Технологический процесс очистки стоков
Очистка хозяйственно-бытовых сточных водо беспечивается тем, что локальные очистные сооружения содержат выполненные в виде отдельных, взаимосвязанных между собой трубопроводами емкостей, представляющими собой последовательно установленные биореактор 1-ой ступени, биореактор-аэротенк 2-ой ступени и сборно-распределительный колодец.
При этом биореактор 1-ой ступени содержит регулятор расхода совмещенный с погружным насосом с оснащенным всасывающей системой подачи атмосферного воздуха, выполненной при помощи трубки (сопла) Вентури и биореактор-аэротенк 2-ой ступени снабжен разделительной перегородкой (сепаратором), также погружным насосом, всасывающей системой подачи атмосферного воздуха, выполненной при помощи трубки (сопла) Вентури, воздушной магистралью, внутренним рукавом и содержит, по меньшей мере, четыре камеры, сообщающиеся между собой посредством отверстий, через которые очищаемый поток перетекает из одной камеры в другую.
Используемые в локальных очистных сооружениях емкости выполнены из высокопрочного полиэтилена методом ротационного формования. Каждая секция очистного сооружения снабжена опорной конструкцией (силовой рамой), выполненной из оцинкованной стали.
Локальные очистные сооружения «СЛОН» представляют собой установку заводского исполнения, выполненную из отдельных емкостей, собранных в единый комплекс.
Принципиальная схема работы очистных сооружений «СЛОН».
Где: биореактор 1-ой ступени (1), содержащий входной патрубок (4), регулятор расхода (5), погружной насосос (6), напорную магистраль (7), сопло Вентури, (8), воздушную магистраль (9) и датчики контроля уровней и притока жидкости (10),
Посредством трубопровода (11), биореактор 1-ой ступени связан с биореактором-аэротенком 2-ой ступени (2), который имеет разделительную перегородку (сепаратор) (12) и камеры (13),(14) , (15) и (16), связанные между собой сериями отверстий(17) и (18). При этом серия отверстий (18) имеет две симметрично расположенные группы отверстий с разным суммарным проходным сечением, и выполнена ниже разделительной перегородки в верхней части стенки внутреннего рукава (19).
Аэротенк снабжен погружным насосом (20), всасывающей системой подачи атмосферного воздуха, выполненной при помощи трубки (сопла) Вентури (21), воздушной магистралью (22) и системой перекачки активного ила (23).
Глубокая биологическая очистка хозяйственно-бытовых сточных вод осуществляется следующим образом:
Этап 1. Механическая и биологическая очистка 1-я стадия
Сточные воды с объекта по входящему трубопроводу самотеком поступают в биореактор 1-ой ступени, где происходит 1-я стадия механической и микробиологической очистки. В биореакторе 1-ой ступени происходит аэрация стоков при помощи погружного насоса (6) оснащенного соплом Вентури (струйным насосом) (8) вода насыщается кислородом воздуха, через всасывающую магистраль (7) связанную с атмосферой, за счет разряжения, создающиеся в сужающейся части сопла при ламинарном течении жидкости и измельчение крупноволокнистых включений системой ножей погружного насоса.
Равномерная подача стоков в биореактор-аэротенк 2-ой ступени (2) осуществляется регулятором расхода стоков (5). Взвешенные частицы (СПАВ) содержащиеся в сточных водах, всплывают на поверхность, часть загрязнений растворяется в воде, а другая, не значительная часть, скапливается на дне отстойника 1 в виде нерастворимых минеральных веществ.
Этап 2. Биологическая очистка 2-я стадия
Далее, после предварительной обработки в биореакторе 1-ой ступени (1) сточная вода поступает в биореактор-аэротенк 2-ой ступени (2) для дальнейшей биологической очистки. В камере (13) биореактора-аэротенка 2-ой ступени (2) при помощи погружного насоса (20) оснащенного соплом Вентури (струйным насосом) (21) вода, также насыщается кислородом воздуха, через всасывающую магистраль (22). Одновременно с этим происходит интенсивное перемешивание воды насыщенной кислородом. Механизм очищения, применяемый в биореакторе-аэротенке 2-ой ступени, базируется на биологическом процессе удаления загрязняющих веществ с помощью активного ила (сообщества бактерий, обитающих колониями в виде взвешенных в воде хлопьев).
Такими микроорганизмами являются аэробные бактерии, которые в камере (13) оксидации-нитрификации уничтожают, имеющиеся в воде загрязняющие растворенные и коллоидные вещества, питаются ими, и таким образом размножаются. Для эффективного и быстрого роста бактерий в системе используются микробиологические препараты, состоящие из живых клеток и ферментов, ускоряющих процесс распада. Степень метаболической активности достигает точки, когда бактерии становятся многочисленными и начинают скапливаться в макроколонии, включая в единое целое также и мелкие частицы, находящиеся во взвешенном состоянии в самой воде. Таким образом, образуются хлопья размером от 1 до 10 мм. Будучи плотнее воды хлопья на последующем этапе осаждения устремляются ко дну, образуя ил.
На этапе оксидирования загрязняющие субстанции частично трансформируются в воду и углекислый газ, а большей частью используются бактериями для роста и размножения.
В результате этого процесса уничтожается большая часть загрязняющих органических соединений, благодаря этому стимулируются реакции для очистки азотной фракции. Азот удаляется в два этапа, первый из которых определяется, как нитрификация и выполняется в той же камере (13) оксидирования нитрификации, благодаря присутствию кислорода. При этом аммиак, растворенные аммиачные соединения и продукты разложения протеинов оксидируются и трансформируются сначала в нитриты, а потом в нитраты, которые на следующем этапе денитрификации будут восстановлены в газообразный азот, который не является загрязняющим веществом.
В дальнейшем аэрированная смесь перетекает из камеры (13) в камеру (14), через первую серию отверстий (17) и стекает по вертикали вниз. В нижней зоне камеры (14) поток перетекает в камеру (15) через серию отверстий (18), которые выполнены ниже разделительной перегородки (сепаратора) (12) в верхней части стенки внутреннего рукава (19). Очищенная вода с не значительным содержанием частиц ила через прямоугольное отверстие в перегородке (сепараторе), оттесненная более мощным потоком воды, проходящей через правую группу отверстий (серии отверстий (18)) поступает в камеру (15). При этом на границе водяных сред находящихся в камерах (15) и (16) практически постоянно сохраняется отрицательное давление «эффект пылесоса», благодаря которому остатки ила проникшие в камеру (16) скатываются по наклонной плоскости перегородки (сепаратора) (12) обратно в камеру (15). Таким образом, ил опускается вниз под действием силы тяжести и нисходящего турбулентного потока воды. Он скапливается, вбирая в себя твердые осаждаемые и коллоидные частицы, находящиеся во взвешенном состоянии в сточных водах. Таким образом, скопленный ил медленно выходит из прямоугольного отверстия (24), имеющегося на основании внутреннего рукава (19) под гидравлическим воздействием и рециркулируется в камере (13).
Полученные в камере (13) нитраты превращаются в газообразный азот (без запаха) на этапе денитрификации, который осуществляется в основном во внутреннем рукаве (19), по среднему периметру, которого сделана третья серия отверстий (25).
После процесса сепарации ил, отделившись от воды, опускается в нижнюю часть внутреннего рукава, где растворенный кислород практически отсутствует. Ил вступает в контакт с органическим веществом, выходящим их камеры (13) через отверстия (25), таким образом, создаются условия (отсутствие кислорода) для проведения денитрификации с выделением азота и углекислого газа, которые освобождаются, не производя негативных запахов.
При помощи системы перекачки активного ила (23) осуществляется возврат активного ила из биореактора- аэротенка 2-й ступени (2), в биореактор 1-ой ступени(1) по команде автоматической системы управления с случае отсутствия поступления стоков в систему. Таким образом осуществляется многоступенчатая биологическая очистка стоков. Эта функция обеспечивает достижение максимально возможного эффекта биологической очистки стоков. При помощи системы перекачки активного ила (23) производится удаление избытка активного ила из биореактора- аэротенка 2-й ступени (2) при проведении регламентных работ, либо при автоматическом режиме удаления избытка активного ила (если установка оборудована бункером-накопителем).
Этап 3. Химическая и ультафиолетовая обработка очищенных стоков.
Перед поступлением в сборно-распределительный колодец (3) очищенная вода протекает через небольшие дренажные отверстия, находящиеся в нижней части устройства (хлоратора) (26) и подвергается хлорированию, после чего, из сборно-распределительного колодца, дренажным насосом перекачивается на рельеф. В некоторых моделях устанавливается дополнительный блок для ультрафиолетового обеззараживания воды (27) при сбросе в водоемы рыбохозяйственного назначения.
