OPIS TECHNOLOGICZNY OCZYSZCZALNI
Celem projektu było zaprojektowanie dużej oczyszczalni ścieków dla Qśrd = 25600 [m3/d]. Ścieki w postaci mieszaniny ścieków bytowo - gospodarczych, przemysłowych i wód opadowych dopływają do oczyszczalni systemem kanalizacji ogólnospławnej. Oczyszczalnia jest zlokalizowana na obszarze o powierzchni około 14 [ha].Odbiornikiem oczyszczonych ścieków jest rów melioracyjny, który następnie wpada do rzeki.
Projekt zawiera:
opis technologiczny,
obliczenia technologiczne części mechanicznej, biologicznej, osadowej i procesu dodatkowego,
rysunki: schemat technologiczny (rys. nr 1), plan sytuacyjny (rys nr 2), profil po drodze przepływu ścieków od kolektora do odbiornika (rys nr 3), reaktor biologiczny (rys nr 4).
Charakterystyka procesu oczyszczania.
Zaprojektowana oczyszczalnia ma dwustopniowy system oczyszczania ścieków. Pierwszy stopień to oczyszczanie mechaniczne. Dopływające ścieki przepływają przez kratę rzadką, potem są pompowane na kraty gęste , następnie przepływają przez piaskownik poziomy i radialny osadnik wstępny. Na tym etapie usuwane są większe zanieczyszczenia stałe , tłuszcze , piasek .
Drugi stopień to oczyszczanie biologiczne i chemiczne. Z osadnika wstępnego ścieki przepływają do reaktora biologicznego trójfazowego z osadem czynnym, który jest recyrkulowany z osadników wtórnych na jego początek. W komorze beztlenowej ścieki mieszają się z osadem recyrkulowanym z osadnika wtórnego, przechodzącym wcześniej przez komorę predenitryfikacji. Następnie taka mieszanina trafia do komory denitryfikacji , a potem do komór nitryfikacji. Do strefy niedotlenionej recyrkuluje się osad z komory tlenowej, aby dostarczyć azotany, które wykorzystując tlen z połączeń cząsteczkowych i pod wpływem osadu czynnego przechodzą w azot cząsteczkowy uwalniany do atmosfery. Przy tym w reaktorze wykonuje się symultaniczne chemiczne strącanie fosforu przy użyciu PIX-u . Z reaktora ścieki przepływają do osadnika wtórnego i stąd przez koryto pomiarowe odpływają do odbiornika. Osad i tłuszcze selekcjonowane w piaskowniku i osadniku wstępnym odprowadzane do komór fermentacji , przy czym osad przed fermentacją zagęszczany jest w zagęszczaczu grawitacyjnym. Osad nadmierny z osadników wtórnych po zagęszczaniu również trafia do komór fermentacji , gdzie poddawany jest procesowi stabilizacji. Na końcu procesu przeróbki osady kierowane są na prasę odwadniająca , w celu zmniejszenia objętości, co ma znaczenie przy transporcie i składowaniu.
Opis poszczególnych obiektów i urządzeń:
Część mechaniczna:
Krata rzadka i krata gęsta:
Na kratach usuwane są zanieczyszczenia o dużych rozmiarach i zanieczyszczenia nie rozkładające się tj. kawałki drewna, szmaty, korki, skorupy, puszki. Kraty są mechanicznymi przegrodami ustawionymi na drodze przepływu ścieków. Osadzające się na nich zanieczyszczenia, zwane skratkami usuwa się okresowo: ręcznie lub mechanicznie. Skratki wywożone będą raz na dobę a następnie poddawane procesom kompostowania lub wywożone na wysypisko śmieci.
Kraty rzadkie zatrzymują grubsze frakcje zanieczyszczeń. Prześwit tych krat wynosi 15 - 20 [mm]. Dobrano kratę typu Hydrobudowa 9 :przepustowość - 3000 [m3/h]szerokość kanału - 1,0 [m],prześwit prętów kraty - s = 40 [mm Następnie ścieki surowe dopływają do pompowni składającej się z 5pomp (4+1) firmy METALCHEM a dalej kierowane są na kraty gęste.
Zastosowano kraty schodowe (prześwit 4 mm), 2 jednostki + 1 rezerwowa.
Doboru dokonano z katalogu EKO - CELKON: szerokość kanału: Bk = 800 [mm], głębokość kanału: Hk = 1100 [mm]
Piaskownik z odtłuszczaczem:
Piaskowniki stosuje się do usuwania ze ścieków ziarnistych zanieczyszczeń mineralnych, takich jak popiół i węgiel, a przede wszystkim piasek. Stosowanie piaskowników jest konieczne, gdyż w przypadku ich braku piasek byłby zatrzymywany dopiero w osadnikach, skąd wraz z osadem byłby transportowany do komór fermentacyjnych.
Zaprojektowano 2 piaskowniki napowietrzane, a do usuwania piasku zastosowano pompę EMU zainstalowaną w leju osadnika. Parametry piaskownika: powierzchnia w planie jednego piaskownika A = 44,8 [m2], rzeczywista obj. komory V = 96 [m3].
Ścieki zawierają często substancje oleiste i tłuste. Dlatego do ich oczyszczania stosuje się odtłuszczacze i odolejacze. W projekcie przewidziano piaskownik z odtłuszczaczem.
Osadnik wstępny:
Osadnik służy do usuwania ze ścieków zawiesin przez sedymentacje. Większe i przeważnie mineralne części stałe zawarte w ściekach w postaci zawiesin lub materiału wleczonego po dnie kanału są zatrzymywane w piaskownikach, natomiast w osadnikach osadzają się zawiesiny mniejsze, głównie organiczne.
Zaprojektowano 2 osadniki wstępne firmy UNIKLAR model OR_ws - 24 o szerokości 24 [m], poj. czynnej 891 [m3], pow. czynnej 445 [m3].
Część biologiczna:
Reaktor biologiczny:
Część biologiczna stanowi drugi stopień oczyszczania, w którym następuje usuwanie zanieczyszczeń organicznych i związków biogennych ze ścieków. Oczyszczanie biologiczne odbywa się za pomocą 2 reaktorów biologicznych (głębokość 5 [m], szerokość 36 [m]) Każdy z reaktorów składa się z:
komory predenitryfikacyjnej: V = 573,3 [m3],
komory beztlenowej: V = 860 [m3], w niej następuje mieszanie ale bez napowietrzania; zachodzi tu proces denitryfikacji,
Szerokość tych komór wynosi 8[m] długość 36 [m]
komory niedotlenionej: L = 18,5 [m]; odbywa się mieszania,
komory tlenowej: L =18,5 [m]; usuwane są związki węgla i następuje nitryfikacja.
Ponieważ w osadzie nadmiernym nastąpiła znaczna zawartość fosforu nieuniknione jest zastosowanie symultanicznego strącania za pomocą PIX-u.
W komorach predenitryfikacji, niedotlenionej i beztlenowej następuje mieszanie. System mieszania służy do dobrego wymieszania ścieków z reagentami, z powietrzem, z osadem czynnym. Zastosowano mieszadła zanurzalne średnioobrotowe firmy REDOR:
komora predenitryfikacyjna: REDOR MD 80-80 /260/5,5 średnica śmigła D = 800 mm,moc na wale P =3,55 kW, obroty śmigła - 260[obr/min]
komora beztlenowa: REDOR MD 80-80 /296/7,5; średnica śmigła D = 800 mm,moc na wale P =5,25 kW,
komora niedotleniona: REDOR MT 100-250 /40/5,5; średnica śmigła D = 2500mm,moc na wale P =4,47 kW.
W projekcie przewidziano także pompownie recyrkulacyjną. Pompownia recyrkulacyjna służy do recyrkulacji osadu. Część osadu zawracana jest po osadnikach wtórnych z powrotem do reaktorów biologicznych, a część dalej do przeróbki osadu. Zadaniem pomp osadu recyrkulowanego jest zawrócenie wytrąconego w osadnikach wtórnych osadu czynnego do komór predenitryfikacji, celem utrzymania stałej masy osadu w komorach reakcji biologicznej i redukcji azotanów, zawartych w osadzie recyrkulowanym. Na recyrkulację zewnętrzna 100[%] dobrano pompę firmy METALCHEM MS 5 -224 -M o parametrach: wydajność: 120 [l/s],wysokość podnoszenia: 6 [m], obroty: 1460 [l/min].
Zastosowano także recyrkulacje wewnętrzną 300 [%]. Recyrkulacja ta polega na zawracaniu osadu z komory napowietrzającej do komory niedotlenionej. W tym celu w każdym z dwóch reaktorów zastosowano po dwa mieszadła pompujące REDOR MP 80-650/7,5 o parametrach: średnica śmigła 650 mm, obroty śmigła - 360 [obr./min], obroty silnika - 1450 [obr./min]
Osadnik wtórny:
Osadnik wtórny jest końcowym etapem oczyszczania ścieków, gdzie następuje rozdzielenie osadu od oczyszczonych ścieków. Osadnik umieszczony jest w ciągu technologicznym za reaktorem biologicznym.
Zastosowano 2 osadniki wtórne radialne firmy UNIKLAR model ORwt-36 o objętości 3006 [m3], średnicy 36 [m] każdy. Osadniki wyposażone są w mechaniczne zgarniacze osadu zgarniające w sposób ciągły osad do specjalnych lejów osadowych wydzielonych w konstrukcji zbiornika. Dalej osad odprowadzany jest do pompowni osadu, z której część jest recyrkulowana do komory predenitryfikacji reaktora biologicznego, a część odprowadzana do przeróbki osadu.
Przeróbka osadów ściekowych:
Zagęszczacz osadu:
Osady powstające w procesach oczyszczania ścieków przed poddaniem ich procesowi fermentacji metanowej są najpierw zagęszczane. Osad wstępny ulega zagęszczaniu grawitacyjnemu, osad nadmierny z bioreaktora jest zagęszczany mechanicznie, ze wspomaganiem polielektrolitem.
Do osadu wstępnego zastosowano zagęszczacz grawitacyjny radialny firmy Uniklar średnicy D =7,5 [m];wysokości napełnienia H = 3,0 [m], poj czynnej V = 132,5 [m3], zcas zagęszczania 1,3 [d]
Do osadu nadmiernego dobrano 2 zagęszczacze taśmowe firmy BELIMER TD 2 z Turbodrain o przepustowości 35-50 [m3/d]
Komora fermentacji:
Osady po osadniku wstępnym i wtórnym są zagęszczane i odwadniane a następnie kierowane do WKF. Zaprojektowano 2 komory WKF o kształcie cylindrycznym zaokrąglone stożkiem górnym i dolnym. Średnica: D= 18 [m], poj. całkowita 2376 [m3].
Dobrano zbiornik gazu firmy SATTLER typ B9 118 o parametrach : pojemność V= 570 [m3], średnica d= 10,89 [m] , wysokość H= 8,17 [m]
Urządzenia do odwodnienia osadu:
Zaprojektowano zbiornik na przefermentowanie osadu w czasie przerwy w pracy stacji odwadniania, którą założono przez max 5 dni. Zbiornik wyposażony w mieszadło podwodne poziome i pomost kontrolny z miejscem poboru próbek osadu.Pojemność zbiornika V= 594 [m3]
Zaprojektowano taśmę pracującą 8h na dobę przez 5 dni w tygodniu.
Wydajność prasy i pompy śrubowej tłoczącej osad:
Dobrano prasę odwadniającą firmy Bellmer - prasa Winkelpresse WPN-K 2o parametrach: wydajność 15-20 m3/h, szerokość sita - 1 700 mm, długość - 5 700 mm, wysokość - 2 000 mm
Urządzenia do dezynfekcji:
Zaproponowano dezynfekcje chlorem. Dezynfekcja ścieków jest procesem dodatkowym stosowanym do zneutralizowania ścieków, stosujemy proces chlorowania i dechloracji.