Как произвести оценку технологической эффективности аэротенков в реальных условиях по методике АКХ? Эффективность работы аэротенков оценивается по следующим показателям
Как произвести оценку технологической эффективности аэротенков в реальных условиях по методике АКХ?
⇐ ПредыдущаяСтр 9 из 14Следующая ⇒
Если количественные и качественные характеристики сточных вод, поступающих в аэротенки, существенно отличаются от проектных, то естественно и качественные показатели биологической очистки сточных вод в аэротенках, соответствующие проектным нормативам, обеспечены не будут.
В то же время при правильной эксплуатации сооружений и поддержании их в нормальном техническом состоянии, будет обеспечена та эффективность работы аэротенков, которая реально возможна в сложившихся условиях.
Разработанная в АКХ им. Памфилова методика позволяет определить показатели эффективности работы сооружений в сложившихся условиях эксплуатации, отличающихся от проектных.
Показатели эффективности работы аэротенков является БПК5 биологически очищенных сточных вод в отстоянной пробе, которая определяется в зависимости от фактических значений нагрузки по БПК5 на активный ил, от соотношения ХПК и БПК5 в поступающей в аэротенк воде и от температуры t сточной воды в аэротенке.
Этот показатель определяется по формуле:
[4.45]
Технологически эффективно работающими аэротенками следует считать такие, у которых количество очищенной сточной воды по БПК5 (в отстоянной пробе) отличается от рассчитанного по данной методике не более чем на 30%.
К сожалению, предложенная методика не охватывает все факторы, которые влияют на очистку, и дает ориентировочные результаты.
Как определить количественные изменения концентрации активного ила при увеличении или уменьшении объема аэротенков? Как рассчитать в этих условиях изменение нагрузки по БПК и удельную скорость окисления с учетом ингибирования ила?
Если к n-функционирующим секциям аэротенков включить дополнительно одну секцию, то и общий объем аэротенков возрастет с величины n×WA до (n +1)×WA.
Уравнение баланса масс ила выгладит так:
[4.46]
Из уравнения (4. 44) видно, что при увеличении объема аэротенков величина средней дозы ила в них уменьшается, ее значение можно определить по формуле:
[4.47]
Аналогичным способом можно определить дозу ила в аэротенке, если его объем уменьшится путем отключения одной секции и перекачки из нее ила в действующие аэротенки:
[4.48]
В последнем случае, при уменьшении объема аэротенков и сохранении всей массы ила в них средняя доза в продолжающих функционировать аэротенках возрастет.
Таким образом, средняя доза ила в аэротенках находится в обратно пропорциональной зависимости от их объема.
В обоих случаях, и тогда когда объем аэротенков увеличивается, и когда он уменьшается, нагрузка по БПК на ил, а также удельная скорость окисления органических загрязнений, не меняется, поскольку сохраняется без изменения масса ила в аэротенках (при постоянных количественных и качественных характеристиках входного потока - Qсут и БПКвх).
Однако если учесть влияние ингибирования активного ила продуктами его распада, то окажется, что величина нагрузок по БПК на ил и удельная скорость окисления загрязнений будут меняться, несмотря на неизменную массу ила.
Дело в том, что при равенстве масс активного ила количество рабочего (активного) вещества в них будет разное, оно зависит от коэффициента окислительной способности ила, который в свою очередь является функцией от дозы ила в аэротенке и коэффициента ингибирования.
Поэтому, при увеличении объемов аэротенков, когда средняя доза ила в них уменьшается, коэффициент окислительной способности?? возрастает, соответственно возрастает величина рабочей (активной) биомассы ила и нагрузка на единицу активной биомассы уменьшается.
При уменьшении объема аэротенков и сохранении всей биомассы в них, средняя доза в них возрастает, а доля рабочей (активной) биомассы уменьшается. Поэтому нагрузка на единицу активной биомассы возрастает.
Формулу нагрузки при учете ингибирования ила примет вид:
[4.49]
Как правило, ингибирование незначительно влияет на изменение величины активности биомассы, поэтому его влиянием в расчетах обычно пренебрегают.
Особая ситуация возникает в том случае, когда после отключения одной из секций аэротенков активный ил из нее не возвращается в аэротенки, продолжающие функционировать, а удаляется на сооружения обработки осадков.
Тогда доза ила в действующих аэротенках останется без изменения:
Масса ила при этом в аэротенках, которые продолжают работать, уменьшается на то количество активного ила, которое удаляется на сооружения обработки осадков:
. (4.50)
Соответственно произойдет увеличение нагрузки по БПК на ил.
Читайте также:
lektsia.com
Оценка эффективности работы станции биологической очистки канализационных очистных сооружений г. Саянска Текст научной статьи по специальности «Строительство. Архитектура»
Рис. 4. Общий вид образцов укатываемого бетона с применением зол-уноса и АГ
Таким образом, исследования многих зарубежных стран по применению композитных материалов (золы-уноса) в укатываемом бетоне и достигнутый нами результат положительного взаимодействия двух композитов (золы-уноса и асфальтобетонного гранулята) в
бетонной смеси, при котором сохраняются все свойства бетона в соответствии с требованиями ГОСТов, позволят применять ее при устройстве оснований и покрытий в Приангарье и на территории Республики Бурятия. Применение в укатываемом бетоне золы-уноса и асфальтобетонного гранулята на 25% удешевляет стоимость за счёт экономии энергоёмкости, что позволяет при одинаковых экономических показателях увеличить протяженность дорог, а также повысить их эксплуатационные характеристики. Согласно результатам, полученным при проведении лабораторных испытаний, при применении портландцемента М400, золы-уноса и асфальтобетонного гранулята в качестве заполнителя нами достигнут класс бетона В25 и прочность по морозостойкости F100.
Золы-уноса и асфальтобетонный гранулят в укатываемом бетоне снижают использование портландцемента на 20%, крупного и мелкого заполнителя на 49%.
Библиографический список
1. Брахрах Г.С., Лещицкая Т.П. Полужёсткие покрытия и перспективы их применения // Автомобильные дороги. М., 1975. №6. С. 12-13.
2. Долгорев А.В. Вторичные сырьвые ресурсы в производстве строительных материалов: справ. пособие. М.: Строй-издат, 1990. 446 с.
3. Коршунов В.И., Ланге Ю.Г. Асфальтобетон или цементобетон? // Автомобильные дороги. 1995. № 3-4. С. 9-11.
4. Маргайлик Е.И. Строительство дорожных покрытий, площадок и магистралей из укатываемых бетонов // (www.nestor.minsk.by).
5. Маргайлик Е.И. Укатываемый цементобетон - эффективный строительный материал // (www.nestor.minsk.by).
6. Методические рекомендации по восстановлению асфальтобетонных покрытий и оснований автомобильных дорог способами холодной регенирации / ОДМД: Мин-во
ГП
трансп. РФ, Гос. служба дор. хоз-ва (Росавтодор). М «Информавтодор», 2002. 56 с.
7. Самойлова Л.И. Применение тощего бетона в основании дорожной одежды // Сб. научно-исследовательских работ Владимирского государственного университета. Владимир, 2001. С. 20-24.
8. Юмашев В.М., Басурманова И.В. Бетонные покрытия с ранним открытием движения // Автомобильные дороги. М., 1995. № 12. С. 16-17.
9. Ярмолинская Н.И., Лазарева Т.Л. Использование отходов теплоэнергетической промышленности Дальнего Востока в технологии строительных материалов: учеб. пособие. Хабаровск: Изд-во Хабар. гос. техн. ун-та, 2000. 96 с.
10. M. Rafalowski. Fly Ach Facts for Highway Engineers // Federal Highway Administration 400 7th Street, SW Washington, DC 20590. 2003.
УДК 628.356.1
ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ СТАНЦИИ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ КАНАЛИЗАЦИОННЫХ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ г. САЯНСКА
1 9 Я
В.Д.Казаков1, Н.Д.Пельменёва2, В.Д.Можаев3
Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.
По ряду санитарно-химических показателей к очистке бытовых сточных вод предъявляются жесткие требования, связанные с выпуском этих вод в соответствующий тип водоема. Поступление биогенных элементов в водные объекты приводит к нарушению процессов саморегуляции биоценоза. В статье приведен анализ работы канализационных очистных сооружений промышленного города, расположенного в Иркутской области. На основании изучения показателей технологического регламента КОС и отдельных данных аналитической лаборатории опре-
1Казаков Вячеслав Дмитриевич, кандидат физико-математических наук, проректор по экономике, тел.: (3952) 405400, e-mail: [email protected]
Kazakov Vyacheslav, Candidate of Phisico-Mathematical sciences, Pro-Rector for Economics, tel.: (3952) 405400, e-mail: [email protected]
2Пельменёва Наталья Дмитриевна, доцент, декан факультета среднего профессионального образования, тел.: (3952) 405852, e-mail: [email protected]
Pelmeneva Natalya, Associate Professor, Dean of the Faculty of Secondary Vocational Education, tel.: (3952) 405852, e-mail: [email protected]
Можаев Василий Дмитриевич, аспирант, тел.: 89021781457, e-mail: [email protected] Mozhaev Vasily, Postgraduate, tel.: 89021781457, e-mail: [email protected]
делена сбалансированность состава очищаемых сточных вод по содержанию углерода, азота и фосфора, а также дана оценка эффективности работы основных сооружений станции биологической очистки. Ил. 2. Табл. 1. Библиогр. 3 назв.
Ключевые слова: очистка сточных вод; аэротенк; система аэрации; санитарно-химические показатели.
EFFICIENCY ASSESSMENT OF THE STATION OF BIOLOGICAL TREATMENT OF SAYANSK SEWAGE
TREATMENT FACILITIES
V.D. Kazakov, N.D. Pelmeneva, V.D. Mozhaev
National Research Irkutsk State Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, 664074.
Residential sewage treatment by a number of sanitary and chemical indicators should meet strict requirements associated with the release of these wastewaters into the corresponding type of a water reservoir. The entrance of biogenous elements in water bodies results in the disruption of biocenosis self-regulation processes. The article presents the analysis of the operation of wastewater treatment plants of the industrial city located in the Irkutsk region. Based on the study of indicators of the process regulation of sewage treatment facilities and specific data of the analytical laboratory the authors determine the composition balance of treated wastewater by the content of carbon, nitrogen and phosphorus. The assessment of the operation efficiency of the main facilities of the biological treatment plant is given as well. 2 figures. 1 table. 3 sources.
Key words: wastewater treatment; aerotank; aeration system; sanitary and chemical indicators.
Повышение эффективности функционирования очистных сооружений малых и средних городов России является одним из важнейших факторов улучшения состояния окружающей среды, защиты природных водоемов от загрязнений вредными веществами антропогенного происхождения.
Важное значение в работе очистных сооружений имеет принятый технологический регламент, устанавливающий график аналитического контроля работы отдельных сооружений и обеспечивающий их оптимальную эксплуатацию. Оценка эффективности работы КОС проводилась на примере работы очистных сооружений города Саянска, введенных в эксплуатацию в 1977 году с проектной мощностью 34 000 м /сут. Метод очистки основан на удалении из сточной воды минеральных и органических загрязнений на сооружениях механической и биологической очистки с последующей очисткой на барабанных фильтрах и обеззараживании очищенных стоков. Выпуск очищенной воды производится в реку Оку, относящуюся к водоемам, имеющим рыбохозяйственное назначение. Технологическая схема очистки сточных вод включает в себя следующие сооружения: механическая очистка -здание решеток, песколовки, первичные отстойники; биологическая очистка - аэротенки, вторичные отстойники, резервуар очищенных сточных вод; до-очистка сточных вод - барабанные сетки, ершовые фильтры, барбатер; обеззараживание сточных вод -смеситель, контактный резервуар; обработка осадка -илоуплотнитель, иловые карты; вспомогательные сооружения - блок воздуходувной насосной станции, канализационная насосная станция, насосная станция на блоке доочистки, насосная сырого осадка, лаборатория, склад гипохлорида натрия.
Предварительное изучение данных аналитической лаборатории показало, что одним из слабых мест в технологическом процессе очистки являются сооружения биологической очистки сточных вод. Процесс биохимической очистки с использованием активного ила происходит в аэротенках-вытеснителях коридорного типа. Данные сооружения выполнены по типово-
му проекту 902-2-49 «Аэротенки четырехкоридорные, тип А-4-6,0-4,4». Каждый аэротенк имеет две секции по четыре коридора длиной 72 м, шириной 6 м, рабочей глубиной 4,4 м. Объем одной секции аэротенка 6960 м3, пропускная способность секции 1580 м3/ч. Сточные воды поступают по трубопроводу диаметром 1500 мм в верхний канал, затем через щитовой затвор с размерами 800x1000 мм - во второй коридор аэротенка, где смешиваются с активным илом, поступающим из регенератора, занимающего первый коридор аэротенка. Осветленная вода через распределительный канал отводится во вторичные отстойники для разделения иловой смеси.
В настоящее время применяется схема с 25% регенерацией активного ила. Конструкция аэротенков предполагает и 50% регенерацию, при которой сточная вода по среднему каналу поступает в нижний канал и через щитовой затвор размером 800х1000 мм -в третий коридор аэротенка. Первый и второй коридоры при такой схеме являются регенераторами активного ила. Ил и в том и другом случае подается в начало первого коридора каждой секции по трубопроводу диаметром 530 мм.
Схемы движения сточных вод соответствуют конструкции аэротенков-вытеснителей. А именно, аэро-тенки имеют сосредоточенный впуск и выпуск сточных вод, при этом более ранняя порция жидкости, поступающей в аэротенк, вытесняется более поздней. Однако для благоприятного процесса вытеснения необходимо либо соотношение длины коридора к ширине >30, либо применение продольного секционирования. Ни первое, ни второе условие на биологических сооружениях г. Саянска не выполнено, поэтому есть вероятность продольного перемешивания ранее поступивших порций жидкости с более поздними, в результате чего нарушается принцип режима идеального вытеснения. Продольное перемешивание в частности может происходить из-за колебания расхода сточной жидкости, поступающей на очистку, сравнительно медленной скорости продольного движения иловой
смеси и неравномерной интенсивности аэрации иловой смеси вдоль стены аэротенка.
Сжатый воздух в аэротенки подается по магистральному трубопроводу диаметром 426 мм, затем распределяется по секциям и коридорам разводящими воздуховодами диаметром от 426 до 219 мм и стояками. От разводящей сети воздух подается к каждому ряду перфорированных труб диаметром 89 мм, проложенных по днищу коридоров аэротенка. На стояках установлены задвижки, позволяющие регулировать подачу воздуха и отключать участки перфорированных труб, обслуживаемых конкретными стояками. Объём подаваемого воздуха изменяется по длине сооружения и зависит от количества стояков и рядов перфорированных труб в коридорах аэротенка, что также является особенностью размещения систем аэрации в аэротенках-вытеснителях. В аэротенке использована пристенная схема расположения аэраторов как наиболее экономичная (рис.1). При такой схеме аэрации вдоль стен аэротенка возникают поперечные циркулирующие потоки жидкости, которые способствуют постепенному перемешиванию компонентов очистки сточных вод [1]. Следовательно, воздух в контакте с иловой смесью и органическими загрязнениями может распределяться в поперечном сечении аэротенка за счет возникшей циркуляции. Такой режим гидродинамики не требует расположения аэраторов по всему днищу аэротенка. Поперечная циркуляция жидкости, складываясь с постепенным вытесне-
нием жидкости, образует в конечном итоге винтовое движение в коридоре аэротенка. Эффективность существующей системы аэрации наглядно показана на рис. 2.
От устойчивой работы аэротенков, строгого выполнения технологических регламентов во многом зависит эффективность и качество очистки стоков. В таблице приведены показатели основных параметров качества воды до и после очистки. Показатели качества очищенной воды свидетельствуют об удовлетворительном эффекте очистки сточных вод по БПК, ХПК и ВВ. Тем не менее, сооружения биологической очистки не обеспечивают в достаточной степени удаление биогенных веществ, поступление которых в водоем может способствовать процессам эвтрофикации водоема.
Продолжительный период аэрации сточных вод в аэротенках обеспечивает процессы нитрификации, при которых азот аммонийный последовательно окисляется до азота нитритного, а затем и до азота нитратного. Весь азот после биологической очистки представлен в форме нитратов, что говорит о глубоком процессе нитрификации. Аммонийный азот не полностью переходит в азот нитритный (значение на выходе с КОС больше значения ПДК), но в соответствии с литературными источниками [2,3] содержание аммонийного азота до 2 мг/л в очищенной воде также характеризует процесс нитрификации как эффективный, так как сложно обеспечить более низкие показатели.
Рис. 1. Пристенная схема размещения трубчатых аэраторов в аэротенке-вытеснителе
Это можно объяснить неудовлетворительным процессом аммонификации в системе канализации, т.е. находящиеся в сточной воде белковые соединения разлагаются с образованием аммонийного азота в анаэробных условиях (которые всегда присутствуют). По этой причине может наблюдаться увеличение азота аммонийного в осветленной воде, а также в очищенной. Этим объясняется постоянное наличие его в концентрации 1-2 мг/л в очищенных стоках, как бы хорошо ни протекал процесс нитрификации в аэротен-ках.
Азотный баланс очищенных и поступающих на биологическую очистку сточных вод составляет N
Ж/ —^ N-N02" —^ N-N03" —^ N21=12,05 мг/л при содержании аммонийного азота N-N44+ в неочищенном стоке 12,5 мг/л. Это означает, что потерь азота нет, а значит и не происходит процесс денитрифи-кации во вторичных отстойниках. Данный процесс чаще всего возникает при глубоком процессе нитрификации и неблагоприятно сказывается на очистке сточных вод, увеличивая вынос взвешенных веществ из данных сооружений. Следовательно, на очистных сооружениях г. Саянска такой проблемы нет.
На большинстве городских очистных сооружений нашей страны содержание фосфатов в сточной воде, поступающей на очистку, составляет от 5 до 10 мг/л. Значит, содержание фосфатов в исходной воде, поступающей на КОС г. Саянска, тоже находится в пределах этих значений (6 мг/л). Также по данным КОС городов РФ содержание фосфатов в очищенной воде
Показатели основных параметров
считается в норме при показателях 1,5-5,0 мг/л, обычная же норма составляет 1,4-9,0 мг/л [2]. Можно считать, что этот показатель в очищенной сточной воде г. Саянска, равный 6,0 мг/л, тоже в пределах нормы. Известно, что механическая очистка способна снизить содержание общего фосфора на 15%, традиционная биологическая очистка - на 30-50%, более глубокая очистка способствует удалению биогенных веществ на 90-95%. Однако на КОС г. Саянска снижения фосфатов после механической и традиционной биологической очистки не происходит. Следовательно, существующая технология очистки не обеспечивает удаления фосфатов, поэтому их содержание на выходе имеет высокое значение (6 мг/л). Это можно объяснить следующим:
1. На очистных сооружениях используется технология обезвоживания осадка на иловых площадках, т.е. практически весь удаленный биологическим способом фосфор, да и аммонийный азот попадают в надиловые воды, которые направляются во вторичные отстойники, а значит, возвращаются в очищаемые сточные воды. То есть, если снижение фосфора на сооружениях механической очистки на 15% и происходит, то оно тут же компенсируется надиловыми водами.
2. При удовлетворительной (умеренной) нитрификации удаление фосфатов фосфор-накапливающими бактериями обеспечивается на 50%. Однако на КОС г. Саянска за счет более продолжительной аэрации и других благоприятных условий происходит глубокий процесс нитрификации. Вследствие этого удаление
качества воды до и после очистки
№ п/п Наименование параметра Величины параметров в приемной камере в соответствии с аналитическим контролем Величины параметров на выпуске в водоем в соответствии с аналитическим контролем ПДК для водоемов РФ рыбохозяй-ственного водопользования, мг/л Эффективность очистки
1 БПК, мг/л 180 7,5 2,0 (10-40) Очистка эффективна
2 ХПК, мг/л 250 70,0 15 Очистка эффективна
3 Взвешенные в-ва, мг/л 220 7,0 0,75 Очистка эффективна
4 Азот нитритн., мг/л Нет данных 0,02-0,05 0,02 Очистка эффективна
5 Азот нитратн., мг/л Нет данных 10,0 9,0 Очистка эффективна
6 Азот аммонийн., мг/л 12,5 2,0 0,5 Очистка неэффективна
7 Фосфат-ионы, мг/л 6,0 6,0 2(по Р) 0,02-0,05 Очистка неэффективна
8 Сульфат-ионы, мг/л 250 250 100 Очистка неэффективна
9 Хлорид-ионы, мг/л 1000 1000 300 Очистка неэффективна
10 Общие колиформные бактерии, КОЕ/100 мл присутствие 500 100 Очистка неэффективна
11 Термотолерантные колиформные бактерии, КОЕ/100 мл присутствие 100 100 Очистка эффективна
фосфатов становится проблематичным и их содержание практически не уменьшается из-за отдачи клетками ила фосфатов в анаэробных условиях вторичных отстойников. Чем эффективнее процесс нитрификации в аэротенке, тем больше накапливается фосфатов в клетках бактерий и тем больше они его отдадут во вторичных отстойниках, повторно загрязняя воду.
Можно предположить, что будет происходить медленное, малоинтенсивное загрязнение р. Оки, так как вследствие неудовлетворительного удаления биогенных веществ поступающий аммонийный азот в р. Оку токсичен для рыб и требует на свое окисление большой объем воздуха. С другой стороны, фосфаты, хотя и мало токсичны, но именно они способствуют развитию цветения природных водоемов. Хотя известно [2], что достаточно удалить один из основных биогенных веществ (азот или фосфор) и процессы эвтрофикации водоема происходить не будут. При этом надо учесть, что р. Ока мощная и полноводная, что само по себе обеспечивает хорошие процессы самоочищения водоема и его соответствие нормативам рыбохозяйственного назначения.
Существующая проблема неэффективной очистки сточных вод КОС г. Саянска по биогенным веществам актуальна и требует решения. Удаление фосфатов и азота в процессе очистки можно обеспечить следующими известными технологическими приемами:
1. Сочетание аэробных и анаэробных зон в аэро-тенке - способ глубокого удаления фосфатов основан на способности фосфор-накапливающих бактерий в анаэробных условиях отдавать накопленный фосфор в окружающую воду, а в последующей аэробной стадии активно его потреблять, в результате чего во вторичные отстойники поступает очищенная вода без фосфатов и повторного загрязнения не происходит.
2. Удаление азота можно обеспечить сочетанием аэробных и анаэробных зон, применяя процесс нит-рификации-денитрификации.
3. Повышение окислительной мощности аэротен-ков за счет увеличения рабочей дозы активного ила.
Эти методы сегодня наиболее предпочтительны благодаря их эффективности, а также наличию свободного объёма аэротенков.
Библиографический список
1. Попкович Г.С., Репин Б.Н. Системы аэрации сточных 3. Яковлев С.В., Воронов Ю.В. Водоотведение и очистка вод. М.: Стройиздат, 1986. 136 с. сточных вод: учебник для вузов: М.: АСВ, 2004. 704 с.
2. Жмур Н.С. Технологические и биохимические процессы очистки сточных вод на сооружениях с аэротенками. М.: АКВАРОС, 2003. 512 с.
УДК 624.012.45
ОСОБЕННОСТИ ВЛИЯНИЯ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ СТАТИЧЕСКИ НЕОПРЕДЕЛИМЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
А.А.Корбух1
Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.
Рассмотрены особенности влияния низкотемпературных воздействий на напряженно-деформированное состояние статически неопределимых железобетонных конструкций. Показано, что для расчета конструкций необходимо учитывать все изменения, связанные с низкотемпературными воздействиями. Библиогр. 14 назв.
Ключевые слова: статически неопределимые конструкции; низкотемпературные воздействия; напряженно -деформированное состояние.
INFLUENCE FEATURES OF LOW-TEMPERATURE EFFECTS ON THE STRESS-STRAIN STATE OF STATICALLY INDETERMINABLE FERROCONCRETE STRUCTURES A.A. Korbukh
National Research Irkutsk State Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, 664074.
The article examines the influence features of low-temperature effects on the stress-strain state of statically indeterminable ferroconcrete structures. It is shown that for the structural analysis it is necessary to take into account all the changes associated with the low-temperature effects. 14 sources.
Key words: statically indeterminable structures; low-temperature effects; stress-strain state.
1Корбух Аркадий Александрович, доцент кафедры экспертизы и управления недвижимостью, тел.: (3952) 405412, e-mail: [email protected]
Korbukh Arkady, Associate Professor of the Department of Real Estate Expertise and Management, tel.: (3952) 405412, e-mail: [email protected]
cyberleninka.ru
Сравнительная оценка математических моделей, применяемых для расчета аэротенков
%PDF-1.5 % 2 0 obj > /Metadata 5 0 R /Outlines 6 0 R /StructTreeRoot 7 0 R >> endobj 5 0 obj > stream 2015-09-25T12:06:12+03:002015-09-25T12:06:52+03:00Microsoft® Office Word 2007Microsoft® Office Word 2007application/pdf
!xFSk^x/#*;dr #8ށ3a6La{+NWLWQڑcWcWce GKRnc^ +rB e*+>Q/+C°rfah\90++PJ1\ny%+Fwʬq0qo/L:L9^py&33W b+u_c6u;,@\8!Q\8"q
repositsc.nuczu.edu.ua
Оценка эффективности работы городских очистных сооружений.
Количество просмотров публикации Оценка эффективности работы городских очистных сооружений. - 998
Основная задача санитарного врача при оценке эффективности работы очистных сооружений состоит в определении качества очистки сточных вод, в соответствии с проектными или нормативными показателями. Показатели работы очистных сооружений определяются на основании анализа представленных (среднесуточных) проб сточных вод. Отбор проб производится в соответствии с ʼʼМетодикой технологического контроля работы очистных сооружений городской канализацииʼʼ. График отбора проб должен быть согласован с органами государственного санитарного надзора. Пробы рекомендуется отбирать автоматическими пробоотборниками.
В случае если численные значения показателей качества очистки сточных вод выше проектных или нормативных, санитарный врач должен потребовать от руководства очистной станцией произвести оценку эффективности работы каждого отдельного сооружения, входящего в состав городских очистных сооружений, с целью установления причин отклонения показателей от проектных или нормативных.
Очистные сооружения в целом по глубине очистки сточных вод могут не отвечать гигиеническим нормам, установленным санитарными органами, в соответствии с СанПиНом РК №104 от 18.01.12 ʼʼСанитарно- эпидемиологические требования к водоисточникам, местам водозабора для хозяйственно-питьевых целей, хозяйственно-питьевому водоснабжению и местам культурно-бытового водопользования и безопасности водных объектовʼʼ. В этих случаях оценивается эффективность работы каждого сооружения, с точки зрения соответствия проектным параметрам.
Решетки предназначены для задержания крупных загрязняющих веществ сточных вод, в основном органического происхождения (текстиль, бумага, кухонные отходы и др.), что обеспечивает нормальные условия эксплуатации последующих сооружений. Отбросы, снятые с решеток, должны быть измельчены на специальных дробилках, либо, по согласованию с органами санэпиднадзора, вывозятся на обработку за пределы станции.
Песколовки предназначены для задержания крупных загрязняющих веществ сточных вод, в основном неорганического происхождения (главным образом песок размером 0,25 мм и более), что крайне важно для обеспечения нормальной работы насосных станций и сооружений обработки осадков. Технологическая эффективность работы песколовок определяется количеством задержанного песка, а также содержанием в песке частиц фракциями 0,25 мм и более, зольности песка (осадка песколовок), наличием песка в осадке первичных отстойников. При оптимальной работе песколовок эффективность задержки песка фракций 0,25 мм и более должна составлять не менее 70%, а содержание песка в осадке первичных отстойников не должно превышать 8%.
Первичные отстойники предназначены для уменьшения концентрации нерастворимых загрязняющих веществ сточных вод, способных оседать под действием силы тяжести или всплывать (взвешенные вещества). Технологическую эффективность работы первичных отстойников следует оценивать по концентрации взвешенных в осветленной воде.
Аэротенки и биофильтры должны обеспечивать биологическую очистку сточных вод от загрязняющих веществ, в основном органического происхождения, находящихся во взвешенном, коллоидном и растворенном состояниях. Технологическую эффективность работы аэротенков и биофильтров следует определять по качеству очищенной воды, выраженному в обобщенном показателе БПК.
Вторичные отстойники должны обеспечивать осаждение из очищенной воды активного ила и биопленки. Качество работы вторичных отстойников, являющихся завершающим этапом очистки сточных вод на станциях аэрации, в значительной степени определяет эффективность работы станции в целом. Технологическую эффективность работы вторичных отстойников оценивают по концентрации в очищенной воде оставшейся части активного ила и биопленки.
Сооружения обеззараживания очищенной воды должны обеспечивать снижение в ней бактериальных загрязнений до нормативных. Технологическую эффективность работы сооружений обеззараживания следует оценивать по количеству бактерий кишечной группы, оставшихся в воде после обеззараживания, а также по концентрации остаточного хлора, в случае если обеззараживание производится хлором или его производным. Эффективно работающие сооружения обеззараживания должны уменьшать количество бактерий кишечной группы в 1 л сточной воды до 1000 шт., а концентрация остаточного хлора должно быть 1,5 мг/л при обязательном контакте воды с хлором не менее 30 мин.
Сооружения по обработке осадка. Обработка осадков осуществляется для подготовки их к удалению с территорий очистных станций при максимально возможной утилизации полезных компонентов и предотвращения загрязнения окружающей среды, в т.ч. при полном исключении сброса осадка в водоемы.
Обработка осадка как правило, должна обеспечивать обеззараживание, стабилизацию (незагниваемость) и обезвоживание. Обеззараживание достигается нагревом осадков до 50-55°С в метантенках или до 60°С в сушилках и камерах дегельминтизации, либо другими методами (компостирование с твердыми бытовыми отходами, химическое обеззараживание и др.). Эффективность обеззараживания должна подтверждаться лабораторными анализами на отсутствие жизнеспособных яиц гельминтов. Ста билизация достигается при анаэробном и аэробном сбраживании, введении в бсадок извести до достижения рН не менее 11-12.
Обезвоживание осадка до состояния твердого или полутвердого продукта осуществляется подсушкой на иловых площадках, обработкой на центрифугах, вакуум-фильтрах, фильтр-прессах, при этом влажность обезвоженных осадков не должна превышать 80-85%. Обезвожңвание осадка до состояния твердого сухого, сыпучего продукта достигается термической сушкой с одновременным их обезвоживанием и стабилизацией. Влажность термически высушенного осадка не должна превышать 45-50%. Показателями эффективности сооружений по обработке осадка являются технологические параметры их работы.
Утилизация осадка может частично осуществляться в ходе его обработки, к примеру при сбраживании в метантенках с получением газов брожения и использованием их в качестве топлива, при совмещенных процессах термической сушки и сжигании осадков и др. Размещено на реф.рфОбработанные осадки могут использоваться в качестве минерального удобрения на объектах городского озеленения и в сельском хозяйстве. Неутилизируемый осадок подлежит складированию в специальных осадконакопителях или сбросу в отвал, по согласованию с органами санэпиднадзора.
В случаях, когда сброс очищенных сточных вод, из-за частой перегрузки очистных сооружений, не обеспечивает соблюдение СанПиНом РК №104 от 18.01.12 ʼʼСанитарно-эпидемиологические требования к водоисточникам, местам водозабора для хозяйственно-питьевых целей, хозяйственно-питьевому водоснабжению и местам культурно-бытового водопользования и безопасности водных объектовʼʼ, владельцы очистных сооружений должны разработать план мероприятий по обеспечению соблюдения этих требований.
В план мероприятий, в соответствии с местными условиями, включается перечень водоохранных мероприятий, в т.ч. проектирование сооружений при расширении станции и нормативные показатели качества очистки сточных вод в настоящий период и достигаемые за счёт ввода в действие водоохранных мероприятий. Указанный план согласовывается с органами государственного санитарного надзора.
75. Методы анализа питьевых и сточных вод
Все существующие методы исследования воды можно разделить на несколько групп (Табл.1.). При этом далеко не все виды анализа могут предложить даже европейские лаборатории. Самыми редкими (из-за сложности и отсутствия аппаратуры) считаются хромато-масс-спектрометрические, нейтронно-активационные и люминесцентные методы покомпонентного исследования образцов питьевых или сточных вод.
Таблица 1
| Типы исследований | Методы анализа |
| Химические | Весовой; Объемный. |
| Электрохимические | Потенциометрический; Полярографический. |
| Оптические | Фотометрический; Спектрометрический; Люминесцентный. |
| Фотохимические | Фотохимический. |
| Хроматографические | Жидкостная колоночная хроматография; Тонкослойная хроматография; Высокоэффективная жидкостная хромтография. |
Требования к образцам воды
Учитывая зависимость отиспользуемых методов различаются и требования к представленным на анализ образцам. Так, для определения наличия и концентрации катионов одного вещества с помощью радиометрического (основанного на выпаривании жидкости) исследования потребуется до одного литра воды, а для проведения полного спектрофотометрического анализа достаточно привычной ʼʼполторашкиʼʼ исходного вещества.
Выбор способа исследования образца и последующее проектирование системы водоочистки напрямую зависит от предполагаемых ʼʼфакторов рискаʼʼ. К примеру, фосфаты, нитриты и нитраты определяют с помощью фотометрии. О наличии фторидов быстрее других способен сообщить потенциометр.
Результатом проведенных испытаний является заверенное сотрудниками лаборатории или исследовательского центра заключение о качественном и количественном составе представленных образцов воды.
76. Санитарные правила ʼʼСанитарно-эпидемиологические
referatwork.ru
Основные причины низкой эффективности работы очистных сооружений .
Неправильное определение расчетных расходов , состава и концентраций загрязнений сточных вод , ошибки в выборе технологической схемы , расчетных параметров и типов сооружений приводят к тому , что очистные сооружения оказываются неработоспособными.
Причины :
Превышение производительности очистных сооружений может быть по расходу и по количеству загрязнений .
Превышение по расходу сказывается на работе всех сооружений .
наиболее слабым звеном являются первичные отстойники , в которых при этом резко снижается эффективность осветления , что сказывается на работе сооружений биологической очистки .
При увеличении нагрузки по количеству загрязнений возрастает нагрузка на активный ил , увеличивается количество избыточного активного ила , повышается его зольность , начинает ощущаться недостаток кислорода .
Увеличивается вынос взвешенных веществ из вторичных отстойников , что может привести к уменьшению концентрации активного ила в аэротенках , и , как следствие , к уменьшению ОМ .
Отрицательное влияние на работу всего комплекса очистных сооружений , особенно небольшой производительности оказывает неравномерность поступления сточных вод . При длительных перерывах в подаче стоков может происходить их загнивание , гибель микро-организмов , заиливание каналов , осаждение органических примесей в песколовках и т.д.
Залповые поступления токсичных примесей могут полностью вывести из строя сооружения биологической очистки . Основным средством защиты от токсичных примесей ( СПАВ , красители , ионы тяжелых металлов , щелочи , кислоты и т.д. ) является удаление их из сточных вод на локальных очистных сооружениях .
Ухудшает работу сооружений биологической очистки недостаточное количество в сточных водах биогенных элементов (фосфора , азота) : ухудшаются свойства активного ила и био-пленки , тормозится и рост микроорганизмов , ухудшается способность ила к осаждению . (должно быть : N2 - 5 г/100мг/л БПК , Р - 1 г/100мг/л БПК ) .
На эффективность работы очистных сооружений оказывают влияние конструктивные недостатки , а также нарушения правил эксплуатации сооружений . (Синев О.П. Интенсифи-кация биологической очистки сточных вод стр. 9...16 ) .
Неудовлетворительная работа некоторых сооружений :
Неудовлетворительная работа решеток влияет на работу гидроэлеваторов (песколовки) , трубопроводов для транспортирования осадка первичных отстойников.
Нарушение работы песколовок сказывается на работе первичных отстойников и сооружений по обработке осадка .
Недостатки в работе первичных отстойников могу быть за счет неравномерного распределения сточных вод , из-за несвоевременного удаления осадка , из-за слеживания осадка в вертикальных отстойниках .
Отклонение в работе аэротенков вызывается :
некачественным креплением фильтросных пластин , их засорение , неравномерностью распределения воздуха по длине ;
выходом из строя редукторов , подшипников электродвигателей , сложностью ремонта механических аэраторов , изменением глубины погружения погружного аэратора из-за неравномерности поступления сточных вод ;
оказывает влияние разделение иловой смеси во вторичных отстойниках и режим циркуляции активного ила .
Работу вторичных отстойников и аэротенков резко ухудшает “вспухание” активного ила (J > 150 см3/г ) - происходит его вынос .
Эффективность работы биофильтров снижается из-за :
неравномерного распределения сточных вод ;
неоднородности загрузки ;
увеличения гидравлической нагрузки , перегрузки по БПК ;
колебания гидравлической нагрузки ;
неравномерности поступления сточных вод (отторжения биопленки ) ;
колебания рН .
Одной из основных причин нарушения работы очистной станции является перерывы в подаче электроэнергии , несоблюдение сроков ремонта сооружений , нарушение правил эксплуатации .
Перерыв в электроэнергии вызывает :
прекращение подачи воздуха (засорение фильтросных пластин ) ;
отключение насосов ;
эрлифтов , скребковых устройств и т.д.
studfiles.net
2.10 Регенерация активного ила
Основная масса активного ила, отстаивающегося во вторичном отстойнике, должна перекачиваться снова в аэротенк. Это циркуляционный активный ил, который попадает в аэротенк через регенератор. Как правило, ила во вторичном отстойнике собирается больше, чем нужно для циркуляции, поэтому его избыток направляется на утилизацию.
Сущность системы регенерации заключается в том, что из общего
канал возвратного ила
процесса окисления загрязняющих веществ (см. 3.1.2), на стадии регенерации ила выделяются в самостоятельные стадии: 1. процесс изъятия сложноокисляемой органики, сорбированной на иле, полного удаления нерастворенных примесей из очищаемой воды; 2. процесс активного образования илом полисахаридного геля. Поэтому регенерация требует увеличения времени пребывания ила в системе до 8—18 и более часов по сравнению с процессом окисления загрязнений, который продолжается от 2 до 6 часов.
В соответствии с требованиями СНиП 2.04.03-85 при поступлении сточных вод с БПКПОЛН 150 мг/дм3 и более, а также при наличии вредных производственных примесей необходимо обязательно применять регенерацию.
Регенератор может быть отдельно стоящий или занимать один, два, три коридора аэротенка.
В зависимости от того, какой объем аэротенков от общего выделен под регенерацию, устанавливается процент регенерации. Если в трехкоридорном аэротенке под регенератор выделен один коридор, то система работает в условиях 33% регенерации ила, если половина объема всех коридоров выделяется под регенератор — 50% регенерации ила и т.д. Существуют конструкции двухкоридорных аэротенков-вытеснителей с рассредоточенным впуском сточных вод, где процент регенерации •можно изменять от 20 до 75%. Но на таких сооружениях регенерацию нельзя считать полноценной, поскольку ил в регенераторе непосредственно контактирует с поступающей на очистку сточной водой.
На современных сооружениях биологической очистки, при наличии значительного количества трудноокисляемых промышленных примесей, для обеспечения высокого качества очистки и устойчивой работы биологических реакторов необходимо под регенераторы выделять не менее 50% от общего объема аэротенков.
Применение регенераторов приводит к повышению производительности аэротенков, что происходит по следующим причинам:
доза активного ила в регенераторе в 2—3 раза больше, чем в аэротенке, поэтому окисление идет интенсивнее;
увеличивается число активно функционирующих бактерий, которые были подавлены в аэротенках неблагоприятным воздействием на них поступающих сточных вод;
улучшаются седиментационные характеристики ила за счет снижения удельных нагрузок на ил, улучшения свойств гелеобразующей микрофлоры, флокулообразования и вытеснения нитчатых форм микроорганизмов;
повышенная подача воздуха улучшает перемешивание ила и снабжение его кислородом;
в системе с регенератором общая масса ила больше, его возраст больше, а следовательно, возможна нитрификация и повышенная устойчивость ила к аварийным сбросам.
Вместе с тем, в системах с регенераторами уменьшается прирост ила и улучшаются его влагоотдающие свойства, что имеет существенное значение на стадии утилизации избыточного ила.
Чтобы регенерация ила проходила полноценно, необходимо выполнить три основных условия: е регенератор не должны поступать осветленные сточные воды, непосредственно в него должен направляться возвратный ил (что обеспечивает более высокую концентрацию активного ила, в сравнении с аэротенками) и в регенератор должно подаваться в два раза больше воздуха, чем в другие коридоры аэро-тенков, Кроме того, полноценность регенерации обеспечивается удовлетворительной эксплуатацией сооружений и, в первую очередь, своевременным удалением избыточного активного ила из вторичного отстойника. Даже в условиях удовлетворительной выгрузки ила из отстойника, он поступает в регенератор с повышенной кислородопоглощаемостью, поскольку находится на дне вторичного отстойника г4т5 — 2,0 часа (ил не выносит залежей даже непродолжительных, за счет высокого уровня метаболизма). По причине поступления в регенератор активного ила с высокой кислородопоглощаемостью из вторичных отстойников, даже более интенсивная подача воздуха в регенераторы не дает содержания растворенного кислорода в регенераторах выше, чем в аэротенках. Чем существеннее залежи во вторичных отстойниках (нарушение циркуляции), тем больше разница в аэротенках по сравнению с регенераторами в сторону уменьшения содержания растворенного кислородав регенераторе.
studfiles.net
6.1 Эксплуатация аэротенков
Сущность процессов биологической очистки сточных вод заключается в окислении присутствующих в них загрязнений кислородом воздуха под влиянием биокатализаторов-ферментов, выделяемых в процессе жизнедеятельности микроорганизмов. Поскольку в любой сточной воде, как правило, присутствуют одновременно различные виды загрязнений, в соответствии с составом воды для очистки ее применяется совокупность различных микроорганизмов.
Для успешного протекания процесса биохимической очистки сточной воды необходимо обеспечить постоянное функционирование системы, состоящей из очищаемой воды, воздуха и подачи воды на рециркуляцию.
Перед подачей воды на очистку в аэротенки, стоки смешиваются в усреднителе. Смешанный сток, подаваемый в азротенки, должен характеризоваться относительно постоянным составом и расходом, отсутствием смол и масел, РН -в пределах5-7; Т= 30оС – 38оС; связанный аммиак не более 4500 мг/дм3.
Эффективность очистки в значительной мере зависит от температуры воды в аэротенке.
При повышении температуры от 15оСдо 20оСускоряется процесс разложения фенолов в 2раза, а при снижении до 3оСзамедляется в 4раза. Повышение температуры до 30оС -35оСприводит к уменьшению содержания в воде растворенного кислорода.
Микроорганизмы, принимающие участие в очистке сточных вод аэробные. В связи с этим им необходим кислород для размножения и очистки стоков, который подается вместе с воздухом воздуходувками в аэротенки.
Кроме того им нужен фосфор и азот. Но так как воды коксохимического производства в достаточном количестве фосфора не имеют, то для возмещения недостатка содержания фосфора в подаваемую на очистку в аэротенки воду подается 5%-10%раствор ортофосфорной кислоты из расчета 20,0 кг/тыс.м3100% Н3РО4очищаемой воды.
При изменении количества сточной воды, поступающей в аэротенки и концентрации компонентов ее загрязняющих, эффективность очистки меняется не сразу. Но чем ближе нагрузка по сточным водам к пределу окислительной мощности, тем более резко может ухудшиться работа аэротенка. Для восстановления же нормального режима работы требуется длительное время.
Очистка воды от фенолов ведется в 9аэротенках и двух предаэраторах. Из них 3аэротенка смесителя-вытеснителя № 1,2,3 сполезным обьемом 900м3каждый.5аэротенков-смесителей № 5,6,7,8,9с полезным объемом 270м3каждый. Аэротенк № 4 объемом 90 м3.
7 Порядок эксплуатации при нормальной работе
7.1 Нормы технологического режима
7.1.1Поступление сточных вод на установку должно быть постоянным по количеству и по составу.
7.1.2Количество поступающих вод не должно превышать:
фенольные воды 60м3/час
вода химустановки 18м3/час
вода ЦФА 15м3/час
вода после аммиачных
колонн (№1,2) 50-70 м3/час
7.1.3Сточная вода, поступающая на установку, должна отвечать следующим нормам качества (согласно регламента):
Таблица 1
| Содержание загрязнений, мг/дм3, не более | ||||
| В фенольной воде | В воде с химустановки | В воде ЦФА | В воде после аммиачных колонн | |
| Фенолов | 1200 | 2500 | - | 2500 |
| Роданидов | 350 | 4000 | - | 400 |
| Аммиака: | ||||
| общего | 700 | 15000 | - | 500 |
| летучего | 150 | 100 | - | 100 |
| РН | 7-9 | 4.5-6.5 | 6-8 | 7-9 |
| Смол и масел: | 500 | - | - | - |
7.1.4Температура воды в биологическом бассейне должна быть в пределах 30оС -38оС.
7.1.5Обязательна непрерывная подача воздуха во все аэротенки.
7.1.6В усреднитель постоянно добавляется ортофосфорная кислота в количестве из расчета 100%Н3РО420 кг/тыс. м3очищаемой воды.
7.1.7Обязательна работа всего комплекса сооружений и КИПи А.
7.1.8Обязательна подача воды рециркуляции во все аэротенки.
7.1.9Качество воды, подаваемой на тушильные башни после аэротенков должно быть:
фенолов не более - 5мг/дм3
роданидов не более - 800мг/дм3
рН - 7,0-7,5
смол и масел не более - 30 мг/дм3
аммиака лет.не более - 150 мг/дм3
7.1.10Количество перекачиваемой фенольной воды на БХУ-2 не должно резко колебаться. Расход поддерживать не более120 м3/час.
7.1.11В зимнее время прекращение подачи воды на БХУ-2 и сокращение расхода менее
20 м3/часЗАПРЕЩАЕТСЯ во избежание замораживания трубопровода.
7.1.12Общий аммиак в воде аэротенков поддерживается не более 4500 мг/дм3за счет разбавления другими водами.
7.1.13Количество усредненной очищенной воды, подаваемой на тушильные башни, должно быть не менее 40м3/ч. Недостаток воды на тушильные башни восполняется водой оборотного цикла.
studfiles.net
