Седиментационный анализ очистки воды (стр. 5 )

Локальные очистные сооружения поверхностных вод

Не лучше обстоят дела и для очистки поверхностных вод для АЗС, автомоек, СТО. Для этой цели ряд коммерческих структур предложили свои услуги в виде отстойников и фильтров. С небольшими изменениями эти аппараты выглядят так, как изображено на ниже расположенных рисунках. Приведем пояснение без купюр из рекламных проспектов.

Рис. 7. – Современные отстойники – нефтеловушки питерских производителей

Общие данные. Производительность сооружений типоразмерного ряда 3, 6, 10, 15, 20, 30 л/с. Корпуса изготовлены из армированного стеклопластика. Самотечный режим работы и возможность подземного расположения, в том числе под проезжей частью. Высокая эффективность очистки, подтверждаемая санитарно-эпидеми­ологическими заключениями и экологическими сертификатами. Модульный принцип комплектации со съёмными водоочистными блоками в составе разделительной камеры РК-В предварительного отстойника ПО, комбинированного песко-нефтеотделителя КПП, сорбционного блока доочистки СБ,

Разделительная камера РК – В. Разделительная камера предназначена для разделения потока поверхностных сточных вод на две части. Одна часть в объеме не менее 70% годового стока направляется на локальные очистные сооружений. Вторая часть в объеме не более 30% годового стока сбрасывается, минуя локальные очистные сооружения.

Работа разделительной камеры основана на разделении потоков с помощью лобового водослива. При дождях малой и средней интенсивности уровень воды в разделительной камере ниже гребня водослива и поток отводится в трубопровод подачи сточных вод на очистку. При дождях большей интенсивности уровень воды в разделительной камере становится выше гребня водослива, и избыток сточных вод, превышающий расход на очистку, поступает в сбросной трубопровод. Разделительная камера представляет собой вертикальный цилиндрический резервуар диаметром 1500мм, выполненный из армированного стеклопластика с верхним техническим колодцем, глубина которого зависит от глубины заложения подводящего трубопровода.

Предварительный отстойник ПО. Предусматривается в схеме очистки при концентрации взвешенных веществ в сточной воде более 500мг/л. Сооружение представляет собой горизонтальную цилиндрическую ёмкость диаметром 2200 ÷ 2500мм и длиной 5500 ÷ 7500мм. в зависимости от производительности. Внутри ёмкости установлены блоки сепараторов с круговым движением воды и блок горизонтально расположенных фильтрующих экранов с восходящим движением воды

Комбинированный песко – нефтеотделитель КПН. Сооружение представляет собой горизонтальную цилиндрическую емкость диаметром 1200 ÷ 2200мм и длиной 4000 ÷ 7500мм в зависимости от производительности.

Состоит из трех последовательно расположенных зон очистки, в которых вода движется за счет разности уровня воды на входе и выходе. Первая зона - зона предварительного отстаивания с нисходящем - восходящим потоком: Вторая зона - зона блока тонкослойных элементов (БТЭ) с восходящим движением воды и нижней камерой сбора осадка. Третья зона-зона блока кассет с фильтрующими элементами (БКФЭ).

В кассетах на нижнем и верхнем основаниях закреплены вертикальные трубчатые фильтрующих элементы. Эффективность очистки сточных вод в КПН определяется совокупностью процессов отстаивания, в т. ч. тонкослойного, и глубокого фильтрования. Концентрации загрязняющих веществ в сточной воде, поступающей на очистку, не более: взвешенные вещества - 500мг/л; нефтепродукты плотностью до 0,85 г/смЗ - 100мг/л.

Концентрации загрязняющих веществ в очищенной воде: взвешенные вещества - 8-10мг/л; нефтепродукты - 0,3 мг/л.

Сорбционный блок доочистки «СБ». Сооружения выполняются в виде вертикальной целиндрической емкости из армированного стеклопластика полной заводской готовности диаметром корпуса 1500 - 3000 мм и высотой корпуса 2750 - 3820мм. в зависимости от производительности. В зоне сбора очищенной воды размещается круговой сборный лоток с водосливами треугольного профиля. Загрузка - трехслойная. Выполняется из керамзита, шунгита и гранулированного активированного угля. Концентрации загрязняющих веществ в сточной воде, поступающей в блок доочистки, не должны превышать: по взвешенным веществам – 15 мг/л; по нефтепродуктам - 1 мг/л.

Концентрации загрязняющих веществ после доочистки: взвешенные вещества – 5 –

8 мг/л; нефтепродукты - 0.05мг/л».

Как видим, конструкции седиментационных аппаратов состоит не из прямоугольных или радиальных конструкций, а из цилиндрических резервуаров, которые совершенно не вписываются в ту углубленную теорию, которые оставили нам выдающиеся ученые – исследователи. И как бездарно это на практике. Из рис. 7 я посчитал около 7 участков, когда очищаемая вода меняет на 180 градусов свое направление, когда она должна идти ламинарно, горизонтально с входа на выход! Посмотрите на первую секцию: сначала вода из трубы с помощью отбойной пластины распределяется по фронту (такой смысл этой водораспределительной конструкции), затем через метр опять попадает в узкую трубу, диаметром соизмеримой с подводящей! Первая зона это своего рода блендер для коктейлей! Вторая и третья зона не намного лучше по гидродинамическому режиму первой.

Проанализируем время седиментации на производительность 3 л/с и на 30 л/с. Не сложные расчеты показывают, что время отстоя на производительность 3 л/с будет до 2 часов, на производительности 30 л/с не более 20 минут. Этому нет объяснения, хотя считаю 20 минутная седиментация для взвесей размером больше 100 мкм достаточная. Экономически увеличение времени седиментации ведет к ухудшением экономических показателей по себестоимости изделия. Это не в пользу потребителя. Имеет смысл просчитать и технологическую скорость фильтрации на разной производительности. Без реагентов она должна быть не более 0,3 м/час [32, стр. 44]. Проверить это не возможно из – за отсутствия данных... Но это может сделать потребитель.

По моему опыту эффективность очистки на фильтре зависит от сопротивления фильтрации. Оно и объяснимо: чем меньше размеры пор фильтрующего материала, тем больше частиц будет задержано. Это как в рыбацких сетях: хочешь выловить мелкую рыбу – ставь сеть под размер рыбы. Сопротивление фильтрации в предлагаемых аппаратах не более нескольких дециметров, что технологически недостаточно. Это скажется или на эффективности очистки, мили на ресурсе фильтрующего материала: его нужно более чаще менять. Есть еще одна неприятная особенность данной конструкции, если вначале эксплуатации фильтр будет забирать ВВ и нефтепродукт, но пройдут несколько дождей (если это для поверхностного стока) и фильтры после себя будут выдавать примесей больше, чем будет поступать. Увы, такова реальность. Чем это объясняется? Зернистой загрузкой, которая не способна создавать прочную фильтрующую поверхность, а размеры между зернами керамзита, песка, угля составляет десятки мкм, что не достаточно для удержания накапливающегося со временем фугата, осадка.

Современные производители седиментационных аппаратов совершенно игнорируют СНиП 2.04.03-85. Например, водораспределение по ширине отстойника должно быть по всему фронту – предлагают локальный из трубы; гидравлически не рассчитывают зоны входа и выходов стоков, а также необходимый объем рабочей зоны в отстойнике. В отстойнике должны быть приямки для сбора осадков и уклоны днища – их нет. Назначение тонкослойных элементов в технологической схеме совершенно не понимают, т. к. они должны быть в начале рабочей зоны, а они в конце. Понятно, что их такая оригинальность позволяет получать патенты на изобретения, которые, на мой взгляд, не оправданы по технологическому смыслу, а в правовом плане и противоречат СНиП 2.04.03-85. Но главное цель – иметь патент и сертификат соответствия! Их не интересует регламент профилактики этих аппаратов, технологическая возможность зачистки без потери эффективности очистки, да и замена фильтров не очень простая как кажется. Возникает необъясняемая проблема с утилизацией керамзита, шунгита, активированного угля вместе с сорбированными нефтепродуктами...

Я знаю, как не просто получить высокую степень очистку на уровне 0,05 мг/л по нефтепродукту. Производители этих аппаратов это без тени сомнения это декларируют. Почему они так уверены? Да лишь с временными обстоятельствами: малая загрязненность стоков ВВ и нефтепродуктами в исходной воде, против декларированной 500 и 100 мг/л соответственно. При этом не надо забывать, в каком виде находиться нефтепродукт – в пленочном виде или дисперсном – это очень важно. Пусть попробуют очищать эмульсированный нефтесодержащий сток после дренажного центробежного насоса с содержанием даже 50 мг/л – ни один из этих аппаратов не справится на эффективность 0,05 мг/л! Второе, важное условие время эксплуатации аппаратов. Когда он чистый, а это всегда бывает при вводе его в эксплуатацию, он может показывать высокие результаты эффективности. Но пройдет год и все измениться: будет осадок на дне, стенки обрастут нефтепродуктами, фильтр потеряет свою эффективность. Вот после этого по декларированной производительности и проверьте, как это будет работать по ВВ и нефтепродуктам. Считаю, что Вы будете очень разочарованы. Надо отметить еще следующее: производители нисколько не решают проблемы зачистки емкостей от пленочного нефтепродукта и осадка, т. е. в их решении нет необходимый элемент экологической безопасности – куда девать нефтесодержащую воду из зачищаемых аппаратов. Решение в этом вопросе может быть одно – резервированием вторым аппаратом, но т. к. этот аппарат стоит около 0,5 млн. рублей – это будет дорого.

Я не согласен с тем, что форма должна доминировать над технологией. Мне объясняли свою позицию, почему приняли форму цилиндрического резервуара именно из стеклопластика: металл после 5 лет эксплуатации съедает коррозия. Я считаю, что это профанация. Посмотрите – все РВС на нефтебазах и АЗС из обычной стали, трубы магистральных трубопроводов тоже. Я долго работал на Ялтинской нефтебазе. Нефтепродукт по трубам качали с морской водой, и резервуары стояли десятки лет. На Хмельницкой АЭС есть резервуар РВС – 200: через него проходит все нефтесодержащие воды – альтернативы ему нет, но стоит без ремонта уже более 30 лет. Правда парадокс, как будут работать очистные сооружения, если он потечет, даже начальник химцеха ХАЭС на мой вопрос не знает ответа... В настоящем есть прекрасная антикоррозионная технология, антикоррозионные краски. На ЭТЕВК – 2009 в г. Ялте мне показали новую технологию гидравлической защиты бетонных сооружений (отстойников, резервуаров и т. д.). Как известно, сам по себе бетон «не держит» воду. Поэтому в прошлых временах бетонные стенки покрывали битумом и рубероидом, а внутреннюю часть гидрофобизирующей штукатуркой, торкретом. Ялтинские предпринималет назад выпускали на основе цементно-песчаную черепицу, правда, добавляя при этом в раствор кремнеорганическую жидкость, выпускаемую в г. Запорожье... Так вот, фирма . КОНСАЛЬТ» предлагает облицовывать бетонные стенки листами полиэтилена толщиной4мм. Листы имеют фирменный профиль: с одной стороны гладкая поверхность, с другой имеют Т- образные выступы с шагом в 30 мм и высотой 15 мм. Эти выступы позволяют с помощью песчано-цементной смеси этим листам держаться на вертикальных плоскостях. Мне эта технология очень понравилась: абсолютная герметичность, долговечность, соблюдаются санитарные нормы для питьевой воды и прекрасный вид полиэтиленовой поверхности, окрашенной в голубой цвет (рис. 8).