Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Очистка сточных вод

Вторичные отстойники


Вторичные отстойники

Вторичные отстойники являются составной частью сооружений биологической очистки, располагаются в технологической схеме непосредственно после биоокислителей и служат для отделения активного ила от биологически очищенной воды, выходящей из аэротенков, или для задержания биологической пленки, поступающей с водой из биофильтров.

Эффективность работы вторичных отстойников определяет конечный эффект очистки воды от взвешенных веществ.

Для технологических схем биологической очистки сточных вод в аэротенках вторичные отстойники в какой-то степени определяют также объем аэрационных сооружений, зависящий от концентрации возвратного ила и степени его рециркуляции, способности отстойников эффективно разделять высококонцентрированные иловые смеси.

Иловая смесь, поступающая из аэротенков во вторичные отстойники, представляет собой гетерогенную (многофазную) систему, в которой дисперсионной средой служит биологически очищенная сточная вода, а основным компонентом дисперсной фазы являются хлопки активного ила, сформированные в виде сложной трехуровневой клеточной структуры, окруженной экзоклеточным веществом биополимерного состава.

Важнейшим свойством иловой смеси как дисперсной системы является ее агрегативная неустойчивость, которая выражается в изменении диаметра хлопков активного ила в пределах 20-300 мкм в зависимости от интенсивности турбулентного перемешивания.

При снижении интенсивности турбулентного перемешивания и последующем отстаивании иловой смеси в результате биофлокуляции происходит агрегирование хлопков активного ила в хлопья размером 1-5 мм, которые осаждаются под воздействием силы тяжести.

Осаждение хлопьев активного ила (при его концентрации в иловой смеси более 0,5-1 г/л) происходит с образованием видимой границы раздела фаз между осветляемой водой и илом.

Условия илоразделения во вторичных отстойниках, происходящие в проточном режиме их работы, существенно отличаются от седиментации ила в контактных условиях лабораторных установок.

Гидродинамический режим работы вторичных отстойников формируется в результате совокупного воздействия следующих гидродинамических условий: – режим впуска иловой смеси в сооружение, оцениваемый скоростью ее входа и определяющий интенсивность взаимодействия входящего потока с потоками оседающего ила и осветляемой воды; – процесс сбора осветленной воды, определяемый в основном скоростью подхода воды к сборному лотку и его удаленностью от уровня осевшего ила; – режим отсоса осевшего ила, определяемый скоростью входа ила в сосуны илососа, уровнем стояния ила и удаленностью сосунов от сборного лотка.

Количественная характеристика каждого из указанных гидродинамических факторов, полученных для радиального отстойника, выражена в градиентах скорости.

Таким образом, разделение иловой смеси и осветление очищенной воды во вторичных отстойниках происходит в условиях турбулентного движения, которое представляет собой результирующую всех перечисленных выше компонентов, продуцирующих вихревое воздействие на поток в этом сооружении. Учет влияния турбулентного режима движения воды во вторичных отстойниках на конечную концентрацию взвешенных веществ производится как через коэффициент объемного использования, характеризующий конструкцию отстойника, так и основные технологические параметры его работы.

Интенсификация процесса гравитационного илоразделения достигается за счет низкоградиентного перемешивания иловой смеси с помощью стержневых перемешивающих устройств. По результатам исследований, проведенных МГСУ, наилучшие результаты обеспечиваются при использовании стержней полукруглого сечения (d = 50… 100 мм), воздействующих на иловую смесь по всей высоте зоны илоразделения. Под воздействием низкоградиентного перемешивания улучшается флокуляция хлопьев активного ила, уплотняется их структура и, как следствие, на 20 -30% повышается концентрация удаляемого возвратного активного ила при снижении конечной концентрации взвешенных веществ в осветленной воде до 8-15 мг/л по сравнению с 15-25 мг/л при гравитационном разделении иловой смеси без перемешивания.

Повышение эффективности процесса гравитационного илоразделения достигается также при использовании взвешенного слоя активного ила, в котором, как в контактной среде, интенсифицируется хлопьеобразование и с последующим доосветлением надъиловой воды в сдое высотой Н = 2…3 м возможно снижение концентрации взвешенных веществ в осветленной воде до as = 5…1 мг/л.

Тонкослойное отстаивание может использоваться как для предварительного разделения концентрированных иловых смесей, поступающих непосредственно из аэротенков, так и для осветления надъиловой воды после гравитационного отделения основной массы активного ила. Тонкослойное отстаивание осветляемой надъиловой воды наиболее эффективно в сочетании с низкоградиентным перемешиванием отстаиваемой иловой смеси на всех стадиях илоразделения.

Сравнительная эффективность различных методов интенсификации работы вторичных отстойников дана в виде зависимости концентрации взвешенных веществ в осветленной воде от максимальных градиентов скорости в зоне сборного лотка.

Вторичные отстойники бывают вертикальными, горизонтальными и радиальными. Для очистных станций пропускной способности до 20000 м3/сут применяются вертикальные вторичные отстойники, для очистных станция средней и большой пропускной способности (более 15000 м3/сут) — горизонтальные и радиальные.

Вертикальные вторичные отстойники по своей конструкции подразделяются на следующие: – круглые в плане с конической иловой частью, по конструкции аналогичные первичным, но с меньшей высотой зоны отстаивания; – квадратные в плане (12×12 м, 14×14 м) с четырехбункерной пирамидальной иловой частью.

Преимуществом вертикальных вторичных отстойников являются УДобствЪ удаления из них осевшего ила под гидростатическим давлением, компактность расположения при их блокировке с аэротенками, простота конструкции ввиду отсутствия движущихся частей, возможность использования взвешенного слоя активного ила.

Однако они имеют и ряд недостатков, из которых основным является большая глубина, что повышает стоимость их строительства, особенно при высоком уровне стояния грунтовых вод. Недостаточный уклон стенок бункера приводит к залеживанию осевшего активного ила и развитию в нем анаэробных процессов.

Горизонтальные вторичные отстойники выполняются с шириной отделения 6 и 9 м, что позволяет блокировать их с типовыми аэротенками, сокращая при этом площадь, занимаемую очистными сооружениями. Для сгребания осевшего активного ила к иловому приямку в горизонтальных отстойниках используют скребковые механизмы цепного или тележечного типов. В зарубежной практике используют подвижные илососы, установленные на тележках.

К недостаткам вторичных горизонтальных отстойников относятся сложности эксплуатации в них скребковых механизмов, а также большая их материалоемкость по сравнению с отстойными сооружениями круглыми в плане, где меньшая толщина применяемых стеновых панелей достигается за счет предварительного напряжения железобетонных конструкций.

На средних и крупных очистных станциях наибольшее распространение получили вторичные радиальные отстойники. ГУП Мосводока-налНИИпроект разработал типовые вторичные радиальные отстойники из сборного железобетона (d – 18, 24, 30, 40 и 50 м). Широкая гамма типоразмеров радиальных отстойников позволяет принимать оптимальное их число (4-8) на очистных станциях практически любой пропускной способности.

Выходя из раструба, иловая смесь попадает в пространство, ограниченное стенками металлического направляющего цилиндра, который обеспечивает заглубленный выпуск иловой смеси в отстойную зону. Осветленная вода собирается через водослив сборного кольцевого лотка, откуда поступает в выпускную камеру. Активный ил, осевший на дно отстойника, Удаляется самотеком под гидростатическим давлением через сосуны илосо-са и илопроводу в иловую камеру. В ней установлен щитовой электрифицированный затвор с подвижным водосливом, обеспечивающим возможность как ручного, так и автоматического регулирования отбора активного ила из отстойника путем плавного изменения гидростатического напора от О до 1,2 м. Работа затвора автоматизируется в зависимости от уровня стояния активного ила в отстойнике, который фиксируется датчиком уровня ила с фотосопротивлением. Редуктор привода фермы илососа позволяет регулировать угловую скорость вращения илососа в пределах 1-2 об/ч. Для опорожнения отстойника служит трубопровод.

ГУП МосводоканалНИИпроект разработал также проекты модернизации существующих вторичных радиальных отстойников, где за счет использования низкоградиентного перемешивающего устройства и модифицированного илососа достигается снижение концентрации взвешенных веществ в осветленной воде до 8-10 мг/л и повышается концентрация удаляемого возвратного ила до 10-12 г/л.

Существенное влияние на работу вторичных радиальных отстойников большого диаметра (характерных для крупных станций аэрации) оказывает равномерность сбора осветленной воды, которая может нарушаться под воздействием ветра. Ветровой нагон воды способен перегрузить на 30-40% одну часть сборного лотка, вызвать соответствующее перераспределение потока иловой смеси и привести к повышенному выносу загрязнений с осветленной водой. Использование зубчатых водосливов не обеспечивает требуемой равномерности сбора воды. Для борьбы с указанным явлением в зарубежной практике используют систему сбора осветленной воды через затопленные дырчатые трубы, которые при равном ветровом нагоне обеспечивают более равномерный сбор воды, чем зубчатые водосливы.

Для обеспечения минимального выноса загрязнений из вторичных отстойников очень важное значение имеет тщательное сгребание и постоянное удаление выпадающего в осадок активного ила. При залеживании ила на днище, особенно при достаточно глубокой развитости процесса нитрификации в аэротенках, возможна и практически неизбежна его денитри-фикация, приводящая к всплыванию комков ила и его выносу с потоком осветленной воды. Опыт эксплуатации горизонтальных вторичных отстойников на Зеленоградской станции аэрации показал, что при прочих равных условиях, отстойники с цепными илоскребами обеспечивают вынос взвешенных веществ 8-10 мг/л против 15-20 мг/л в отстойнике с мостовым ило-скребом. Этот эффект объясняется непрерывностью удаления активного ила и меньшим взмучивающим влиянием цепного илоскреба по сравнению с мостовым.

Аналогичным образом на процесс илоразделения воздействует режим впуска иловой смеси, в частности, более высокие скорости ее ввода в радиальные отстойники, чем в горизонтальные, объясняют в 1,5-2 раза меньший конечный вынос взвешенных веществ в горизонтальных отстойниках по сравнению с радиальными. Очевидно, что для вторичных отстойников, особенно радиальных, при расчете гидравлической нагрузки следует учитывать коэффициент рециркуляции активного ила, а сама нагрузка не должна превышать 1,0-1,5 м /(м -ч).





Похожие статьи:
Депонирование осадков сточных вод

Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Очистка сточных вод

Статьи по теме:





Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум