Контроль и управление процессами очистки сточных вод. Методы аналитического контроля.
Технологический контроль должен обеспечивать всестороннюю оценку технологической эффективности работы очистных сооружений.
На весь комплекс и каждое сооружение в отдельности составляется технологический паспорт с указанием технических данных, проектной и фактической производительности сооружений. При определении последней необходимо учитывать неизбежность периодического выключения сооружений на профилактический, текущий и капитальный ремонты. Число сооружений, останавливаемых на ремонт, должно увязываться с допустимой перегрузкой сооружений, остающихся в эксплуатации.
Для всесторонней оценки режимов работы очистных сооружений необходимо вести количественный и качественный учет работы не только всего комплекса, но и отдельных сооружений по следующим показателям:
а) решетки – количество снимаемых отбросов, их влажность, зольность и плотность — не реже I раза в месяц;
б) песколовки – количество осадка по объему, его плотность, влажность, содержание и фракционный состав песка – не реже 1 раза в месяц;
в) первичные отстойники (в том числе двухъярусные) — количество сырого осадка, его влажность, химический состав, количество выносимых взвешенных веществ (по объему и массе), продолжительность пребывания сточной жидкости в отстойнике — не реже I раза в декаду;
г) аэротенки – БПКполн сточной воды до и после пребывания в аэротенке — не реже I раза в декаду; продолжительность и интенсивность аэрации; количество активного ила, поступающего в аэротенки, и избыточного активного ила, поданного в илоуплот-нитель или на иловые площадки, концентрация, степень рециркуляции и регенерации активного ила, количество воздуха, поданного в аэротенки; содержание растворенного кислорода в воде – 1 раз в смену;
д) вторичные отстойники – продолжительность отстаивания, величина выноса ила, концентрация рециркулирующего ила – не реже 1 раза в декаду, иловый индекс — 2 раза в декаду;
е) илоуплотнители – количество, влажность, зольность поступающего и уплотненного ила, продолжительность отстаивания, количество взвешенных веществ в осветленной воде — не реже 1 раза в декаду;
ж) преаэраторы – доза ила, количество воздуха, время аэрации, эффект задержания — 1 раз в смену;
з) биокоагуляторы – доза ила, количество воздуха, время пребывания сточной жидкости, содержание взвешенных веществ в поступающей и очищенной воде, количество осадка, его влажность и зольность – 1 раз в смену;
и) биофильтры – БПКполн, ХПК, количество взвешенных веществ, нагрузка по БПКПОли— не реже 1 раза в декаду; температура поступающей и очищенной воды, содержание растворенного кислорода — 1 раз в смену.
К числу показателей, характеризующих работу сооружений по обработке осадков сточных вод, относятся:
а) для метантенков – количество и температура загружаемого сырого осадка и ила, а также выгружаемого сброженного осадка, количество выделяемого газа и поданного пара — ежедневно; влажность, зольность загружаемого и выгружаемого осадка, температура брожения и химический состав — ежемесячно;
б) для иловых и песковых площадок – количество и влажность поступающего на площадки и убранного с них осадка, продолжительность сушки, удельное сопротивление, содержание БПКполн и взвешенных веществ в фильтрате (дренажной воде) – не реже 1 раза в декаду;
в) для иловых прудов – количество иловой воды, БПК и содержание в воде взвешенных веществ – не реже 1 раза в месяц;
г) для сооружений механического обезвоживания (уплотнения) осадка – количество, влажность и зольность исходного и обезвоженного осадков, количество и содержание взвеси в фильтрате, дозы и расход коагулянта, производительность вакуум-фильтров – 1 раз в смену; БПК1Ю;1Н дренажной воды – 1 раз в декаду;
д) для аэробных стабилизаторов осадка – продолжительность и интенсивность аэрации, количество осадков из отстойников и избыточного активного ила, количество воздуха, поданного в стабилизатор; содержание растворенного кислорода – 1 раз в смену;
е) количество поступающего и уплотненного ила, продолжительность отстаивания (уплотнения), количество взвешенных веществ в БПКполн в осветленной воде – не реже 1 раза в декаду; содержание сухого вещества, зольность, влажность и удельное сопротивление стабилизированного осадка – 1 раз в неделю;
ж) для сооружений термической сушки осадка — количество, влажность и зольность сырого и высушенного осадка, температура топочных газов на входе и выходе сушильного устройства, расход топлива (абсолютный и на единицу продукции), производительность сушильного аппарата – 1 раз в смену;
з) для полей фильтрации – нагрузка по воде на 1 га, БПК и содержание в очищенной воде взвешенных веществ, растворенного кислорода, бактериальных загрязнений – не реже 1 раза в декаду;
и) для прудов – продолжительность пребывания, БПК, количество поступающих и уходящих из пруда взвешенных веществ, количество задержанного осадка и его характеристика – не реже 1 раза в месяц, периодичность чистки прудов.
При дезинфекции сточных вод контролируют дозы и расход хлора (хлорной извести), продолжительность контакта, остаточный хлор и хлоропоглощаемость — по согласованию с местными органами по регулированию использования и охране вод и Государственного санитарного надзора, но не реже 1 раза в смену.
Наилучшие результаты при измерении расходов сточных вод, поступающих на станцию, получаются при использовании лотков с критической глубиной (лотков Паршаля). Расход воды с помощью этих лотков определяют по формуле
Q = 2,365 ЬНа ,
где Q — расход воды, м3/с; Ь — ширина лотка, м; Н – глубина слоя воды, м; а – коэффициент, зависящий от ширины лотка.
При измерении расходов воды различными водосливами получают менее точные результаты, поэтому их применяют для измерения расходов воды на отдельных сооружениях и при производстве пусконаладочных работ. В связи с тем что отверстия для впуска воды в отдельные сооружения и на разводящих каналах, как правило, перекрывают шиберами, наиболее доступным методом является измерение расхода воды при истечении ее из-под щита. Во всех способах измерения расхода воды количество воды есть функция толщины ее слоя Н перед замерным устройством, измеряемой специальными уровнемерами. Наибольшее распространение получили уровнемеры с мембранными дифманометрами типа ДМ в комплекте со вторичным прибором типа ЭПИД, которые обеспечивают автоматическую запись уровня на дисковую диаграмму.
Количество воздуха, газа и пара в напорных трубопроводах очистных сооружений измеряют расходомерами: диафрагмой, соплом или трубой Вентури. Действие таких расходомеров основано на изменении перепадов давлений, создаваемых этими приборами (сужающими устройствами). Мерой расхода является перепад давления, измеряемый до и после сужающего устройства. Естественно, чем больше скорость движения потока измеряемой среды (чем больше расход), тем больше перепад давления.
На очистных сооружениях канализации измерение расходов жидких сред сужающими устройствами затруднено из-за загрязнения взвесями импульсных трубок приборов, измеряющих давление. В настоящее время контроль жидких сред в напорных трубопроводах на станциях (осадок, активный ил, сточная вода) осуществляется индукционными расходомерами с условным проходом 100 – 800 мм на расход сточной жидкости до 6300 м3/ч. Преимуществом индукционных расходомеров перед другими измерительными устройствами является отсутствие потерь напора. Они хорошо работают в однородных жидких средах. Однако при резком изменении качества и количества перекачиваемых сред, что имеет место на очистных станциях (неравномерность подачи, попадание и возникновение в трубопроводах газа), точность показаний индукционных расходомеров значительно ухудшается. Кроме того, на внутренних стенках индукционных расходомеров отлагается твердый осадок, который закрывает концы электродов и искажает показание ЭДС. В связи с этим рекомендуется периодически, не реже 1 раза в квартал, очищать внутреннюю поверхность расходомера и проводить его тарировку.
В крайнем случае, расход жидких сред (вода, осадок) можно подсчитывать по производительности тарированных насосов. Тарировку насосов нужно проводить регулярно по мерному резервуару.
Количество отбросов, задерживаемых на решетках, определяют путем складирования их в течение суток в мерный контейнер.