Методика проведения технологического контроля работы сооружений по очистке сточных вод (стр. 6 )

5.42. Құмұстағыштар жұмысының өте маңызды көрсеткіші тұнбаның ылғалдылығы болып табылады. Ауамен қанығатын құмұстағыштарда қанағаттанарлық дәрежеде пайдаланылған жағдайда тұнбаның ылғалдылығы таза құмдыкімен бірдей (20%), жақсы пайдаланылатын тік және көлденең құмұстағыштарда да ылғалдылық 20 % болуы мүмкін және әдетте 40 %-дан аспайды.

5.43. Құмұстағыштардан алынған тұнбаның ылғалдылығынан басқа, оның күлділігіне (нормасы 70-тен 95%-ға дейін), құрамындағы құмның мөлшеріне (нормасы 70-тен 90%-ға дейін) және тығыздығына (нормасы 1,2-ден 1,8 г/см3-ге дейін) талдау жасалады. Құрамындағы құмның мөлшері тұнбаның күлділігі мөлшерінен неғұрлым аз ерекшеленетін болса, соғұрлым құмұстағыштар тиімдірек жұмыс істейтін болады; құрамындағы құмның нормасында күлділік 5–7%-дан аспайтындай аз болуға тиіс. Қарапайым құмұстағыштарда ұсталатын құмның ірілігі 0,2–0,25 мм және одан үлкен, ауамен қаныққан құмұстағыштар үшін — 0,2–0,15 мм және одан кіші. Құмұстағыштардағы сарқынды су ағынының жылдамдығын азайтқан кезде органикалық заттарды артық ұстап қалу есебінен тұнбаның орташы тығыздығы (1,1–1,2 г/см3-ға дейін), күлділігі (50–70%-ға дейін) және оның құрамындағы құмның мөлшері (35–60%-ға дейін) төмендейді, бірақ оның ылғалдылығы артады. Сарқынды су ағынының жылдамдығы оңтайлы жылдамдықтан жоғары болған кезде құмның шығып қалуы байқалады және бастапқы тұндырғыштардан дымқыл тұнбаның күлділігі ұлғаяды (50%-ға дейін), бұл құмұстағыштардан алынатын тұнбаның сирек тиелуіне де байланысты болуы мүмкін. Бастапқы тұндырғыштардан алынатын дымқыл тұнбаның құрамындағы құмның пайыздық мөлшері мен оның ірілігі құмұстағыштар жұмысының жанама көрсеткіші болып табылады. Егер бастапқы тұндырғыштардан алынатын дымқыл тұнбаның құрамындағы құмның мөлшері 5–8%-ды құрап, ол ұсақ фракциялардан тұрса (кемі 0,25 мм), ал дымқыл тұнбаның күлділігі 30%-дан аспайтын болса, құмұстағыштардың жұмысы қанағаттанаралық деп қабылданады.

5.43. Құмұстағыштардың жұмысын мөлшері мен сапасы (орташы тығыздығы, күлділігі, құрамындағы құмның мөлшері мен құмның фракцялық құрамы) бойынша бағалайды, олар кең ауқымда өзгеріп отырады.

Ағынның жылдамдығын азайтқан жағдайда құмұстағыштар органикалық заттарды көп мөлшерде ұстап қалады, осының нәтижесінде тұнбаның сапасы өзгереді: тығыздығы (1,2–1,4 г/см3-ге дейін), күлділігі (80–95%-ға дейін), құрамындағы құмның мөлшері азаяды (70–90%-ға дейін). Бұл құмұстағыштардың жұмысын қанағаттанарлық деп есептеуге негіз бермейді, өйткені бұл көрсеткіштер сарқынды сулар ағысының ұлғаюы немесе құмұстағыштардың бір бөлігінің ажаратылуы есебінен ағынның есепті жылдамдығы артқан кезде өзгереді. Бұл ретте құмұстағыштардан тек органикалық заттар ғана емес, сонымен бірге құмның айтарлықтай бөлігі де шығарылады, мұны бастапқы тұндырғыштардан шығарылған тұнба күлділігінің ұлғаюы бойынша топшылауға болады. Егер бастапқы тұндырғыштардан алынатын тұнбадағы құмның мөлшері 6%-дан аспайтын болса және негізінен ұсақ фракциялы құм шығарылып жатса, онда құмұстағыштардың жұмысы қанағаттанарлық деп бағаланады.

5.44. Тұнбаларды зерханалық бақылаудың кестесі – 6-қосымшада, құмұстағыштардағы тұнба сапасының көрсеткіштерін анықтауға арналған нұсқаулар 7-қосымшада келтірілген.

5.45. Преаэраторлардың жұмысы салынды заттардың ұсталу дәрежесіне және ОБТ5-нің төмендеуіне қарай бастапқы тұндырғыштармен бірге кешенді бағаланады. Преаэраторлар жұмысының әсері сарқынды сулардың концентрациясына, берілетін белсенді лайдың мөлшеріне және бастапқы тұндырғыштың конструкциясына байланысты болып келеді. Преаэрацияның әсері сарқынды сулар концентрациясының ұлғаюымен бірге арта түседі.

5.46. Сарқынды сулардан тұрпайы дисперсиялы ерімейтін қоспаларды шығару үшін бастапқы тұндырғыштарда тұндыруды қолданады, яғни гравитациялық күштің әсерімен тұндырғыштың түбіне салынды заттар шөгеді де, Архимед күшінің әсерімен майлар, мұнай өнімдері мен ұсталмай қалған шығындылар тұндырғыштың бетіне қалқып шығады. Суды тұндыру салынды заттардың шөгу жылдамдығымен (процестің ұзақтығы осыған байланысты) және тұндыру құрылыстарының көлемімен айқындалады. Осы процестің ұзақтығын айқындайтын негізгі фактор бөлшектердің дисперсиялығы (ірілігі) болып табылады.

5.47. Әдетте, құрылыстарда бастапқы және қайталама тұндырғыштардың бірдей конструкциялары орнатылады, олар бір-бірінен, әдетте, тек көлемімен ғана ерекшеленеді, өйткені қайталама тұндырғышта біршама үлкен қарастырылған, себебі тығыздалған белсенді лай түріндегі тұнба дымқыл тұнбаға қарағанда, гидравликалық жүктелімдерге әлдеқайда сезімтал болып келеді. Сарқынды сулар тазартылатын құрылыстарда негізінен тұндырғыштардың төрт түрі қолданылады: тік, радиалды, көлденең және екі қабатты. Екі қабатты тұндырғыштар өнімділігі шағын тазарту құрылыстарында орнатылады, олар ерімейтін қоспаларды гравитациялық тұндыруға және дымқыл тұнбаны ірітуге арналған.

5.48. Судың негізгі ағынының тұндырғыштардағы қозғалыс бағыты бойынша олар негізгі екі түрге бөлінеді: көлденең (көлденең тұндырғыштардың бір түрі радиалды тұндырғыштар болып табылады) және тік. Көлденең тұндырғыштарға сарқынды сулар беріледі де, көлденең бағытталады, радиалды тұндырғыштарға сарқынды сулар құбырмен беріледі де, астынан жоғары қарай тұндырғыштың центріне бағытталады және центрден шет жақтарына тағы да көлденең бөлінеді, ал тік тұндырғыштарға сарқынды сулар астынан жоғары қарай беріледі де, күрделі тік ағындармен суқұймаға көтеріледі.

5.49. Бастапқы тұндырғыштар мынадай функцияларды:

- сарқынды сулардағы салынды (40-70%), қалқымалы және ішінара органикалық (ОБТ5 бойынша 15–40%) заттарды тұндыруды;

- тұнбаны тығыздауды;

- тұнбаны уақытша сақтауды орындайды.

Салынды заттарды тұндыру және қалқымалы заттарды ұстап алу функциясы белсенді лайдың оған деген қауіпті токсиканттардың және биохимиялық тотығуға инертті заттардың әсерінен қорғаныс функциясы да болып табылады. Ерімейтін қоспаларды тұндыру және қалқымалы заттарды ұстау процестері бұзылған жағдайда белсенді лайға түсетін жүктеме артады, өсім ұлғаяды және сарқынды суларда кездесетін токсиканттармен оны стрессирлеу күшейеді.

Бастапқы тұндырғыштардың екінші функциясы бұзылған жағдайда дымқыл тұнбаның ылғалдылығы ұлғаяды және оны өңдеу қиындайды, ал үшіншісі бұзылған жағдайда тұнба тығыздана түседі, ол іріп, тұндырғыштың бетіне қалқып шығатыны байқалады. Барлық үш жағдайда мөлдірлету сапасы нашарлайды, салынды заттарды шығару артады және сарқынды суларды биологиялық тазартудың тиімділігі төмендейді.

5.50. Тұндырғыштардың жұмыс істеу тиімділігі тұндырғышқа түсетін және мөлдірлетілген сулардағы салынды және тұнатын заттар мен мұнай өнімдерінің құрамы, тұнбаның ылғалдылығы мен күлділігі бойынша бағаланады. Сонымен қатар, бастапқы тұндырғыштар қоспалардың бөліктерімен бірге органикалық заттарды да бөліп шығарады.

5.51. Салынды заттарды жоюдың тиімділігі мыналарға байланысты:

- бөлшектердің бастапқы концентрациясына, ірілігіне немесе дисперсиялығына, олардың тұндыру процесінде агломерацияға (жабысуға және іріленуге) бейімділігіне;

- тұндыру ұзақтығына;

- тұндыру алаңына (бұл ретте салынды заттардың тұну жылдамдығына тұндырғыштың тереңдігі шамалы ғана әсер етеді);

- гидравликалық ағындардың бар-жоғына;

- тазартылатын судың температурасына.

5.52. Бастапқы тұндырғыштардың салынды заттарды (Э,%) ұстап қалу тиімділігі мына формула бойынша есептеледі:

мұнда: Впост – тазартуға түсетін сарқынды сулардың құрамындағы салынды заттардың бастапқы мөлшері, мг/дм3; Восветл – мөлдірлетілген сулардың құрамындағы салынды заттардың мөлшері, мг/дм3.

Тұжырымдардың дәлдігін мынадай жағдайда арттыруға болады: орташа сипаттамалардан үлкен алшақтықтарды орташалаған кезде теңестіру үшін есептеулер бір айдан кем болмайтын аса үлкен уақыт аралығында жүргізілген өлшеулердің негізінде жасалады. Сондай-ақ, тазартуға түсетін ластаушы заттар концентрациясы мен сарқынды сулар көлемінің мөлшеріндегі тербелістер амплитудасын бағалауға мүмкіндік болу үшін, тұндырғыштардың ең жоғары жүктемесі кезіндегі олардың жұмыс тиімділігін есептеу де аса маңызды.

5.53. Бастапқы тұндырғыштарға түсетін сарқынды сулардағы салынды заттардың концентрациясы неғұрлым жоғары болса, тұндыру процесінде олар соғұрлым жақсы алынады. Мөлдірлетудің тиімділігі сарқынды сулардың құрамына, дәлірек айтқанда, олардың құрамында тұнуға бейім заттардың болуына байланысты, бұл сарқынды сулардағы бөлшектердің гидравликалық ірілігіне тікелей байланысты және түрлі сарқынды суларда тәулік сағаттары бойынша да, сондай-ақ белгілі бір кезеңдер бойынша да өзгеріп отыруы мүмкін. Қалалардағы тазартылмаған сарқынды суларда тұнатын заттардың мөлшері тәулік ішінде айтарлықтай құбылып отырады, 2-3 есеге дейін артуы немесе төмендеуі мүмкін. Гидравликалық жүктеме артқан жағдайда тұнатын және салынды заттарды ұстап қалудың пайызы төмендейді; егер жүктеме тұрақты шамасын сақтап тұратын болса, онда тазартылмаған сарқынды суларда тұнатын заттар неғұрлым аз болса, олардың тұндырғышқа тұнуы соғұрлым нашар болады. Қалалық сарқынды суларда еріген органикалық заттар көп мөлшерде кездеседі. Қалалық сарқынды суларды мөлдірлету кезіндегі тұндыру процесінде ОБТ көрсеткіші 15–20 %-ға төмендесе, ал өндірістік сарқынды суларды мөлдірлету кезінде 40-60 %-ға төмендейді (олардың құрамында салынды күйдегі қоспалардың үлкен мөлшері болғанда). Сарқынды суларды мөлдірлету процесін бақылау бастапқы тұндырғыштарға түсетін және оларда мөлдірлетілген сулардың құрамындағы еріген органикалық (ОБТ) және салынды заттар мөлшерінің ара-қатынасын ескере отырып жүзеге асырылуы тиіс.

5.54. Ұнтақтың шөгу жылдамдығы және судың мөлдірлену дәрежесі жекелеген бөлшектердің агломерацияға (коагуляцияға, ірілендіруге) бейімділігіне байланысты. Тұрпайы дисперсиялы қоспалардың негізгі бөлігі 1-1,5 сағат ішінде тұнады, сондықтан тұндырудың ұзақтығы сарқынды сулардың кейіннен өңделуіне қарай белгіленеді. Мәселен, аэротенктер мен биосүзгілер алдына орнатылатын бастапқы тұндырғыштардан 1,5 сағат тұндырған кезде салынды заттар 150 мг/дм3-ден аспайтындай мөлшерде шығарылуға тиіс. Тазартылмаған сарқынды сулардың құрамындағы салынды заттардың мөлшеріне қарай тұндырудың ұзақтығы 20-дан 70%-ға дейінгі мөлдірлетудің қажетті әсерін қамтамасыз ете отырып 1-ден 2 сағатқа дейін есептеледі.

5.55. Тұндырудың уақытын 2 сағатқа дейін арттырған жағдайда салынды заттардың тұну әсері 5–10%-ға дейін ұлғаяды. Бұдан ары қарай тұндыру (2 сағаттан астам) мөлдірлету процесін жақсарта алмайды, мұны қолданыстағы құрылыстарда бастапқы тұндырғыштардың санын ұлғайту туралы мәселені шешу кезінде ескеру керек.

Сарқынды сулардың тұндырғыштарда болу уақыты (t, ч) мына формула бойынша есептеледі:

мұнда: W – бір тұндырғыштың тұндыру аймағының көлемі (немесе барлық жұмыс істеп тұрған тұндырғыштардың тұндыру аймақтары көлемінің сомасы), м3; q – бір тұндырғышқа (немесе барлық жұмыс істеп тұрғандарға) шаққандағы сарқынды сулардың бір сағаттағы шығысы, м3/с.

Тұндыру аймағының көлемін есептеу кезінде мөлдірленуге қатыспайтын көлемдерді шегеруді ескеру қажет: шұңқырша аймағы, бейтарап қабат аймағы (ҚНжЕ 2.04.03-85 бойынша бастапқы тұндырғыштар үшін бейтарап қабаттың аймағы су түбінен - 0,3 м, қайталама тұндырғыштар үшін – 0,3 м жоғары және лай қабатының тереңдігі 0,3 – 0,5 м).

Радиалды тұндырғыштарда жіберуші және бөлуші құрылғы үлкен көлемді алып жатады, бұл жайт тұндырғыштың алаңын, сондай-ақ көлемін есептеген кезде ескерілуі тиіс.

Тұндыру аймағының көлемі мына формула бойынша есептеледі:

,

мұнда: F – тұндырғыштың бос бетінің алаңы, м2; H- тұндырғыштың жұмысшы тереңдігі, м.

Көлденең тұндырғыштар үшін:

мұнда: L – тұндырғыштың ұзындығы, м; B – тұндырғыштың ені, м.

R радиусты шеңберлі тұндырғыштар үшін:

5.56. Бастапқы тұндырғыштардың жұмысын аэротенктер құрамындағы ластаушы заттар мөлшерінің шамадан тыс артып кетпеуіне, не болмаса кеміп кетпеуіне жол бермейтіндей етіп, яғни белсенді лайдың қоректік заттарға деген жетіспеушілігін болдырмау үшін реттеп отыру қажет. Бастапқы тұндырғыштардан салынды заттарды оңтайлы шығарып тастау шамамен 130–150 мг/дм3-ді құрайды; егер ол азайса, онда аэротенктердегі белсенді лай қоректік заттардан тапшылық көреді, ал егер 60–80 мг/дм3-ге төмендесе, онда лай жетіспеушілікке ұшырайды. Осының алдын алу үшін тұндырғыштардың бір бөлігін ажыратып қою қажет. Салынды заттарды бастапқы тұндырғыштарда ұстап қалу температура көтерілген кезде әлдеқайда тиімді жүреді. Сондықтан, қыз мезгілінде бастапқы тұндырудың тиімділігі 20%-ға төмендейді. Тазартылатын сарқынды сулардың температурасы 4–4,4 °С болған жағдайда (елді мекенде ыстық сумен жабдықтау болмаған кезде) бастапқы тұндырудың уақытын 40%-ға ұлғайту керек. Бастапқы тұндырғыштардың жұмысына температураның күрт құбылуы теріс әсер етеді.

5.57. Бастапқы тұндырғыштардағы сарқынды сулардан қоректік органикалық заттарды артық шығарып тастауға ауыр металдардың салынды түрлерінің болуы қатты әсер етеді, олар белсенді коагулянттардың рөлін атқарады, бұл ретте сарқынды сулардағы үстірт белсенді заттардың, сондай-ақ кейбір бояуыштардың үлкен мөлшері бастапқы тұндыру процесін нашарлатады. Белсенді лайдың қоректік заттарға деген жетіспеушілігі туралы мәселені шешу кезінде мөлдірлетілген сулардағы салынды заттарды қыздыру кезіндегі шығындарды бақылау қажет. Егер олардың құрамындағы салынды заттардың мөлшері шамалы, ал қыздыру кезіндегі шығындар елеулі болса (50–70 %), онда белсенді лай тапшылық көрмейтін болады; егер мөлдірлетілген сулардағы салынды заттардың мөлшері төмен және қыздыру кезіндегі шығындар шамалы ғана болса, онда ластанулар минералдық күйде болады. Мұндай жағдайда бастапқы тұндырғыштардың бір бөлігін ажырату немесе лайды қоректендіру міндетті болып табылады.

5.58. Гидравликалық жүктелімдер кезінде бастапқы тұндыруға уақыт аз жіберілсе, белсенді лайдың өсімі ұлғая түседі, бұл кәдеге жаратылатын лай көлемін арттырып, артық лайдың ылғалдылығын 99%-ға дейін ұлғайтады. Сонымен қатар, тұндырғыштардың тиімді жұмысының қажетті шарттары мыналар болып табылады: оңтайлы гидравликалық жүктеме, жекелеген тұндырғыштар арасында сарқынды суларды біркелкі бөлу, лайды тұрақты және уақтылы шығарып отыру. Гидравликалық жүктеме салынды заттардың тиімді тұндырылуына ең қатты әсер етеді және сарқынды сулардан органикалық ластаушы заттарды алып тастаудың дәрежесіне ықпал етеді (ол артқан жағдайда ОБТ-ның төмендеу пайызы азаяды, лайдың тығыздануына кедергі келтіретін жағдайлар жасалады, мөлдірлетілген сулардың лайлылығы артады). Төменгі гидравликалық жүктемелер кезінде бастапқы тұндырғыштарға шөккен ұнтақтар аса қатты тығыздалып қалады, бұл лайсорғыштардың немесе тырма механизмдерінің жұмысын қиындатады.

5.59. Әдетте, тұндырғыш бетінің еркін алаңының бірлігіне шаққандағы «үстірт» деп аталатын гидравликалық жүктеме есептеледі, себебі тұндырғыштың алаңы салынды заттардың гравитациялық тұну процесіне қатты әсер етеді, осы есептеулер кезінде тұндырғыштың тереңдігі ескерілмейді, өйткені ол тұнуға шамалы ғана әсер етеді.

Барлық тұндырғыштарға сарқынды сулардың бір сағаттағы шығысы мына формула бойынша есептеледі (q, м3/сағ):

мұнда: Q – барлық тұндырғыштарға бір айдың ішінде келетін сарқынды сулар ағысы, м3; - бір айдағы сағаттар саны.

Сарқынды сулардың тұндырғыштарда болатын есепті уақыты жобалық уақытқа сай болуға тиіс, ол әдетте 1,5–2,5 сағатты құрайды.

Бұл ретте тұнба тұндырғышта 8–12 сағат болады.

Тұндырғышқа түсетін гидравликалық жүктеме мына формула бойынша анықталады (N, м3/м2·сағ):

мұнда: q – бір тұндырғышқа (немесе барлық жұмыс істеп тұрған тұндырғышқа) келетін сарқынды сулардың бір сағаттағы ең жоғары ағысы, м3/с; F – тұндырғыштың алаңы, м2.

Мысалы. Бір тұндырғышта тұндыру аймағының көлемі W = 4580 м3 (барлық жұмыс істеп тұрғаны екі тұндырғыш); сарқынды сулардың бір сағаттағы ағысы q = 3965 м3/с; тұндырғыштың радиусы R = 10,6 м. Сарқынды сулардың тұндырғышта болу уақыты мынаны құрайды:

,

ал, екі тұндырғышқа есептелген гидравликалық жүктеме:

5.60. Әдетте, тұндырғышқа түсетін «үстірт» гидравликалық жүктеме 1,2-ден 60,0 м3/м2·с құрайды. Ол тұндырғыштың өнімділігін көрсетеді. Құрылыстарды пайдалану кезінде бұл есептеулер жобалық деректермен салыстыру үшін және тұндырғыштың нақты гидравликалық шамадан артық немесе кем жүктемесінің дәрежесін бағалау үшін орындалады.

Сарқынды сулардың тұндырғыштағы нақты және жобалық болу уақыты бір-бірімен сәйкес келетін станцияларда тұндырғыштар қанағаттанарлық дәрежеде пайдаланылады, жауын-шашын кезеңінде бұл уақыт жалпы ағынды кәріз жүйесінде 2-4 есе қысқаруы мүмкін. Сарқынды сулар ағысының біркелкі болмауының жоғары коэффициенті (1,8-ден көп) бірінші кезекте тұндырғыштардың, соның ішінде көп жағдайда қайталама тұндырғыштардың жұмысына әсер етеді.

Тұндырудың тиімділігіне жұмыс істеуші тұндырғыштар арасында ағындардың біркелкі бөлінуі айтарлықтай әсер етеді.

Мысалы, келіп түсетін сарқынды суларды берудің кезекті жүйесі кезінде, егер сарқынды сулар барысы бойынша бірінші тұндырғыш барынша тиелген болса және ағындарды бөлетін шиберлер орнатылмаған болса немесе орнатылған, бірақ реттелмеген болса, онда бұл тұндырғышта салынды заттарды алудың тиімділігі келесі тұндырғыштармен салыстырғанда 2-3 есе төмен болуы мүмкін. Сонымен бірге, бірінші тұндырғышқа тазартылмаған сарқынды сулардан қалдықтар мен ең ауыр фракциялар түсетін болады, осының салдарынан ол басқаларына қарағанда жиі бітеліп қалатын болады. Сондықтан тұндырғыштарға сарқынды сулар ағынын бөлетін шиберлерді орнатып реттеуді қамтамасыз ету қажет.

5.61. Суағызардағы ағынның суқабылдағыш науаларға жылдамдығы осы учаскедегі сарқынды сулардың шығысына тепе-тең келеді. Сондықтан суағызардың ұзындығы неғұрлым ұзынырақ болса, соғұрлым тұндырғыштардан салынды заттар аз шығарылады.

Суағызардың (суқабылдағыш науалар жиегінің) бір қума метріне түсетін жүктеме (, м3/м·тәу немесе м3/м·с) мына формула бойынша есептеледі :

Nвод = Qорт.тәул / L,

мұнда Qорт.тәул - суқабылдағыш науалардың суағызары арқылы барлық тұндырғыштарға немесе біреуіне ағып төгілетін сарқынды сулар ағынының бір тәуліктегі немесе бір сағаттағы орташа шығысы, м3/тәу немесе м3/с; - суағызардың ұзындығы, м.