Описание технологического процесса

Сточные воды, которые подвергаются очистке, состоят из двух потоков:

Первый поток – стоки после установки нитриденитрификации, очищенные от аммонийного и нитритного азота, перекачиваемые насосной станцией по железобетонному коллектору Ду-700 в верхние каналы аэротенков первой и второй очереди.

Второй поток – промливневые стоки после регулирующих ёмкостей перекачиваемые канализационной насосной станцией промливневого стока (КНС) по двум железобетонным коллекторам Ду-700 поз. К-1 и К-2.

В аэротенках протекает биологический процесс очистки стоков в аэробных условиях. При этом органические вещества, имеющиеся в стоках, минерализуются. Конечными продуктами окисления являются СО₂, Н₂О, N_2, NO₂^-, NO₃^- и т.д. Процесс биологического разрушения органических загрязнений в аэротенках происходит под воздействием биоценоза, т.е. комплекса всех организмов, развивающихся в данном сооружении. Основную роль при этом играют бактерии обладающие способностью образовывать колонии – активный ил.

По внешнему виду активный ил напоминает мелкие хлопья гидрата окиси железа или алюминия с цветом от белесо-коричневого до тёмно-коричневого и даже чёрного. Хлопья состоят из большого числа многослойно расположенных бактериальных клеток, заключённых в слизь. Подобные бактериальные скопления получили название зооглей.

Механизм изъятия органических веществ из сточных вод и их потребление микроорганизмами весьма сложен. В целом весь этот процесс может быть разделён условно на три стадии: первая массопередача органического вещества из жидкости к поверхности клетки; вторая – диффузия вещества через полупроницаемые мембраны, в необходимых случаях гидролиз органических загрязнений с образованием продуктов, способных диффундировать через мембраны клеток; третья – метаболизм диффундированных продуктов с выделением энергии и синтезом нового клеточного вещества.

В процессе потребления микроорганизмами питательных веществ, содержащихся в сточных водах, в микробной клетке протекают два взаимосвязанных и одновременно происходящих процесса – синтез протоплазмы и окисление органических веществ. В процессе окисления клетки потребляют кислород, растворённый в окружающей сточной жидкости.

В части окисления органических веществ считается, что все они способны окисляться микробами. Однако ценность различных углеродосодержащих веществ как источников питания микроорганизмов различна. Интенсивность и последовательность окисления микробами того или иного конкретного продукта зависит от многих факторов, но решающее влияние на эти процессы оказывает химическое строение вещества. Большое значение имеют длина и топография углеродной цепочки (прямая, разветвлённая, циклическая) и степень окисленности углеродных атомов. Наименее доступными источниками углерода являются вещества, не содержащие атомов кислорода – углеводороды.

Снабжение кислородом является одним из основных факторов, влияющих на жизнедеятельность микроорганизмов активного ила. Низкие концентрации растворённого кислорода не только понижают скорость потребления загрязнений, но и сказывается на степени их переработки. Поэтому массовая концентрация растворённого кислорода в аэротенках должна поддерживаться в пределах от 3 до 6 мг/дм³. Столь же сильное воздействие, как и недостаток кислорода, на процессе биологической очистки сточных вод оказывает недостаток биогенных веществ, таких как азот, фосфор, калий. Кроме этих элементов нужны Мg, Са, Fе и др., но количества их должны быть незначительные, и их, как правило, содержится в стоках достаточно. Отсутствие или недостаток биогенных элементов приводит к ухудшению физических и биохимических свойств активного ила. Недостаток биогенных элементов тормозит процесс биохимического окисления углеродосодержащего вещества, так как новый прирост микроорганизмов может начаться только после выделения биогенных веществ в среду в результате отмирания микроорганизмов. Продолжительный недостаток азота при очистке сточных вод кроме торможения биохимического процесса приводит ещё к образованию трудно оседающего активного ила. При недостатке в сточных водах фосфора в активном иле преобладают нитчатые формы бактерий, в результате чего он плохо оседает. Одновременно происходит замедление роста активного ила и снижение интенсивности окисления органических веществ. Интенсивность жизнедеятельности микроорганизмов в значительной мере зависит от температуры среды, в которой они обитают. Для большинства микробов активного ила величина оптимальной температуры лежит в пределах от 20 до 30 ^оС. Понижение температуры ведёт к увеличению содержания беззольного вещества активного ила, ухудшению процесса флокуляции, повышению илового индекса и к увеличению выноса взвешенных веществ из вторичных отстойников. При повышении температуры, напротив, наблюдается тенденция к сокращению выноса взвешенных веществ, что является следствием уменьшения вязкости среды. Отрицательное воздействие неблагоприятных температур усиливается при отклонениях рН среды от оптимальных значений. Наиболее эффективное действие активного ила наблюдается в интервале значений рН от 6,5 до 8. Вне этих пределов эффективность активного ила резко снижается, что объясняется влиянием активной реакции на ход ферментативных процессов, протекающих в бактериальной клетке. Кроме сдвига величины рН и температуры за оптимальные пределы ингибирующее действие на активность ферментов оказывают соли тяжёлых металлов, хлориды и токсичные органические вещества. Отрицательное воздействие на процессе очистки сточных вод в аэротенках может оказать повышенная минерализация стока. Верхним пределом минерализации производственных сточных вод, поступающих в аэротенк, считается содержание солей до 10 г/дм³.

В аэротенках одновременно с окислением органических веществ идёт также и процесс нитрификации. Наличие нитратов в очищенных стоках показывает о минерализации органических соединений в процессе биологической очистки.

Во вторичных отстойниках происходит разделение иловой смеси на очищенные стоки и активный ил.

Активный ил, оседающий на дно отстойника, удаляется самотёком под гидростатическим давлением столба жидкости в отстойнике при помощи илососа, который делает один – два оборота в час. Илосос – это вращающийся механизм с сосунами и периферийным приводом. Сосуны выполнены сварной конструкции, имеют в плане форму равнобедренных треугольников и присоединяются с помощью прямых колен к коллекторной илоприёмной трубе.

В биологических прудах происходят те же процессы, что и при самоочищении водоёмов. Биологическое окисление органических веществ происходит за счёт кислорода воздуха, растворяемого через поверхность зеркала воды. Перепуск воды с верхних ступеней в нижние осуществляется посредством перепускных колодцев, в которых установлены деревянные шандоры, позволяющие регулировать глубину слоя воды в каждой ступени биопрудов. Очищенные стоки с последних карт биопрудов через выпускные колодцы поступают по двум отводным коллекторам в реку Неман. Часть стоков из второго и третьего каскадов поступает по отводному трубопроводу в реку Неман через рассеивающий выпуск. Другая часть стоков поступает во второй отводной трубопровод, который перед рекой раздваивается на два выпуска – прибрежный и рассеивающий [18].

Дата добавления: 2015-08-20