Эксплуатация очистных сооружений канализации
|
Скачать 3.69 Mb.
|
| Глава V. ОБЕЗВРЕЖИВАНИЕ ОСАДКОВ § 6.12. Метантенки Метантенки служат для обеспечения свойств стабильности (незагниваемости) осадка при длительном его хранении либо обезвоживании в естественных условиях. Одновременно решается задача подготовки осадка к внесению в почву, так как после сбраживания усвоение элементов осадка растениями улучшается. Выделение газа (биогаза) является сопутствующим процессом, способствующим снижению затрат на подогрев сбраживаемой массы, регулируется в рамках программы обезвоживания, хранения и утилизации осадка и не функционирует самостоятельно и независимо. Биологический процесс трансформации органических веществ при сбраживании осуществляется комплексом микроорганизмов, ведущая роль в котором принадлежит группе метанообразующих бактерий. Культивирование микроорганизмов этой группы представляет основную задачу службы эксплуатации. Устойчивый ход процесса обеспечивается выполнением ряда режимных параметров, важнейшими из которых являются нагрузка, сохранение и воспроизводство биомассы, условия перемешивания и поддержания температуры бродящей массы. Нагрузка, ввиду неопределенности массы активной биомассы, вычисляется по отношению к объему сооружения. Связь между величиной суточной нагрузки по беззольному веществу  (кг/м x сут), дозой загрузки  (%) и продолжительностью  (сут) при заданных величинах влажности осадка  (%), концентрации сухого вещества  (кг/м) и зольности  (доли единицы) может быть выражена рядом уравнений: (6.27) (6.28)где  - суточный объем осадка, м/сут;  - масса беззольной части осадка, кг/сут;  - объем метантенка, м.Величина нагрузки условно классифицируется на низкую (до 2 кг/м ), среднюю (3-4 кг/м) и высокую. Чем выше нагрузка, тем ниже величина фактического распада вещества (при прочих равных условиях). Допустимая разница между теоретическим  и фактическим распадом  не должна быть более 0,2. Для упрощенных расчетов возможно принимать, что разница между и  не должна быть более 0,25  для мезофильного брожения, где - концентрация сухого вещества в осадке, кг/м: = 10 (100 - ) и не более 0,22для термофильного режима. Большая разница между теоретическим и фактическим распадом может быть обусловлена не только условиями ведения процесса, но и поступлением больших масс промышленных несбраживаемых примесей. Если таковые отсутствуют, то повышение нагрузки, сопровождаемое снижением фактического распада, свидетельствует о вымывании культуры метанообразующих бактерий, перегрузке имеющейся биомассы, надвигающейся угрозе дестабилизации процесса.Качество сброженной смеси может быть оценено по остаточному газовыделению при длительном дображивании осадка, содержанию низших жирных кислот [39] и аммонийного азота, щелочности и рН осадка. Образование метана преимущественно идет через трансформацию уксусной (до 85%) и пропионовой кислот. Нормальное содержание НЖК в сброженном осадке - не более 5-7 мг-экв/л; повышение количества кислот указывает на незавершенность процесса брожения либо на депрессирование его токсическими веществами. Наиболее распространенные депрессанты: соли тяжелых металлов, синтетические ПАВ, нефтепродукты, белковые соединения (навоз свинокомплексов и т.п.). В реакциях образования метана из органических кислот и углекислоты участвует катион водорода, в связи с чем появление и накопление водорода в газе свидетельствует о разобщении восстановительных реакций и возможных нарушениях процесса. Для контроля могут использоваться показатели рН и содержания аммонийного азота. В результате деструкции азотсодержащих веществ выделяется в среднем 1,2% аммонийного азота на 1 г/л сухого вещества осадка. При содержании аммонийного азота в иловой воде порядка 500-600 мг/л рН жидкости повышается до 8-8,5. Общая щелочность, в результате изменения соотношения между карбонатной и гидратной составляющими, не всегда может служить достоверным показателем изменений в ходе брожения. Выход газа по массе равен количеству сброженного беззольного вещества, что также может служить контролем для баланса входящей и выходящей массы органических веществ. Состав газа в нормальных условиях колеблется мало: 30-35% СО  , 60-65% СН , 1-2% Н, N, СО. В благоприятных условиях выход СНповышается до 80%, чему способствует перемешивание осадка путем рециркуляции газа, возврат части биомассы в метантенк, повышение количества активных микроорганизмов в объеме сооружения.Рециркуляция иловой воды либо твердой части осадка является оперативным приемом повышения стабильности работы метантенка и средством борьбы с нарушениями процесса брожения. Биомасса метантенков способна развиваться на поверхности насадки [39], что может быть использовано в практике эксплуатации. Перемешивание осадка осуществляется с целью выравнивания его состава (как средство борьбы с расслоением массы, образованием корки, равномерным распределением свежего осадка, ликвидации градиента температуры в процессе подогрева). Местные переуплотнения осадков до влажности порядка 90% приводят к ухудшению выхода газа из микрообъемов, торможению брожения продуктами метаболизма микроорганизмов и т.п. явлениями. Длительность и интенсивность перемешивания выбирают по условиям загрузки и выгрузки осадка, предпочитая проводить загрузку и выгрузку в условиях вытеснительного режима (во избежание проскока несброженного осадка), а подогрев бродящей массы - при интенсивном перемешивании. Формирование графика загрузки, выгрузки, подогрева и перемешивания осадка целесообразно проводить в увязке с узлом обезвоживания осадков, с работой первичных отстойников и илоуплотнителей. Обычно применяют трех- или четырехкратную выгрузку осадка из первичных отстойников, что и определяет цикличность операций на метантенках. Технологический контроль за работой метантенков включает перечень санитарно-химических показателей состава и количества продуктов. В сыром осадке определяют: объемы осадков из первичных отстойников и избыточного активного ила, их температуру, среднюю влажность, зольность, содержание вредных компонентов (в соответствии с характером стоков промышленных предприятий), изредка содержание жиров, белков, углеводов либо элементный состав осадка. В сброженной смеси определяют влажность, зольность, рН, содержание азота аммонийных солей, количество НЖК, общую щелочность. В зависимости от схемы кондиционирования, обезвоживания и утилизации осадка может потребоваться определение удельного сопротивления фильтрации, гельминтологических показателей, содержания азота, фосфора, калия и токсических компонентов, количества семян сорняков. Эксплуатацию газового хозяйства, включая его утилизацию в местном теплоэнергетическом хозяйстве либо передачу близрасположенным предприятиям, осуществляют согласно правилам, помещенным в восьмом разделе настоящего справочника. § 6.13. Осветлители-перегниватели Осветлители с естественной аэрацией являются отстойными сооружениями, их эксплуатация в целом определяется правилами, изложенными в § 6.5. Некоторое отличие заключается в работе камеры флокуляции и фильтра со взвешенным слоем, формирующимся на уровне нижнего отверстия камеры флокуляции. Естественная аэрация вызывает градиентную и физико-химическую флокуляцию дисперсных частиц, составляющих взвешенные вещества. Оптимальное количество воздуха, необходимое для перемешивания жидкости и воздействия кислорода воздуха на электростатический заряд частиц, обеспечивается перепадом уровней 0,6 м (между уровнями воды в подающем лотке и в камере флокуляции) и величиной скорости движения воды в центральной трубе 0,7 м/с. Искусственное увеличение расхода воздуха путем принудительной аэрации несколько улучшает процессы флокуляции, но незначительно. Основным фактором является продолжительность флокуляции, необходимую величину которой возможно определить экспериментально путем предварительной аэрации жидкости с последующим отстаиванием в лабораторных условиях. Флокуляция усиливается при подаче избыточного активного ила перед осветлением. Слой взвешенного фильтра образуется при обеспечении условий выхода жидкости из нижнего отверстия камеры флокуляции (скорость 8-10 мм/с) и равномерного восходящего движения в отстойной зоне (0,8-1,5 мм/с). Резкая неравномерность подачи сточных вод, низкое содержание взвешенных веществ негативно отражаются на структуре взвешенного фильтра. Нормальное содержание взвешенных веществ в фильтре 1-3 г/л. В некоторых случаях применяют искусственное замутнение воды путем рециркуляции осадка для формирования и стабилизации взвешенного фильтра. Процессы, происходящие в камере перегнивания, имеют общий для метанового брожения характер, но растянуты во времени вследствие более низкой и колеблющейся по сезонам года температуры бродящей массы. Подогрев бродящей массы обусловлен теплообменом между осветлителем и перегнивателем, вследствие чего температура жидкости в перегнивателе обычно ниже температуры сточных вод на 2-3 °С. Цикл брожения в перегнивателе "растянут" на 50-80 сут при средней температуре 12-10 °С (соответственно 40-20 сут при температуре 15-20 °С) против 10-12 сут в метантенках. Циклограмма работы перегнивателя включает  -суточный период работы: выгрузку уплотненного сброженного осадка за прошедшие сут (не более 10% от общего объема перегнивателя), ежедневную добавку свежего осадка из осветлителя и перемешивание объема перегнивателя в течение 2-4 ч. Длительность цикла в сутках (при ограничении объема выгружаемого осадка 10%) составит 5-7 сут при температуре 12-10 °С и 4-2 сут при 15 °С.Следует отметить, что ограничение объема выгружаемого осадка связано с отметкой трубы для удаления осадка, располагаемой на глубине 1,5 м от поверхности. Очевидно, количество осадка, заполняющего кольцевой объем между перегнивателем и осветлителем, будет равен  , причем  - остаточный напор, при котором заканчивается выгрузка осадка,  и  - соответственно внутренний диаметр перегнивателя и наружный диаметр осветлителя. .Уплотнение осадка перед выгрузкой гарантирует удаление сброженного осадка, поскольку несброженные частицы насыщены газом и приобретают плавучесть. Контроль глубины распада вещества ведут по показателям иловой воды: рН, количеству аммонийного азота, НЖК, зольности осадка. Газы брожения не улавливаются, и по ним судить о распаде вещества невозможно. Для перегнивателей характерно коркообразование, в особенности при сбраживании осадков, содержащих значительное количество растительных остатков. Разрушение корки гидромеханическим способом путем подачи осадка через сопла не гарантировано в тех случаях, когда корка не подвергалась воздействию в течение длительного периода и подсохла. В таких случаях прибегают к использованию ручных шуровок, изготовленных из пластмасс и дерева (во избежание искрения). § 6.14. Двухъярусные отстойники Осадочные желоба двухъярусных отстойников представляют собой горизонтальные отстойники малой длины (за исключением сблокированных септических камер в двух- и трехкамерных сооружениях). Правила эксплуатации горизонтальных отстойников действительны для отстойных желобов. Корка, образующаяся при накоплении всплывающих веществ, удаляется вручную. Септическая камера по характеру процессов несколько отличается от метантенков. В верхних слоях и частично в средних перемешивание происходит за счет газообразования; в нижних слоях, при влажности осадка 90% и менее, брожение затухает, а осадок постепенно уплотняется до предельной влажности порядка 86-87%. Выгрузка осадка является более ответственной операцией, поскольку остается неясным ход брожения в толще осадка, находящегося в септической камере. Целесообразно проводить выгрузку по величине влажности осадка, учитывая ингибирование брожения высокой концентрацией органического вещества. Исходя из этого принципа, следует выгрузить весь осадок влажностью до 92%, который практически выбыл из зоны активной жизнедеятельности анаэробных микроорганизмов. Контроль влажности ведут визуальным способом - по характеру течения в трубах или истечения из сосудов (отверстий). Эксплуатационный персонал предварительно обучается для приобретения навыка различать характер течения в зависимости от концентрации осадка и его вязкости. Выгрузка осадка должна быть умеренной, с тем чтобы в септической камере оставалось достаточное количество зрелого (сброженного) осадка в качестве запаса анаэробной биомассы для затравки и запаса щелочности для нейтрализации кислого осадка в прилегающих слоях. С этой позиции рационально проводить отбор проб с разных глубин септической камеры для определения показателей состава иловой воды: рН, NH  , НЖК, зольности. В случае закисания бродящей массы, обусловленного перегрузкой септической камеры свежим осадком либо нарушением соотношения между количеством свежего и сброженного осадка, возможна перекачка сброженного осадка из другого сооружения либо добавка извести с последующим снижением нагрузки (по осадку) на сооружение до выхода его на нормальный режим работы.Разрушение и удаление корки ведут вручную. Иногда устанавливают наклонные желоба, на которые перегружают куски разрушенной корки и затем смывают их водой в иловые колодцы, заботясь, разумеется, о предотвращении образования пробок в иловой сети. Пластичность осадка повышается при добавке избыточного активного ила либо биопленки, но при этом увеличивается риск закисания либо неполного сбраживания массы. Иловая вода, вытесняемая при уплотнении массы, попадает в сточные воды и повышает их БПК и ХПК, что следует учитывать и контролировать путем сравнения БПК и ХПК в пробах воды, осветленной в двухъярусном отстойнике и в лабораторном цилиндре. Соотношение времени отстаивания в сооружении  и лаборатории должно определяться зависимостью (6.29)где  - учет влияния вязкости;  - коэффициент использования объема: = 0,4 0,5;  - расчетная глубина осадочных желобов (сумма высоты прямоугольной части и трети высоты треугольной части живого сечения), м;  - высота лабораторного цилиндра (не менее 0,5 м); - расчетный показатель степени агломерации частиц взвеси, принимаемый согласно рис.6.2 [29].Приближенно возможно принять равным  . Сравнением БПК и ХПК проб определяют дополнительные загрязнения от иловой воды, желательно при равном содержании взвешенных веществ. Если содержание взвеси резко отличается, следует определять БПК и ХПК в фильтрованных пробах. |
Похожие:
 |
Работ по техническому обслуживанию и ремонту оборудования очистных... |
 |
Задание на производственную практику (по профилю специальности) по... Изучение работ по эксплуатации и контролю за работой канализационных очистных сооружений |
|
Инструкция по охране труда для оператора очистных сооружений К работе в должности оператора очистных сооружений могут быть допущены рабочие в возрасте не моложе 18 лет, прошедшие медицинскую... |
|
Техническое задание «Обслуживание и эксплуатация сетей тепловодоснабжения... Вчнгкм — Верхнечонское нефтегазоконденсатное месторождение, расположенное в Катангском районе Иркутской области |
|
Техническое задание на заключение договора по наладочным и пусконаладочным... Дании изложены требования по проведению наладочных и пусконаладочных работ на теплоэнергетическом оборудовании: Канализационных очистных... |
|
Техническое задание на оказание услуг по техническому обслуживанию... Техническое обслуживание очистных сооружений объектов метрополитена с заменой загрузки |
|
Техническое задание на оказание услуг по техническому обслуживанию... Предмет оказания услуг: техническое обслуживание локальных очистных сооружений топливораздаточного пункта (далее – лос трп) на площадке... |
|
Техническое задание на оказание услуг по техническому обслуживанию... Предмет оказания услуг: техническое обслуживание локальных очистных сооружений топливораздаточного пункта (далее – лос трп) на площадке... |
|
Техническое задание на оказание услуг по очистке приемных резервуаров... Предмет оказания услуг: очистка приемных резервуаров очистных сооружений, кнс, нефтеловушек на площадках электродепо |
|
Техническое задание на оказание услуг по техническому обслуживанию... Предмет оказания услуг: техническое обслуживание локальных очистных сооружений (далее – лос) на топливораздаточном пункте (далее... |
|
Общие вопросы стр. 3-23 «Работы по подготовке проектов наружных сетей теплоснабжения и их сооружений, водоснабжения и канализации и их сооружений на объектах... |
|
Проект договора о осуществлении работ по эксплуатации и сервисном... О осуществлении работ по эксплуатации и сервисном обслуживании очистных сооружений |
|
Правила технической эксплуатации систем и сооружений коммунального... Правила технической эксплуатации систем и сооружений коммунального водоснабжения и канализации |
|
Приказ правила технической эксплуатации систем и сооружений коммунального... Правила технической эксплуатации систем и сооружений коммунального водоснабжения и канализации |
|
Техническое задание «Обслуживание и эксплуатация сетей тепловодоснабжения и канализации» |
|
Правила технической эксплуатации систем и сооружений коммунального... Целью настоящих Правил является создание условий по обеспечению потребителей доброкачественной питьевой водой как одного из факторов... |