Очисні Альфа

Новіков О.М.

У статті виконано порівняльний аналіз двох методівочищення стоків : біологічного очищення та електрохемосорбційного очищення в комплексах Альфа, із застосуванням електролізу, сорбції та каталізу. Є відповіді на питання, що часто ставляться з очищеннякомунальних стоків.

Ключові слова:Альфа, очищення води,стік,очисні споруди, промисловий стік,сорбент, коагулянт, флокулянт, електрод, очищення стоків,коагуляція, електрофлотатор, електроліз

Історія біологічного очищення стічних вод

Уочищенні стоків в даний час досі дуже часто застосовують методибіологічної очистки. Проектні організації застосовують стандартні схемиочищення і, як їм здається, у цьому випадку відповідальність за кінцевий результат менша. Біологічні методи очищення стоків винайдені ще тоді, коли білизну прали господарським милом і лугом, коли не були відкриті антибіотики, а автомобіль був предметом розкоші. Але ситуація змінилася і тепер устоки потрапляють продукти витонченої хімічної технології, антибіотики таксенобіотики. Географічно перші біологічні очисні споруди були поставлені в Німеччині, де м'який і теплий клімат.

Біологічнуочищення рятує хлор

Фізико-хімічне очищення стоків

Наше підприємство одне з перших успішно застосувало методи фізико-хімічного очищення для побутових стічних вод і лідирує в цій інноваційній технології. Вже побудовані та успішно функціонують вже понад 7 років споруд фізико-хімічного очищення Альфа на очищенні побутових, зливових, замазучених стоків. На прикладіочиснихспоруд продуктивністю 50 куб.м на годину представляємо техніко-економічне обґрунтування технологіїфізико-хімічного очищення Альфа.

З чого почати очищення стоків?

Насамперед з грубої механічноїочищення. Але тут можуть бути різні підходи. Зокрема сучасне рішення передбачає застосування насоса-подрібнювача, який самоусмоктуванням з унітазу подає воду з фекаліями на ріжучі диски, які подрібнюють будь-які матеріали, що скидаються у каналізацію. Після цього вже потрібна дезінфекція. Не можна допускати утворення умов розмноження патогенної мікрофлори. Дезінфекційних агентів для застосування дозволено небагато. Вводячи щось у воду, потрібно точно уявляти, як цей хімікат виводити. І ми знаємо, як це зробити [2] . Практично одночасно всередині процесу.

Суспензії відокремлюютьсяелектрофлотацією. Тільки вона дає розмір бульбашок від 2 до 200 мкм. Ми знаємо, як зробити бульбашку потрібного розміру.

Часелектрофлотації становить 20 хвилин. Об'ємелектрофлотаторів складе:

50 куб.м/год х 20 хв/60 хв на год = 16,7 куб.м

Об'єм одногоелектрофлотатора 1,67 куб.

Уелектрофлотатор входить 16 електродних блоків. Режимелектрофлотації передбачає 50 А на блок. Щільність струму 2 А/дм2. Загальний струм складе:

10 шт х 16 блок х 50А/блок = 8000 А

Напруга режиму 14 ст.

Потужність блока живлення 112 квт.

Видалення зістоківзважених,нафтопродуктів, СПАР (на 80 %).

Окислення - ключ до вирішення очищення стоків

Друга стадія -окислення. Каталітичнеокислення видаляє всі органічні речовини, незалежно від їхньої хімічної природи, оскільки ініціює процесреакційноздатні інтермедіати, вільні радикали[3].

Час окислення – 20 хв. Об'ємелектрореакторів 16,7 куб.м. Кількістьелектрореакторів - 10 шт.

Величина БПК для госпстоку становить 45,69 мг/л. Саме такий порядок величини характерний для багатьох населених пунктів України, оскільки поверхневі води потрапляють у каналізацію. При вмісті БПК менше 100 мг/л біологія не працює, активний мул не накопичується. ЗначенняХПК становить трохи більше 100 мг/л (100 г/куб.м). Витрата кисню можна порахувати:

(100 г/куб.м*50 куб.м/год*22,4 л/моль)/32 г/моль=3500 л/год

Витрата повітря відповідно до розрахунку буде:

З урахуванням неповноти розчинення (50%-не розчинення у воді), витрата повітря становитиме 35 куб.м/год. Компресор або повітродувка повинна виготовляти не менше 600 літрів повітря на хвилину. Тиск 0,2 бар цілком достатньо для барботування його через воду.

Потужність блоку живлення з К.П.Д 50% лише 70 кВт.

Окислення БПК, зниження ГПК, видалення нітритів, нітратів, фенолу, нафтопродуктів на 90%.

Осад має бути витягнутий

Флокуляція та відстоювання:

З урахуванням можливості наявності нефлотованих зважених:

150 г/куб.м х 50 куб.м/год х 2%/100 %=150 г на годину

Використовується 0,1% розчин

Витрата 150 літрів на годину. Потрібна ємність для приготування розчинуфлокулянта, ємність для розведення розчинуфлокулянта з об'ємом 3,6 куб.м (на добову витрату) та насос - дозатор на 150 л на годину.

Відстійник з 20 хв. Відстоюванням з об'ємом 18 куб.м та 18 блоків тонкошарового відстоювання.

Мал. 2. Блок тонкошарового відстоювання, нержавіюче виконання, компактний у транспортному положенні.

Адсорбція – гарантія якості

Сорбція в напірномуадсорбері :

З урахуванням гідравлічного навантаження насорбент 10 куб.м на куб.м сорбенту розрахункова завантаження сорбенту:

50 куб.м/год: 10 куб.м/(куб.мхч)=5 куб.м

Об'єм одного адсорбера 1,6 куб.м

Потрібно 5:1,6=3 адсорбера та один на регенерації, всього чотири.

Результат - доведення концентрації до норм скидання у водоймище рибогосподарського призначення. Очищення від БПК, зважених до 3 мг/л, нафтопродуктів, фосфатів, СПАР та фенолів.Сорбенти - найважливіший елементдоочищеннястічнихвод, що забезпечують дотримання екологічних стандартів.

Очисна система має бути повною

Для утилізації зважених у вигляді шламу потрібен модуль утилізації та блок живлення на 10 кВт.

Для регенераціїадсорберів передбачається модуль регенерації регенеруючого розчину, модуль приготування розчину, ємність для накопичення розчину 3,6 куб.м, блок живлення на 10 кВт та насосом циркуляції.

Передбачається блок дезінфекції регенеруючим розчином у складі насоса-дозатора, датчика О.В. потенціалу та контролера.

Для промивання комплексу апаратів потрібний резервуар очищеної води об'ємом не менше 50 м3 з насосною станцією.

Автоматизація та КВПочисної системи

Система автоматичного управління повинна забезпечувати спостереження за процесом з АРМ оператора, можливість надання інтерактивної експертної консультації через Інтернет та запис данихочищення стоків у циклічному режимі. Передбачаються датчики на рН на кожній стадії, датчики на фосфати, нітрати, нітрити, хлориди, сульфати та ГПК.

Економіка чистої води

Загальна потужність 112 кВт +70 кВт = 182 кВт

182 кВт/50 куб.м/год=3,64 кВт*год/куб.м

За вартості в50 коп за кВт * год енерговитрати 1,82 руб за куб.

Реагенти флокулянт 3 г на куб.м 1000 г коштує 100 руб, 3 г-0,3 руб

Сіль 100 мг на л, 100 г на куб.м. вартість 15 руб за кг - 1,5 руб.

ФОП 6 * (15000 руб / місяць) / (50 * 24 * 30 куб) = 2,5 руб / куб.м

Накладні 60% - 1,5 руб на куб.м

Амортизація 4,5 руб. на куб.м

Усього 12 руб 12 коп за куб.м.

Тариф 13 руб. 82 коп. по Приморському краю. Прибуток 1 руб 60 коп/куб. У рік чистий прибуток 691 200 руб/рік.

Очевидно, що застосування фізико-хімічного очищення стоків економічно вигідно і технічно здійсненне в будь-якому масштабі. У разі 50 куб.м/ч * 24 час= 1200 куб. м на добу, що відповідає селищу на 1200 куб. м/0,120 куб.

Отже, є досвід успішного застосуванняфізико-хімічного очищення, спосіб дешевше і ефективнішебіологічного очищення, якість очищення вище. Ми знаємо всі особливості застосуваннябіологічної очистки, знаємо оптимальні режими і навіть маємо технічні рішення щодо поліпшення функціонування існуючихбіологічних очисних споруд. З урахуванням досвіду експлуатації ми виготовляємо обладнання, що відповідає необхідним умовам процесу, із застосуванням спецматеріалів, спеціально підібраних, але час біології минув. Численні пропозиції щодо застосування біологічного очищення вважаємо не сучасними, застарілими і неефективними.Комплекс Альфа-9 забезпечує якочищення, так ідоочищення стічних вод у будь-яких кліматичних умовах.

Цитована література:

Краснобородько І.Г. Деструктивнаочищеннястічнихвод від барвників .-Л.: Хімія, 1988
Заявка №93047433, Україна, МПК6 C02F1/463. Спосібелектрофлотації /О.Н.Новіков; заявник О.Н.Новіков; - №93047433/26; заявл. 1993.10.11; опубл. 1995.07.09, Бюл №25.
92. Заявка №2005137088, Україна МПК7 C02F1/46. Спосібочищеннястічнихвод /О.Н.Новіков; - №2005137088; заявл. 29.11.05