сточных вод осуществляется за счет биохимических процессов деструкции (разрушения) органических веществ. Только вид функционирующей микрофлоры определяет вид процесса сбраживания. Аэробное сбраживание в технологическом отношении подобно процессам биохимической очистки сточных вод активным илом с той лишь разницей, что в рассматриваемом случае выращивается специфичная автотроф-ная микрофлора, потребляющая не только органическую массу сырого осадка, но и как питание клетки избыточного активного ила. В схеме отсутствует система рециркуляции возвратного ила, потому что при относительно длительном времени протекания процесса (малой скорости протока) скорость выноса рабочей биомассы уравновешивается скоростью ее прироста аналогично процессу в биологических прудах. Анаэробное сбраживание осуществляется микроорганизмами — анаэробами, живущими в среде, лишенной свободного (растворенного) кислорода. Для эффективной деятельности таких микроорганизмов необходимы оптимальный и стабильный температурный режим и перемешивание. Поэтому в технологических регламентах на эксплуатацию двухъярусных отстойников и осветлителей-перегнивателей (сапрофильные сбраживатели) и особенно метантенков с режимами мезо- и термофильного или комбинированного сбраживания нужно четко изложить температурные режимы их эксплуатации.
Уплотнение и обезвоживание осадков после сбраживания регламентируются правилами эксплуатации соответствующего оборудования, изложенными в паепортно-инструктивных документах.
В регламенте на эксплуатацию хлораторных содержатся сведения о том, что доза хлора должна быть всегда оптимальной, а концентрация остаточного хлора — постоянной. Завышенные дозы хлора повлекут нерациональное расходование этого реагента и повлияют неблагоприятно на биологическое население водоема, в который сбрасываются сточные воды. Заниженные дозы хлора не обеспечат необходимого эффекта обеззараживания. Кроме того, при малых дозах хлор может оказать только раздражающее действие на бактерии и явиться даже временным стимулятором их активности.
Технологический регламент должен указывать не только расчетную величину дозы хлора согласно проекту или СНиП П-32-74 (3 г/м3 после искусственной биохимической очистки), но и дать рекомендации по корректировке этой величины в зависимости от хлорпоглощаемости сточной жидкости. В технологическом регламенте на хлораторных необходимо также указать методы регулирования подачи количества хлорной воды в зависимости от изменения расхода сточных вод в течение суток. Наиболее целесообразно осуществлять это автоматически по показаниям и сигналам измерения остаточного хлора. Но во всех случаях должны быть и рекомендации по регулировке вручную с использованием химических методов анализа. При стабильном суточном графике поступления сточных вод наладчики обязаны разработать соответствующий суточный график подачи хлорной воды.
Очистка сточных вод - Составление и оформление технологических регламентов
Остались вопросы по теме - "Составление и оформление технологических регламентов", задайте их на