виды и этапы очистки, проектирование
Очистные сооружения – это оборудованные комплексы, предназначенные для очищения, обеззараживания канализационных вод. Необходимы для сохранения экологии окружающей среды. Состоят из специальных фильтров, где происходит поэтапная обработка сточных вод. В таких сооружениях используются реагенты. Применяются различные методы очистки.
Узнайте про назначение и виды очистных сооружений.
Этапы очистки сточных вод
Сточные воды из канализационных труб содержат много загрязнителей – фекальные массы, поверхностно-активные вещества, бумага и т.д. Поэтому перед тем, как выпустить их в водоем, необходима поэтапная очистка, включающая механический и биологический способы.
Механический
Хозяйственно-бытовые сточные воды поступают в насосную станцию, в резервуар. Воды попадают в цех механической очистки для избавления от крупных отходов – бытового мусора: полиэтиленовых пакетов, тряпок, бумаги.
Существует несколько водоочистных устройств для избавления от загрязнителей:
- Решетки, сита. Ширина отверстий в них не превышает 1,6 см, что позволяет улавливать мусор, попавший в канализацию, – изделия из пластмассы, банки, бутылки. Твердые отходы вывозят на переработку. Решетки сделаны из металлических прутьев.
- Песколовки. Эти устройства улавливают более мелкий мусор – частицы песка, осколки стекол, мелкие камни, которые выкачиваются насосом, промываются.
- Жироловки способны отфильтровывать жир, масла, бензин и углеводороды.
- Отстойники. Существуют вертикальные и горизонтальные отстойники. Они используются для того, чтобы освободить воду от взвешенных частиц и ила. Для ускорения протекания реакций используют реагенты.
- Прочие элементы очистки – мембраны, септики.
Биологический
При помощи специальных бактерий, водорослей сточные воды очищают от загрязнений.
Аэробные и анаэробные бактерии питаются химическими веществами, перерабатывая их в более безопасные для окружающей среды соединения.
Этапы биологической очистки:
- Аэротенк. В нем вода, проходящая очистку, смешивается с илом, содержащим микроорганизмы. Если бактерии аэробные, то вода обогащается кислородом для их дыхания.
- Цех очистки воздуха.
- Вторичные отстойники. Они необходимы для очистки от ила, содержащего микроорганизмы. Используются поверхностный и придонный скребковые механизмы, удаляющие ил сверху и со дна отстойника.
- Обработка осадка ила. В процессе его сбраживания образуется метан, который может быть использован в производственных целях. Иногда сбраживание происходит с участием кислорода, для этого нужен преаэратор. Сбродивший ил просушивается с помощью вакуум-фильтров.
-
Можно проводить доочистку сточных вод.
Современные биофильтры, содержащие специальные бактерии. Они могут состоять из гранитной крошки. Периодически проводится чистка фильтров и замена их содержимого.
Сначала сточные воды после механической очистки проходят фильтрацию, затем поступают во вторичные отстойники. Ил из отстойников направляется в аэротенк, затем его уплотняют и высушивают.
Доочистка сточных вод
Механический и биологический этапы очистки удаляют 90% загрязнителей, однако не избавляют воду от микроорганизмов, что опасно для окружающей среды. Поэтому необходима доочистка.
Биореакторы глубокой доочистки
Биореакторы используются для окисления неорганических веществ и превращения их в органические. Реакции происходят на поверхности специальных дисков. Автотрофные микроорганизмы нуждаются в кислороде, поэтому включается аэрация жидкости.
Фильтры доочистки сточных вод
Фильтрация происходит через песок. Сточные воды подаются снизу вверх. Сами фильтры расположены ниже других установок. Содержимое фильтров автоматически обновляется.
Обеззараживание воды ультрафиолетом
Для дезинфекции воды используется хлорирование, озонирование, гамма-облучение, переменный ток, ультразвук, ультрафиолетовое излучение.
Ультрафиолетовое облучение – эффективный способ, позволяющий уничтожать все болезнетворные микроорганизмы – бактерии, вирусы, простейших, грибки. Мутность снижает эффективность облучения, поэтому необходима большая мощность. Постепенно загрязнения оседают на УФ-лампе, и ее нужно чистить.
Виды хлорирования: суперхлорирование, двойное хлорирование, с предварительной аммонизацией. Ультрафиолетовое облучение имеет преимущество перед хлорированием – не оставляет запах и не вредит здоровью, не загрязняет окружающую среду.
Ультрафиолетовое обеззараживание воды.
Очистка от фосфатов
Фосфаты содержатся в стиральных порошках и других моющих средствах. Они загрязняют окружающую среду, приводя к цветению водоемов. Для очистки от солей фосфорной кислоты используют уплотнители перед биологическим этапом очистки и песчаными фильтрами.
Виды очистных сооружений
Для очистки поверхностных вод из водоема перед подачей в дома используются отстойники и фильтры. Чтобы обработать канализационные отходы, применяют аэротенки, метантенки, септики, поля орошения и фильтрации, биологические пруды.
ОС характеризуются наличием этапов очистки, объемом обрабатываемой воды.
Городские
Эти КОС используются в городах. Они снабжены метантенками, устройствами флотации. Предназначены для очищения канализационных бытовых и производственных жидких отходов.
Крупнейшими ОС являются Курьяновские ОС, обрабатывающие в день более 2 млн м³ отходов.
Локальные
Это очистные сооружения, обрабатывающие сточные воды абонента. Существуют автономные ОС и ОС, подключенные к общей канализации. Они используются в небольших городах, селах, предприятиях, дачных участках, автомойках. Обслуживаются такие ОС специалистами.
Для частного дома
Существует несколько видов очистных сооружений для частных домов:
- Выгребная яма – это место для сброса канализационных отходов.
Для ее обслуживания необходимы услуги ассенизатора, поэтому при ее сооружении нужно позаботиться об удобном подъезде к ней. Недостаток состоит в том, что такая яма может загрязнять подземные воды. - Накопитель.
В отличие от выгребной ямы не загрязняет окружающую среду, т.к. представлен емкостью из металла или пластика. По мере ее наполнения необходимо вызывать ассенизационную машину. -
Ливневое очистное сооружение.
Септик.
Это оборудованная большая емкость, в которой происходит осаждение камней, песка, подъем жировых капель на поверхность, биологическая очистка со снижением уровня азотистых веществ.
Недостатком септика является дороговизна и выброс фосфатов, большая площадь сооружения. Его необходимо дополнять полями орошения, фильтрации. - Станция глубокой биологической очистки.
Является самым эффективным сооружением. Используется электричество.
Ливневые
Используются для очистки дождевых стоков, в которые попадают нефтепродукты, мусор.
Обработка происходит через несколько устройств:
- Отстойник.
Здесь происходит очищение от крупного мусора. - Тонкослойный модуль.
На гидрофобных пластинках собираются нефтепродукты, масла, жиры. - Сорбционный волокнистый фильтр.
Задерживает то, что не уловило предыдущее устройство. - Коалесцентный модуль.
Отделяет жировые капли более 0,2 мм в диаметре. - Угольный фильтр доочистки.
Полностью очищает воду от нефтепродуктов.
Вспомогательные помещения очистных сооружений
Для обслуживания ОС необходима административная часть, лаборатория, цех аэрации, очистка воздуха.
Цех аэрации
В этом помещении обеспечивается насыщение жидких отходов кислородом с помощью воздуходувок. Датчики фиксируют уровень насыщения кислородом.
Утилизация избыточного активного ила микроорганизмов
Ил образуется на этапе биологической очистки. Он удаляется, обезвоживается и утилизируется. Для обезвоживания ила используют вещества, сгущающие его. Затем его помещают в илоуплотнитель. Потом в центрифугу. Его высушивают теплым воздухом. Вода, выделившаяся при центрифугировании, повторяет цикл очистки.
Очистка воздуха
Воздух очистных сооружений имеет неприятный запах и загрязняет атмосферу. Поэтому его сначала прогоняют через биореактор, а затем обеззараживают ультрафиолетом.
Лаборатория на очистных сооружениях
Лаборанты, обслуживающие ОС, делают пробы воды на содержание в них микробов, загрязнений. Таким образом они контролируют качество очистки и исправность оборудования.
Может быть лаборатория на очистных сооружениях.
Административно-бытовой комплекс
В состав административного комплекса входят ремонтные мастерские, кабинеты руководителя, бухгалтеров, инженеров, кадровых работников, лаборатории, диспетчерской.
Электроподстанция
Электричество необходимо для работы всей системы, в том числе ультрафиолетовых ламп, другого оборудования. Чтобы электростанция работала бесперебойно, ее оснащают дизельным генератором.
Проектирование очистных сооружений
Проектировщики ОС учитывают мощность сооружений, уровень загрязненности жидких отходов, требуемый уровень очистки.
Стадии проектирования:
- Предварительные работы – оценка загрязненности, желаемой площади постройки.
- Сбор документов на разрешение у Природнадзора, СЭС.
- Выбор технологии очищения.
- Составление сметы на строительство.
- Лабораторные пробы на эффективность.
- Разработка и согласование документов на проект.
Видео о схеме ОС.
Монтаж сооружений очистки
Монтаж ОС происходит в несколько стадий:
- Роется котлован для ОС, засыпается песком или бетонируется. Либо закладывается фундамент, на котором строят здание.
- Подключается оборудование (фильтры, аэрация) к канализации, электросети, системе водоснабжения.
- Объект проверяется на качество работы, устойчивость к перегрузке и сдается.
Для корректной работы ОС необходимо его постоянное обслуживание.
vodasovet.ru
Биофильтры для очистки воздуха — ECOLO
Биофильтр – это обладающий биологическим воздействием реактор неподвижного слоя для очистки воздуха или воды. Главной его целью является фильтрация газообразных примесей и растворенных в очищаемом веществе субстанций, а не твердых частиц.
Идея очищать отработанный воздух биологическим путем возникла еще в семидесятые годы двадцатого века, однако впервые была применена на практике лишь в 1980 году благодаря интенсивному исследованию ученых. Основываясь на микробиологической методике, несколько лет спустя была разработана концепция модульной установки с возможностью универсального применения.
Содержание
Биофильтрация представляет собой относительно простой и экономичный процесс очистки отработанного воздуха, содержащего летучие органические соединения и неприятные запахи. При этом микроорганизмы разлагают вредные и пахучие вещества в такие безобидные продукты как двуокись углерода и воду. Биофильтры используются преимущественно для очистки воздуха. Для специфичных случаев также возможна биологическая очистка сточных вод, основанная по аналогичному принципу.
Биологическая очистка отработанного воздуха использует микроорганизмы, чтобы удалять вредные вещества из воздуха путем микробиологического распада. В роли расщепителей выступают различные микроорганизмы, такие как бактерии или грибы.
Весь процесс сводится к следующему: микроорганизмы превращают вредные вещества с помощью кислорода в углекислоту и воду, а это значит, что речь идет о реакции распада материи.
Эта реакция может протекать только тогда, когда вредные вещества из газообразного состояния переходят в жидкое, так как вода составляет жизненное пространство микроорганизмов. Именно поэтому переход вредных веществ в жидкое состояние является важнейшим фактором всех биологических методов. Выживают лишь те микроорганизмы, которые могут лучшим образом приспособиться к господствующим условиям и к питательной базе. При этом всегда речь идет о смеси из различных гетеротрофных видов, которые используют вредные вещества в воздухе как источник углерода и энергии.
Существуют различные виды биофильтров в зависимости от способа их эксплуатации и области применения. Например:
- плоский рукавный,
- контейнерного типа,
- для колодцев,
- этажный,
- сотовый,
- башенный.
Но во всех типах устройств отработанный воздух проходит через какой-либо фильтрующий материал.
В некоторых случаях перед биофильтром расположена воздухопромывная камера, в которой газ приобретает относительную влажность равную почти 100%. Это должно предотвращать высыхание материала. Кроме того, при необходимости в воздухопромывной камере происходит удаление из газа твердых частиц. Насыщенный водяным паром и очищенный от пыли сырой газ поступает непосредственно в биофильтр, в котором находится фильтрующий материал. Благодаря дополнительному орошению он всегда остается влажным. Именно здесь и живут микроорганизмы. При прохождении через фильтрующий слой вещества в составе отработанного воздуха сорбируются на поверхности материала, таким образом становясь питательной базой для обитающих здесь бактерий.
Чтобы гарантировать высокую микробную активность в фильтре, должны соблюдаться оптимальные условия для жизни микроорганизмов: уровень pH, влажность, температура и регулярное поступление питательного вещества. Практика показывает, что развивающиеся в биофильтрах микробные смешанные популяции очень выносливы, если соблюдать вышеперечисленные условия.
К фильтрующему материалу также предъявляются определенные требования.
Он должен обладать большой специфической поверхностью и вместе с тем комфортной зоной размножения для микроорганизмов, которая:
- хорошо сохраняет влажность,
- допускает лишь незначительное падение давления при прохождении газа,
- самостоятельно регулирует колебания величины pH,
- обеспечивает равномерное прохождение через фильтрующий слой,
- имеет незначительную скорость перегнивания.
Кроме того, микроорганизмы должны снабжаться неорганическими питательными веществами и микроэлементами. Следующие материалы могут использоваться в качестве фильтрующего слоя:
- Компост из древесины или мусора
- Вереск, хворост или волокна кокосовой пальмы
- Продукты торфа
- Бумажный гранулят
Дополнительно для разрыхления добавляют инертные материалы, такие как керамзит, стиропор или пенопласт. При этом фильтрующий слой является не только носителем для микроорганизмов, но и поставщиком питательных веществ.
При эксплуатации биофильтра основная проблема заключается в предотвращении высыхания или чрезмерного увлажнения фильтрующего слоя, а, следовательно, обеспечения равномерного прохождения через него загрязненного воздуха.
Этого можно достигнуть, прежде всего, капсуляцией биофильтров. В качестве недостатков этих устройств можно отметить следующие:
- большие размеры занимаемой площади
- затраты на энергию для повышения давления
- необходимость дополнительного орошения
Однако по сравнению с другими методиками, например, с ионизацией воздуха при помощи ионизирующих труб, постоянный биологический процесс чистки благодаря экономии CO2 и многочисленными экономическими аспектами (средние расходы на приобретение, большой срок эксплуатации, средние издержки производства) является более выгодным.
Технологической основой является по существу биохимическое окисление и вместе с тем разложение и преобразование материалов бактериями, грибами и дрожжами в безвредные и не обладающие неприятными запахами субстанции.
Предпосылками является то, что вредные материалы водорастворимы, биологически разлагаемы и не токсичны для микроорганизмов.
Быстро растущая популяция микроорганизмов, обитающая на фильтрующем слое, использует содержащиеся в загрязненном воздухе летучие органические соединения для собственных обменных процессов. Распад происходит при аэробных условиях и достаточном количестве кислорода. Последнее обеспечивается его достаточным содержанием непосредственно в воздухе. Необходимо использовать насыщенный водяным паром отработанный воздух, так как материал фильтра должен быть влажным.
- Биофильтры находят свое применение для биологической очистки воздуха в следующих сферах:
- Станции по очистке сточных вод
- Полигоны ТБО, заводы по переработки мусора
- Предприятия по покраске поверхностей с использованием растворителей (металл, дерево, пластмассы)
- Переработка продуктов питания, грибные фермы, коптильни
- Маслобойные предприятия и компании солодоращения
- Сельскохозяйственные установки
- Биогазовые установки, переработка газа из органических отходов
- Скотоводческие фермы
- Заводы по производству комбикормов
- Скотобойни
- Установки для сушки шлама
- Промышленные производственные комплексы
Основная область применения устройств биологической фильтрации — это очистка воздуха от неприятного запаха. Микробиологический распад веществ, образующих неприятный запах, на углекислый газ и воду происходит при окружающей температуре, так что нет никакой необходимости задействовать дополнительную энергию и добавки. Следовательно, издержки производства при этом процессе очень незначительны. Во многих областях биофильтрация становится неотъемлемой частью технического оснащения производства.
В Европе применяются тысячи устройств биофильтрации для устранения неприятных запахов, исходящих из самых разных эмиссионных источников. Проблемы возникновения невыносимого запаха часто встречаются вблизи от очистных установок, свалок, литейных заводов, пивоварен, предприятий пищевой промышленности, мест содержания животных, заводов по переработки мусора, сельскохозяйственных предприятий и скотобоен. Биофильтрация представляет собой самый малозатратный и самый надежный метод для уничтожения неприятных запахов — степень ее эффективности достигает 99%.
Биофильтры для колодцев устанавливаются непосредственно под брызговиком в шахту колодца, тем самым предотвращая выход сильных запахов из канализации. Они содержат интегрированный брызговик и фильтрующий слой (смесь из торфа и композита для микроорганизмов). Поступающая с поверхности вода направляется в всасывающий раструб под коллектором шлама и отводится по сточной трубе. Резиновая прокладка предотвращает выход неочищенного воздуха. Современные фильтры больше не препятствуют воздушному просачиванию. Современные фильтры на бумажной основе не требуют дополнительного обслуживания и функционируют от 5 до 6 лет без постоянного контроля и ухода. Их эффективность составляет около 99%.
Применение
Предназначен для эффективного устранения неприятных запахов из коммунальной или промышленной канализации.
Действие
Микроорганизмы, находящиеся в биофильтре, нейтрализуют неприятные запахи перед выходом их наружу.
Конструкция
Конструкция из материала HDPE (High Density Poly-Ethylene) и нержавеющей стали обеспечивает прочность устройства (~ 7 лет)
Главной целью биофильтрации является осуществление контакта микроорганизмов с загрязнениями содержащимися в струе воздуха. Фильтрационный материал составляющий почву для выращивания микроорганизмов помещен внутри биофильтра. Во время процесса биофильтрации, струя загрязнёного воздуха проникает в биофильтр, где происходит процесс абсорбции через фильтрационный материал. В эффекте разложения возникают метаболические полупродукты в виде СО2 и Н2О.
Преимущества:
- Нет никаких отходов требующих специальной обработки.
- Загрязнения раскладываются на нейтральные соединения такие как: h3O, CO2 и биомассу.
- Биомасса сохраняется внутри аппарата и через какой-то промежуток времени подвергается компостированию вместе с фильтрующим материалом.
- Правильно запроектированные биофильтры практически не требуют никакого обслуживания.
- Исключительно низкая себестоимость инвестиции, а также низкие эксплуатационные расходы по сравнению с традиционными способами очистки воздуха.
Важнейшими предпосылками для функционирования биофильтров являются:
- Соблюдение благоприятного температурного режима (+5°C — +55°C).
- Орошение фильтрующего слоя для предотвращения его высыхания.
- Предотвращение образования щелей и трещин в фильтрующем слое.
- Очищаемые вещества должны быть водорастворимыми.
- Очищаемые вещества должны быть биологически разложимыми.
- Регулярное поступление питательных веществ в зону обитания микроорганизмов.
H.C. Flemming and J. Wingender (2010). Nature Reviews Microbiology.
Joseph S. Devinny, Marc A. Deshusses and Todd S. Webster (1999). Biofiltration for Air Pollution Control.
Hermann Bubinger, Hans-Gerd Schwinning (1992). Grundlagen und Anwendungsbeispiele der Biofiltertechnologie.
Andreas Oberhammer (1997). Verfahren zur gleichmäßigen Befeuchtung ener Filtermasse
www.ecolo.ru
Очистные сооружения. Виды очистных сооружений. Принцип работы. Методы очистки. Воздуходувки – как неотъемлемая часть системы очистных сооружений
Очистные сооружения. Виды очистных сооружений. Принцип работы. Методы очистки. Воздуходувки – как неотъемлемая часть системы очистных сооружений.
Экологическое благополучие любого города напрямую зависит от качества работы очистных сооружений. Очистные сооружения необходимы каждому населенному пункту, чтобы использованная вода от жилых и общественных зданий, от сельскохозяйственных и промышленных предприятий была очищена до попадания в окружающую среду.
Метод очистки состава стоков отличается в зависимости от состава этих стоков: бытовые, производственные, ливневые (или дождевые). Соответственно, существует несколько видов очистных сооружений, такие как КОС (канализационные очистные сооружения), очистные сооружения бытовых сточных вод, очистные сооружения ливневых стоков, а также очистные сооружения промышленных сточных вод. Более того, очистные сооружения устанавливаются на каждом промышленном предприятии: от спиртовых заводов, всей пищевой промышленности до нефтегазовой отрасли, а также стекольных производств.
Принцип работы очистных сооружений основан на биологической очистке воды. В состав очистного сооружения входит четыре специальных очистных блока. Механический блок очистки служит для удаления песка и крупного мусора (как правило, крупные отходы, отсеянные ещё на первом этапе утилизировать гораздо проще). Далее происходит биологическая очистка, при этом удаляются соединения азота, а также максимально возможное количество органических соединений. После этого, в третьем блоке, уже происходит дальнейшая доочистка отходов – они очищаются на более глубоком уровне и обеззараживаются. В четвёртом блоке, происходит процесс обработки оставшихся осадков.
Системы биологической очистки воды не могут работать без воздуходувки. Это оборудование обеспечивает стабильный поток кислорода и жизнь бактериям, которые живут в воде. Они в свою очередь поедают органику, чистят воду. На человека эти бактерии не влияют, а для очистки воды необходимы. Природной аэрации недостаточно чтобы очистить промышленную жидкость для повторного использования. Это же касается воды в природных водоемах.
Воздуходувки в очистных сооружениях используются для двух процессов: удаление биогаза и аэрация. Под аэрацией следует понимать наполнение сточной воды повышенной дозой воздуха. Это нужно чтобы бактерии, которые есть в воде, быстрее размножались, обрабатывали жидкость. Бактерии в воде питаются органическими веществами и их остатками, которые находят в сточной воде. Они их поглощают, а взамен выделяют диоксид углерода и метан. Воздуходувка собирает этот газ, потом откачивает в специальную цистерну. Далее этот газ транспортируется и продается тем предприятиям, которые в нем нуждаются.
Аэрация воды помогает её очистить, чтобы в последствии повторно использовать. Нередко воздуходувки применяют там, где нужно почистить питьевую воду от примесей, разделить на части отходы и вывести токсины. Воздуходувки работают практически во всех типах очистных систем.
Они актуальны для таких производств, где нужно подавать больше количество воздуха, но при этом не должно быть шума и перерасхода электричества. Техническое обслуживание систем минимальное, если правильно выбрать оборудование.
В системах, где нужно перегонять большие объемы воздуха применяются турбовоздуходувки или роторное оборудование. Принцип работы устройства простой: вода попадает в специальную емкость (аэротенки), одновременно с ней туда подается большой объем воздуха. Повышенный объем кислорода провоцирует быстрое развитие бактерий, они в свою очередь окисляют и съедают органику.
Далее бактерии и продукты их распада собираются в мелкие частицы, смешиваются с осевшим илом. Осадок в воде накапливает токсичные вещества, вредные микробы в жидкости умирают от невыносимых условий. Через фильтр вода вытекает в природный водоем или специальный резервуар. Земля и мелкий мусор переходят в цилиндр.
После окончания очистки его открывают, скопленный мусор выбрасывают, далее готовят оборудование к следующему сеансу работы. Воздуходувка – механизм, который сжимает большие объемы воздуха и подает его в аэротенки. Мощность и характеристики оборудования определяются по тому же принципу, как компрессоры.
Выбирать оборудование рекомендуется с учетом объема жидкости, которую нужно очистить. Потребности небольшого поселка, предприятия нельзя сравнить с потребностями большого или маленького города. Оборудование для обслуживания очистных станций нужно будет разное.
Подобрать воздуходувку
www.megatechnika.ru
Очистка воздуха промышленная и бытовая: способы и приборы
На сегодняшний день, как никогда остро, стоит вопрос загрязнения атмосферы вредными веществами. Очистка воздуха является наиболее приоритетной задачей, из-за высокого уровня загрязнения, главной причиной которого является деятельность человека, в частности, развитие промышленности, сельского хозяйства, увеличение количества автотранспортных средств.
Ежедневный объем выбросов вредных веществ (газы, вредные примеси), которые вступают в реакцию с атмосферными газами (O2, N2) ведут к изменению состава воздуха и увеличению количества СО2. Различные изменения в атмосфере ведут к возникновению кислотных осадков, негативно влияющих на грунты, почву, флору и фауну. Кроме этого, такие осадки ведут к постепенному разрушению архитектурных объектов, сооружений, зданий, оборудования.
Весомый вклад в загрязнение атмосферы вносят промышленные производства, которые были введены в эксплуатацию несколько десятилетий назад, и функционирующие по сей день, не имеющие современной системы очистки воздуха. Очень часто в слаборазвитых странах отсутствует какое-либо оборудование для очистки воздуха, что приводит к настоящей экологической катастрофе на близлежащих территориях.
Средства защиты атмосферы
Выделим основные меры по очистке атмосферного воздуха и защите атмосферы от вредного антропогенного влияния:
- Внедрение современных экологически безопасных технологических процессов на производстве. Создание малоотходных или замкнутых технологических циклов, которые способствуют полному исключению или же значительному снижению вредных выбросов в атмосферу. Предварительное очищение используемого сырья, для снижения в его составе вредных примесей. Переход на альтернативные источники энергии, которые вообще не имеют вредных компонентов, загрязняющих атмосферу, либо, имеют минимальное содержание вредных веществ. Переход с двигателей внутреннего сгорания, на альтернативные моторы: электродвигатели, гибридные, водородные и другие.
- Внедрение очистных сооружений. К средствам защиты атмосферы от вредного влияния жизнедеятельности человека должны относиться способы очистки воздуха при помощи очистных сооружений, которые позволят довести до минимума вредные выбросы в атмосферу на производстве и в сельском хозяйстве.
- Внедрение санитарных зон. СЗЗ – санитарно-защитная зона – полоса территории, которая разделяет промышленную зону от жилой. Ранее при строительстве промышленных и жилых объектов практически не обращали внимание на использование санитарно-защитных зон, что приводило к размещению рядом производственной и жилой зоны. Установление ССЗ, ее длина, ширина, площадь определяются исходя из количества выделяемых в атмосферу вредных примесей.
- Внедрение правильного архитектурно-планировочного разделения подразумевает правильное расположение промышленных производств и жилых сооружений: с учетом рельефа местности, направления ветра, автомобильных и других видов дорог.
Методы очистки
На сегодняшний день существуют различные методы очищения, выделим самые эффективные.
Озонный метод
Озонный метод используют для очистки атмосферного воздуха от вредных выбросов и дезодорации выбросов с промышленных предприятий. Делают это путем введения озона, который способствует ускорению окислительных реакций. Время контакта газа с озоном, для обезвреживания вредных компонентов составляет от 0,5 до 0,9 секунды.
Усредненные затраты на использование озона в качестве дезодоратора и очистителя составляют до 4,5% от мощности энергоблока. Такая очистка воздуха от вредных веществ, обычно, используется не в промышленности, а при переработке животного сырья (мясо и жирокомбинаты), а также в быту.
Термокаталитический метод
Основан на использовании в качестве очистителя — катализатора. В емкости (реакторе) с содержанием катализатора происходит очищение токсичных газообразных примесей. Катализаторами обычно выступают: минералы, металлы, которые обладают сильными межатомными полями. Катализатор должен иметь устойчивую структуру в условиях возникновения реакции.
Этим способом выполняется эффективное очищение от запахов и вредных соединений. Он довольно дорогой. Поэтому главная тенденция последних лет направлена на создание и развитие недорогих катализаторов, которые эффективно работают при любых температурах, в любых условиях, устойчивы к ядовитым соединениям, и, кроме этого, являются энергоэффективными, с минимальными затратами на их эксплуатацию. Использование катализаторов, в качестве очистителей, довольно широко применяется при очищении газов от оксидов азота.
Абсорбционный метод
Заключается в растворении в жидком растворителе газообразного компонента. Загрязнитель выделяют при помощи жидкости, которую используют один раз. Так получают минеральные кислоты, соли и другие вещества. Плазмохимический метод заключается в использовании в качестве очистителя высоковольтных разрядов, через которые пропускают загрязненную воздушную смесь. В качестве оборудования применяют электрофильтры.
Адсорбционный метод
Его можно назвать одним из самых распространенных, особенно на территории США. Очищение воздушного пространства от вредных примесей на основе адсорбции доказало свою эффективность в промышленной эксплуатации.
Специальные системы, где основные адсорбенты это сорбенты, оксиды и активированные угли, позволяют не только очистить плохо пахнущие дымовые газы от запаха, но и в разы снижают содержание в них вредных веществ, а после этого выполняют каталитическое или термическое дожигание, чтобы добиться максимального результата. Особенно данный комплекс мер часто применяют в химической, фармацевтической или пищевой промышленности.
Термический метод или термическое дожигание
Из названия понятно, что очищение вредных выбросов заключается в их термическом окислении, при температуре от 750 до 1200 °C. Этим способом достигается 99% очистка газов. Из недостатков следует отметить ограниченность применения.
Этот способ эффективный для очистки газов, содержащих твердые включения в виде: углерода, сажи, древесной пыли. Если в выбросах содержатся такие примеси, как сера, фосфор, галогены, то продукты горения при использовании термокаталитического метода по своей токсичности будут превосходить исходные.
Плазмокаталитический
Новый метод, объединяющий в себе методы очистки воздуха от вредных веществ: каталитический и плазмохимический. Эти мероприятия по очистке воздуха от вредных веществ хорошо изучены и широко применяются на практике, а данный метод, является новым и высокоэффективным. Происходит двухступенчатая очистка через реакторы:
- Плазмохимический реактор, в котором происходит озонирование.
- Каталитический реактор. На первом этапе вредные примеси проходят через высоковольтный разряд, где, взаимодействуя с продуктами электросинтеза, переходят в экологически безопасные соединения. На втором этапе происходит финишная очистка при помощи синтеза на молекулярный и атомарный кислород. Остатки вредных веществ окисляются кислородом.
Недостатком этого метода является его дороговизна и обязательная предварительная очистка воздуха от пыли. В особенности, при ее большом содержании.
Фотокаталитический
Фотокаталитический метод очистки воздуха от вредных веществ также относится к современным, инновационным, которые применяются все чаще. Применяется аппарат для очистки воздуха на основе катализаторов из TiO2 (оксид титана), которые облучаются ультрафиолетом. Этот метод широко используется в бытовых очистительных приборах и является одним из самых эффективных путей очищения поступающего воздуха.
Критерии выбора очистителей
Очистка воздуха в помещении сегодня очень актуальна для многих людей, живущих в городе. Его качество оставляет желать лучшего, поэтому активное развитие получила не только промышленная очистка продуктов производства, но и бытовая очистка воздуха от запахов, вредных веществ, табака, пыли.
Чтобы получить качественное и чистое воздушное пространство в помещении, необходимо оборудование с качественными и эффективными фильтрами.
Используемые фильтры
В основном, используют несколько видов фильтров:
- HEPA
- угольные
- водные
- озонирующие
- фотокаталитические
- электростатические
Каждый из видов имеет свои недостатки и преимущества. В Эффективных моделях очистителей всегда используют не один, а несколько разных средств очистки воздуха (многоступенчатая очистка). Вам могут предложить очистители воздуха с красивыми цветными дисплеями, лапочками, индикаторами, но на чистоту воздуха в помещении данные функции влияния не оказывают.
Чтобы очистка воздуха действительно была эффективной, а деньги потрачены не зря, всегда выбирайте прибор для очистки воздуха с наличием нескольких видов очищающих компонентов. Чем больше их будет, тем лучше он будет выполнять свою функцию. С приборами многоступенчатой системой фильтрации, очень эффективным будет функция увлажнения воздуха. Это не только позволит сделать воздух свежее, но и позволит самому контролировать уровень влажности в помещении, позволит более эффективно справиться с очисткой воздуха от табачного дыма, устранить пыль, неприятные запахи.
Широкое применение вместо аппаратов для очистки атмосферного воздуха получают климатические комплексы. Они являются многофункциональными приборами, объединяющими в себе три функции:
- очищение
- увлажнение
- ионизацию
Климатические комплексы имеют более высокую стоимость, нежели обычные очистители или ионизаторы, но качество очистки воздуха в помещении, котором установлен климатический комплекс, гораздо выше.
Популярными производителями климатических комплексов, которые используются для промышленной очистки воздуха, а также для очистки воздуха в ресторанах, отелях, магазинах, офисах или квартирах, являются известные мировые бренды: Panasonic, Daikin, Midea, Boneco, IQAir, Euromate, Venta, Winia и другие.
Перед покупкой воздухоочистителей и климатических комплексов внимательно ознакомьтесь с их характеристиками, производительностью и функциональностью.
vtorothodi.ru
Очистные сооружения канализации — устройство, особенности, проектирование, СП, как работает, инструкция как установить с фото и видео
При установке очистного оборудования для сточных вод необходимо учитывать нормы, документы. Чтобы грамотно поставить очистное сооружение необходимо учитывать также размер площади, сделать расчеты, составить план. После подготовительных работ можно приступать к установке. Для новичка это будет нелегко. Поэтому лучше обратиться за помощью к специалистам.
Принцип действия очистных сооружений канализационной системы: этапы
Механическая стадия очищения стоков:
На первой стадии очистки сточные воды попадают в специальную емкость. Бак компенсирует высокую нагрузку в пиковые часы. А сильный насос размеренно нагнетает подходящий объем воды для прохождения всех степеней очищения.
Затем вода поступает в цех машинного очищения. До 75% загрязнений устраняется непосредственно на данном стадии. Тут имеется ряд устройств для удаления большого мусора:
- Решетки и сита
- Песколовки
- Жироловки
Биологическое очищение:
Биоочистка может представлять собой отдельную конструкцию и также может быть главной стадией в целой системе по очистке сточных вод.
Суть очищения: очистка, удаление из стоков разных нечистот (органики, азота) с помощью активных микроорганизмов.
Данные бактерии насыщаются вредоносными загрязнениями. Как результат происходит очищение воды. Биологическое очищение исполняется в пару стадий:
- Аэротенк
- Цех очистки воздуха
- Вторичные отстойники
- Обработка осадка
Виды систем очистки канализации
ЛОС
Представляет собой комплекс инженерных сооружений, который эффективно справляется с очисткой стоков. Рассмотрим схему работы.
Применяя насос (если есть уклон он не понадобиться) стоки из дома через проложенные трубы проникают в септик. В емкости совершается процедура отстаивания, брожение в анаэробных (при нехватке воздуха). Благодаря локальной очистки происходит очищение около 65%.
К данной цифре необходимо добавить не растворенные фракции. Они залегают на дне емкости. Осветленные подобным способом стоки продолжают очистку уже естественным методом в постройках подземной фильтрации, а нерастворимые фракции вывозят ассенизатором.
Септики
Местная очистная конструкция, назначенная для обустройства независимой от центральных сеток канализационной системы. Ключевые цели септика- временное накапливание стоков с их дальнейшим фильтрованием.
Функционирование каждого очистного устройства основывается на правилах гравитационного отстаивания и биологического фильтрования.
Поскольку активно развивается биотехнология, то для очистки массово используют ферменты — вещества, выполняющие функцию катализаторов в живых организмах, а также биологические фильтры. Если говорить про фильтры, то здесь важное значение имеет загрузка.
Загрузка биофильтра характеризуется соответствующими главными параметрами: вышиной слоя, удельной площадью поверхности, пористостью и плотностью загрузки.
Очищение проходит четыре этапа:
- Первая стадия.
- Разложение тяжелых элементов.
- Стадия повторной очистки.
- Отведение воды.
По трубе стоки поступают в 1 резервуар либо отсек. Тут совершается грубая очистка от взвешенных больших элементов. Тяжелые взвеси (песчинки) садятся на дно камеры. Легкие фракции (жиры) поднимаются наверх и направляются в другую камеру.
На дне камеры нечистоты начинают бродить, распадаются до 3 суток. В итоге получается плотная консистенция, СО2 и Н2О.
В другой камере происходит процесс разложения загрязнений еще раз. В определенных конструкциях для очистки воды на этой стадии за счет влияния микроорганизмов, вещества проходят процесс распада на химические и органические объединения.
Здесь важно учитывать конструкцию. Чистая вода далее выкидывается в землю, и использоваться как вода для полива. Когда уровень очищения не полностью окончен, то стоки вновь продолжают стадию очистки, а конкретно доочистку через инфильтрат, дренажную конструкцию, фильтрационное поле.
Инфильтрат нужен для полного очищения вод и их вывод в почву. Благодаря своей системе, устройство реализовывает вывод воды на небольшую глубину земли.
Аэротенки
Эти конструкции обычно имеют форму прямоугольника. В емкости производится биохимическое очищение. Резервуар оснащается аэратором.
Эта система позволяет стокам с илом насыщаться кислородом. А это важное условие для аэробных бактерий. Рассмотрим, как функционирует устройство:
- Загрязненные стоки проникают в центральную часть системы. Другими словами -1 камера.
- После частичного очищения воды перекачиваются с помощью струйного насоса в аэротенк. Здесь сточные воды перемешиваются с активным илом.
- После поступления в сооружение в виде проточного резервуара стоки переливаются во 2 резервуар. При этом микроорганизмы вместе с илом, которые находятся на дне, вернутся в емкость прямоугольного сечения — аэротенка.
- Во 2 емкости стоки остаются дальше. Здесь происходит заключительный этап очистки. Так как микроорганизмы постоянно множатся, их число за определенный период не уменьшается, а результативность очистки аэротенка лишь возрастает.
Другие
Главное задание очистных устройств — избежать проникновения вредоносных элементов в находящуюся вокруг среду. Помимо механической и биологической очистки стоков есть еще и другие варианты:
Химический способ очистки представляет собой реагент, который растворяется в воде. В результате появляются хлопья, которые залегают на дне в варианте взвешенных элементов.
- Физико-химический способ представляет собою окисление, фильтрование и отведение реагентов. Таким образом, все вещества, в том числе фосфор, азот. А также органические включения удаляются.
- Дезинфекция. Влияние ультрафиолета относится к лучшим вариантам дезинфекции.
Биологические фильтры для очистных сооружений
Биофильтр — система, которая включает специальный материал. Через данный материал проходит процесс фильтрации. При этом на поверхности формируется оболочка.
Ключевая часть фильтра — материал, который вы выберете для очищения сточных вод. По виду материала биофильтры разделяют на 2 категории: с объемной загрузкой (щебень, галька, керамзит) и с плоскостной (пластик устойчив к температурному режиму в пределах от шести до тридцати градусов).
Особенности ливневой и дренажной систем канализации
Ключевая цель ливневой системы: скапливать с помощью объединенных желобов и труб, с кровли дождевую либо талую воду. Такая конструкция включает две составляющие: наружная (желоба под кровлей) и подземная (трубы).
Дренажная система важна для сбора избыточного количества жидкости из земли. Главная цель дренажа — не позволить увеличение УГВ, избежать затопления участка.
Автономные очистные сооружения
АОС нужны, когда на участке невозможно подключиться к централизованной системе канализации. Главной задачей таких конструкций считается очищение канализационных вод до уровня, что допустим для сброса в природную среду.
При организации локальной системы очистки стоков, сбрасываемые канализационные стоки поступают в резервуары накопители, а оттуда в блоки емкостей.
Правила проектирования и главные регламентирующие документы
В ходе проектирования производится определение технического задания, прилагается требуемая проектная документация, собираются разнообразные сведения о текущем состоянии объекта. После выполняется заключение договора на проектирование.
Когда вся информация будет собрана, документы подписаны можно приступать к началу проектирования. На участок приезжает бригада работников и приступает к проектированию очистных построек.
В проект входят чертежи и схемы, а также расчеты, рисунки без которых невозможно будет установить и построить очистную конструкцию При формировании проекта следует обратиться к нормам ГОСТ Р 21.1101, СП 132.13330, СП 18.13330.
Стоит учитывать целесообразность кооперирования систем канализации объектов, принимать во внимание экономическую, санитарную оценки построек и вероятность их применения.
Рассмотрим руководство этапов проектирования:
Монтаж канализации может быть сделан качественно исключительно тогда, когда эксперты смогли грамотно сформировать план предстоящей конструкции. Поэтому подготовка важна и выглядит таким образом:
- выезд на объект для извлечения топографических данных, выполнения пробного очищения;
- планирование технологии очистки и подбор оснащения;
- клиент и специалисты уточняют все важные моменты, включая смету на очистные постройки;
- проект составляется на базе приобретенной информации;
- окончательное согласование проекта с заказчиком.
Технологические схемы очистных сооружений
Изначально необходимо разобраться в вопросе подбора схемы. При выборе схемы принимать во внимание следующее:
- возможность сокращения размеров загрязненных сточных вод, возникающих в технологических процессах за счет внедрения безотходных и безводных производств;
- последовательное применение воды в разных технологиях;
- условия выпуска производственных сточных вод;
- удаления и применения осадков и отходов.
Особенности выбора очистных сооружений для частного и общего использования
Установка канализации в загородном доме требует кропотливой подготовки. Проанализируем обстоятельства, которые влияют на выбор очистной конструкции:
- Число особ проживающих в доме постоянно. От числа проживающих особ в доме зависит частота применения конструкции.
- Залповый сброс (временное поступление в канализацию сточных вод).
- Производительность системы очищения. Она высчитывается в м3 либо в л за день. 4. Углубленность залегания трубы.
- Из какого материала будет сделана конструкция.
- Будет ли зависеть система от электропитания.
- Характеристика рельефа (уклоны).
- Вид почвы, состав.
- Стоит учитывать УГВ, глубину.
- Масштабы участка.
Правила обслуживания и реконструкции очистных сооружений: периодичность, основные аспекты
Необходимость обслуживания очистных построек заключается в способности обеспечения исправного функционирования и прочности общего локального комплекса очистных построек. Помимо этого нужно своевременно заметить образовавшиеся недостатки в работе службы эксплуатации.
Очищающие постройки могут дать сбой, причем, даже если вы знаете как ею пользоваться. Бывают ситуации, от которых вы не зависите. К примеру, в результате аварии может поломаться также очистное сооружение. В данном случае лучше обратиться к специалистам.
Кроме того со временем оборудование устаревает. В этом случае понадобится выполнить реконструкцию оборудования. Когда появляются условия, по которым следует осуществить ремонт либо реконструкцию очистных построек компания берет на себя надлежащее решение, разрабатывается особый комплекс выполнения подобных трудов.
Для извлечения комплексного решения необходимы сведения о появлении трудностей, степени засорения, размере стоков. Также новая постройка по очистке может дать сбой.
В данном случае лучше обратиться в компанию, у которой вы покупали конструкцию и докупить добавочное оборудование. К эконом варианту относится применение бактерий.
Большинство владельцев частных домов интересуются как часто можно проводить очистку самого резервуара и когда звонить в сервис. Все зависит от модели очистного оборудования.
Когда вы ощутите противный запах, доносящийся из конструкции, стоит сразу же позвонить в сервис. На примере разных конструкций можно охарактеризовать сколько раз в год проводить переработку сточных вод.
Так, энергонезависимый септик нетребователен и потребует слива воды и остатков раз в год. Твердые остатки залегают на дно емкости.
С подобным очистным оснащением нужна не лишь откачка осадка, однако, и верная переработка. Невзирая на то, что энергонезависимый септик имеет простую структуру все же при любых сбоях в работе лучше позвонить специалистам.
При круглогодичном применении, аэробный септик необходимо осматривать до двух раз на протяжении целого года. Однако смены компонентов оснащения не потребуется. К тому же важно проверять хотя бы раз в месяц уровень очистки стоков. Следите за тем, чтобы оттуда не доносились неприятные запахи, а также не было разных включений.
Так, самое лучшее решение от избавления сточных вод — покупка специальной очистной конструкции. С таким оборудованием в частном доме вы будете жить комфортно. Если есть какие-то вопросы о процессе установки очистных сооружений, то всегда можно обратиться за помощью к специалистам.
septikexpert.com
Энергоэффективная система аэрации для канализационных очистных сооружений
Ю.В. Горнев (Генеральный директор ООО «Вистарос»)
Достаточно известным является тот факт, что от 60 до 75 процентов энергопотребления канализационных очистных сооружений (КОС) городов и крупных промышленных предприятий приходятся на подачу воздуха в систему аэрации. В данной статье рассматриваются вопросы возможной экономии энергопотребления в системе аэрации за счет применения энергоэффективных элементов системы.
Резервы экономии энергопотребления в системе аэрации КОС огромны, они могут составлять 70% и более. Рассмотрим основные элементы данной системы, существенно влияющие на энергопотребление. Если опустить такие вопросы, как необходимость поддержания в хорошем рабочем состоянии трубопроводов подачи воздуха и т.п., то к ним относятся:
- Наличие первичных отстойников на КОС, которые позволяют снизить Биологическую Потребность в Кислороде (БПК) и Химическую Потребность в Кислороде (ХПК) стоков на входе аэротенков. Как правило первичные отстойники уже присутствуют на большинстве крупных КОС.
- Внедрение процесса нитрификации-денитрификации, позволяющего увеличить количество растворенного кислорода в возвратном активном иле. Данный процесс все шире внедряется при строительстве и реконструкции КОС.
- Своевременное обслуживание и замена аэраторов.
- Применение управляемых воздуходувок оптимальной мощности, внедрение единой системы управления для всех воздуходувок.
- Применение специализированных управляемых клапанов в системе распределения воздуха по аэротенкам.
- Введение системы управления каждым клапаном и всеми клапанами по данным с датчиков растворенного кислорода, установленных в бассейнах аэрации.
- Применение расходомеров воздуха для стабилизации процесса распределения воздуха и оптимизации уставки по минимальному уровню растворенного кислорода для системы управления клапанами.
- Введение в систему управления дополнительной обратной связи по датчику аммония на выходе из аэротенков (применяется в определенных случаях).
Первые два пункта (первичные отстойники и внедрение нитрификации-денитрификации) относятся в большей степени к вопросам капитального строительства на КОС и в данной статье подробно не рассматриваются. Ниже рассматриваются вопросы внедрения современных высокотехнологичных модулей и систем, позволяющих добиться существенного сокращения потребления электроэнергии на КОС. Данные модули и системы могут внедряться как параллельно с решением первых двух пунктов, так и независимо от них.
Основным потребителем электроэнергии в системе подачи воздуха для аэрации являются воздуходувки. Их правильный выбор является основой энергосбережения. Без этого все остальные элементы системы не дадут нужного эффекта. Тем не менее мы начнем не с воздуходувок, а будем следовать тому порядку, в котором необходимо производить подбор всех модулей.
Аэраторы
Одной из основных характеристик аэраторов является удельная эффективность растворения кислорода, измеряемая в процентах на один метр глубины погружения аэраторов. Для современных новых аэраторов это значение составляет 6% и даже 9%, для старых аэраторов оно может составлять 2% и ниже. Конструкция аэраторов и применяемые материалы определяют срок их эксплуатации без потери эффективности, который для современных систем составляет от 6 до 10 лет и более. Выбор конструкции, количества и расположения аэраторов осуществляется по таким параметрам, как БПК и ХПК стоков на входе в систему аэрации, по объему поступающих стоков в единицу времени и по конструкции аэротенков. Если мы имеем дело с реконструкцией КОС с очень старыми аэраторами, находящимися в плохом состоянии, то, в некоторых случаях, только замена аэраторов и установка соответствующих новым аэраторам воздуходувок позволит сократить энергопотребление на 60-70%!
Воздуходувки
Как сказано выше, воздуходувки являются основным элементом, обеспечивающим экономию потребляемой электроэнергии. Все остальные элементы позволяют сократить потребность в подаче воздуха или снизить сопротивление воздушному потоку. Но если при этом оставить старую неуправляемую воздуходувку с низким КПД – экономии не будет. Если на станции аэрации используется несколько неуправляемых воздуходувок, то, теоретически, оптимизировав другие элементы системы и добившись снижения потребности в подаче воздуха, можно вывести из эксплуатации и перевести в резерв несколько воздуходувок из числа ранее задействованных и, таким образом, добиться снижения энергопотребления. Можно также пытаться компенсировать суточные колебания потребности системы аэрации в кислороде путем просто включения или отключения резервной воздуходувки.
Однако значительно более эффективным является применение управляемой воздуходувки, точнее, блока из нескольких управляемых компрессоров. Это позволяет обеспечить подачу воздуха в точном соответствии с потребностью, которая существенно изменяется в течение суток, а также меняется в зависимости от сезона и других факторов. Обычная постоянная подача воздуха неуправляемыми воздуходувками всегда является избыточной и приводит к перерасходу электроэнергии, а в некоторых случаях и к нарушению технологического процесса нитрификации-денитрификации из-за избытка кислорода в аэротенках. При этом недостаток подачи воздуха приводит к превышению загрязняющими веществами в стоке на выходе КОС предельно допустимых концентраций (ПДК), что недопустимо.
Точное управление подачей воздуха при постоянном контроле уровня растворенного кислорода в аэротенках (а в некоторых случаях – и при постоянном автоматическом контроле концентрации аммония и других загрязняющих веществ в стоке на выходе из аэротенков) обеспечивает оптимальный уровень энергопотребления при гарантированном соответствии очищенных стоков существующим нормативам.
Необходимость наличия нескольких воздуходувок в блоке (например, двух больших и двух маленьких) связана с тем, что диапазон регулирования воздушного компрессора сильно ограничен. Он находится в пределах, в лучшем случае, от 35% до 100% мощности, чаще от 45% до 100%. Поэтому одна управляемая воздуходувка далеко не всегда может обеспечить оптимальную подачу воздуха с учетом суточных и сезонных изменений потребности. На сегодня наиболее известными являются три типа воздуходувок: роторные, винтовые и турбо.
Выбор нужного типа воздуходувки производится в основном по следующим параметрам:
— максимальная и номинальная потребность подачи воздуха – зависит от параметров установленных аэраторов, которые в свою очередь выбираются исходя из их эффективности и из потребности всей системы аэрации в растворенном кислороде, как было описано выше;
— требуемое максимальное избыточное давление на выходе воздуходувки — определяется максимально возможной глубиной стоков бассейна аэрации, точнее глубиной расположения аэраторов, а также потерями давления при прохождении воздуха по трубопроводу и через все элементы системы, такие, как задвижки и проч.
Как правило в каждой управляемой воздуходувке имеется свой блок управления, также важно наличие общего блока управления всеми воздуходувками, обеспечивающего оптимальный режим их эксплуатации. Управление в большинстве случаев осуществляется по давлению на выходе блока воздуходувок.
Управляемые воздушные клапаны
Если в системе одна воздуходувка (или блок воздуходувок) подает воздух только в один бассейн аэрации, то можно работать без воздушных клапанов. Но, как правило, на станциях аэрации блок воздуходувок подает воздух для нескольких аэротенков. В этом случае необходимы воздушные клапаны на входе в каждый аэротенк для регулирования распределения воздушного потока. Дополнительно клапаны могут использоваться на трубах, распределяющих подачу воздуха в разные зоны одного аэротенка. Ранее для названных целей использовались поворотные заслонки, управляемые вручную. Однако для эффективного управления системой аэрации необходимо использовать дистанционно управляемые клапаны.
К важным характеристикам управляемых клапанов относятся:
- Линейность характеристики управления, т.е. степень соответствие изменения положения привода клапана (актуатора) изменению воздушного потока через клапан во всем диапазоне управления.
- Погрешность и повторяемость отработки приводом клапана заданной уставки по воздушному потоку. Определяется качеством клапана (линейностью характеристики управления), привода и системы управления приводом.
- Падение давление на клапане в рабочем диапазоне раскрытия.
Падение давления на поворотных заслонках при частичном открытии может быть весьма значительным и достигать 160-190 мбар, что приводит к большим дополнительным энергозатратам.
Если в системе используются даже самые высококачественные, но универсальные клапаны (предназначенные как для воды, так и для воздуха), то падение давление на таких клапанах в рабочем диапазоне раскрытия (40-70%) обычно составляет 60-90 мбар. Простая замена такого клапана на специализированный воздушный клапан VACOMASS elliptic приведет к дополнительной экономии не менее, чем 10% электроэнергии! Это обусловлено тем, что падение давления на VACOMASS elliptic во всем рабочем диапазоне не превышает 10-12 мбар. Еще большего эффекта можно добиться при использовании клапанов VACOMASS jet для которых падение давления в рабочем диапазоне не превышает 5-6 мбар.
Характеристики струйного клапана VACOMASS jet.
| Сравнение характеристики управления струйного клапана VACOMASS jet с другими типами клапанов |
Управляемые специализированные воздушные клапана
VACOMASS фирмы Binder GmbH, Германия.
VACOMASS elliptic (овальная задвижка) | VACOMASS squer (квадратная задвижка) | VACOMASS jet (струйный) |
Часто в месте установки управляемого клапана делают сужение трубопровода для применения клапана оптимального типоразмера. Так как сужение и расширение выполняется в виде трубы Вентури, это не приводит к сколь-нибудь существенному дополнительному перепаду давления на участке с клапаном. В тоже время клапан меньшего диаметра работает в оптимальном диапазоне открытия, что обеспечивает линейность управления и минимизацию перепада давления на самом клапане.
Датчики растворенного кислорода и система управления клапанами
БА1 – бассейн аэрации 1; БА2 – бассейн аэрации 2;
ПЛК – программно-логический контроллер;
БВ – блок воздуходувок;
F – расходомер воздуха; Р – датчик давления;
О2 – датчик растворенного кислорода
М – привод (актуатор) воздушного клапана
СУЗ – система управления задвижкой (клапаном)
СУВ – система управления воздуходувками
На рисунке представлена наиболее распространенная схема управления процессом подачи воздуха для нескольких бассейнов аэрации. Качество очистки стока в аэротенках определяется наличием нужного количества растворенного кислорода. Поэтому за основную контролируемую величину, как правило, принимают концентрацию растворенного кислорода [мг/литр]. Один или несколько датчиков растворенного кислорода устанавливают в каждый аэротенк. В системе управления задается уставка (установленное среднее значение) концентрации кислорода, с таким расчетом, чтобы минимальная фактическая концентрация кислорода, гарантированно обеспечивала низкую концентрацию вредных веществ (например, аммония) в стоках на выходе из системы аэрации — в пределах ПДК. Если поступающий объем стоков в тот или иной аэротенк уменьшается (либо уменьшается его БПК и ХПК), то уменьшается и потребность в кислороде. Соответственно, количество растворенного кислорода в аэротенке становится выше уставки и, по сигналу от датчика кислорода, система управления задвижками (СУЗ) уменьшает раскрытие соответствующего воздушного клапана, что приводит к уменьшению подачи воздуха в аэротенк. Одновременно это приводит к увеличению давления Р на выходе блока воздуходувок. Сигнал от датчика давления поступает на систему управления воздуходувками (СУВ), которая уменьшает подачу воздуха. В результате энергопотребление воздуходувок снижается.
Необходимо отметить, что для решения задачи энергосбережения очень важна хорошо продуманная оптимальная уставка заданной минимальной концентрации растворенного кислорода в СУЗ.
Не менее важна правильная и обоснованная уставка заданного давления Р на выходе блока воздуходувок.
Расходомеры воздуха
Основная задача расходомеров воздуха в системе аэрации с точки зрения энергосбережения – это стабилизация процесса подачи воздуха, что позволяет понизить уставку концентрации растворенного кислорода для системы управления.
Система подачи воздуха от блока воздуходувок в несколько аэротенков является достаточно сложной, с точки зрения управления. В ней, как во всякой пневматической системе, присутствуют взаимовлияние и запаздывание при отработке управляющих воздействий и сигналов от датчиков обратной связи. Поэтому фактическая концентрация растворенного кислорода постоянно колеблется возле заданного значения (уставки). Наличие расходомеров воздуха и общей системы управления всеми клапанами позволяет существенно снизить время реакции системы и уменьшить колебания. Что, в свою очередь, позволяет понизить уставку, без опасения превысить ПДК аммония и других вредных веществ в стоках на выходе КОС. Из опыта компании Binder GmbH введение в систему управления данных от расходомеров позволяет получить дополнительную экономию электроэнергии порядка 10%.
Кроме того, если на КОС идет процесс поэтапной реконструкции системы аэрации, при котором сначала устанавливают аэраторы, клапаны, систему управления клапанами и расходомеры воздуха при сохранении старой воздуходувки, а затем переходят к выбору новых управляемых воздуходувок, то данные по фактическому расходу воздуха помогут произвести оптимальный выбор воздуходувок, что приводит к существенной экономии при их закупке и эксплуатации.
Отличительной особенностью расходомеров VACOMASS фирмы Binder GmbH является их возможность работать на коротких прямых участках «до» и «после» за счет специальных технологических решений, а также устанавливаться непосредственно в блоке клапанов VACOMASS.
Датчик аммония
Датчик концентрации аммония может устанавливаться в канале на выходе стоков из системы аэротенков для контроля качества очистки. Кроме того, введение показаний от датчика аммония в систему управления позволяет дополнительно стабилизировать систему и получить дополнительную экономию электроэнергии за счет дальнейшего снижения уставки концентрации растворенного кислорода.
Пример организации системы управления подачей воздуха в аэротенки с обратной связью по датчику растворенного кислорода (DO) и аммония (Nh5).
vistaros.ru
Локальные очистные сооружения (ЛОС): устройство, виды- Обзор +Видео
ЛОС – локальные очистные сооружения.. Для комфортного проживания в загородном доме и отсутствия возможности подключения к центральной канализации, устанавливают локальные очистные сооружения. Устройства служат для переработки, стоков после бытового использования, очищенная вода пригодная для полива огорода либо ее просто выводят в грунт.
ЛОС применяют для глубокой очистки ливневых стоков, хозяйственных, либо промышленных отходов. Очистные сооружения перерабатывают стоки до установленных норм Сан Пина, воду, как техническую можно использовать далее в хозяйственных целях.
Содержание статьи:
Разновидности ЛОС. Общие сведения
ЛОС накапливают стоки в емкости, где происходит очистка. Все стоки должны проходить очистные мероприятия. Нельзя сбрасывать неочищенные воды в водоемы, потому что можно нарушить экологическую ситуацию, распространить различные эпидемии.
Локальные устройства отличаются по своему расположению относительно канализации:
- 1.Сооружения, которые относятся к общей канализации. Пройдя очистку, стоки транспортируются в центральный водопровод.
- 2.Сооружения, расположенные далеко от общей канализации, представляют собой отдельные очистные устройства для обслуживания жилых и промышленных объектов.
Сооружения в центральной канализационной магистрали представляют собой огромные конструкции из несколько зданий. Устройства перерабатывают стоки после предприятий, жилых комплексов, частных хозяйств. Такие комплексы строят за городом, около них нет жилых домов, за работой следят специалисты, весь процесс автоматизирован.
Очистное устройство независимой конструкции отличается небольшим размером. Обслуживает ЛОС частные дома, небольшие производства. В основе устройство небольшой мощности.
За счет чего перерабатываются стоки. Сооружения, установленные в ливневых канализациях, либо в автономной канализации выполняют очистку в несколько этапов.
1.Первый этап механической очистки отделяет большие частицы от стоков с помощью фильтров. Происходит грубая очистка вод. Далее стоки вновь фильтруются, где происходит отделение мелких фрагментов, затем воды поступают в накопительные емкости, где они осветляются.
2.Второй этап химической очистки способствует отделению веществ органического, неорганического происхождения, которые вредны для окружающей среды. Загрязняющие элементы нейтрализуют по составу.
Справка! Если в составе сточных вод есть загрязнения кислотного характера, в стоки добавляют щелочь либо все наоборот.
3.Третий этап очищения при помощи бактерий подразумевает естественное разложение органических включений. Полезные микроорганизмы в результате своей жизнедеятельности помогают расщеплять частицы органики, которые далее удаляют из сооружения.
Справка! Существует переработка стоков за счет бактерий аэробного, анаэробного происхождения, одни живут за счет кислорода, другие не нуждаются в нем.
Разновидности ЛОС. Обзор
Выбирая ЛОС для частного дома, необходимо убедиться в рациональности установки той или иной конструкции. Размер и технические характеристики учитывают, опираясь на то, что в сутки потребление воды с человека равно 200 литрам. Если установить небольшую емкость на много человек, стоки не переработаются, как следует, вода после очистки будет мутной. И наоборот, если емкость окажется большой по сравнению с объемами стоков, то хозяин будет нести неоправданные убытки при обслуживании такого сооружения.
Септик как вид ЛОС
Септики очищают стоки при помощи механического метода. Как правило, они имеют от двух до четырех камер, в которых по очереди переливается вода для очистки. Они имеют самотечную конструкцию. В первой камере стоки отстаиваются, крупные частицы оседают на дне емкости. В ней процесс распада происходит медленно, так как стоки перерабатываются анаэробным способом. Достигая отверстия трубы для перелива жидкости, стоки перетекают в другой отсек. Далее с помощью аэробных бактерий вещества расщепляются быстрее, после заполнения резервуара, стоки переливаются в третий отсек, откуда вода через выходную трубу поступает в поля фильтрации либо дренажный колодец для доочистки. Системы доочистки засыпают песком либо щебенкой.
Очистка стоковых вод в септике достигает лишь 65 процентов, поэтому для системы требуется оборудование доочистных сооружений.
К минусам системы можно отнести большую площадь, которую занимает вся конструкция с полем фильтрации. Септики необходимо очищать от ила, применяя насос либо вручную, или вызывая ассенизаторов. Дренаж для поля фильтрации придется менять раз в пять лет. Утилизация выкаченных стоковых отложений требует денежных затрат. Если септик установлен на глинистом участке, то потребуется оборудование водоотведения по канавам за участок. От септиков исходит запах перерабатывающихся отходов, поэтому их нельзя устанавливать возле дома.
Септики часто изготавливают, применяя кольца из бетона. Устройство выглядит как колодец, не сильно заглубленный в грунт, который имеет дно из бетона. Сверху септик закрывают крышкой, имеющую лаз, далее конструкцию накрывают люком из полимерпесчанного материала.
Прочным материалом для изготовления септика считается полимер разного происхождения. Устройства имеют несколько связанных переливными трубками камер.
Станция биологической очистки в качестве ЛОС
Чтобы размножались аэробные бактерии, необходимо обеспечить доступ кислорода в сооружение.
В конструкции ГБО присутствует компрессор, с помощью которого воздух в больших количествах попадает внутрь камеры. Емкости модели типа Топас, Астра построены в форме прямоугольника, который делится отсеками на четыре камеры.
Первая выполняет роль приемника стоков, где они отстаиваются, по шлангу аэролифта воды перетекают во вторую камеру с помощью воздушных пузырьков. Пузырьки образуются при помощи компрессора.
Вторая камера называется аэротенком, выполняет очистную функцию стоков с помощью полезных бактерий. Компрессор закачивает воздух сквозь аэратор, вмонтированный снизу емкости. В конечном счете органические вещества расщепляются, образуя активный ил. Даная масса переливается в третий отсек, который называют вторичным отстойником. Поступившие стоки разделяются на ил, опускающийся со временем на дно и опять перетекающий в аэротенк, и очищенную воду, которую выводят по трубкам наружу.
Со временем аэротенк переполняется уже неактивным илом, когда масса достигает отметки на резервуаре, включается насос, перекачивающий ил в специальный отстойник. В камере отстойника ил опускается вниз, а посветлевшая вода самостоятельно транспортируется в камеру для приема.
С помощью ГБО можно очистить стоки почти до ста процентов. Конструкция имеет небольшой размер, что экономит место. Углубление в грунте под устройство можно вырыть самостоятельно лопатой. Техническую воду на выходе используют для полива огорода, а ил пригоден в качестве удобрения. Иловые отложения можно достать со дна ведром.
Можно очистить емкость при помощи ассенизаторской техники. Выгребать отходы необходимо до двух раз за год. Микроорганизмы в ГБО сами быстро размножаются, добавлять новые не придется. К минусам можно отнести энергозависимость и энергозатратность, так как компрессор работает от электричества. Установка может прослужить около пятидесяти лет, при своевременном обслуживании.
Сливная яма вместо ЛОС
Если пребывание в доме имеет кратковременный характер, например, сезонный, как на даче, то устанавливать ЛОС не стоит. Достаточно в данной ситуации соорудить выгребную яму, в качестве накопителя отходов.
Можно приобрести готовую емкость для накопления из пластика. Установка и выбор резервуара основан на особенностях участка, например, уровня залегания вод, рыхлость почвы. Воду из ямы не придется очищать и выводить в водоемы либо грунт. Периодически яму надо очищать от стоков при помощи насоса, вручную либо ассенизаторов.
Очистные сооружения для ливневой канализации
Для ливневых стоков целесообразно оборудовать свои ЛОС для сбора и очистки дождевых осадков, таяния снега. Канавы прокладываются с уклоном. В качестве фильтрующей подушки, устанавливают емкость, засыпанную песком либо керамзитом. Отфильтрованные воды можно выпустить сразу в грунт либо за пределы участка. Материалы в качестве фильтров меняют по мере загрязнения.
Современные ЛОС для частного дома работают при помощи бактерий, которые разлагают органику. В результате чистота воды достигает ста процентов, которую далее можно применить в хозяйстве.
iseptick.ru