Сооружения для биологической очистки сточных вод

Сооружения биологической очистки

9.3.1.1Сооружения аэробной биологической очистки (незатопленные и затопленные биофильтры, аэротенки, реакторы периодического действия, биореакторы других типов, биологические пруды, пруды-испарители, испарительные площадки) следует применять как основные для очистки сточных вод от органических загрязнений, поддающихся биохимическому разложению, соединений азота. Также рекомендуется использовать их для удаления фосфора.

9.3.1.2 Для сточных вод, высококонцентрированных по органическим загрязнениям, а также содержащих высокие концентрации сульфатов, допускается при обосновании использовать сооружения анаэробной биологической очистки.

9.3.1.3 Для эффективной аэробной биологической очистки загрязненных биоразлагаемыми органическими соединениями производственных сточных вод, либо их смеси с хозяйственно-бытовыми сточными водами, следует обеспечивать содержание биогенных элементов не менее 5,0 мг/л азота N и 1,0 мг/л фосфора Р на каждые 100 мг/л БПК_полн.

При меньшем содержании биогенных элементов следует обеспечить их добавление в виде солевых растворов, либо других материалов (отходов), содержащих их в большом количестве.

9.3.1.4 Температура в сооружениях аэробной биологической очистки не должна быть ниже 6⁰С и выше 40⁰С. При наличии меньших и больших значений при обосновании допускается корректировка температуры (подогрев, либо охлаждение).

Преаэраторы и биокоагуляторы

9.3.2.1 Преаэраторы и биокоагуляторы следует применять:

- для снижения содержания загрязняющих веществ в отстоенных сточных водах сверх обеспечиваемого первичными отстойниками;

- для извлечения (за счет сорбции) ионов тяжелых металлов и других загрязняющих веществ, неблагоприятно влияющих на процесс биологической очистки.

9.3.2.2 Необходимо предусматривать:

- преаэраторы перед первичными отстойниками в виде отдельных пристроенных или встроенных сооружений;

- биокоагуляторы - в виде сооружений, совмещенных с вертикальными отстойниками.

9.3.2.3 Преаэраторы следует применять на станциях очистки с аэротенками, биокоагуляторы - на станциях очистки как с аэротенками, так и с биологическими фильтрами.

9.3.2.4 При проектировании преаэраторов и биокоагуляторов необходимо принимать:

- число секций отдельно стоящих преаэраторов - не менее двух, причем все рабочие;

- продолжительность аэрации сточной воды с избыточным активным илом не менее 20 мин;

- количество подаваемого ила от 50% до 100% от избыточного;

- биологической пленки 100%;

- удельный расход воздуха не менее 5,0 м³ на 1,0 м³ сточных вод;

- увеличение эффективности задержания загрязняющих веществ (по БПК_полн и взвешенным веществам) в первичных отстойниках от 20% до 25%;

- гидравлическую нагрузку на зону отстаивания биокоагуляторов не более 3,0 м³/(м²×час).

ПРИМЕЧАНИЕ 1 В преаэратор надлежит подавать илпосле регенераторов. При отсутствии регенераторов необходимо предусматривать возможность регенерации активного ила в преаэраторах; вместимость отделений для регенерации следует принимать равной от 0,25 до 0,30 их общего объема.

ПРИМЕЧАНИЕ 2 Для биологической пленки, подаваемой в биокоагуляторы, надлежит предусматривать специальные регенераторы с продолжительностью аэрации 24 часов.

Биологические фильтры.

9.3.3.1 Биологические фильтры допускается применять как основные сооружения биологической очистки от органических загрязнений при одноступенчатой схеме или в качестве одной или нескольких ступеней для очистки от органических загрязнений и/или аммонийного азота при многоступенчатой схеме очистки.

9.3.3.2 Биологические фильтры (капельные и высоконагружаемые) надлежит применять для биологической очистки сточных вод в случаях, если сточные воды содержат высокие концентрации органики. При этом наиболее перспективным методом очистки стоков является анаэробный метод. Преимущество данного метода очистки заключается в меньших эксплуатационных расходах.

9.3.3.3 Биологические фильтры следует проектировать в виде резервуаров со сплошными стенками и двойным дном:

- нижним – сплошным;

- верхним - решетчатым (колосниковая решетка) для поддержания загрузки.

При этом необходимо принимать:

- высоту междудонного пространства необходимо принимать не менее 0,6 м;

- уклон нижнего днища к сборным лоткам необходимо принимать не менее 0,01;

- продольный уклон сборных лотков - по конструктивным соображениям, но не менее 0,005.

9.3.3.4 Капельные биофильтры следует устраивать с естественной аэрацией, высоконагружаемые - как с естественной, так и с искусственной аэрацией (аэрофильтры).

Естественную аэрацию биофильтров надлежит предусматривать через окна, располагаемые равномерно по их периметру в пределах междудонного пространства и оборудуемые устройствами, позволяющими закрывать их наглухо. Площадь окон должна составлять от 1% до 5% площади биофильтра.

В аэрофильтрах необходимо предусматривать подачу воздуха в междудонное пространство вентиляторами с давлением у ввода 980 Па. На отводных трубопроводах аэрофильтров необходимо предусматривать устройство гидравлических затворов высотой 200 мм.

9.3.3.5 В качестве загрузочного материала для биофильтров следует применить щебень или гальку прочных горных пород, керамзит, а также пластмассы, способные выдержать температуру от 6°С до 30°С без потери прочности.

Все применяемые для загрузки естественные и искусственные материалы, за исключением пластмасс, должны выдерживать:

- давление не менее 0,1 МПа при насыпной плотности до 1000 кг/м³;

- не менее чем пятикратную пропитку насыщенным раствором сернокислого натрия;

- не менее 10 циклов испытаний на морозостойкость;

- кипячение в течение 1 часа в 5%-ном растворе соляной кислоты, масса которой должна превышать массу испытуемого материала в 3 раза.

После испытаний загрузочный материал не должен иметь заметных повреждений и его масса не должна уменьшаться более чем на 10% первоначальной. Требования к пластмассовой загрузке биофильтров следует принимать согласно 9.3.6.2.

9.3.3.6 Загрузка фильтров по высоте должна быть выполнена из материала одинаковой крупности с устройством нижнего поддерживающего слоя высотой 0,2 м, крупностью от 70,0 мм до 100,0 мм. Крупность загрузочного материала для биофильтров следует принимать по Таблице 9.12.

9.3.3.7 По рекомендациям научно-исследовательских организаций и компаний-производителей загрузочных материалов на фильтрах необходимо предусматривать рециркуляцию очищенных сточных вод. Коэффициент рециркуляции надлежит определять исходя из получения концентрации смеси, подаваемой на фильтр в пределах указанных ограничений. В случае возможного прекращения притока сточных вод на биофильтр необходимо предусматривать рециркуляцию во избежание высыхания поверхности загрузки.

Распределение сточных вод по поверхности биофильтров надлежит осуществлять с помощью устройств различной конструкции, в том числе качающихся желобов, разбрызгивателей, реактивных оросителей и т. п. Возможно применение баков - дозаторов для периодической подачи очищаемых сточных вод.

Расчет распределительной и отводящей сетей биофильтров должен производиться по максимальному расходу воды с учетом рециркуляционного расхода, определяемого согласно 9.3.5.1.

9.3.3.8 Определение расчетных параметров биофильтров надлежит выполнять в зависимости от состава и расчетного расхода сточных вод, требуемой степени очистки.

При расчете следует определять необходимое количество загрузочного материала, расход рециркуляции, подаваемого воздуха (для аэрофильтров), прирост избыточной биопленки.

9.3.3.9 При проектировании разбрызгивателей следует принимать:

- начальный свободный напор около 1,5 м;

- конечный не менее 0,5 м;

- диаметр отверстий от 13 мм до 40 мм;

- высоту расположения головки над поверхностью загрузочного материала от 0,15 м до 0,2 м;

- продолжительность орошения на капельных биофильтрах при максимальном притоке воды от 5 мин до 6 мин.

 

При проектировании реактивных оросителей следует принимать:

- число и диаметр распределительных труб по расчету при условии движения жидкости в начале труб со скоростью от 0,5 м/сек до 1,0 м/сек;

- число отверстий в распределительных трубах по расчету при условии, что истечении жидкости из отверстий со скоростью не менее 0,5 м/сек;

- диаметры отверстий не менее 10,0 мм;

- напор у оросителя по расчету, но не менее 0,5 м;

- расположение распределительных труб выше поверхности загрузочного материала на 0,2 м.

 

Таблица 9.12 - Значение крупности загрузочного материала для биофильтров

 

Биофильтры (загружаемый материал)	Крупность материала загрузки, мм	Количество материала, % (по весу), остающегося на контрольных ситах с отверстиями диаметром, мм
Высоконагружаемые (щебень)	от 40 до 70	до 5	от 40 до 70	от 95 до 100	-	-	-
Капельные (щебень)	от 25 до 40	-	-	до 5	от 40 до 70	от 90до 100	-
Капельные (керамзит)	от 20 до 40	--	-	до 8	не нормируется	-	от 90 до100
ПРИМЕЧАНИЕ Содержание кусков пластинчатой формы в загрузке не должно быть свыше 5%.

 

9.3.3.10 Число секций или биофильтров должно быть не менее двух и не более восьми, причем все они должны быть рабочими.

9.3.3.11 В конструкции оборудования фильтров должны быть предусмотрены устройства для опорожнения на случай кратковременного прекращения подачи сточной воды зимой, а также устройства для промывки днища биофильтров.

9.3.3.12 В зависимости от климатических условий района строительства, производительности очистных сооружений, режима притока сточных вод, их температуры биофильтры надлежит размещать либо в помещениях (отапливаемых или неотапливаемых), либо на открытом воздухе. Возможность размещения биофильтров вне помещения или в неотапливаемом помещении должна быть обоснована теплотехническим расчетом, при этом необходимо учитывать опыт эксплуатации сооружений, работающих в аналогичных условиях.