Масовото строителство на обществени и административни сгради, хотелски и битови комплекси през последните години, превърнало определени региони от страната в строителни площадки, поставя наложително въпроса с изграждането на пречиствателни станции за битови отпадни води (ПСБОВ). Сериозното изоставане на инфраструктурното развитие в сравнение със строителните темпове, от една страна, и необходимостта от изпълнение на строгите европейски изисквания, от друга страна, правят проблема с пречистването на битовите отпадни води особено актуален. Не бива да се подценява и въпросът за намаляване на запасите от питейна вода в световен мащаб, което обяснява тенденцията към повишаване на изискванията към степента на пречистване на отпадните води.
Битовите отпадни води, за разлика от индустриалните, съдържат основно органични замърсители. Заустването им директно във водоизточник води до сериозно нарушаване на екологичното му равновесие. Принципно, изграждането на пречиствателна станция включва няколко основни етапа. Първоначално се разработват технологична схема и план на пречиствателната станция.
Избор на технологична схема
Върху оптималния избор на технологична схема за пречистване на битови отпадни води влияние оказват редица фактори. Начинът на пречистване на примесите се базира не само на вида на замърсителите, но и на други основни показатели като общ сух остатък, биохимично потребен кислород (БПК) и химично потребен кислород (ХПК). Препоръчително е проучване на възможностите за вторично използване на пречистените води и стабилизираните утайки.
Изборът на технологична схема се основава на предварително определената необходима степен на пречистване, както и количеството и замърсеността на отпадните води. На основата им се подбират най-целесъобразните в конкретния случай методи и съоръжения за постигане на желания пречиствателен ефект. Счита се, че най-рационален е подходът, базиран на разработването на няколко варианта и последващото им сравняване на базата на комплекс от технико-икономически показатели, съобразени със санитарно-хигиенните и екологичните изисквания.
Схеми на пречистване на БОВ
Пречиствателните станции обикновено включват комплекс от четири основни блока, в които се осъществява механичното и биологичното пречистване, обеззаразяването и третирането на утайките. В зависимост от концентрацията на замърсяващите вещества, се прилагат различни схеми.
Например, при малки количества на отпадните води може да се използва само механично пречистване с технологична схема, включваща съоръженията - решетка за задържане на едри примеси; песъкозадържател за тежки примеси от минерален произход; утаители за отделяне на органични вещества; хлораторно стопанство; метан-танкове или открити изгниватели и изсушителни полета за изгниване на утайките (обикновено технологичната схема не включва изсушителни полета). В общия случай механичното пречистване предхожда биологичното стъпало или съоръженията за физико-химично пречистване.
Биологичното пречистване на водни количества около 50 хил. куб. метра обикновено се осъществява с едностепенни и двустепенни биологични филтри. При по-големи водни количества - от порядъка на 50 – 100 хил. куб. метра/d, е подходящо използването на биологично пречистване с едностепенни или двустепенни биобасейни. Водата, преминала през по-малки пречиствателни станции с биофилтри, постъпва във вторични утаители. При по-висока замърсеност може да се предвиди и рециркулация на биологично пречистената вода. Преди да се заусти в приемника, избистрената вода се дезинфекцира и обеззаразява. Изгнилите утайки се изпращат за обезводняване в изсушителни полета. В по-големи пречиствателни станции за обезводняване на утайките се използват филтърпреси, центруфуги или вакуумфилтри.
Когато се използва схема с биобасейни, механичното пречистване включва съоръженията - решетки, песъкозадържатели, предаератори и първични утаители. В биобасейна пречистените от механични примеси води се аерират, а органичните вещества се минерализират в аеробни с помощта на активна утайка. След биобасейна водата постъпва във вторичен утаител, където се отделя активната утайка.
В биобасейните количествата активна утайка непрекъснато нарастват, което налага непрекъснатото й извеждане от системата. Излишните количества се изпращат в уплътнители, където обемът се намалява за сметка на влажността им.
Описаните технологични схеми на пречиствателни станции за отпадни води са сред най-разпространените. През последните години във връзка с все по-високите изисквания към качествата на пречистената вода се използват и двустепенни схеми за биологично пречистване и допречистване.
Избор на площадка на станцията
При избора на място за изграждане на пречиствателна станция се вземат предвид териториално-устройствените разработки на района и утвърдения градоустройствен план на населеното място, както и санитарно-хигиенните, екологичните и технико-икономическите изисквания.
Санитарно-хигиенните изисквания се отнасят предимно към местоположението на пречиствателната станция и устройството на санитарно-охранителни зони. Желателно е изграждането на пречиствателната станция да е на определено разстояние от населеното място. Размерите на санитарно-хигиенните зони се определят в зависимост от количеството и начина на пречистване на отпадните води с отчитане на конкретните условия. Изборът на съоръжения и технологична схема на станцията, както бе подчертано, се съобразяват с количеството и състава на отпадните води, необходимата степен на пречистване, начина на третиране и използване на утайките, екологичните изисквания, нормите за проектиране и други.
Добре е при избора на местоположение на станцията да се отчете посоката на преобладаващите ветрове и по възможност да се разположи на подветрената страна. Стремежът е да се разположи по-ниско от населеното място по течението на реката върху наклонена площадка, за да се осигури самотечно движение на водата през пречиствателните съоръжения, а също и гравитационно отвеждане на дъждовните води.
Компановка на станцията
Използват се два подхода за планиране на разположението на отделните съоръжения, включени в състава на пречиствателните станции - принцип на блоковата и принцип на функционалната компановка.
Блоковата компановка се приема за икономически по-изгодното решение, тъй като протичането на всички процеси се осъществява в общ блок. Използват се общите стени на съседни съоръжения и се съкращава дължината на различните канали и тръбопроводи. Приложението на блоковата компановка води и до по-малко заемана земна площ, както и до възможност при разширяване на станцията новият блок да се изгради, без да се оказва влияние върху работата на действащите блокове на станцията. Недостатъците на блоковата компановка са свързани предимно със зависимостта на отделните съоръжения в блока. При необходимост от ремонт на отделни елементи се налага спиране на работата на целия блок. Друга специфика на блоковата компановка е при необходимост от разширение всички съоръжения в блока да се разширяват едновременно.
Функционалната компановка се характеризира с по-добра експлоатационна гъвкавост. Това решение се използва ефективно в райони с различна топография, а при необходимост от разширяване на отделни елементи не се налага едновременно разширяване и на всички останали. Най-често се изпълнява чрез комбиниране на различни видове съоръжения. Широко се използват комбинирани съоръжения, включващи първични утаители, биохимични реактори и вторични утаители.
Освен основни съоръжения, пречиствателната станция включва и редица спомагателни елементи, сред които са устройства за равномерно разпределение на отпадните води и утайките между отделните пречиствателни съоръжения и стабилизаторите за утайка; устройства за изключване от действие, изпразване и промиване на различните съоръжения; устройства за измерване на количеството на пречистваните води, суровите първични утайки, количеството изразходван въздух и други.
План за разположение на съоръженията
За разработване на генералния план на пречиствателната станция, първоначално се изготвя тахометрична снимка на избраната за целта площадка. Върху снимката се нанасят всички пречиствателни съоръжения, помпени станции, тръбопроводи, комуникационни връзки и сгради. Мащабът зависи от големината на пречиствателната станция и обикновено е 1:200, 1:500 или 1:1000. При разработването на генералния план е добре да се предвиди и възможност за разширяване на пречиствателната станция впоследствие.
При изграждане на пречиствателната станция върху сравнително равнинен терен по отношение разстоянията между отделните съоръжения, ориентировъчно се приемат следните зависимости - между група еднородни съоръжения от 2 до 3 m, между група разнородни съоръжения от 5 до 10 m, между съоръженията и изсушителните полета от 25 до 30 m, между отделни съоръжения в зависимост от техния обем от 20 до 50 m.
Основен етап от изработване на плана на пречиствателната станция е определяне на височинното разположение на пречиствателните съоръжения. Оптимален е изборът, при който разположението на съоръженията осигурява самотечно преминаване на отпадните води през тях.
Препоръчително е съоръженията с голяма височина, като метан танковите, вертикалните и двуетажните утаители наполовина да се вкопаят в земята. По този начин, от една страна, се намалява обемът на изкопната земна маса, а от друга - извлечената от изкопа земя се използва за засипване на съоръженията до определената по проекта кота, с цел топлинна изолация.
Денивелацията, необходима за осигуряване на гравитационно движение на отпадната вода през съоръженията на пречиствателната станция, се изчислява в зависимост от разликата между котата на водното ниво в довеждащия колектор и оразмерителната кота на водното ниво в приемника. Разликата би следвало да бъде по-голяма от сумарните загуби през съоръженията и свързващите ги канали, с известен резерв за сигурност от 1 до 1,5 m. Общите напорни загуби се изчисляват за максималното водно количество, като се отчитат загубите по дължина на каналите, загубите от различни местни съпротивления, загубите през самите пречиствателни съоръжения и други. При предварителните изчисления за различните съоръжения общите напорни загуби могат да се приемат ориентировъчно. Например, приема се, че напорните загуби, характерни за решетките, се равняват на 5 до 20 см, за песъкозадържатели - от 10 до 20 см, за хоризонтални утаители - от 20 до 40 см, за вертикални - от 40 до 50 см, а за радиални - от 50 до 60 см. Ориентировъчно загубите на станции с механично пречистване са от порядъка на 3 до 6 m, с биологично пречистване в биофилтри - от 8 до 12 m, а с биологично пречистване в биобасейни - от 4 до 8 m.
Разпределение на отпадните води
Постъпването на отпадните води в пречиствателната станция обикновено е по самотечни колектори или чрез напорен тръбопровод, а разпределението и довеждането им до отделните пречиствателни съоръжения се осъществява по открити канали и тръбопроводи. При подаване на водата към пречиствателната станция през напорен тръбопровод, се препоръчва пред станцията да се изгради приемна камера, която обикновено е от стоманобетон. Каналите, по които водата се довежда до отделните съоръжения, обикновено са с правоъгълно напречно сечение, като се препоръчва използването на стоманобетонни канали поради по-лесното им наблюдение и поддръжка.
Размерите на каналите и тръбопроводите се определят чрез хидравлично оразмеряване в зависимост от допустимите скорости на водата. Скоростта й в разпределителните улеи при минимално водно количество се приема за равна на 0,4 до 0,6 m/s и не по-голяма от 1-1,5 m/s при оразмерително водно количество. За малки станции скоростта на водата в разпределителните улеи при минимално водно количество се приема за равна на 0,3 m/s.
За да се постигне равномерно разпределение на водата и на утайките в отделните съоръжения, се използват различни видове разпределителни камери. Препоръчителната скорост на водата в довеждащата тръба към разпределителната камера при оразмерително водно количество е в границите 0,8 до 1,3 m/s. Отвеждането на водата от разпределителната шахта към отделните съоръжения е посредством дюкери, тръбопроводи или по открити улеи. При оразмеряване на отвеждащите канали или тръбопроводи се вземат предвид линейните загуби и загубите от местни съпротивления.
No comments:
Post a Comment