Условия эксплуатации комплексов очистки сточных вод активным илом

Комплексы биохимической очистки сточных вод методом активного ила состоят из двух основных звеньев: реактора (аэротенка) и звена разделения прореагировавшей иловой смеси, из которого ил после отделения направляетеся обратно в реактор-аэротенк. Независимо от производительности и конструктивного оформления сооружений наличие этих двух технологических звеньев процесса всегда обязательно, даже если они совмещены в пространстве, например в псевдоожиженном слое активного ила.

В комплексах биохимической очистки методом активного ила изъятие и частичная переработка загрязнений осуществляются очень быстро и в больших количествах. Но существует технический предел степени очистки, выше которого данный метод становится в определенном диапазоне производительности нерентабельным. Таким пределом в одноступенчатых аэротенках станций средней и большой производительности считается эффект 92— 95%, малой — 97—98%. Поэтому в ходе их эксплуатации при колебаниях расходов и концентрации загрязнений сточных вод такие же колебания претерпевает эффект очистки, если процесс не регулируется и протекает в стационарных условиях. Существующие методы расчета аэротенков базируются именно на стационарном протекании процесса при предельном эффекте очистки, а их эксплуатация должна заключаться в применении набора методов регулирования нестационарных параметров с целью получения стационарного конечного качества очищенной воды. Естественно, что эффект очистки при этом должен постоянно изменяться с изменением общего количества поступающих загрязнений, причем он не может быть выше указанного технического предела. Вот почему основным содержанием работ по эксплуатации аэротенков является не только обеспечение работоспособности всех механизмов и сооружений, но (и это главное) регулирование технологических параметров процесса.

Эксплуатационники должны знать, что общий эффект очистки сточных вод состоит из эффективности очистки на всех сооружениях станции, и учитывать это в ходе регулирования работы аэротенков

Таким образом, при регулировании работы аэротенков в случаях, когда общее количество поступающих загрязнений повышается, а эффект их удаления не может быть выше 95% по снятию БПК, необходимо увязывать эту регулировку с работой других сооружений. Так, в часы пиковых нагрузок нельзя останавливать первичные отстойники, с тем чтобы эффективность их работы в это время была максимальной.

В связи с повышением требований к качеству очищенной воды повсеместно применяют доочистку биохимически очищенных сточных вод. Это облегчает эксплуатацию аэротенков, так как сооружения доочистки компенсируют изменения эффекта очистки сточных вод на аэротенках.

Сооружения для обработки осадков также влияют на работу аэротенков, поскольку от них на аэротенки поступают потоки с такими органическими веществами, как иловая вода из метантенков, фугат из центрифуг, гидролизат из агрегатов термообработки и т. д. С одной стороны, эти поступления нужно прекращать в часы пиковых нагрузок и увеличивать в часы недогрузки аэротенков, что способствует стабилизации их работы. С другой стороны, качественный и количественный состав этих сопутствующих загрязнений необходимо учитывать при регулировании качества и концентрации активного ила. Например, иловая вода из метантенков содержит много азота аммонийных солей, которые усиливают в аэротенках нитрификационные процессы, препятствуют вспуханию ила, но влияют на эффект очистки; фугат из центрифуг содержит трудноокисляемую мелкодисперсную массу, отрицательно влияющую на работу вторичных отстойников; гидролизат после термообработки осадков содержит высококонцентрированные низкомолекулярные вещества, хорошо окисляющиеся в аэротенках-смесителях, но требующие повышенного времени регенерации возвратного ила. Все эти факторы необходимо учитывать в конкретных случаях при эксплуатации аэротенков.

Регулирование работы аэротенков осуществляется по переменным, зависящим от показателей исходной сточной жидкости, но обязательно нужно при этом учитывать сезонные влияния на активный ил. Это влияние проявляется в изменениях температуры иловой смеси и в необходимости адаптирования к такому изменению микроорганизмов активного ила. В период адаптации ила к сезонным изменениям температуры могут быть явления вспухания ила (повышается иловый индекс), надиловая жидкость в пробах иловой смеси мутнеет и эффект очистки ухудшается. Эксплуатационники должны знать о таких явлениях и в периоды резких изменений температуры иловой смеси (весна, осень) прежде всего проверить иловый индекс и лишь затем проконтролировать количество и концентрацию поступающих загрязнений.

Сезонное вспухание ила можно устранить добавками биогенных элементов (азота, фосфора) в виде суперфосфата и аммонийной селитры или иловой водой из метантенков. Кроме того, в этот период увеличивают подачу воздуха в аэротенк с целью снабжения ила кислородом и усиления перемешивания иловой смеси для интенсификации процессов жизнедеятельности микроорганизмов.

Рис. 16. Схема форсунки и гребенки для системы пеногашения в аэротенках: а — форсунка; б — гребенка; 1 — корпус; 2—фильтр из латунной сетки; 3 — сопло; 4 — гайка; 5 — места установки форсунок

Общим для всех видов аэротенков неблагоприятным фактором в эксплуатации является пенообразование, вызванное наличием в сточной жидкости поверхностно-активных веществ (ПАВ), избытка фосфатов и сульфатов. Борьба с пенообразованием заключается в сбивании пены струями воды. Для этого применяются различные форсунки, изготовление и монтаж которых на Действующих очистных станциях не представляет затруднений.

Оросительные форсунки в системе пеногашения распределяют равномерно по длине аэротенков. Давление воды в форсунках в пределах 2,5—3,0 атм. Расход воды через форсунку — 0,02— 0,15 л/с, оптимально — 0,07 л/с на 1 пог. м длины аэротенка, угол факела вытекающей из форсунки струи — 95°. На гребенках из стальных водогазопроводных труб форсунки располагают с шагом 1 м, а ось отверстия — под углом 30° к стенке аэротенка, гребенки устанавливают на высоте 40—50 см над поверхностью жидкости (рис. 16).

Основные задачи эксплуатационного персонала аэротенков всех типов заключаются в соблюдении соответствия количеств поступающей сточной жидкости, подаваемого воздуха и рецирку-лирующего активного ила, контроле и поддержании оптимального значения илового индекса, равновесной концентрации растворенного кислорода и активного ила в зависимости от нагрузки на ил, контроле за уровнем ила в сооружениях или зонах для разделения иловой смеси, своевременном удалении избыточного ила и уходе за технологическим оборудованием.

Выключение из работы части секций аэротенков должно сопровождаться тщательным контролем за напряженностью и эффективностью работы действующих секций.