Пятница, 02.12.2016, 22:50
Высшее образование
Приветствую Вас Гость | RSS
Поиск по сайту


Главная » Статьи » Техника. Технические науки

Сооружения для обработки осадка сточных вод

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12

9.2.14. Сооружения для обработки осадка сточных вод

9.2.14.1. Осадки, образующиеся в процессе очистки сточных вод (песок из песколовок, осадок первичных отстойников, избыточный активный ил и др.), должны подвергаться обработке с целью обезвоживания, стабилизации, снижения запаха, обеззараживания, улучшения физико-механических свойств, обеспечивающих возможность их экологически безопасной утилизации или размещения (хранения или захоронения) в окружающей среде.

9.2.14.2. Выбор технологических схем обработки осадков следует производить по результатам технико-экономических расчетов с учетом их состава и свойств, физико-химических и теплофизических характеристик и с учетом последующих методов использования или размещения в окружающей среде.

При обосновании допускается перекачка (перевозка автотранспортом) осадков для обработки на других очистных сооружениях.

9.2.14.3. При расчете сооружений обработки осадков необходимо учитывать сезонную и суточную неравномерность их образования. При расчетах количеств образующихся осадков, полученных в соответствии с 9.1.5 и 9.2.5.11, учет неравномерности может быть определен использованием дополнительного коэффициента 1,2.

9.2.14.4. Для повышения концентрации избыточного активного ила перед его дальнейшей обработкой рекомендуется осуществлять его уплотнение (сгущение) в сооружениях и оборудовании различных типов (гравитационные, механические либо флотационные уплотнители и т.п.). Содержание сухого вещества перед подачей ила в метантенки должно быть не менее 4,5%.

9.2.14.5. При обработке избыточного активного ила от сооружений улучшенного биологического удаления фосфора необходимо принимать меры по предотвращению выделения фосфатов в иловую воду: не допускать возникновения анаэробных условий в иле. Не допускается гравитационное уплотнение такого ила при времени пребывания свыше трех часов. Не допускается смешение такого ила с осадком первичных отстойников, за исключением камеры смешения перед метантенками и камеры смешения, либо расходного резервуара перед обезвоживанием (сгущением). В последнем случае в камеру смешения и расходный резервуар рекомендуется подавать воздух.

9.2.14.6. Осадки очистных сооружений с нагрузкой свыше 50 тыс. ЭКЖ должны подвергаться стабилизации. Допускается использование биологических, химических, термических и термохимических методов стабилизации. Стабилизации могут подвергаться жидкие либо обезвоженные (либо подсушенные в естественных условиях) осадки сточных вод.

При применении на очистных сооружениях установок термической сушки или сжигания (пиролиза и т.п.), а также захоронении осадка на полигонах, оборудованных системой сбора и утилизации свалочного биогаза, предварительная стабилизация осадка не является обязательной.

9.2.14.7. Жидкие осадки могут быть стабилизированы с использованием метода анаэробного метанового сбраживания, анаэробно-аэробной, аэробно-анаэробной обработки; аэробной стабилизации.

Механически обезвоженные осадки, а также осадки, подсушенные в естественных условиях, могут быть стабилизированы методами компостирования с органосодержащими наполнителями и/или путем выдержки в естественных условиях на площадках стабилизации и обеззараживания в течение 1 - 3 лет в зависимости от климатических районов (I и II климатических районов - не менее трех лет; III климатического района - не менее двух лет; IV климатического района - не менее одного года). Сроки стабилизации при наличии достаточных площадей могут быть увеличены с целью улучшения качественных характеристик осадков и сокращения конечных объемов осадков, подлежащих дальнейшей утилизации или размещению в окружающей среде.

9.2.14.8. Анаэробное (метановое) сбраживание рекомендуется для стабилизации осадков на очистных сооружениях с нагрузкой свыше 100 тыс. ЭЧЖ (при обосновании допускается и на сооружениях с нагрузкой 50 - 100 тыс. ЭЧЖ). Процесс сбраживания следует проводить в метантенках. При технико-экономическом обосновании допускается применение анаэробного сбраживания при последующем сжигании или пиролизе.

9.2.14.9. Допускается добавление в метантенки других видов сбраживаемых отходов (навоз, птичий помет, жидкие органические отходы пищевой промышленности, некондиционная пищевая продукция, специально подготовленные (глубоко измельченные) органические компоненты твердых бытовых отходов, другие, близкие к ним по составу нетоксичные для процесса промышленные отходы). При этом следует обеспечить изъятие из этих отходов грубодисперсных примесей и оседающих неорганических включений, а также необходимую гомогенизацию подаваемой в метантенки смеси.

9.2.14.10. Допускается проводить сбраживание в мезофильном (температура около 35 °C) и термофильном (температура 50 - 60 °C) режимах. При обосновании допускается также использование двухфазного термофильно-мезофильного режима сбраживания. Выбор температурного режима следует производить по результатам технико-экономических проработок с учетом методов дальнейшей обработки и утилизации осадка, санитарных требований, метода утилизации образующегося биогаза и теплотехнических расчетов.

9.2.14.11. Осадок, подаваемый в метантенки, должен быть процежен на решетках (ситах) с прозорами не более 6 мм с целью дополнительного удаления грубодисперсных включений.

9.2.14.12. Допускается использование методов предварительной термической (до 180 °C), механической, ферментативной и ультразвуковой обработки осадков, а также их сочетания, перед сбраживанием для повышения степени распада органического вещества и увеличения выхода биогаза.

9.2.14.13. Объем метантенков следует определять расчетом по органической нагрузке на рабочий объем сооружения. Объемная доза загрузки осадка не должна превышать для термофильного процесса - 15%, для мезофильного процесса - 7%.

Степень распада органического вещества осадка следует определять расчетом с учетом типов осадков, температуры процесса, наличия и методов предобработки.

9.2.14.14. Для обеспечения эффективности и надежности процесса сбраживания осадка при проектировании метантенков необходимо предусматривать:

возможность промывки всех трубопроводов;

перемешивание метантенков мешалками или газом (использование насосов для перемешивания допускается только в качестве резервного оборудования);

устройство систем пеногашения;

два трубопровода выгрузки сброженного осадка - из нижней и верхней частей сооружения;

систему аварийного перелива;

герметично закрывающиеся люки-лазы, как в верхней части сооружения (на газовом колпаке), так и в нижней;

эффективную теплоизоляцию;

использование рекуперационных теплообменников при применении термофильного режима сбраживания, с рекуперацией не менее 15 °C.

9.2.14.15. Весовое количество газа, получаемого при сбраживании (биогаза), следует принимать 0,9 л на 1 г распавшегося беззольного вещества осадка, теплотворная способность - 5500 ккал/м3.

9.2.14.16. Необходимо предусматривать обязательную утилизацию биогаза, образующегося при сбраживании следующими методами:

сжигание в котельных для производства пара и горячей воды, как раздельно, так и совместно с природным газом;

использование в качестве моторного топлива в электрогенераторах, а также при обосновании в двигателях приводов воздуходувок и на автотранспорте;

использование в качестве топлива в установках термической сушки и сжигания осадка.

9.2.14.17. При использовании биогаза в качестве моторного топлива рекомендуется предусматривать его очистку от примесей, оказывающих неблагоприятное воздействие на работу двигателей внутреннего сгорания (вода, взвешенные частицы, сероводород, силоксаны и др.).

9.2.14.18. При проектировании метантенков следует предусматривать:

мероприятия по взрывопожаробезопасности комплекса в целом, оборудования и обслуживающих помещений;

герметичность резервуаров метантенков, рассчитанных на избыточное давление до 5 кПа (500 мм вод. ст.);

автоматический контроль уровня осадка давления в метантенках;

расстояние от метантенков до высоковольтных линий - не менее 1,5 высоты опоры;

ограждение территории метантенков;

газгольдеры для усреднения расхода биогаза. Допускается использовать "мокрые" и сухие газгольдеры на давление 1,5 - 2,5 кПа (0,15 - 0,25 м вод. ст.), рассчитанные на 2 - 4-часовой выход биогаза. При технико-экономическом обосновании допускается использование шарообразных газгольдеров под более высоким давлением. Их следует проектировать в соответствии с требованиями к сооружениям для хранения природного газа.

9.2.14.19. Проектирование газового хозяйства метантенков (газосборных пунктов, газовой сети, газгольдеров и т.п.) необходимо осуществлять в соответствии с СП 62.13330.

9.2.14.20. Аэробную стабилизацию осадка допускается проводить без подогрева ила (в субмезофильном режиме при температуре не менее 15 - 20 °C), так и в автотермофильном режиме.

При расчетах субмезофильного аэробного кондиционирования следует принимать: степень распада органического вещества осадка не более 20%. При использовании автотермофильного режима допускается принимать степень распада до 45%. При расчетах следует определять: время аэробной обработки, необходимый расход воздуха, а для термофильной аэробной стабилизации - условия автотермичности процесса.

9.2.14.21. При проведении аэробной стабилизации высококонцентрированной смеси осадков необходимо предусматривать механическую и пневмомеханическую аэрацию.

9.2.14.22. Все жидкие осадки должны обезвоживаться до влажности не более 82% естественным или механическим методами (с использованием обезвоживающего оборудования либо с использованием фильтрующих мешков или геотуб).

При новом проектировании очистных сооружений с нагрузкой свыше 15 тыс. ЭЧЖ надлежит предусматривать обезвоживание осадков механическими методами, иловые площадки допускаются только в качестве резервных сооружений.

Допускается периодическое обезвоживание осадка с помощью передвижных установок, обслуживающих несколько очистных сооружений. В этом случае необходимо предусматривать достаточную емкость накопителя жидкого осадка, в котором следует предусматривать мероприятия по предотвращению загнивания и ухудшения водоотдающих свойств осадка.

9.2.14.23. Для всех типов осадков перед обезвоживанием рекомендуется предусматривать промежуточные расходные емкости. Для усреднения осадка и предотвращения процессов сбраживания нестабилизированных осадков (с учетом 9.2.14.3) и их всплытия рекомендуется перемешивание воздухом. Время пребывания осадков в промежуточных расходных емкостях не должно превышать 24 ч.

9.2.14.24. Для механического обезвоживания осадков рекомендуется использовать центрифуги и ленточные фильтр-прессы. При обосновании допускается использовать камерные фильтр-прессы, шнековые прессы и другое оборудование. Тип оборудования и число рабочих и резервных аппаратов следует устанавливать по характеристикам и требованиям производителей оборудования.

9.2.14.25. В качестве реагентов для улучшения водоотдающих свойств осадков городских сточных вод и схожих с ними по составу рекомендуется использовать органические полимеры (флокулянты). При технико-экономическом обосновании допускается использование реагентов и присадок, улучшающих процесс обезвоживания, а также подогрев осадка за счет утилизации низкопотенциального тепла от других процессов.

9.2.14.26. При механическом обезвоживании осадков, термофильно-сброженных при дозе загрузки в метантенки менее 10%, следует предусматривать промывку сброженного осадка технической водой при соотношении объемов 1:2,5 - 1:3 с последующим уплотнением при времени уплотнения (по исходному осадку) не менее 96 ч. Количество резервуаров промывки и уплотнителей следует предусматривать не менее двух.

Допускается осуществлять двухступенчатое уплотнение промытых сброженных осадков (с дополнительным гравитационным уплотнением сливной воды), а также использование фильтрата от механического сгущения (обезвоживания) осадка в качестве части промывной воды.

9.2.14.27. При проектировании сооружений промывки осадка (смешения его с технической водой) следует предусматривать устройства для удаления и последующей обработки отделяемого в них песка.

9.2.14.28. Влажность сброженного промытого и уплотненного осадка надлежит принимать 95,0 - 96,5% в зависимости от доли активного ила и осадков водоподготовки в сбраживаемой смеси, а также нагрузки на метантенки по органическому веществу. Содержание взвешенных веществ в сливной воде уплотнителей сброженного осадка допускается принимать: по взвешенным веществам - 800 - 1300 мг/л, по БПК5 - 400 - 600 мг/л.

9.2.14.29. При технико-экономическом обосновании допускается предусматривать сооружения аэробной обработки сброженных осадков с целью улучшения их водоотдающей способности и сокращения рецикла биогенных веществ.

9.2.14.30. Используемые методы улучшения водоотдающих свойств осадка должны обеспечить максимальное содержание сухого вещества в обезвоженном осадке в соответствии с применяемым обезвоживающим оборудованием. Концентрация взвешенных веществ в фильтрате (фугате) от обезвоживания осадка не должна превышать 500 мг/л.

9.2.14.31. При наличии требований по ограничению содержания песка и грубодисперсных примесей в осадке, подаваемом на аппараты механического обезвоживания, следует предусматривать соответствующую обработку осадка, обеспечивающую снижение их содержания: выделение песка, процеживание либо измельчение осадка и т.п.

9.2.14.32. При проектировании сооружений механического обезвоживания осадка необходимо предусматривать:

при наличии резервных иловых площадок (на 20% годового расхода осадка): 1 резервный фильтр-пресс при числе рабочих до трех включительно и 2 - при четырех и более рабочих агрегатах, 1 резервная центрифуга при числе рабочих до двух включительно и 2 - при числе рабочих три и более;

при технико-экономическом обосновании допускается отказ от использования резервных иловых площадок (при отсутствии возможности или экономической нецелесообразности создания или эксплуатации существующих иловых площадок) при условии применения комплекса мероприятий по обеспечению приема и обработки осадка в аварийных ситуациях, в состав которых должны входить, как минимум: накопители осадка с временем пребывания не менее 2 сут, увеличенное не менее чем на 1 аппарат количество резервного обезвоживающего оборудования, резервирование всех вспомогательных узлов отделения обезвоживания (транспортерное оборудование, бункеры, насосы, компрессоры, реагентные узлы и др.).

9.2.14.33. Следует предусматривать резервирование общих для нескольких аппаратов механического обезвоживания систем транспортирования обезвоженного осадка. Допускается использование насосной перекачки обезвоженного осадка.

9.2.14.34. Допускается использование бункеров для хранения и последующей загрузки обезвоженного осадка в автотранспорт. В этом случае бункер должен иметь коническое днище с углом наклона 55 - 60° либо днище, оснащенное шнеками для выгрузки осадка.

Допускается использовать для накопления и последующего транспортирования обезвоженного осадка сменные специальные бункеры с крышками, а также рельсовые системы для подачи этих бункеров под загрузку осадком и под погрузку в автотранспорт.

9.2.14.35. При технико-экономическом обосновании допускается предусматривать сооружения локальной очистки фильтрата и фугата, а также сливной воды от уплотнителей сброженного осадка от взвешенных веществ, аммонийного азота и/или фосфатов (в частности, методами нитри-денитрификации, анаэробного окисления аммония, извлечения фосфатов в виде струвита и т.п.)

9.2.14.36. Для подготовки механически обезвоженных осадков, не подвергнутых термофильному сбраживанию, к дальнейшей утилизации в качестве органических удобрений или для технической рекультивации нарушенных земель допускается предусматривать выдержку осадков на площадках стабилизации и обеззараживания сроком от 1 до 5 лет или компостирование. В процессе выдержки достигается дополнительная подсушка, минерализация органических веществ, обеззараживание, улучшение структуры.

В первый год выдержки высоту слоя осадка рекомендуется принимать 0,5 - 0,8 м, в последующие годы осадок выдерживать в буртах.

Площадки стабилизации и обеззараживания должны быть на искусственном основании. Следует предусмотреть отвод фильтрата, дождевых и талых вод на очистные сооружения.

9.2.14.37. При подсушивании осадка в естественных условиях нагрузку на иловые площадки в районах со среднегодовой температурой воздуха 3 - 6 °C и количеством осадков не более 500 мм/год следует принимать по таблице 20 с учетом рисунка 1.

 

Таблица 20

Допустимая нагрузка на иловые площадки для различного типа осадков, м32 в год (в ред. Изменения N 1, утв. Приказом Минстроя России от 30.12.2015 N 986/пр)

Характеристика осадка

Иловые площадки

на естественном основании

на естественном основании с дренажем

на искусственном асфальтобетонном основании с дренажем

каскадные с отстаиванием и поверхностным удалением иловой воды на естественном основании

площадки-уплотнители

Анаэробно сброженная в мезофильных условиях смесь осадка из первичных отстойников и активного ила

1,2

1,5

2,0

1,5

1,5

То же, в термофильных условиях. Смесь осадка из первичных отстойников и активного ила

0,8

1,0

1,5

1,0

1,0

Анаэробно сброженный осадок из первичных отстойников и осадок из двухъярусных отстойников

2,0

2,3

2,5

2,0

2,3

Аэробно стабилизированная смесь активного ила и осадка из первичных отстойников или стабилизированный активный ил

1,2

1,5

2,0

1,5

1,5

Рисунок 1. Климатические коэффициенты для определения величины нагрузки на иловые площадки (сплошные и пунктирные линии) и продолжительности периодат намораживания на иловых площадках, дни (точечные линии)

 

9.2.14.38. При использовании метода естественной сушки осадка следует предусматривать:

конструкцию иловых площадок (на естественном или искусственном основании, с дренажем, каскадные, уплотнители и т.п.) - в зависимости от гидрогеологических и климатических условий, рельефа местности;

число карт - не менее четырех;

рабочую глубину карт - 0,7 - 1 м;

высоту оградительных валиков - на 0,3 м выше рабочего уровня.

9.2.14.39. Площадь иловых площадок следует проверять на намораживание. Продолжительность периода намораживания следует принимать равной числу дней со среднесуточной температурой воздуха ниже минус 10 °C. Количество намороженного осадка следует принимать в количестве 75% поданного на иловые площадки за период намораживания.

9.2.14.40. Необходимо предусматривать периодическое перемешивание и буртование подсушенного осадка на иловых площадках.

9.2.14.41. Сливная вода с иловых площадок должна подаваться на очистку (непосредственно на очистные сооружения либо в систему канализации). При технико-экономическом обосновании допускается предусматривать локальную очистку сливной воды, а также, при условии очистки и обеззараживания до действующих требований, использование сливной воды для орошения сельскохозяйственных культур, питомников и т.п. При использовании сливной воды для орошения при отсутствии дополнительной возможности подачи сливной воды на централизованные очистные сооружения в периоды, когда орошение не производится, следует предусматривать емкости-накопители достаточной вместимости.

9.2.14.42. Допускается смешение осадка с песком из песколовок, строительным песком, неплодородным грунтом для получения почвогрунта или рекультиванта для технической рекультивации нарушенных земель.

9.2.14.43. Для подготовки механически обезвоженных осадков и осадков, подсушенных в естественных условиях на иловых площадках, в качестве местных органических удобрений рекомендуется их компостирование с органосодержащими наполнителями (торфом, опилками, измельченной корой деревьев и растительными отходами). Допускается для снижения расхода наполнителя использовать готовый компост до 30% объема наполнителя.

Компостирование может осуществляться: в буртах на обвалованных площадках с твердым покрытием и на площадках с искусственным основанием, а также в коридорных и других сооружениях. Допускается компостирование в ферментерах. Смешение осадков и наполнителя может осуществляться непосредственно в цехе механического обезвоживания в аппаратах для смешения или на площадках компостирования.

9.2.14.44. При расчете процесса компостирования следует определять: соотношение исходного осадка с наполнителями, расход подаваемого воздуха (при принудительной аэрации) и частоту перемешивания, время обработки на каждой из стадий компостирования (в зависимости от сезона и типа наполнителя).

9.2.14.45. Для ускорения процесса компостирования допускается использование специальных укрывных теплоизолирующих материалов с односторонней проницаемостью, а также добавление биопрепаратов, интенсифицирующих термофильную стадию и уменьшающих выделение дурнопахнущих веществ. Для подготовки сброженного осадка к почвенной утилизации он также может быть подвергнут компостированию. Компостированный осадок должен быть отделен от крупных включений.

9.2.14.46. Для обеззараживания осадков сточных вод в жидком виде или после обезвоживания могут применяться также следующие методы обработки:

прогревание до 60 °C с выдерживанием при этой температуре не менее 20 мин;

термическая сушка в сушильных аппаратах (за исключением низкотемпературных сушилок с температурой сушки менее 60 °C);

применение обеззараживающих реагентов, а также других методов.

Для осадков, подвергнутых анаэробному термофильному сбраживанию при температуре не менее 53 °C, компостированию, выдержке в естественных условиях по 9.2.14.10, дополнительное обеззараживание не требуется.

9.2.14.47. Термосушка также может применяться для подготовки осадка к вывозке и размещению на полигонах, сжиганию, утилизации осадка в качестве топлива на других предприятиях. Допускается осуществлять сушку осадка в местах его дальнейшей утилизации, при наличии соответствующих тепловых ресурсов.

9.2.14.48. При термосушке следует предусматривать:

максимально возможное обезвоживание осадка перед подачей на сушильные аппараты;

использование для сушки имеющихся (возможных) тепловых ресурсов, при обосновании - получение и использование низкопотенциального тепла от сушилок;

отделение высушенного осадка от крупных и пылевидных частиц, с возвратом их в процесс сушки;

очистку газовых выбросов из сушильных аппаратов;

мероприятия по обеспечению взрыво- и пожаробезопасности установки сушки, а также бункеров и складов высушенного осадка.

9.2.14.49. Для термической утилизации осадка допускается применять печи сжигания различных типов, установки пиролиза, газификации и т.п., допускается совместное использование сушки осадка и сжигания. При использовании высокотемпературного пиролиза и газификации осадка его предварительно следует подвергать сушке.

9.2.14.50. Необходимо предусматривать автотермичный режим процесса термической утилизации либо, по обоснованию, минимизировать подачу дополнительного топлива. При технико-экономическом обосновании для высокотемпературной обработки осадка допускается использование дополнительного топлива, в том числе твердого, а также технического кислорода.

9.2.14.51. Допускается совместная термическая утилизация обезвоженных осадков и твердых бытовых отходов, а также производственных отходов.

9.2.14.52. Газовые выбросы от этих установок необходимо очищать до установленных норм выброса в атмосферный воздух.

9.2.14.53. Необходимо предусмотреть утилизацию тепловых ресурсов, получаемых от установок термической обработки, прежде всего для нужд процессов предварительной обработки осадка, обогрева и горячего водоснабжения зданий очистных сооружений.

9.2.14.54. Временное (перед дальнейшей обработкой или использованием) хранение обезвоженных осадков следует предусматривать на специально оборудованных площадках или складах с механизацией погрузочно-разгрузочных работ.

9.2.14.55. Допускается захоронение осадков в местах, согласованных с органами надзора. При захоронении осадков надлежит предусматривать мероприятия по защите от загрязнения грунтовых и поверхностных вод, атмосферного воздуха и почв. Влажность захораниваемого осадка не должна превышать 75%. Захоронение осадков следует проводить посекционно с последовательным заполнением секций.

9.2.14.56. Необходимо предусматривать систему дренажа по дну сооружения захоронения с откачкой выделяющегося фильтрата на очистку.

9.2.14.57. Захоронение нестабилизированных осадков допускается только при оборудовании сооружения по захоронению системой отбора и утилизации свалочного биогаза. При этом отдельные секции сооружения по захоронению должны заполняться за период времени, не превышающий 3 мес. В ходе работ по заполнению секции следует предусматривать мероприятия по предотвращению распространения дурнопахнущих веществ.

Примечания. 1. По согласованию с контролирующими органами допускается многолетнее складирование обезвоженного осадка в накопителях, оборудованных аналогично полигонам захоронения, с последующей утилизацией осадка, демонтажем накопителя и рекультивацией нарушенной территории.

2. Допускается захоронение осадка на специально подготовленной площадке непосредственно в геотубах, в которых он подвергался обезвоживанию.

 

9.2.14.58. Допускается размещение на площадках очистных сооружений установок по приготовлению почвогрунтов (смесей) с использованием обезвоженных и стабилизированных осадков сточных вод, с добавлением других ингредиентов.

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12

Категория: Техника. Технические науки | Добавил: x5443x (25.07.2016)
Просмотров: 339 | Теги: сточные воды | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
...




Copyright MyCorp © 2016