Энергетика. ТЭС и АЭС

Всё о тепловой и атомной энергетике

Индикаторы ЕЭС России

Частота в ЕЭС России
Генерация и потребление (час)
План генерации и потребления
Генерация и потребление (сут)
Температура в ЕЭС России

Основные системы с активным илом

Раздельные сооружения

В этих системах аэрация и вторичное отстаивание проходят в двух разных сооружениях, а рециркуляционный ил насосами перекачивается из отстойника в аэротенк.

В обычных системах, называемых вытеснителями, обрабатываемый сток Q и активный ил R вводятся одновременно с верхнего конца длинной стороны аэротенка.

Преимущества данной системы заключаются в том, что она обеспечивает отличное качество воды и способствует прохождению нитрификации. Однако при этом возрастает потребление кислорода в начале аэротенка, поскольку все количество загрязнений вводится в одной точке. Этот недостаток может быть устранен ступенчатой подачей, неправильно называемой ступенчатой аэрацией, при которой обрабатываемый сток рассредоточивается по длине аэрационного коридора, а весь возвратный ил перекачивается в начало аэротенка. В данном случае общая масса ила больше, чем в вытеснителе, при одинаковой концентрации его на выходе. Концентрация ила уменьшается от начала к концу сооружения. Преимущество этого процесса состоит в том, что рециркуляционный ил реаэрируется до того, как он приходит в контакт с обрабатываемым стоком.

хемы подачи воды в аэротенки

Такая система использована фирмой «Дегремон» на ряде крупных станций в различных городах (Женева, Метц, Тур, Монпелье, Лимож и другие), где каждый аэротенк имеет несколько коридоров, расположенных рядом друг с другом, но работающих последовательно.

Эти принципы нашли дальнейшее развитие в процессе так называемой контактной стабилизации и ее производных, в которых отстоенный ил вводится только после достаточной его реактивации. В течение относительно короткого времени контакта активного ила с вводимым стоком органические вещества удаляются либо абсорбцией, либо адсорбцией на хлопке ила (биосорбционный процесс «Инфилко — Дегремон»).

Ступенчатая подача и биосорбция — это процессы со средней нагрузкой на ил.

Полное смещение — третий вариант, при котором в любой точке аэротенка находится в одинаковой пропорции обрабатываемый сток, активный ил и кислород, т. е. обеспечивается одинаковая нагрузка на ил. Эта система имеет наибольшую устойчивость к шоковым нагрузкам по сравнению с системами, описанными выше, но менее благоприятна для нитрификации. Ее трудно осуществить в аэротенках раздельного типа большого объема, в особенности в аэротенках прямоугольной формы, но она хорошо осуществима в совмещенных сооружениях.

«Оксирапид»

Сооружение «Оксирапид» — это совмещенная конструкция, включающая как аэрационное, так и отстойное отделения, где скорость возврата ила может быть очень высокой. Они могут работать без какого-либо подвижного надводного механического оборудования. Длина труб возвратного ила назначается минимальной.

В этих сооружениях достигается полное смешение. Они экономичны для крупных станций и обеспечивают высоко эффективную очистку при высокой нагрузке на ил; вместе с тем они настолько компактны, что экономится значительная площадь по сравнению с требуемой для раздельных сооружений. «Оксирапид» пригоден для обработки сточных вод при населении от 50 тыс. до 250 тыс. человек.

Помимо чисто биологических преимуществ полного смешения эти сооружения обладают преимуществами отстойника с вертикальным движением воды через взвешенный слой ила: здесь имеется возможность изменять рециркуляционный расход вручную или автоматически до 300%.

«Оксирапид» строится либо круглым, либо прямоугольным в плане; последняя конфигурация, которая для крупных станций наиболее удобна, имеет центрально расположенную аэрационную зону, окруженную с обеих сторон (или в некоторых конструкциях с одной стороны) зонами вторичного отстаивания. Конструкция легко монтируется из отдельных частей, изготовленных заводским путем. Это высокопроизводительное сооружение может обрабатывать неотстоенную воду, если, однако, она пропущена через тонкие решетки.

Отстоявшийся ил возвращается в аэрационную зону через подъемные рециркуляционные трубы с диффузорами, которые обеспечивают необходимое давление воздуха для этого процесса.

Воздух для рециркуляции ила забирается отдельным отводом из основной системы таким образом, что количество возвратного ила может быть легко изменено, и это не влияет на расход воздуха-, вводимый в собственно аэрационную часть.

В зависимости от условий эксплуатации автоматически может быть запрограммирован режим возврата ила — непрерывный или периодический.

Особое внимание уделено распределению и медленному впуску смешанной жидкости в отстойную зону, при этом может быть достигнута высокая восходящая скорость и максимально использованы преимущества эффекта фильтрования через взвешенный слой ила.

Угол наклона стенок обычно составляет 50—55°. Существующие конструкции оксирапида имеют длину 10—120 м.

«Оксирапид» типа S400 и S450, принципиальное устройство которых описано выше, имеют две стандартных глубины: 4 и 4,5 м.

У «Оксирапида» типа L (оксифляш) отстойное отделение заполнено погружными наклонными пластинами, обеспечивающими осаждение в ламинарном режиме, что позволяет увеличить среднюю скорость осаждения на 50—70%. Если при эксплуатации поступающий расход превышает производительность сооружения типа 5, то установка этих плит существенно улучшает условия работы.

«Оксирапид» типа R проектируется для обработки низкоконцентрированных вод, но с высокой степенью неравномерности расхода. В сооружении увеличена площадь зоны отстаивания по сравнению с «Оксирапидом» типа 5 той же длины и того же объема; оно имеет скребковый механизм, обеспечивающий сползание ила по несколько наклонным стенкам в зоне отстаивания.

Схема оксирапида

Схема Оксирапида типа R со скребками

«Оксирапид» проектируют таким образом, чтобы он был объединен с первичным отстойником, образуя простое высококомпактное очистное сооружение, прямоугольное либо круглое в плане. Такой комплекс, например, если он расположен внутри города, легко полностью закрыть.

«Оксирапид» оборудуют среднепузырчатыми (Вибрейр) или мелкопузырчатыми (ДР 230 пористые диски) диффузорами.

Обрабатываемый сток подается либо в центр сооружения по всей длине, либо продольным открытым каналом, который оборудуют водосливами, или же погружными трубами с отверстиями, расположенными через определенные интервалы. Продольное сооружение имеет ряд выпусков для сточной роды по всей длине сооружения; в некоторых случаях они оборудованы распределительными сифонами.

Избыточный активный ил удаляется либо с помощью гидростатического эжектора, либо с помощью эрлифта; удаление всегда автоматизировано (диафрагменный или соленоидный клапан). Место, откуда забирается ил, обычно предусматривается у дна отстойной зоны, но может быть и в аэрациокнон зоне, если это необходимо.

Эксперименты показали, что если места отбора ила удалены друг от друга, то концентрация ила в зоне аэрации различается в пределах ±10% по всей длине сооружения.

«Аэроакселатор»

«Аэроакселатор» — сооружение совмещенного типа «Инфилко-Дегремон» (в плане имеет круглую форму) с центральной зоной аэрации и периферийной зоной отстаивания; возврат ила (из нижней точки сооружения, находящейся в зоне аэрации) ускоряется регулированием рециркуляционного расхода. Смесь в зоне аэрации насыщается кислородом и перемешивается аэратором «Вортимикс».

Схема аэроакселатора

Функции вторичного отстойника

В раздельных системах обработанная вода отделяется от ила во вторичных отстойниках, называемых иногда также конечными осветлителями. Основная задача при проектировании отстойников — создать такую конструкцию, в которой ил находился бы минимальное время, чтобы избежать возникновения бескислородных условий или даже анаэробиоза. Длительность пребывания ила зависит, во-первых, от скорости осаждения взвешенных частиц и, во-вторых, от метода сбора и выпуска ила для его возврата в аэротенк.

Активный ил представляет собой хлопьевидную массу и его плотность незначительно превышает плотность воды. Оседаемость, которая оценивается по индексу Мольмана, зависит от ряда факторов и на нее главным образом влияет присутствие в обрабатываемой воде промышленных сточных вод. Оседаемость может также изменяться во время обработки в результате изменений условий среды: колебаний температуры, нагрузки, содержания растворенного кислорода, случайных нарушений в системе аэрации и т. п. Допустимая гидравлическая нагрузка на поверхность отстойника в большей степени зависит от оседаемости ила. На очистных станциях средних размеров при правильно рассчитанных отстойниках эта нагрузка может достигать максимального значения 2,5 м3/(м2*ч), если активный ил работает в условиях средней нагрузки, и 0,9 м3/(м2*ч) —для ила продленной аэрации. Эти максимальные значения в отдельные периоды желательно уменьшать для трудно оседаемого ила, в ряде случаев до 0,4 м3/(м2*ч) или даже меньше. Объем вторичных отстойников определяется не только из этих пиковых значений, но также и с учетом ежесуточной гидравлической нагрузки. Типичные значения для средненагружаемого активного ила и для продленной аэрации принимаются соответственно 24 и 12 м3/(м2*сут), что учитывает различную концентрацию ила и его качество.

Размеры вторичных отстойников, т. е. его площадь поверхности и объем, зависят от следующих параметров: среднего максимального расхода воды и концентрации активного ила; массы поступающего ила; допустимого содержания взвеси в очищенной воде. Другие факторы тоже могут оказать влияние на размеры отстойника, в частности конструкция устройства для сбора очищенной воды, нагрузка по воде на единицу длины водослива (которая обычно не должна превышать 15 м3/(м*ч).

Рециркуляционное отношение, от которбго за&исит концентрация возвратного ила, определяет объем зоны и длительность пребывания ила во вторичном отстойнике. Если они недостаточны, то объем накапливаемого ила (часто это ограничивающий фактор для вторичного отстаивания) оказывается избыточным; слой ила достигает выпускного водослива и качество воды соответственно также изменяется. Появляется определенный риск возникновения анаэробиоза и в некоторых случаях — денитрификации активного ила, вызывающей всплывание активного ила. Если же рециркуляционное отношение велико, то оседание может быть ухудшено за счет избыточной энергии потока ила. Для ила городских сточных вод с нормальной оседаемостью изменение рециркуляционного отношения в пределах от 50 до 100% к среднему расходу воды является удовлетворительным. Для ила, который оседает хуже, это отношение может быть увеличено до 200%.

Общие размеры биологической системы определяются размерами аэротенка, вторичного отстойника и системы рециркуляции, которая в свою очередь влияет на размеры сооружений.

Эксплуатация вторичного отстойника также зависит от его геометрии: лучшие результаты достигаются в глубоких вертикальных отстойниках с наклонным днищем (угол наклона не менее 50°), но такие сооружения дороги в строительстве из-за ограниченного диаметра. Используются вторичные отстойники со слегка наклонным днищем, вследствие чего возрастает потребность в площадях. В этих случаях требуется скребковый механизм для сбора ила в приямок, откуда он забирается на рециркуляцию. Поскольку для ускорения возврата ила необходимо большое число сборных приямков в отстойнике, разработаны вторичные отстойники с так называемым всасывающим устройством.

Оборудование для всасывания ила монтируется на подвижном мостике или скреперной стреле таким образом, чтобы не было «мертвых зон», которые в противном случае могли бы ухудшить качество ила. Такие устройства рекомендуются для сооружений большого диаметра и при особых условиях (жаркий климат, плохая оседаемость ила и т. п.). Всасывающие трубы, каждая из которых соответствует короткому скребку, подсоединяются к сборному коллектору, обеспечивающему сбор ила со всего днища сооружения. Всасывающий эффект может быть достигнут гидростатическим напором (ил попадает в металлический канал, из которого он перекачивается насосом или сифонируется), эрлифтом, позволяющим проводить независимый контроль расхода через каждую всасывающую трубу и комбинацией двух систем, в которой эрлифт используется только на период чистки труб.

Теперь качественные и надёжные термопластавтоматы производства Китай и Тайвань доступны в России. Посмотреть доступные модели термопластавтоматов и их стоимость можно по ссылке.



Читайте также:

Последние аварии на объектах электроэнергетики РФ

Энергетика. ТЭС и АЭС © 2012 Использование материалов с сайта разрешается при наличии на него активной ссылки без тегов nofollow и noindex.
Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100
Яндекс.Метрика