Технологія і автоматизація систем водовідведення

Під водовідведенням або каналізацією розуміють сукупність інженерних споруд, призначених для приймання стічної води, транспортування її до очисних споруд, очищення і знезаражування з одночасною утилізацією корисних речовин, які містяться у стоках, і скидання очищених вод до водойми.

Під час роботи каналізаційної системи кількість і склад стічної рідини, що транспортується, безперервно змінюється, до того ж процес очищення відбувається достатньо складно. Для надійної і безперебійної експлуатації такої системи і отримання максимальних техніко-економічних показників при мінімальній кількості обслуговуючого персоналу потрібна чітка координація і взаємоув’язок окремих інженерних споруд. Ця задача може бути розв’язана шляхом автоматизації технологічних процесів системи водовідведення.

Стічна рідина в залежності від чинника її утворення буває комунально-побутова, виробнича та атмосферна. Між якістю очистки стоків і екологічним станом міста є пряма залежність.

Найбільш токсичними є виробничі стоки, характер забруднення яких в переважній більшості хімічний, а в окремих випадках і бактеріологічний (м’ясокомбінати, птахофабрики, лікарні, вовночесальні комбінати та інші.)

Комунально-побутовим стокам притаманні забруднення органічні, мінеральні та біологічні. Збирання комунально-побутових і атмосферних стоків та їх транспортування за межі міста відбувається за допомогою каналізаційних мереж.

У зв’язку з тим, що очисні споруди міста, як правило не очищають від хімічних забруднень стоки, а чинником такого забруднення, як відмічалося вище, є промислові підприємства, які в своєму складі повинні мати свої власні очисні споруди, що працюють за принципом нейтралізації з використанням відповідних хімічних реагентів. Ці споруди знаходяться під безперервним контролем з боку санітарно-епідеміологічних та екологічних служб міста. Без якісної роботи виробничих очисних споруд виробництво працювати не має права.

Зібрані стоки через каналізаційні мережі будинків, вулиць, кварталів, мікрорайонів та районів міста за допомогою районних насосних каналізаційних станцій (РКНС) транспортуються до загальноміського каналізаційного колектора. Цей колектор пролягає під землею у вигляді триметрових бетонних труб під певним кутом нахилу в бік очисних споруд. Приймає стоки головна каналізаційна насосна станція (ГКНС), направляюча стічні води до очисних споруд.

На каналізаційних очисних станціях утворюється значна кількість осаду від стоків. Цей осад випадає у первинних відстійниках, а також видаляється в процесі при біологічному очищенні стічних вод від біологічного забруднення після біофільтрів або надлишкового активного мулу після аеротенків.

Осад, який видаляють з первинних відстійників в складі побутових очисних споруд називають активним мулом, в складі якого є велика кількість метану.

Зброджування активного осаду відбувається в природоохоронній споруді, під назвою метантенк.

Метантенк – це круглий або прямокутний підземний резервуар, в якому зброджується осад з відстійників або надлишковий активний мул під дією гріючої пари. В метантенках ступінь розкладу органічної речовини складає в середньому 40% що є достатнім.

Осад при цьому втрачає гнилий запах, набуває однорідної пористої структури. Зброджений осад містить азот, фосфор, калій, які добре засвоюються рослинами. Використання вологого осаду малоефективне і тому його підсушують. Найчастіше для зневоднення осаду використовують мулові майданчики на природній або штучній основі. Осад, який перегнив у метантенку, має вологість в середньому 94 – 97%.

На великих станціях замість підсушування осаду на мулових майданчиках застосовують механічне сушіння осаду у вакуум-фільтрах, центрифугах або використовують термічне сушіння.

Вакуум-фільтр – це горизонтальний циліндричний барабан, обтягнутий фільтрувальною тканиною. Барабан поділяється на сектори і частково занурений в корито з осадом, барабан повільно обертається.

В секторах, що занурюються в осад, вакуум-насосом утворюється вакуум. Осад прилипає до тканини, а вода просочується в середину барабану і відводиться. Зневоднений осад використовують в якості органічного добрива в сільському господарстві.

З метою покращення якості процесу зневоднення, умов праці працівників зневоднюючої станції та економії електроенергії застосовуються системи автоматизації.