Установки для обеззараживания очищенных сточных вод с использованием прямого электролиза

5.8. Обеззараживание воды прямым электролизом является разновидностью хлорирования. Сущность метода обеззараживания воды прямым электролизом состоит в том, что под действием электрического тока из хлоридов, находящихся в самой обрабатываемой воде, образуется в основном «активный хлор», который и обеззараживает воду непосредственно в потоке.

Установки типа «Каскад» предназначены для обеззараживания очищенных сточных вод. Она представляет собой открытую электролитическую ванну с расположенным в ней пакетом электродов. Ванна установлена на подставке. Пакет электродов состоит из чередующихся окисно-рутениевых анодов и титановых катодов.

Сточная вода поступает в установку через патрубок, протекает в межэлектродном пространстве и отводится. Для предупреждения поступления в электролизер активного ила или других крупных частиц загрязнений, выносимых иногда потоком воды из очистных сооружений, на входе рекомендуется устанавливать сетку с размерами ячеек 2-3 мм.

При обрастании катодов отложениями солей жесткости пакет электродов опускается на 15-20 мм в бачок с 3-5 %-ным раствором соляной кислоты. Допускается залив кислоты непосредственно в электролизер после его опорожнения через сливной патрубок.

В тех случаях, когда очищенная сточная вода отводится не по трубопроводу, а по какому-либо специальному лотку или каналу, пакет электродов может устанавливаться непосредственно в нем. Пакет электродов должен быть погружен выводу на глубину 200 мм. Не допускается контакт пакета с лотком, изготовленным из токопроводящего материала. Установка «Каскад» имеет следующую характеристику:

Производительность, м³/ч 2-2,5

Номинальная мощность, кВт 5,8

Напряжение питания, В 380±10 %

Рабочее напряжение на электродах, В 6-12

Рабочий ток, А не более 30

Размеры, мм:

блока обеззараживания 620368785

выпрямителя переменного тока 8704801662

Установка выпускается заводом «Коммунмаш».

Монтаж блока электропитания следует производить в помещении согласно электрической схеме и «Правилам устройства электроустановок».-М.: Атомиздат, 1980 г.

С целью снижения падения напряжения в соединительных кабелях расстояние между выпрямителем переменного тока и электролизером должно быть по возможности минимальным. Место расположения установок обусловлено сущностью метода. Они должны всегда располагаться перед контактными емкостями, которые так же, как и в случае обычного хлорирования, позволяют обеспечивать необходимое время контакта обеззараживающих реагентов с обрабатываемой водой. Возможные варианты компоновок электролизных установок разработаны институтом «Гипрокоммунводоканал».

6. Совместная обработка сточных вод и осадков водопроводных станции

Сброс осадков водопроводных станций в городскую канализацию

6.1. Сброс водопроводного осадка включает: мероприятия по усреднению водопроводного осадка на водопроводных станциях, проверку пропускной способности канализационных сетей, проверочные расчеты сооружений и систем канализационных очистных сооружений.

Мероприятия по усреднению водопроводного осадка на водопроводных станциях

6.2. Для усреднения сброса водопроводного осадка в городскую канализацию на водопроводных очистных сооружениях следует предусмотреть непрерывное удаление осадка из отстойников или резервуар-усреднитель для равномерного сброса осадка в течение суток на канализационные очистные сооружения или их сочетания. Емкость резервуара-усреднителя рассчитывается в каждом конкретном случае в зависимости от сезонного режима образования водопроводного осадка.

Проверка пропускной способности канализационных сетей

6.3. Осадок водопроводных станций может транспортироваться автотранспортом, по самостоятельному трубопроводу или по канализационным сетям на очистные сооружения канализации. Канализационные сети должны быть рассчитаны с учетом транспортирования по ним водопроводного осадка. На основании экспериментальных исследований установлено, что при прохождении водопроводного осадка по канализационным сетям не происходит его осаждение в трубопроводах, если скорость движения сточных вод в них равна или выше самоочищающей.

Проверочные расчеты сооружений и систем канализации

6.4. Добавление водопроводного осадка с дозой до 100 мг/л не требует изменений или дополнений в схеме механической и биологической очистки сточных вод для следующих сооружений: приемная камера, решетки, песколовки, первичные и вторичные отстойники, контактные резервуары.

Проверочному расчету подлежат: аэротенки; уплотнители избыточного активного ила; метантенки; иловые площадки или комплекс сооружений по механическому обезвоживанию и термической сушки осадка; системы транспортирования сырого осадка первичных отстойников (трубопроводы, насосные станции); системы транспортирования активного ила (трубопроводы, насосные станции); системы транспортирования сброженного осадка на иловые карты (трубопроводы, насосные станции); системы трубопроводов и насосных станций комплекса сооружений по механическому обезвоживанию и термической сушке осадка.

При сбросе осадка водопроводных станций в городскую канализацию, за величину дозы водопроводного осадка (Д_во, г/м³, мг/л) принимается отношение количества сбрасываемого водопроводного осадка, г/сут (по сухой массе) к производительности канализационных очистных сооружений, м³/сут.

Аэротенки

6.5. Период аэрации t_aim, ч, в аэротенках, прирост активного ила P_i, мг/л, удельный расход воздуха q_air, м³/м³, определяются по формулам:

; (163)

(164)

(165)

где К - коэффициент снижения БПК в первичных отстойниках принимается для высокоцветных маломутных вод (Ц = 60, ±10 %; М = 4 мг/л, ±10%) - 0,29*; для малоцветных средней мутности вод (Ц = 16°, ±10%; М = 12 мг/л, ±10%) - 0,043*;

* Во всех остальных случаях коэффициент снижения БПК в первичных отстойниках определяется экспериментально.

Д_во - доза водопроводного осадка, мг/л; 0,2 - количество водопроводного осадка, выносимого из первичных отстойников (доли единицы).

Уплотнители избыточного ила

6.6. 20 % добавляемого водопроводного осадка (по сухой массе) переходит в активный ил аэротенков, соответственно этому распределению увеличивается количество активного ила, направляемого в илоуплотнители. Расчет илоуплотнителей следует проводить в соответствии с указаниями СНиП 2.04.03-85.

Метантенки

6.7. В процессе очистки сточных вод 80 % сухой массы водопроводного осадка трансформируется в сырой осадок первичных отстойников и 20 % в избыточный активный ил аэротенков без изменения их влажности. При этом зольность сырого осадка возрастает пропорционально дозе и зольности водопроводного осадка, зольность активного ила практически не меняется. При таком распределении осадков расчет метантенков проводится в соответствии с СНиП 2.04.03-85 для условий термофильного процесса. При увеличении объема метантенков на величину добавляемой дозы водопроводного осадка процент распада беззольного вещества и выход газа (м/кг) загруженного беззольного вещества практически не изменяется.

При совместной обработке осадков в метантенках. щелочная среда, необходимая для процесса термофильного сбраживания, не нарушается, удельное сопротивление (производительность вакуум-фильтров) сброженных осадков не изменяется.

Иловые площадки или комплекс сооружений по механическому обезвоживанию и термической сушке осадков

6.8. Расчет площади иловых карт проводится в соответствии с СНиП 2.04.03-85.

Добавление водопроводного осадка не требует изменений или дополнений в схеме комплекса сооружений по механическому обезвоживанию и термической сушке осадков. Проверочному расчету подлежат следующие сооружения: камера промывки уплотненного сброженного осадка, уплотнители промытого сброженного осадка, вакуум-фильтры: фильтр-прессы или центрифуги, реагентное хозяйство, сооружения по термической сушке осадков.

Объем камеры промывки уплотненного сброженного осадка и уплотнителей промытого осадка рассчитывается в соответствии с СНиП 2.04.03-85 с учетом увеличения количества сброженного осадка.

Количество реагентов, фильтр-прессов, вакуум-фильтров, центрифуг и сушилок, рассчитывается согласно СНиП 2.04.03-85 с учетом сухой массы добавленного водопроводного осадка.

6.9. Расчет трубопроводов сырого осадка, избыточного активного ила, сброженного осадка и насосных станций перекачки производится с учетом добавления водопроводного осадка.

6.10. Водопроводные осадки, образующиеся при коагулировании сернокислым алюминием высокоцветных маломутных вод (Ц = 60°, ±10%; М = 4 мг/л, ±10%), могут быть использованы в качестве реагентов для удаления из сточных вод соединений фосфора. Для достижения 90 %-ного эффекта удаления (при начальной концентрации фосфатов РО, равной 6,5 мг/л) доза водопроводного осадка должна быть не менее 100 мг/л по сухой массе на один литр сточной воды. Во всех остальных случаях эффект удаления фосфатов из сточных вод определяется экспериментально.