Очиститель сточных вод: как он работает, руководство по проектированию и выбору

На муниципальной станции очистки сточных вод в Цзянсу операторы наблюдали, как в течение месяца содержание взвешенных твердых частиц в сточных водах возросло с 25 мг/л до почти 60 мг/л. Биологический процесс казался стабильным, а дозировка химикатов осталась неизменной. Настоящая причина обнаружилась только во время осмотра бассейна: изношенное лезвие скребка на вторичном отстойнике привело к неравномерному скоплению ила, создавая мертвые зоны, которые нарушали профиль осаждения. Эта единственная механическая проблема вывела качество сточных вод за пределы разрешенных разрешений. Это напоминание о том, насколько важен осветлитель для очистки сточных вод, даже если он выглядит как тихая, статичная конструкция в технологической цепочке.

Что такое осветлитель и как он работает?

Осветлитель представляет собой большой отстойник, который отделяет взвешенные твердые частицы из сточных вод под действием силы тяжести. Поток сырья поступает через входное сооружение и попадает в центральный питающий колодец. В питающем колодце скорость поступающей воды снижается настолько, что частицы могут начать опускаться. Затем вода распространяется наружу и вверх. Проходя по резервуару, взвешенные частицы падают на пол, а осветленные сточные воды достигают периферийного переливного затвора. Вращающийся скребковый механизм перемещает осевший ил в сборник, откуда он выводится для дальнейшего сгущения и обезвоживания.

Осветлитель не преобразует и не поглощает загрязняющие вещества. Это установка физического разделения, и ее производительность напрямую зависит от того, насколько хорошо спроектирован и обслуживается бассейн. Распространены как круглая, так и прямоугольная компоновка, но круглые резервуары чаще используются в коммунальном хозяйстве, поскольку вращающийся скребок и периферийный водослив равномерно распределяют поток по большой площади.

Первичное и вторичное разъяснение

Первичные осветлители располагаются после просеивания и удаления песка и перед биологическим процессом. Их основная цель – удаление оседающих органических твердых веществ и плавучих масел и жиров. В типичных условиях муниципального проектирования первичный осветлитель удаляет 50–70 % поступающих взвешенных веществ и 25–40 % БПК. Удаление этой части органической нагрузки до биологической обработки снижает потребление энергии на аэрацию и стабилизирует последующий процесс.

Вторичные отстойники располагаются после биологического реактора. Они используются для отделения биомассы активного ила от очищенных сточных вод и возврата части этой биомассы обратно в реактор. Производительность вторичного осветлителя тесно связана с осаждаемостью биологического ила. Хорошо эксплуатируемый вторичный осветлитель может поддерживать концентрацию взвешенных твердых частиц в сточных водах ниже 30 мг/л, при этом эффективность удаления твердых частиц находится в диапазоне 80-90%.

Ключевые параметры конструкции, определяющие производительность

Работу осветлителя определяют несколько гидравлических и механических параметров. Скорость поверхностной нагрузки, также известная как скорость перелива, представляет собой поток сточных вод, разделенный на площадь поверхности резервуара. Для традиционных первичных отстойников принятая расчетная зона составляет 30-50 м³/м²·сут. Время задержания, обычно 1,5-2,5 часа для первичных отстойников, определяет, успеют ли мельчайшие оседающие частицы достичь пола. Скорость загрузки водослива, которая в стандартных круглых резервуарах составляет от 125 до 250 м³/м·сут, контролирует скорость восходящего потока на границе стока. Глубина резервуара, обычно 3-5 метров, должна обеспечивать достаточный объем для слоя ила и предотвращать его снятие при обычных гидравлических пиках.

Механическая сторона заслуживает не меньшего внимания. Рычаги скребков должны вращаться со скоростью не более 1,5 оборотов в минуту, чтобы ил плавно перемещался к отстойнику, не нарушая осаждения. Питательная скважина должна быть такого размера, чтобы рассеивать скорость на входе и создавать зону покоя. Водослив должен быть ровным и равномерно загруженным. Водослив, отклонившийся от уровня даже на 1-2 сантиметра, может создать локальные высокоскоростные полосы, которые втягивают твердые частицы в сточные воды.

Распространенные проблемы с осветлителем и способы их диагностики

Проблемы с осветлителем часто не видны из диспетчерской. Поднимающийся слой ила во вторичном отстойнике часто вызван денитрификацией. Газообразный азот, образующийся внутри биологических хлопьев, поднимает ил на поверхность, и слой поднимается или полностью плавает. Проверка содержания растворенного кислорода в аэротенке и скорости возврата ила является первым этапом диагностики.

В первичных отстойниках толстый слой накипи может покрыть скиммер и пропустить через резервуар большое количество плавучего материала. Обычно это проявляется в виде скопления пены или жира на сетке ниже по потоку или в сточных водах. Неровный водослив, слишком большой питательный колодец или поврежденная впускная перегородка могут привести к короткому замыканию, при котором сток достигает выпускного отверстия за долю расчетного времени задержания.

Профилактическое обслуживание должно включать регулярный осмотр лопастей скребка, перегородок и скиммера. Изношенные резиновые или полиуретановые лезвия скребка необходимо заменить, если зазор между лезвием и дном резервуара становится чрезмерным, обычно превышающим 10-15 миллиметров. Шламовые насосы должны быть отрегулированы так, чтобы удерживать одеяло на проектном уровне. Слишком малое количество откачки приводит к концентрации поверхностного слоя и риску выноса твердых частиц; перекачивание слишком большого количества осадка отходов и повышение затрат на последующую обработку.

Как правильно выбрать осветлитель для вашего растения

Выбор осветлителя следует начинать со значений гидравлической нагрузки и содержания твердых частиц, а не с предпочтительной марки или модели. Для объектов с ограниченной площадью отстойники с пластинчатыми пластинами представляют собой компактную альтернативу, но они плохо реагируют на большие колебания потока. Муниципальные предприятия производительностью примерно 1000 м³/ч по-прежнему полагаются в основном на круговые отстойники, где скребки с периферийным приводом выдерживают десятилетия при скромном обслуживании. Для очистка городских сточных вод приложений, это хорошо зарекомендовавшая себя схема. Для небольших промышленных или средних коммунальных предприятий скребки с центральным приводом могут сочетать осветление и сгущение осадка в одном резервуаре, что снижает необходимость в отдельном этапе предварительного сгущения.

Рассмотрим, как осветлитель интегрируется с остальной частью установки. Осветлитель, который удаляет густой ил, сократит потребление полимера и энергопотребление в последующем процессе обезвоживания. Размер и конфигурация питающего колодца, глубина зоны отстаивания воды и выбор между скребками с периферийным и центральным приводом — это практические решения, с которыми операторы установок будут жить 20 и более лет.

Для больших круглых резервуаров компания Qingben предлагает скребок с периферийным приводом, предназначенный для диапазонов диаметров, распространенных на муниципальных объектах. Для резервуаров меньшей площади скребок и сгуститель с центральным приводом обеспечивают комбинированное осветление и предварительное сгущение. Если вы занимаетесь промышленные сточные воды при высокой изменчивости содержания взвешенных веществ более подходящим может оказаться эффективный технологический комплекс с отстойником.

Грязескреб с периферийным приводом для больших круглых резервуаров Этот скребок подходит для больших круглых отстойников, обычно диаметром более 20 м, и использует лезвие с логарифмической спиралью для предотвращения застревания. Он предназначен для обработки больших объемов воды, одновременно защищая приводной механизм от перегрузки. Посмотреть продукт →

Скребок и загуститель с центральным приводом для небольших отстойников Эта установка идеально подходит для круглых резервуаров размером менее 18 м. Она сочетает в себе очистку осадка с предварительным сгущением. Он оснащен регулируемым граблиным рычагом и дополнительным автоматическим подъемником, что позволяет адаптировать его для городских сточных вод с легким илом. Посмотреть продукт →

Высокоэффективный технологический комплекс отстойника Этот пакет объединяет флокуляцию и осаждение на наклонных тарелках для достижения высокой плотности осадка и прозрачности сточных вод при компактных размерах. Это снижает использование химикатов и улучшает удаление взвешенных веществ, водорослей и фосфора. Посмотреть продукт →

Часто задаваемые вопросы