Диссертация (1141490), страница 14
Текст из файла (страница 14)
Для эксплуатации сооружений в накрывнойкрышкемонтируютсягорловины,черезкоторыеможноосуществлятьнаблюдение за работой сооружений и выполнять требуемые технологическиеоперации. Монтаж горловин позволяет иметь доступ ко всем технологическимузлам и оборудованию, регулировать работу системы аэрации, отбиратьтребуемые пробы. Пример выполнения горловин и визуализация внутреннегопространства представлены на рисунках 5.7 и 5.8.117БиореакторТонкослойный отстойникБиореактор и тонкослойныйотстойникРисунок 5.7 – Технологические горловины для обслуживания КОС118Приемная камера с ситомБиореактор с регулировкой аэрацииЕмкость с коагулянтом и аэробная зонаТонкослойный отстойник и аэробная зонаРисунок 5.8 – Вид работающих КОС 130 м3/сут через горловины1195.3.
Опыт эксплуатации контактных биореакторов с петельнойзагрузкойПосле замены ершовой загрузки на разработанную полимерную петельнуюзагрузкуувеличиласьисследованныхэффективностьочистныхсооруженийочисткисинадежностькапельнымиработыбиофильтрамииконтактными биореакторами, а также увеличился их срок службы. В петельнойзагрузке нет металлических частей и все части разработанной биозагрузки,включая каркасы торов, выполнены из коррозионно-стойкого материала –полипропилена.
Также надо отметить, что в отличие от ершовой загрузки, вкоторой полипропиленоваящетинабылаустановленаввидеотрезков,скрепленных металлическим сердечником, в новой загрузке полипропиленоваянить имеет непрерывную структуру. В результате такого технологическогорешения, полностью предотвращено выпадение полипропиленовых лесок инитей, сохраняется объемная форма биологической загрузки и полностьюотсутствует коррозия.В результате замены биозагрузки на новую полностью полимернуюпетельную удалось решить все вышеперечисленные проблемы.Работаисследованных объектов стабильна,обеспечиваетсявысокаяэффективность очистки по органическим веществам и биогенным соединениям.Проанализирована эффективность очистки на 4 очистных сооружениях поХПК, БПК, азотной группе и фосфатам.
Отмечена высокая эффективностьочистки по органическим веществам и азоту. Достижение нормативов пофосфатам возможно при дозировании коагулянта, что также позволяет сократитьвынос биопленки и взвешенных веществ.Данные лабораторного анализа некоторых станций приведены в таблице5.1.120Таблица 5.1Результаты работы КОС с петельной загрузкойПоказательI – КБ 20 Милохово,Смоленская обл.II – КБ 120,Фонтенбло,Московская обл.ВходВыходВходВыходВВ, мг/л706200ХПК, мгО/л15219БПК5, мгО2/л84Аммоний-ион, мг/лIII – БФ 1,0, Сеньково,Московская обл.IV – БФ (+К) 1,0,НобосибирскВходВыходВходВыход155549,47382,8278459013648211,91480,534523074,2310,319,63,6742,41900,15Нитриты, мг/л0,170,060,440,40,020,050,020,03Нитраты, мг/л0,5321110,60,570,2322,1Фосфаты, мг/л4,51,21,5816,95,813,81,26Примечание *: КБ – КОС с контактными биореакторами, БФ – КОС с биофильтрами, «+К» - с дозированием коагулянта,цифровой индекс, например, 260 – производительность, м3/сут121Выводы по главе 51.
Предлагаемая взамен ершовой загрузка петельная не подверженакоррозии и разрушению, что было подтверждено длительной эксплуатацией.Также на загрузке развивается устойчивый слой биопленки, технологическиустойчивый к колебанию гидравлической и массовой нагрузки на сооружения.2.
Разработана технологическая и компоновочная схема биологическихочистных сооружений с петельной загрузкой, применимая для биологическойочистки малых объемов сточных вод. Многократная внутренняя рециркуляция(R= 400 - 500%) позволяет снизить влияние изменяющейся нагрузки, характернойдля малых объектов.3. Применение разработанного контактного биореактора с петельнойзагрузкойвпилотныхочистныхсооруженияхподтвердилостабильнуюэффективность очистки по органическим веществам и азоту.
Эффективностьочистки по ХПК составляет 97,4 %, по БПК5 – 99,2 %, по азоту аммонийному –90,6 %.122ГЛАВА 6. ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРИМЕНЕНИЯРАЗРАБОТАННОЙ ПЕТЕЛЬНОЙ БИОЗАГРУЗКИРасчет стоимости разработанного контактного биореактора с петельнойзагрузкой в зависимости от суточной производительности приведен на рисунке6.1.Рисунок 6.1 – Стоимость КОС с контактными биореакторами удельно на м3суточной производительности.При производительности КОС менее 45 м3/сут имеет место возрастаниеудельной стоимости очистных сооружений в пересчете на 1 м3/сут по ихпроизводительности. При производительности 45 м3/сут и более данныйпоказатель не изменяется и равен 52 тыс.руб/м3.
По результатам внедренияразработанной биозагрузки, удалось снизить стоимость материалов, необходимыхдля производства КОС с величиной БПК5 в поступающих сточных водах выше350 мгО2/л до 26% от начальной стоимости.По результатам внедрения разработанной биологической загрузки удалосьполучить следующую экономию на эксплуатации КОС:123• на замене кассет с ершовой загрузкой (материалах и работе);• на экономии от выхода из строя насосного оборудования (стоимостиоборудования и работе по его замене);• на плате за негативное воздействие на окружающую среду.По регламентуобслуживанияисследованных КОСсконтактнымибиореакторами применяемые кассеты ершовой биозагрузки необходимо менятькаждые 5 лет или во время полного технологического обслуживания.Необходимость замены обусловлена коррозией металлического сердечника,который скрепляет между собой полипропиленовую леску.
Находясь в воде,ершовая загрузка обрастает биомассой, и поскольку биопленка имеет плотностьблизкую к плотности воды, то нагрузка на каркас загрузки в погруженномсостоянии невелика. В момент обслуживания и опорожнения биореактора,нагрузка на каркас биозагрузки существенно увеличивается и изношенныйметаллическийсердечникершовойзагрузкиразрушается.Разработаннаяпетельная биозагрузка лишена данного недостатка, поскольку в качественесущего элемента выступает полый цилиндр, сформованный из коррозионностойкого полиэтилена.Жизненный цикл эксплуатации разработанных КОС составляет минимально50 лет.
В течение срока эксплуатации ершовая загрузка по регламенту должнабыть заменена один раз в пять лет, что за минимальный срок эксплуатации 50 летсоставляет 10 раз. Экономия заключается в стоимости материалов, а именноновых кассет биозагрузки (каждая кассета имеет стоимость 5300 руб./шт.) истоимости услуг по замене загрузки (замена одной кассеты оценивается в 1250руб./шт.).
В расчетах учтено увеличение стоимости работ и материалов, приняткоэффициент ежегодного увеличения стоимости 1,04. В таблице 6.1 приведенавеличина стоимости замены ершовой загрузки и экономии от отсутствиянеобходимостисооружений.заменывзависимостиотсуточнойпроизводительности124Таблица 6.1Экономия на обслуживании КОС с контактными биореакторамиQсут,м3/сутСтоимостьКОС,тыс. руб.Кол-вокассет*Экономия, тыс.рубМатериалыРаботыИтоговая экономияСумма,Доля оттыс.
руб. стоимости КОС898,5206%1123,1226%1347,7245%1572,3263%2246,2187%2695,4193%3144,7191%4043,2219%4492,4225%4941,6230%5840,1249%6289,4242%6738,6236%7637,1245%8086,3239%8984,8247%9434,1242%9883,3238%10781,8244%11231,0240%11680,3236%12578,7242%13926,5243%14824,9238%16172,7239%17520,4241%18868,1242%19766,6238%21114,3239%22462,0240%23809,7241%25157,5242%727,0171,54437908,8214,354981090,5257,265491272,3300,175981817,5428,71012002181,0514,41214002544,6600,11416503271,6771,61818503635,1857,3202000223998,6943,121504725,61114,52623505089,11200,32826005452,61286,03028606179,61457,53431206543,11543,23633807270,21714,74036407633,71800,44239007997,21886,14441608724,22057,64844209087,72143,35046809451,22229,15249405610178,22400,5520011268,72657,762572011995,72829,266624013086,33086,472676014176,83343,678728015267,33600,884780015994,33772,28883209417084,94029,4884018175,44286,6100936019265,94543,8106988011220356,44801,010400Примечания: * – количество заменяемых кассет ершовой загрузки.468101520253035404550556065707580859095100110120130140150160170180190200125По результатам внедрения новой петельной полимерной загрузки экономиянаобслуживании в течениежизненного циклаэксплуатации очистныхсооружений составила от 187% до 263% от первоначальной стоимости очистныхсооружений.
Затраты на замену загрузки будут соответствовать величиненачальной стоимость сооружений уже при эксплуатации в течение 30-40 лет, этозначительно увеличивает эксплуатационные затраты и себестоимость очисткисточных вод и является значительным ограничивающим фактором в малыхнаселенных пунктах.Повышение эффективности очистки приводит к снижению платежей засброс загрязняющих веществ.
Защита насосов от выпадающей щетины ершовойзагрузки даёт экономию на обслуживании КОС, ремонте и замене насосногооборудования.Следующейсущественнойэкономией,полученнойотвнедренияразработанной биозагрузки, стало сокращение конструкционных размеровбиореактора. Разработанная биозагрузка имеет более высокую удельную пообъему окислительную способность. Эти свойства определяются более развитойконтактной поверхностью биозагрузки со сточными водами, что обуславливаетболее эффективный массоперенос и, как следствие, эффективную работубиомассы, сформированной на биозагрузке.Изисследовательской частиследует,что разработаннаяпетельнаябиозагрузка позволяет сформировать в среднем в 5 раз больший удельный весбиомассы, чем ершовая загрузка. Такие параметры разработанной биозагрузкипозволяют конструировать биореакторы с иммобилизованным биоценозом до 2,5раз меньшего объема при той же окислительной мощности и допустимой нагрузкепо органическим веществам на биоценоз.Надо отметить, что не всегда удается реализовать этот потенциал приконструировании КОС для очистки хозяйственно-бытовых сточных вод, так какгидравлическая нагрузка на биореактор является превалирующим фактором приопределенииразмера,нежелиокислительнаяспособность.Врезультатегидравлическое время пребывания в реакторе и определяет требуемый объем126биореактора.
Однако, при проектировании КОС для сточных вод с высокойнагрузкой по БПК, актуальность уменьшения объема биореактора существенноувеличивается.В последние годы в мире установилась устойчивая тенденция ксокращению промышленного и хозяйственно-бытового водопотребления, чтохарактерно и для РФ. Это приводит к увеличению концентраций загрязняющихвеществ в сточных водах. Так, например, в Германии величина БПК5 доходит вмуниципальных сточных водах до 800 мг/л. В данном разрезе перспективнымвидитсяприменениеразработаннойбиозагрузкидлямодернизациисуществующих КОС с целью повышения окислительной способности аэротенкови биореакторов.По мере увеличения концентрации биоразлагаемых загрязнений в сточныхводах и приближению их к уровню 800 мг/л объем конструируемыхбиореакторов, использующих иммобилизованный биоценоз с закреплением наершовой загрузке, может быть сокращен до 2,5 раз.СовременныеКОСизготавливаютсяиз дорогостоящих полимерныхматериалов и поэтому снижение материалоемкости конструкций в денежномвыражении имеет весьма существенное значение.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
