Биореакторы с прикрепленной биопленкой

Аэротенки

9.2.7.1 Аэротенки (непрерывно работающие сооружения аэробной биологической очистки со свободноплавающим илом) допускается применять как в виде отдельно расположенных сооружений, так и в виде комбинированных установок, где аэротенки совмещены с илоотделителями, либо другими сооружениями (аэротенки - отстойники, аэротенки - биофильтры, мембранные биореакторы и др.).

9.2.7.2 При БПК₅ поступающей в аэротенки сточной воды более 200 мг/л, а также при наличии в воде повышенных концентраций токсичных веществ при использовании аэротенков допускается предусматривать регенерацию активного ила, если это не противоречит применению технологии биологического удаления азота и фосфора.

9.2.7.3 Число секций аэротенков следует принимать не менее двух (все рабочие). Для станций очистки сточных вод производительностью до 100 м³/сут допускается одна секция аэротенка.

9.2.7.4 Рабочую глубину аэротенка рекомендуется принимать 3 - 6 м. Допускается использование большей глубины, включая башенные и шахтные аэротенки. При использовании коридорной конструкции аэротенка соотношение ширины коридора к рабочей глубине рекомендуется принимать в пределах от 0,5:1 до 2:1. В аэротенках не коридорной конструкции соотношение ширины и глубины рекомендуется определять исходя из гидродинамических и конструктивных соображений. Высоту борта аэротенка над поверхностью воды необходимо принимать не менее 0,5 м.

9.2.7.5 Для удаления соединений азота в аэротенках следует предусматривать специальные мероприятия, в том числе:

выделять отдельные зоны с аэрацией и без аэрации (аноксидные зоны), обеспечивая рециркуляцию в последние иловой смеси (и/или возвратного ила), содержащей нитраты, образованные в аэробных зонах;

обеспечивать периодическое чередование аэробных и аноксидных условий;

обеспечивать необходимые окислительно-восстановительные условия путем поддержания оптимальной концентрации растворенного кислорода;

концентрацию растворенного кислорода для одновременного протекания аноксидных и аэробных процессов.

9.2.7.6 В аноксидных зонах (либо при аноксидных условиях) следует обеспечивать перемешивание для предотвращения осаждения активного ила. Перемешивание рекомендуется осуществлять электромеханическими мешалками. Допускается при обосновании осуществлять перемешивание воздухом, обеспечив минимальное растворение в иловой смеси кислорода воздуха, либо рециркулирующего газа, а также с помощью пневмомеханических, гидравлических и других подобных устройств. Допускается осуществлять перемешивание путем создания в двух и более коридорах аэротенка продольного циркуляционного потока со скоростью, достаточной для поддержания ила во взвешенном состоянии.

Рециркуляцию иловой смеси между зонами, необходимую для реализации выбранной технологической схемы, допускается осуществлять погружными низконапорными насосами, обеспечивающими минимально необходимый напор. При малых расходах рециклов (менее 50 м³/ч) для рециркуляции из аэробной зоны допускается использование эрлифтов.

9.2.7.7 Для осуществления процесса улучшенного биологического удаления фосфора следует организовывать в аэротенках анаэробные зоны, в дополнение к аноксидным и аэробным, обеспечивая в них наименьшее содержание не только растворенного кислорода, но и нитратов, также принимать меры по предотвращению избыточного растворения кислорода в сточной воде, поступающей на такие сооружения, избегая значительных перепадов потока на водосливах, столкновений потоков и т.п. Биологическое удаление фосфора рекомендуется предусматривать совместно с биологическим удалением азота.

При использовании технологий совместного биологического удаления азота и фосфора объемы анаэробной, аноксидной и аэробной зон (либо периоды с аноксидными и аэробными условиями), а также конфигурацию расположения зон рекомендуется определять при помощи методов математического моделирования.

9.2.7.8 При расчете аэротенков в качестве расчетного расхода допускается принимать среднечасовое поступление сточной воды в часы максимального притока за период ее обработки.

Расход циркулирующего активного ила при расчете рабочего объема аэротенков не учитывается.

9.2.7.9 При расчете аэротенков следует определять, как минимум:

для всех типов технологий - время нахождения сточной жидкости в различных технологических зонах и объемы этих зон, расходы технологических рециклов, необходимое количество кислорода и расход воздуха с учетом характеристик используемой аэрационной системы, прирост избыточного активного ила;

для всех технологий, предусматривающих окисление аммонийного азота - аэробный возраст ила (отношение массы сухого вещества ила в аэрируемых зонах к ежесуточной массе сухого вещества выводимого избыточного ила);

для технологий биологического удаления фосфора - предельную эффективность этого процесса для данной сточной воды и расчетного возраста ила.

9.2.7.10 Необходимо обеспечивать возраст ила, достаточный для надежного протекания процесса нитрификации. При расчетной концентрации азота аммонийного после аэротенков менее 0,5 мг/л аэробный возраст ила рекомендуется принимать не менее 8 сут или уточнять методом математического моделирования, или экспериментально.

9.2.7.11 При расположении зон с различным кислородным режимом (анаэробным, аноксидным, аэробным) в пределах одного коридора (без применения продольных циркуляционных потоков) рекомендуется разделять зоны друг от друга перегородками с проемами, обеспечивающими прохождение потока иловой смеси и всплывающих веществ к концу аэротенка, а также позволяющими осуществлять беспрепятственное опорожнение всех зон.

В конце открытых каналов, отводящих иловую смесь на вторичные отстойники, рекомендуется предусматривать устройства по сбору и удалению пены, которая может образовываться на поверхности аэротенков.

9.2.7.12 Тип аэраторов в аэротенках следует выбирать с учетом технико-экономических характеристик (в том числе с учетом затрат электроэнергии на аэрацию) и надежности.

9.2.7.13 Расход воздуха, требуемый для очистки сточных вод в аэротенках при использовании пневматической аэрации, следует принимать по расчету на основании потребности процесса в кислороде при необходимой эффективности удаления загрязняющих веществ, используемой технологии, удельной эффективности растворения кислорода воздуха используемыми аэраторами, глубины аэротенка, температуры сточных вод, коэффициента качества сточных вод (альфа-фактор), с учетом соотношения площадей аэрируемой зоны и аэротенка, минимально допустимого расхода на перемешивание. Количество используемых аэраторов необходимо определять расчетом по данным производителей с учетом зависимости эффективности растворения кислорода от нагрузки на аэраторы.

Оборудование для механической и пневмомеханической аэрации подбирать по данным организаций-производителей и проектных организаций.

9.2.7.14 При определении расчетной потребности сооружений биологической очистки в кислороде следует учитывать потребление кислорода на окисление органических веществ и соединений азота (аммонийного и органического), с учетом использования кислорода нитратов и коэффициента часовой неравномерности поступления сточных вод.

9.2.7.15 В качестве воздухоподающего оборудования допускается применять воздуходувки, газодувки и нагнетатели, струйные аэраторы, механические и пневмомеханические аэраторы. Рабочее давление воздухоподающего оборудования нагнетательного типа следует принимать в соответствии с заглублением аэраторов, потерями напора в коммуникациях и аэраторах (с учетом их сопротивления на конец расчетного срока службы), а также с учетом сезонных и климатических факторов, влияющих на физические свойства воздуха.

При использовании технологий биологического удаления азота и фосфора рекомендуется предусматривать гибкое, либо ступенчатое управление системой подачи воздуха в аэротенки с использованием средств автоматизации.

9.2.8.1 Допускается использование для биологической очистки с удалением биогенных элементов, либо глубокой доочистки затопленных биореакторов с прикрепленной биопленкой. Биореакторы могут использоваться как в комбинации с аэротенками (в качестве одной из зон технологического процесса, как правило - нитрификации) или самостоятельно, без применения свободно плавающего ила. В последнем случае в соответствующих ситуациях необходимо предусматривать реагентное удаление фосфора.

При использовании биореакторов в качестве основной ступени биологической очистки, либо для денитрификации после них необходимо предусматривать отделение избыточной биопленки. При использовании биореакторов в качестве 1-й ступени в многоступенчатой технологии очистки или в качестве сооружения глубокой нитрификации очищенных вод при обосновании допускается отказ от сооружений для отделения биопленки.

9.2.8.2 При использовании биореакторов может быть использован как закрепленный или неподвижно размещенный, так и движущийся (плавающий) загрузочный материал. При использовании неподвижного (закрепленного) материала следует обеспечивать необходимую надежность конструктивных решений с учетом его обрастания биопленкой.

9.2.8.3 В качестве загрузочного материала для прикрепления биопленки допускается применять изделия из пластмасс, органических гелей, а также неорганические загрузки природного происхождения, либо искусственные (плавающие, либо способные к псевдоожижению, а также неподвижные загрузки). Требования к загрузочным материалам неорганического происхождения следует принимать в соответствии с 9.2.5.10.

Дата добавления: 2017-01-14