Выявление основных проблем, возникающих при эксплуатации сооружений илоразделения

ВЫЯВЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПРОБЛЕМ, ВОЗНИКАЮЩИХ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ СООРУЖЕНИЙ ИЛОРАЗДЕЛЕНИЯ

, научный руководитель, ассистент

Вологодский государственный технический университет

г. Вологда

Согласно докладу о состоянии и охране окружающей среды Вологодской области в 2010 году из существующих 247 станций очистки сточных вод только 4 работают в нормативном режиме. В частности это происходит из-за несовершенства процесса илоразделения, который является завершающим в обработке сточных вод. К примеру, на очистных сооружениях канализации города Вологды и посёлка Шексна, где проводились эксперименты, наблюдался постоянный вынос активного ила.

Также возникает проблема невозможности при наличии имеющихся ресурсов достичь нормативного уровня очистки. Это свойственно в основном для малых станций очистки стоков. При решении этого вопроса требуется пересмотр существующей нормативной базы и возможность заимствования опыта зарубежных стран.

В данной работе рассмотрим проблемы, возникающие при эксплуатации сооружений илоразделения, выявим их причины и предложим возможные пути решения.

Проблемы илоразделения можно разделить на 3 большие группы: общие проблемы, свойственные большинству станций очистки канализации, гидравлические проблемы и проблемы протекания неконтролируемой денитрификации (рис 1).

Рис. 1 – Проблемы сооружений илоразделения

К общим проблемам относится вынос активного ила с очищенной водой, часто это можно зафиксировать визуально, без дополнительного анализа. Возникает во время перегрузки сооружений, особенно это актуально для станций аэрации при внедрении современных технологий нитрификации и денитрификации. А также из-за неправильной технологии очистки, когда активный ил вспухает и теряет свойства нормальной седиментации под действием специфических загрязнений, кислородного голодания, неравномерности поступления стоков и т. п. Наиболее популярным решением проблемы является увеличение объемов отстаивания. Этого можно достигнуть путем строительства дополнительных сооружений или интенсификации существующих вторичных отстойников, к примеру, модернизировать их в тонкослойный отстойник.

Также основной проблемой является образование застойных мест в сооружениях, что уменьшает рабочий объем и снижает эффективность процесса илоразделения. Решением может быть устройство направляющих потока в сооружениях к местам застоявшейся воды.

Третьей основной проблемой является неравномерное распределение иловой смеси по сооружению. Что не позволяет ему работать согласно проектным параметрам. Чаще всего это происходит при ошибке монтажа, визуально проблему можно заметить при неравномерной работе водосливов очищенной воды. Также происходит при неправильном устройстве фундамента под сооружение. Решать эту проблему нужно на ранней стадии монтажа, однако когда нет такой возможности, то возможна корректировка водосливов, что только частично решит проблему.

Вторая большая группа проблем это гидравлические проблемы.

К ним относится проход потоков иловой смеси по меньшему расстоянию, в связи с этим сокращается время нахождения стоков в сооружении и значительно снижается эффективность процесса очистки в целом. Эта проблема вызвана не правильной конструкцией сооружений, решением может быть устройство направляющих потока, как и в случае с застойными местами.

Также стоит выявить такую гидравлическую проблему, как не равномерность скоростного режима иловой смеси в сооружении. В некоторых случаях скорость потока может быть выше гидравлической крупности активного ила. В таких условиях не только не протекает процесс илоразделения, но и возможно повторное загрязнение очищенных стоков. Возникает при неправильной конструкции сооружений и при не равномерном поступлении стоков на станцию очистки. Решением будет устройство дополнительных сооружений, вводимых в эксплуатацию в период поступления повышенных объемов стоков.

Третья группа проблем это проблемы с протеканием неконтролируемого процесса денитрификации, который не только повторно загрязняет сточные воды и увеличивает объемы избыточного активного ила, но и приводит к процессу освобождения азота и атомарного кислорода, с выделением пузырьков газа, что в свою очередь приводит к взъерошиванию уже осевшего ила. Такая проблема возникает при неправильно подобранных габаритах сооружений, в частности, когда расход намного меньше расчетного, и при большом слое осевшего ила. Это случается при неправильной работе илососов. К сожалению, на многих станция процесс удаления осадка из сооружений практически не контролируется. Илососы работают постоянно или их включают в одно и то же время, в не зависимости от объема поступления стоков. Решением может быть автоматизация этого процесса, когда илососы включается при определенном значении слоя осадка, реагируя на датчик, и отключается при откачке до минимального возможного слоя. Это технологическое решение также позволит уменьшить влажность избыточного активного ила и интенсифицировать обработку осадков станции очистки. Но стоит не забывать о не равномерности подачи стоков, и в тех случаях, когда не успевает накопиться уплотненный ил до определенного значения, а процесс денитрификации уже пошел, необходимо дополнительно запрограммировать илососы на включение через определенное критическое время.

В данной работе рассмотрены три группы проблем, возникающих при эксплуатации сооружений илоразделения. Выявлены основные их причины и возможные пути решения. Однако не стоит забывать о том, что все станции очистки сточных вод работают в определенных специфических условиях и для интенсификации их работы, в частности сооружений илоразделения необходим детальный анализ ситуации, что дает много возможностей для продолжения исследования.

В частности для облегчения последующей работы разработана методика обнаружения и исследования проблем, возникающих при эксплуатации сооружений илоразделения, включающая в себя четыре этапа: анализ исходных данных, выявление наличия проблем, проведения экспериментов для выявления вида проблем, обработка полученных результатов и разработка решения проблемы (рис. 2).

Рис. 2 – Методика обнаружения и исследования проблем, возникающих при эксплуатации сооружений илоразделения

Анализ исходных данных включает в себя подробное изучение основных характеристик работы станции очистки сточных вод за время её эксплуатации, выявление характерных особенностей, а также возникающих проблем в связи с износом. Проведение экспериментов позволит оценить качественные характеристики активного ила, в частности спобобность к нормальной седиментации и выявить в результате вид возникшей проблемы. В результате обработки данных экспериментов, можно будет обосновано предложить пути решения проблемы, что позволит уменьшить затраты ресурсов предприятия по очистке сточных вод.