Как построить биологические очистные сооружения?

Во все времена поселения людей и размещение промышленных объектов реализовались в непосредственной близости от пресных водоёмов, используемых для питьевых, гигиенических, сельскохозяйственных и производственных целей. В процессе использования воды человеком она изменяет свои природные свойства и в ряде случаев становиться опасной в санитарном отношении. Впоследствии с развитием инженерного оснащения городов и промышленности возникла необходимость в устройстве организованных способов отведения загрязнённых, отработавших потоков по специальным гидротехническим сооружениям. В настоящее время значение пресной воды как природного сырья постоянно возрастает. При использовании в быту и в промышленности она загрязняется веществами минерального и органического происхождения. После этого, её принято называть сточной водой (СВ).

Подобрать
ОЧИСТНЫЕ СООРУЖЕНИЯ

Строительство очистных сооружений

Хозяйственно-бытовые - это вода, изменившая после использования в бытовой деятельности человека свои физико-химические свойства.

Промышленные - образуются в технологическом процессе определённых производств (металлургические производства, пищевые производства, нефте-химические производства, гальванические производства и др.).

В зависимости от происхождения, они могут содержать токсичные вещества и возбудители различных инфекционных заболеваний.

Основная доля потребления воды человеком около 81% приходится на хозяйственно-бытовые нужды, соответственно оно и является основным источником загрязнения водных ресурсов России. Бытовые стоки образуются в жилых, административных зданиях, а также в бытовых помещениях промышленных зданий. Они поступают в водоотводящую сеть от санитарных приборов (умывальников, раковин, душевых, унитазов), особенности их образования хорошо известны.

Перед сбросом в водоем любые СВ должны пройти очистку. Для этих целей и служат очистные сооружения (ОС) -  инженерные системы, предназначенные для физики-химической, биохимической или биологической очистки СВ.

Строительство биологических ОС, как и любого другого объекта капитального строительства, проходит в несколько последовательных стадий.

СТАДИИ СТРОИТЕЛЬСТВА ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ

Как известно, возведение новых предприятий или жилых комплексов, не имеющих подключения к централизованной канализационной сети, в соответствии с новыми требованиями действующего законодательства РФ невозможно без строительства ОС.

Строительство  – это сложный процесс, включающий: подготовка проекта, подбор оборудования, изготовление и поставка на объект, монтаж и проведение пуско-наладочных работ.

Рассмотрим подробнее все стадии.

На первой - осуществляется сбор информации. На этой стадии определяется производительность ОС, выбирается место монтажа установки, предоставляется или просчитывается глубина залегания труб. Также Подрядчику передаются ТУ на подключение к сетям, генплан и др. разрешительная документация, необходимая для проектирования ОС.

Предоставление исходной информации

На первой первоначальной стадии строительства очистных сооружений осуществляется сбор информации. На этой стадии определяется производительность сточных вод, выбирается место монтажа установки, предоставляется или просчитывается глубина залегания труб. Также Подрядчику передаются ТУ на подключение к сетям, генплан и др. разрешительная документация, необходимая для проектирования ОС.

Составление технического задания на проектирование

Технологи по исходным данным рассчитывают и подбирают наиболее оптимальную систему очистки в зависимости от производительности, характеристики стоков и потребностей Заказчика. Идет согласование объемов работ по проектированию.

Строительство очистных сооружений
Строительство очистных сооружений

Разработка и согласование проектно-сметной документации

Подрядчик выполняет проект на комплекс БОС, согласно Постановления Правительства РФ от 16 февраля 2008 г. No 87 «О составе разделов проектной документации и требованиях к их содержанию». На данном этапе с Заказчиком согласовываются все стоимости оборудования и материалов.

Изготовление, сборка и поставка оборудования и материалов на объект

Подрядчик изготавливает и поставляет на место монтажа все оборудование и материалы.

Строительно-монтажные работы

Монтаж технологического оборудования, здания, земляные работы, устройство фундаментов, иловых, песковых площадок, площадок складирования реагентов, административно-бытового корпуса, оснащение лаборатории.

Очистные сооружения
Очистные сооружения
Очистные сооружения

 

Наладка и запуск установки очистных сооружений

На завершающем этапе  производится гидроиспытание на герметичность. Затем Подрядчик приступает к самим пуско-наладочным работам на сточных водах, наращиванию активной биомассы в теплых период, реагентной обработке стоков, проведению исследований стоков согласно графику временного лабораторного контроля.

Вывод очистных сооружений на рабочий режим

Заключительный этап - вывод на рабочий режим и поддержание данного режима в течение длительного времени, обучение эксплуатационного персонала. 

Выбор производителя очистных сооружений

В данный момент на рынке ОС представлено огромное количество компаний, предлагающих свои услугу в области очистки. Казалось бы, большая конкуренция может дать значительную свободу выбора Заказчику, при прочих равных условиях. Однако не все компании предлагают одинаковый продукт и выполняют весь спектр работ при анонсировании в рекламе «Строительство биологических очистных сооружений»:

 

Компания Инжиниринг очистных сооружений Производство очистных сооружений Строительство очистных сооружений Септики
Агростройсервис        
Биокси        
Векса        
Евробион        
Топас        
Флотенк        
Хеликс        
Эколайн        
Эколос        
Экос        
Экосистема        
Юнилос        

Реализация грамотного предложения производителей при правильной эксплуатации будет обеспечивать требуемое качество очистки. При этом обязательно соблюдение баланса между капитальными затратами и последующими эксплуатационными издержками.

Многие поставщики в наше время предлагают новейшие биологические технологии, которые позволяют чистить очень дешево и качественно. Однако дешево и качественно не получится, так как для достижения «жестких» норм РФ по качеству очищенной воды в технологии должны быть реализованы все биохимические процессы (окисление органики, нитрификация, денитрификация, удаление фосфора). Биологическая очистка основана на способности микроорганизмов разлагать загрязняющие вещества. И здесь никакие «сверхновые» способы не применимы, вода для достижения полной чистоты проходит все этапы.

Советуем Вам, рассматривая различные ТКП, подозрительно отнестись к низким эксплуатационным и капитальным затратам и попросить внятного объяснения с точки зрения расчетов технологии. Специально заниженные объемы реакторов не позволяют достигать требуемого качества, как и заниженные параметры дополнительных устройств(УФ-дезинфекции, обезвоживателей, воздуходувок, насосов), хотя по цене такие ТКП могут выглядеть очень привлекательно.

Подобрать
ОЧИСТНЫЕ СООРУЖЕНИЯ

Проектирование очистных сооружений

После выбора производителя  в соответствии с вышеизложенными критериями и предоставления всей необходимой исходной документации можно начинать проектирование  и согласовывать техническое задание.

Проектирование  - это процесс разработки документации, необходимой и достаточной для строительства биологических ОС.

Проектная документация разрабатывается согласно 87 постановления правительства Российской Федерации,  рабочая документация в соответствии  с ГОСТами и строительными нормами  на соответствующие системы.

Строительство очистных сооружений

Здесь можно выделить несколько этапов:

  • Согласование технического задания на проектирование по предоставленным Заказчиком исходных данных и разрешительной документации: топосъемка местности, геологические изыскания, технические условия на водоснабжение, водоотведение, теплоснабжение, электроснабжение, сети связи, план существующих и проектируемых сетей инженерных коммуникаций, точки сброса согласованные с территориальным отделом Роспотребнадзора, и прочие документы, указанные в техническом задании на проектирование.
  • Разработка проектной документации согласно постановления No87 правительства Российской Федерации.
  • Разработка рабочей документации  для строительства объекта капитального строительства на основании требований ГОСТ и других норм.

Экспертиза проекта

Заключительным этапом проектирования является экспертиза: государственная или коммерческая.

Сам процесс, представляет собой проверку проектно-сметной документации (ПСД) экспертами, на соответствие техническому заданию и действующим нормам и правилам.

В случае наличия в финансировании строительства объекта федеральных или муниципальных денежных средств, то прохождение экспертизы ПСД в госорганах обязательно.

При частном финансировании, выбор прохождения государственной или коммерческой экспертизы ПСД остается за Заказчиком.

Подбор оборудования очистных сооружений

Подбор осуществляется группой инженерной подготовки в течение определенного времени после получения запроса.

Оборудование для ОС рассчитывается экспертной группой в зависимости от производительности и характеристики стоков, отрасли производства, необходимой степени чистоты.

Расчет каждой единицы оборудования производится по формулам и данным, указанным в соответствующих рекомендуемых литературных источниках либо по программам математического моделирования процесса.

В проекте желательно применять типовые сооружения, в этом случае геометрические размеры известны и расчёт сводится к определению скоростей, уровней и продолжительности пребывания воды.

Очистные сооружения
Очистные сооружения
Очистные сооружения

Очистные установки рассчитываются в следующем порядке:

  • расчет ведеться по ходу воды: решётки, песколовки, водоизмерительные лотки, отстойники, биология, вторичные отстойники, дезинфекторы (смеситель, установки УФ-дезинфекции), выпуск (одновременно рассчитываются и коммуникации лотки, трубы, дюкеры, водосливы)
  • оборудование для обработки осадка: илоуплотнители, метантенки, иловые площадки или установки для механического обезвоживания осадка и термической сушки
  • воздуховоды, подающие сжатый воздух в аэротенки, и производится подбор воздуходувок

Если выбран вариант почвенной очистки, то соответственно рассчитываются площадь полей орошения или фильтрации, оросительные трубопроводы и каналы, при необходимости дренажная сеть, станции перекачки.

При использовании типовых проектов  фактические расходы воды могут не совпадать с предусмотренными в типовом проекте. Поэтому типовые ОС следует подбирать по ближайшей большей производительности, при этом скорость движения сточной жидкости в каналах, трубах, и лотках должна быть не менее самоочищающей.

Все результаты расчётов станции следует помещать в таблицы. Это даёт возможность наглядно сопоставить характерные данные, оценить правильность выбранного решения.

Иногда требуемое качество на выходе может быть достигнуто при применении различных технологических схем очистки. В этих случаях схему выбирают на основе технико-экономического сравнения вариантов.

В соответствии с принятой итоговой схемой водоотведения для каждого комплекса, начиная с индивидуальных ЛОС, разрабатывается принципиальная схема технологических процессов от места поступления загрязненных стоков до выпуска очищенных стоков.

Схема очистных сооружений

Разработанная и рассчитанная технологами схема закладывается в проект.

 Строительство очистных сооружений

В большинстве своем, принципиальная технологическая схема ОС в состоит из следующих стадий и оборудования:

  • канализационной насосной станции с устройством задержания грубых отбросов, при неравномерности поступления стоков необходимо устройство резервуара усреднителя пиковых нагрузок
  • песколовки для задержания песка и крупных взвесей
  • оборудование биологической очистки (анаэробы для удаления фосфора, аэробные ёмкости- циркуляционный аэротенк с денитри-нитрификацией для очистки сточных вод от органических загрязнений и азота
  • вторичные отстойники, песчаные фильтры, установка для обеззараживания воды ультрафиолетовым излучением
  • установки по уплотнению смеси осадков и избыточного активного ила
  • механическое обезвоживание
  • сбор осадков на площадке хранения
  • вывоз задержанных крупных отбросов на полигон ТБО

После разработки технологической схемы и согласования ее с заказчиком поставщик приступает к изготовлению оборудования.

Производство очистных сооружений

Процесс изготовления оборудования должен проходить под постоянным производственным контролем. Все первичные испытания и обкатка проводятся на производстве в соответствии с ГОСТ.

Корпуса блоков  и КНС могут изготавливаться из металла, стеклопластика, полипропилена или полиэтилена. Каждый из этих материалов имеет ряд особенностей и применяется в зависимости от производительности установки, местных условий и требований Заказчика.

При изготовлении биологических ОС в емкостных блоках устанавливаются узлы аэрации и циркуляции активного ила, технологическая загрузка. Технологические узлы, изготавливаемые из стеклопластика, имеют срок службы до 50 лет.

При изготовлении ливневых очистных в емкостных блоках устанавливаются полимерные нефте- и пескоотделители, которые не требуют замены, а также кассеты с фильтровальной коалесцирующей и сорбционной загрузкой.

Контейнерный тип - изготавливаtтся в виде утепленных боксов, имеющих системы отопления, вентиляции и освещения, полностью укомплектованных.

Поставляются шкафы управления, щиты сигнализации и тп. Контроллеры, устанавливаемые в системах управления, имеют возможность программирования для различных функций и задач в зависимости от требований эксплуатации.

Чаще всего подрядчик сам комплектует и поставляет узлами энергосиловое оборудование (насосы, компрессоры, УФ-установки и др.).

Однако не всегда выгодно с точки зрения технико-экономических показателей строительство полностью новых очистных сооружений, если есть существующие. Чаще всего проводят их обследование и по его итогам максимально применяют существующее оборудование для уменьшения капитальных затрат.

Реконструкция очистных сооружений

При реконструкции невозможно применение типовых решения, которые обычно применяются при проектировании. Реконструкция - процесс творческий, требующий неординарных решений, экономической и экологической оценки принятых вариантов.

 Очистные сооружения

Очистные сооружения
Очистные сооружения

Основной её принцип - снижение капитальных вложений в новое строительство и максимальное использование  существующей инженерии.

Внедрение современных методов очистки сточных вод при реконструкции, требует длительных и сложных предварительных исследований, анализа существующей ситуации и режима работы.

Обследование и мониторинг работы ОС являются отправной точкой для разработки технико-экономического обоснования реконструкции (или нового строительства), выдачи рекомендаций по применению тех или иных технико-экономических и технологических решений, предпроектной и проектной работе.

По результатам проведенного обследования выдаются следующие возможные технические решения по реконструкции:

  • замена аэрационных систем
  • реконструкция или переоборудование узлов систем очистки сточных вод
  • замена воздуходувок и насосов на менее энергоемкие
  • ремонтно-восстановительные работы строительных конструкций
  • монтаж трубопроводной обвязки и эрлифтов и др.

После изготовления оборудования согласно ТХ составляется проект производства работ и график монтажа.

Монтаж очистных сооружений

Для эффективного функционирования комплекса ОС, в первую очередь, требуется выполнить их грамотный монтаж.

Очистные сооружения

Очистные сооружения
Очистные сооружения

Существует несколько вариантов выполнения монтажа:

  • Самостоятельный монтаж силами Заказчика

Если в штате Заказчика есть специалисты, обладающие достаточными техническими знаниями, то его он может провести собственными силами.

  •  Шеф-монтаж

Поставщик оборудования командирует на площадку строительства своего специалиста, под руководством которого, бригада рабочих Заказчика производит монтаж оборудования.

  • «Под ключ»

Данный вариант является наиболее затратным для Заказчика, но в другой стороны наименее хлопотным и самым оптимальным. Поставщик осуществляет монтаж очистных сооружений полностью собственными силами и несет ответственность перед Заказчиком за сроки, объемы и качество на всех этапах строительства.

Заказчик вправе выбрать любой из вариантов исходя из своих финансовых и трудовых ресурсов. Но как показывает практика, при заказе полного комплекса работ у поставщика, проблем с дальнейшей эксплуатацией ОС, связанной с ошибками монтажа, удается избежать.

После завершенных строительно-монтажных работ оборудование необходимо наладить для достижения проектных показателей.

Для этого, во-первых, инженер, разработавший технологию, проверяет правильность и исправность оборудования, составляет перечень недоделок и дефектов для устранения перед началом пуска.

Во – вторых, после устранения всех недоделок и дефектов приступает к комплексному опробованию на чистой воде. Далее после успешного опробования можно приступать к пуско-наладочным работам на рабочей среде.

Пусконаладочные работы очистных сооружений

Обычно к пусконаладке приступают после того, как отдельные части или весь объект предъявлены генеральным подрядчиком к приёмке рабочей приёмочной комиссии и составлен акт их приёмки для комплексного испытания и наладки.

Первый этап проведения наладки - составление детального пооперационного плана мероприятий по каждому сооружению, технологическому процессу и всему комплексу. План должен отражать последовательность выполнения операций, сроки их проведения и содержать перечень необходимых для проведения работ материалов, механизмов, реактивов, инструментов, инвентаря и т.п.

В ходе пусконаладки устанавливаются и сравниваются с проектными технологические параметры работы; режимы функионирования регулирующей и контрольно-измерительной аппаратуры, дозаторов, расходомеров, уровнемеров, регуляторов расхода и т.п. дозы реагентов, последовательность их ввода и т.д.

В подготовительный период, а также в период пусконаладочных работ инженерно-технический персонал станции совместно с представителями Подрядчика составляют инструкции по технической эксплуатации и должностные инструкции по каждому рабочему месту, устанавливают режимы работы, проверяют функионирование станции по расчетным и аварийным режимам, условиям сброса и обработки промывных вод.

Второй этап пусконаладки - заключается в опробовании ОС при различных нагрузках по расходу стоков: расчетной (по проекту) для определения фактической эффективности очистки при таком расходе, при котором сооружение обеспечивает проектную степень очистки; форсированной при расходе в 1,5-2 раза больше расчётного (для выявления эффективности очистки при перегрузках или интенсификации).

Все материалы, характеризующие количество, состав и режимы сброса в водоемы, а также расчетные данные, предусматривающие необходимую степень обработки этих вод, согласование соответствующими организациями, представляются проектными организациями.

Очистные сооружения
Очистные сооружения
Очистные сооружения

Второй этап пусконаладочных работ - заключается в опробовании очистных сооружений при различных нагрузках по расходу воды: расчётной (по проекту) для определения фактической эффективности очистки при таком расходе, при котором сооружение обеспечивает проектную степень очистки; форсированной при расходе в 1,5-2 раза больше расчётного (для выявления эффективности очистки при перегрузках или интенсификации).

Все материалы, характеризующие количество, состав и режимы сброса сточных вод в водоемы, а также расчетные данные, предусматривающие необходимую степень обработки этих вод, согласование соответствующими организациями, представляются проектными организациями.

На очистных сооружениях должна вестись следующая отчетность:

  • общий журнал работы  с ежедневной записью
  • общего количества обработанной воды
  • воды, израсходованной на собственные нужды
  • количества израсходованных реагентов и их доз
  • сооружений и оборудования находящихся в работе, чистке, ремонте, проведенных ППО и ППР
  • журнал анализов с ежедневной записью результатов и складской журнал

Обеспечение нормальных условий эксплуатации в первую очередь зависит от соблюдения технологичеcкoгo режима. В связи с этим на передний план выдвигаются четкий учет расходования, сброса, утилизации и ликвидации материалов и peaгeнтoвн а производстве, что отражено в паспорте водного хозяйства.

Химико-технологический контроль тесно увязан с автоматизацией работы и оснащенностью контрольно-измерительной аппаратурой, постоянно изменяется и совершенствуется. Руководствуясь унифицированными методами анализа стоков, возможно, составить примерный обязательный (для составления водно-массовых балансов) перечень показателей состава исходных, частично или полностью очищенных.

Показатели физических и органолептических свойств: температура; мутность; окраска по разбавлению; запах. Показатели санитарно-химической оценки состава стоков: рН воды общее содержание примесей, в том числе минеральных; концентрация взвешенных веществ, в том числе минеральных; сухой остаток (содержание примесей в фильтрованной пробе), в том числе минерального характера; ХПК бихроматное; БПК полное; соединения азота (общего, аммонийного,азота,нитритов и нитратов) соединения фосфора (общего, минерального).

После вывода ОС на рабочий режим, а именно достижение проектных показателей в течение определенного времени, объект передается эксплуатирующей организации, от которой во многом в дальнейшем зависит качество очистки и работа оборудования. К работе  допускается персонал, прошедший инструктаж по работе с оборудованием.

Сотрудникам эксплуатирующей организации передается технологический регламент и программа ПНР.

Эксплуатация очистных сооружений

Эксплуатация  проводится в соответствии с «Правилами технической эксплуатации водопроводов и канализации», а также «Санитарными правилами устройства и эксплуатации сооружений по очистке сточных вод», утвержденными Государственной санитарной инспекцией РФ.

Успешная работа сооружений очистки  невозможна без правильного проведения технологического контроля. Технологический контроль  заключается в организации количественного и качественного учёта параметров технологических процессов очистки  и обработки образующихся в процессе осадков.

Правильная эксплуатация  требует измерения количества стоков, поступающих на станцию и распределения по потокам; количества задерживаемых на решётках отбросов, выгружаемых песка из песколовок и осадка из первичных отстойников; количества рециркулирующего (возвратного), избыточного неуплотнённого активного ила; количества воздуха, поступающего на биологию.

Нормальная эксплуатация  должна обеспечить надежную очистку сточной воды перед сбросом ее в водоем, осуществляется она организацией соответствующего ухода, контроля и учета. Причины, нарушающие технологический режим : перегрузка ; неравномерность поступления стоков, их концентрации, залповость; нарушение в системе электроснабжения; нарушение правил технической эксплуатации. Обслуживающий персонал должен хорошо знать характеристику сточных вод, количество загрязнений, требования к степени очистки, технологическую схему, уметь управлять технологическими процессами

Городское канализационное хозяйство выступает в качестве основной организации, принимающей на отведение и очистку хозяйственно-бытовые СВ и несущей всю полноту ответственности за сброс очищенной воды в водоемы. Такой принцип устанавливают «Правила приема сточных вод в системы канализации населенных пунктов».

Для обеспечения нормальной эксплуатации очистных канализационных сооружений необходимо: составить технологический паспорт, в котором должна быть указана проектная производительность, технические данные, предельные нагрузки и оптимальный режим работы; регулярно вести наблюдения за количеством поступающей сточной воды и загрязнений; организовать регулярный контроль за работой путем регистрации количества поступающих стоков за сутки и по часам суток.

Для определения эффективности, не реже одного раза в день производятся химические и бактериологические анализы отобранных среднесуточных проб перед каждой стадией очистки и после него. Пробы для анализов поступающих и очищенных стоков должны забираться через определенные интервалы в течение суток с замером температуры. Результаты анализов  должны записываться в журнал учета эффективности работы.

Эффективность эксплуатации ОС во многом зависит от качества выполнения пусконаладочных работ. При их проведении всегда необходимо учитывать специфику данного объекта. Труд наладочного и эксплуатационного персонала требует творческого отношения, заключающегося в поисках нового решения, оптимального для данных условий, так как иногда даже самые прогрессивные решения не дают желаемого результата, и если не учитывать особенности конкретного объекта и не обновляются средства и методы наладки и эксплуатации.

Автор: ООО "НПО "Агростройсервис"
Дата публикации: 17.01.2017

Заказать обратный звонок

Введите свои контактные данные и наши менеджеры вам перезвонят!
Мы работаем в будни с 8.00 до 17.00.

Заказать оборудование

Укажите свои контактные данные и предмет запроса, и наши специалисты свяжутся с Вами в ближайшее время!

Отправить сообщение

Укажите свои контактные данные и предмет запроса, и наши специалисты свяжутся с Вами в ближайшее время.