Очистка сточных вод свинокомплекса

Сооружения биологической очистки стоков работают в теплое время года, с мая по октябрь (при температуре сточных вод в накопителях не менее 7оС).
   
  Исходные данные

  Производительность: 160 м3/сут.
  Химический состав сточных вод:
 Параметр Ед.изм. Значения Среднее
 рН ед. 7,8 - 9,8 8,3
 БПК5 мг/л 2248 - 16380 10274
 ХПК мг/л 2694 - 19645 13442
 NH4+ мг/л 1590 - 3935 2944
 NO2- мг/л < 0,02   
 NO3- мг/л < 0,1   
 Взвешенные в-ва мг/л 980 - 12000 5178
 Сухой остаток мг/л 4410 - 19975 15719
 Влажность %   93
 Фосфаты мг/л 315 - 636 524

    Сточная жидкость с помощью канализационной насосной станции последовательно подается в резервуары-накопители. При отстаивании в каждом резервуаре в течение полугода будет происходить снижение органических загрязнений по БПК и ХПК примерно до 2000, 2200 мг/л, снижение содержания азота до 1200 мг/л, повышение рН до 7,5. После отстаивания (становится возможной дальнейшая биологическая очистка), жидкость также последовательно направляется на сооружения биологической очистки (ОСК), а осадок после отстаивания в накопителях вывозится на поля под запашку. Обработка сточных вод в ОСК осуществляется в теплый период времени года при температуре сточных вод в резервуарах не менее 6оС. В это время расчетная гидравлическая нагрузка на ОСК составляет 300 м3/сут. В зимний период работает только одна секция ОСК с подачей в нее небольшой части сточных вод (примерно 10 м3/сут) для сохранения и поддержания жизнедеятельности адаптированного ила. Вначале теплого периода года включаются в работу остальные секции.

   Сточные воды последовательно из каждого резервуара по самотечному трубопроводу подаются в биокоагуляторы, размещенные в блоке очистных сооружений канализации. Сточные воды поступают в приемные камеры водоструйных аэраторов, установленных в биокоагуляторах. В биокоагуляторы подаются также растворы каустического магнезита и супер-фосфата. Целесообразность использования биокоагуляторов в технологической схеме очистки обусловлено следующим:
- осаждением взвешенных веществ – 70-80% , т.е. содержание взвешенных веществ может снизиться до 300 мг/л. - изъятием части органических загрязнений (20-30%). Содержание органических загрязнений может снизиться до 1500 – 1800 мг/л.
- ввод реагентов (каустического магнезита и суперфосфата) позволит снизить содержание аммонийного азота до 300 мг/л.
 - уплотнением избыточной биомассы и загрязнений (до 7 г/л) перед подачей на иловые площадки;
- частичным усреднением органических нагрузок и рН. В биокоагуляторах осуществляется задержание взвешенных веществ, изъятие части растворенных органических соединений за счет сорбции и коагуляции загрязнений избыточным активным илом, подаваемым из комбинированных сооружений, химических процессов и агломерации загрязнений хлопьями реагента.

    Сточные воды поступают в приемные камеры водоструйных аэраторов, установленных в биокоагуляторах. В биокоагуляторы подаются также растворы каустического магнезита и суперфосфата. Целесообразность использования биокоагуляторов в технологической схеме очистки обусловлено следующим:   
- осаждением взвешенных веществ – 70-80% , т.е. содержание взвешенных веществ может снизиться до 300 мг/л;
- изъятием части органических загрязнений (20-30%). Содержание органических загрязнений может снизиться до 1500 – 1800 мг/л;
- ввод реагентов (каустического магнезита и суперфосфата) позволит снизить содержание аммонийного азота до 300 мг/л>;
- уплотнением избыточной биомассы и загрязнений (до 7 г/л) перед подачей на иловые площадки;
- частичным усреднением органических нагрузок и рН.
   В биокоагуляторах осуществляется задержание взвешенных веществ, изъятие части растворенных органических соединений за счет сорбции и коагуляции загрязнений избыточным активным илом, подаваемым из комбинированных сооружений, химических процессов и агломерации загрязнений хлопьями реагента
    Из биокоагуляторов стоки поступают в камеру смешения комбинированных сооружений. Комбинированные сооружения состоят из камеры смешения с циркуляционными насосами, биофильтров, размещенных над аэротенками-отстойниками.   
      Комбинированные сооружения выполняются из секций, каждая из которых состоит из биофильтра с плоскостной загрузкой и аэротенка-отстойника.
   Секции КС объединяются в единое технологическое устройство общей камерой смешения, циркуляционными насосами и технологическими трубопроводами. В камере смешения сточные воды смешиваются с циркулирующей иловой смесью, поступающей из аэротенков-отстойников. Из камеры смешения смесь забирается циркуляционным насосом и подается в системы орошения биофильтров, которые состоят из водораспределительных лотков со сливными патрубками и отражательными дисками. Падающие струи жидкости дробятся на дисках и орошают плоскостную загрузку биофильтров. В качестве загрузки могут использоваться листы волнистого асбестоцементного шифера. Листы (волны) устанавливаются перпендикулярно потоку стекающей жидкости.
   Прошедшая через биофильтры жидкость направляется сборными поддонами к аэрационным колоннам, в которых происходит засасывание воздуха (0,5-0,6 м33), вследствие возникновения вихревых воронок. Аэрационными колоннами водовоздушная смесь распределяется по объёму аэротенков. Удары водовоздушных потоков о днище, всплытие пузырьков и движение газожидкостных потоков обеспечивают эффективное перемешивание аэрационных зон. Из зон аэрации иловая смесь поступает в зоны отстаивания, где она разделяется. Очищенная вода поступает в сборные лотки и отводится на дальнейшую обработку, а ил группируется в хлопья и возвращается в зоны аэрации. При этом в нижней части зон отстаивания образуется слой с повышенной концентрацией ила (взвешенный фильтр), который обеспечивает доочистку сточных вод и задержание мелких частиц загрязнений и всплывающих хлопков ила.
   Биомасса (биопленка и активный ил) в комбинированных сооружениях – нитрификаторах работает в режиме полного окисления (при низкой скорости окисления и нагрузки на ил).
    В КС происходит окисление органических загрязнений и нитрификации аммонийного азота. Затем осветленная сточная жидкость подается в денитрификаторы, в которые в качестве органического субстрата подается часть сточных вод из биокоагуляторов. Далее жидкость направляется в биореакторы доочистки, в которых производится отдувка с помощью водоструйных аэраторов молекулярного азота. Аэробные биореакторы, состоят из камер аэрации и реакторов с искусственной загрузкой. В камерах аэрации вода также насыщается кислородом воздуха, необходимым для процессов доочистки воды и соблюдения требований сброса в водоём (4 мг/л). Аэрация и перемешивание воды в камерах осуществляется при помощи циркуляционных насосов и аэрационных колонн. Этими же насосами производится отвод осадка. Из камер аэрации вода поступает в реакторы с искусственной загрузкой. После очистки биореакторов производится обеззараживание очищенной воды с помощью установок УФ-обеззараживания.
    После очистки в биореакторах содержание загрязнений в очищенной сточной воде составит:
    по БПК5 до 3 – 5 мг/л;
    по взвешенным веществам до 5 мг/л:
    NH4+ до 30 мг/л:
    NO3 до 30 мг/л.
    Очищенная вода направляется на сброс. Высушенная смесь осадка, активного ила магнезита и суперфосфата используется в дальнейшем в качестве удобрения

Обоснование применения предлагаемой технологии:
- надежность технологического режима работы сооружений. При перерывах в работе комбинированных сооружений происходит быстрое восстановление активной микрофлоры в аэротенке за счет длительного сохранения жизнедеятельности биоценоза в биофильтре (двое суток и более), тогда как в обычных аэрационных сооружениях при перерывах в работе более 3-х часов восстановление активной микрофлоры происходит в течение 2 – 3 недель;
- уменьшение в 4 – 5 раз количества наружного холодного воздуха для биохимического процесса, за счет многократной циркуляции воздуха через биофильтр и аэротенк, обеспечивает сохранение, и даже повышение температуры обрабатываемой жидкости на 0,5 – 1оС, тогда как в городских аэрационных сооружениях она падает в зимнее время на 2 – 4оС, что приводит к уменьшению скорости биохимических процессов (особенно нитрификации и денитрификации) и, соответственно, к ухудшению качества очистки. Поэтому возможна эффективная очистка в ноябре месяце;
- надежность и автоматизация технологического режима работы позволяет сократить численность обслуживающего персонала до 2 человек.