Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1
 

293 страницы

Купить официальный бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Цена на этот документ пока неизвестна. Нажмите кнопку "Купить" и сделайте заказ, и мы пришлем вам цену.

Официально распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль".

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Описаны порядок организации и проведения технологического контроля работы очистных устройств канализации, методы оценки результатов контрольных измерений и расчета технологических параметров работы очистных сооружений.

Издание третье, переработанное и дополненное.

Оглавление

Предисловие

Глава 1. Общие сведения

   Организация лаборатории

   Учет технологических параметров и автоматизации работы очистных сооружений

   Порядок технологического контроля процесса очистки сточных вод

Глава 2. Отбор проб при технологическом контроле

Глава 3. Методы химического анализа сточных вод

   Температура

   Цветность

   Прозрачность

   Реакция среды (рН)

   Азот аммонийный (по Несслеру)

   Нитриты

   Нитраты

   Фосфаты

   Общий фосфор

   Азот общий (по Кьельдалю)

   Микроопределение азота (Микрокьельдаль)

   Перманганатная окисляемость

   Бихроматная окисляемость (ХПК)

   Растворенный кислород

   Биохимическое потребление кислорода (БПК)

   Проба на загниваемость с метиленовой синей (стойкость)

   Общее содержание примесей

   Хлориды

   Активный хлор

   Хлоропоглощаемость

   Сульфаты

   Железо

Глава 4. Специфические ингредиенты промышленных сточных вод

   Летучие фенолы

   Эфироизвлекаемые вещества

   Суммарное определение органических загрязнений угольно-хлороформной экстракцией (ССЕ)

   Нефтепродукты

   Синтетические поверхностно-активные вещества

   Азокрасители

   Цианиды

   Сульфиды и сероводород

   Тяжелые металлы

Глава 5. Условия приема промышленных стоков в городскую канализацию

Глава 6. Анализ осадков, иловой жидкости и активного ила

Глава 7. Анализ газа брожения осадка и активного ила

Глава 8. Методы санитарно-бактериологического контроля сточных вод

Глава 9. Санитарно-гельминтологические методы исследования сточных вод и осадка

Глава 10. Гидробиологический анализ активного ила

Глава 11. Биологический контроль санитарного состояния водоема

Глава 12. Оценка результатов контрольных определений

Глава 13. Определение действительного времени пребывания сточной воды в очистных сооружениях

Глава 14. Технологический анализ работы станции аэрации

Глава 15. Расчет технологических показателей и основных параметров работы очистных сооружений

Глава 16. Техника безопасности для работников лабораторий

Глава 17. Оказание первой помощи при несчастных случаях и отравлении

Приложение 1. Основное оборудование и посуда

Приложение 2. Индикаторные простейшие активного ила

Приложение З. Требования к составу промышленных сточных вод СНиП II-32-74

Приложение 4. Формы технологических отчетов работы очистных сооружений городской канализации

Приложение 5. Рекомендуемые требования к составу промышленных сточных вод, сбрасываемых в городскую канализацию

Приложение 6. Шрифт Снеллена № 1 для измерения прозрачности воды

Список литературы

Показать даты введения Admin

Страница 1

МЕТОДИКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ РАБОТЫ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ ГОРОДСКОЙ КАНАЛИЗАЦИИ

Страница 2

МИНИСТЕРСТВО ЖИЛИЩНО-КОММУНАЛЬНОГО ХОЗЯЙСТВА РСФСР

ГЛАВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ВОДОПРОВОДНО-КАНАЛИЗАЦИОННОГО ХОЗЯЙСТВА

МЕТОДИКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ РАБОТЫ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ ГОРОДСКОЙ КАНАЛИЗАЦИИ

Издание третье, переработанное и дополненное

Утверждена Министерством жилищно-коммунального хозяйства РСФСР по согласованию с Министерством мелиорации и водного хозяйства СССР и Министерством здравоохранения РСФСР

& МОСКВА СТРОЙ ИЗ ДАТ 1977

Страница 3

УДК 128.313

Методика технологического контроля работы очистных сооружений городской канализации. Изд. 3-е, перераб. и доп. М., Стройиздат, 1977. 299 с. (М-во жнл.-коммун. хоз-ва РСФСР. Гл. упр. водопроводно-канализац. хоз-ва).

Описаны порядок организации и проведения технологического контроля работы очистных устройств канализации, методы оценки результатов контрольных измерений и расчета технологических параметров работы очистных сооружений.

Методика предназначена для инженерно-технических работников городской канализации.

м

30213—501

047(01 )-77

ииструкт.-иормат. Ill вып.—18—77

© Стройиздат, 1977

Страница 4

ПРЕДИСЛОВИЕ

В последние годы все более важное значение приобретает проблема охраны природы и, прежде всего, водных объектов от загрязнения. В принятых XXV съездом КПСС «Основных направлениях развития народного хозяйства СССР на 1976—1980 годы» большое внимание уделено созданию и эксплуатации в городах высокоэффективных очистных сооружений. В этих условиях приобретает большое значение правильная организация технологического контроля процессов очистки сточных вод.

Настоящее третье издание методики существенно переработано и дополнено. В нее включены современные инструментальные методы анализа сточных вод с применением спектрофотометрии, газовой и газожидкостной хроматографии и флюорографии. Для определения нефтепродуктов даны несколько методов: газовой хроматографии, турбидихроматографический, ускоренный абсорбционно-люминесцентный. Приведены новые методы определения фенолов, азокрасителей. Методика дополнена расчетами технологических параметров, характеризующих работу очистных сооружений, а также перечнем необходимого оборудования и посуды. Предлагаемые методы анализа городских сточных вод и воды водоемов согласуются с унифицированными методами исследования состава вод, рекомендованными совещанием руководителей водохозяйственных органов стран — членов СЭВ и с американскими стандартными методами исследования воды и сточных вод. Помимо этого, в книге даны отдельные определения, разработанные и принятыр в лабораториях московских станций в результате многолетнего опыта, накопленного в процессе контроля очистных сооружений городской канализации.

Над третьим изданием методики работали:    О.    Т.    Болотина

(главы 1, 2, 5, 6, 12, 14); М. Н. Болховитинова (главы 16, 17); Ю. П. Беличенко (глава 5); П. В. Бонвеч, И. Ф. Вебер, О. С. Дога-даева (главы 3, 13); 10. А. Елисеева (глава 4); Т. М. Жданова (глава 4); А. С. Ильина (главы 14; 15, формы отчетов), Н. Н. Кар-зухин, Л. С. Кривицкая (глава 4); М. В. Козлова (главы 8, 9); Е. С. Лннеровокая (главы 10, 11); О. А. Плечева (глава 4); М. Г. Савнковркая (главы 6, 7); Г. А. Смольянинов (глава 4); Т. М. Савранская (глава 4); Н. Ф. Титкова (глава 4); А. Л. Фролова (глава 3); В. А. Шпицберг (глава 1).

Общую редакцию осуществляла кандидат технических наук О. Т. Болотина (Институт водных проблем АН СССР), в редактировании 4 й главы принимал участие кандидат химических наук Ю. М. Дедков (ВНИИ ВОД ГЕО).

Страница 5

Глава I. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

ОРГАНИЗАЦИЯ ЛАБОРАТОРИИ

Для контроля очистки сточных вод необходимо знать состав исходного сырья, т. е. характер и концентрацию загрязнений, следить за правильностью процесса очистки на разных его этапах, а также иметь характеристику получаемых продуктов — очищенной сточной воды, выпускаемой в водоем, и отходов (осадков, активных илов, газов брожения и т. п.).

Лабораторию следует располагать вблизи очистных сооружений, так как при транспортировке проб изменяются физико-химические свойства сточной воды и осадков. Даже для небольших очистных установок на суточный приток воды около 100—1000 м3 желательно иметь небольшую лабораторию, обслуживаемую лаборантом под руководством специалиста.

Для очистных станций с усложненной схемой очистки при наличии метантенков, аэротенков и сооружении доочистки организация лаборатории на самой станции становится особенно необходимой и вполне себя оправдывает уже при суточной производительности станции 10 000 м3 сточных вод. Размеры лабораторных помещений, число специалистов и характер оборудования зависят от состава сооружений и их мощности.

Лабораторию для станций на 20—30 тыс. м3/сут размещают в 2—3 комнатах, в ней работают один дипломированный специалист-химик, один лаборант и два подсобных рабочих.

При суточной производительности станции 100 тыс. м3 и более лабораторию организуют в специальном здании. В такой лаборатории можно не только осуществлять технологический контроль за работой сооружений, но и научно-исследовательские работы.

В лаборатории целесообразно иметь несколько отделов: анализа сточной воды (поступающей на станцию после механической очистки, после биологической очистки, после доочистки и дезинфекции) и воды водоема — приемника очищенных сточных вод;

анализа осадков из первичных отстойников, активного ила, осадка и активного ила на различных этапах обработки в метантенках, на сооружениях по обезвоживанию и сушки, а также донных отложений водного объекта;

биологический, контролирующий флору и фауну сточных вод, активного ила, осадков и водоема приемника сточных вод.

В отделах желательно предусмотреть организацию следующих лабораторий: по анализу сточных вод и воды водоема; по контролю сооружений биологической очистки и доочистки; по контролю сооружений обработки осадков; инструментальных методов анализа; бак-

4

Страница 6

1720

Рис. I. Вытяжкой шкаф Рис. 2. Лабораторный стол

териологической, гидробиологической, токсикологической, гельминтологической. Одновременно предусматриваются помещение для подготовки проб к анализу, а также дополнительные и вспомогательные помещения: препараторская, термостатная, весовая, автоклавная, бокс, мойки и сушки посуды, аквариумная, фотолаборатория, стеклодувная, комната для приема пищи, библиотека и архив, душевая, складские помещения и зал заседаний.

К основному оборудованию лабораторий относятся: вытяжные шкафы, лабораторные столы и стенды для монтажа приборов и установок. Для небольших лабораторий можно рекомендовать оборудование, представленное па рис. 1, 2, 3, для лабораторий крупных станций — стандартное оборудование, разработанное в ГипроНИИ АН СССР (Каталог-справочник, серия 811, нив. № 127425, М., Изд-во АН СССР, 1974). Примерная спецификация основного оборудования и посуды приведена в приложении I.

Лаборатории должны быть обеспечены центральным отоплением, электрическим освещением, вводом силового электротока, газа, воз-

б

Страница 7

духа, приточно-вытяжной вентиляцией, водопроводом и канализацией.

К панелям химических столов и вытяжным шкафам необходимо подвести водопровод, канализацию, газ, электроэнергию переменного и постоянного тока.

Полупромышленные установки для проведения научно-исследовательских работ могут быть размещены в полуподвальном помещении с приточно-вытяжной вентиляцией, водопроводом и канализацией, силовым электрическим током. Следует предусмотреть подвод сточных вод и осадков от сооружений очистной станции, а также воздуха от здания воздуходувок.

УЧЕТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ И АВТОМАТИЗАЦИИ РАБОТЫ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИИ

Учитываемые параметры. Успешное введение технологического контроля работы очистных сооружений немыслимо без надежного количественного учета важнейших параметров технологического процесса. Правильно оценить работу очистных сооружений можно лишь в том случае, если наряду с химическими, бактериологическими и другими показателями очищаемой сточной воды учитывать следующие важные параметры:    количество    очищаемой    воды;

задерживаемых отбросов на решетках, ситах и т. п.; количество осадка, выгружаемого из песколовок и первичных отстойников; циркулирующего, а также избыточного уплотненного и неуплотненного активного ила; воздуха, поступающего на аэротенки, аэрофильтры, песколовки, преаэраторы, усреднители, вакуум-фильтры, промывку осадка перед механическим обезвоживанием и прочие технологические нужды; количество израсходованной энергии (механической, электрической или тепловой) на каждом виде сооружений; количество осадка или ила, поступающего на обработку (в метантенки, перегниватели, аэробные сбраживатели, а также на промывку, уплотнение, механическое обезвоживание, термическую или естественную сушку и пр.); коагулянтов (хлорное железо, известь) при механическом обезвоживании; промытого уплотненного, а также механически обезвоженного и термически высушенного осадка; технической (промывной) воды, поступающей на дробилку, а также на промывку осадка перед обезвоживанием и загрузки песчаных фильтров; фильтрата от вакуум-фильтров и сливной воды, поступающих на очистные сооружения станции; количество газа, образующегося при сбраживании осадков в метантенках, и газа, поступающего в производственную котельную и барабанную сушилку при термической сушке осадка; иловой воды, возвращаемой с иловых площадок на очистные сооружения станции; пара или другого теплоносителя,

6

Страница 8

расходуемого на подогрев осадка в метантенках; хлора или другого дезинфицирующего средства, подаваемого на обеззараживание воды; перепад уровней воды до и после решеток; давление воздуха в напорном воздуховоде аэротенков; температуру поступающей сточной воды, осадка и воздуха, подаваемого в аэротенки; давление газа в метантенках; концентрацию водородных ионов (pH) в поступающей сточной воде; концентрацию растворенного кислорода в аэротенках, регенераторах и очищенной сточной воде; предельный уровень ила во вторичных отстойниках и осадка в первичных отстойниках; предельный уровень активного ила в нижнем иловом канале (резервуаре, куда выгружается циркулирующий активный ил из вторичных отстойников); предельный уровень уплотненного ила в ило-уплотнителях; уровень осадка в корыте вакуум-фильтра; потери напора в песчаном фильтре при наличии доочистки сточных вод.

Общие требования. Организация контроля перечисленных параметров технологического процесса очистки сточных вод существенно упрощается, если на стадии проектирования сооружений предусматриваются специальные устройства, механизмы и приборы.

Важное значение для равномерного распределения жидкой и твердой фаз сточных вод по отдельным сооружениям имеют специальные приспособления: распределительные камеры, лотки или чаши, которые должны быть предусмотрены при проектировании очистных станций. В проекте должны быть определены места отбора проб воды, отбросов с решеток, осадка, ила, газа, фильтрата и прочих контролируемых сред.

Контроль расхода воды, протекающей по самотечным лоткам и каналам, осуществляется с помощью специальных измерительных лотков (лотков Паршаля) или незатоплен-ных водосливов. В отдельных случаях расход води может быть определен при истечении из-под щита. Надежность в эксплуатации, малые потери напора и одноточечный замер уровня воды способствовали наибольшему распространению лотков Паршаля. Принцип работы этих лотков заключается в следующем: при движении воды по суженной части лотка за счет большого уклона (равного 0,375) образуется быстроток с критической глубиной в начале и гидравлическим прыжком в конце суженной части. Таким образом устанавливается однозначная зависимость между расходом и уровнем воды перед лотком до начала кривой спада, которая выражается формулами:

при ширине суженной части лотка 0,15 м Q = 0,384 Я1*68;

при ширине суженной части 6=0,3—1,5 м Q = 2,365 6//"*,

где Q — расход жидкости, м3/с; II — глубина слоя жидкости перед лотком, м;

7

Страница 9

m — коэффициент, зависящий от 6 (принимается по таблицам), при 6-0,3— -1.5 м m-1.522-1.585.

При применении незатопленных водосливов в значительной степени увеличиваются потери напора, в лотках (каналах) создаются подпоры, скорости движения воды уменьшаются, что может привести к отложению осадков перед водосливом. По этой причине водосливы применяются реже, чем лотки Паршаля. Количество воды, протекающей через незатопленныи водослив с топкой стенкой без бокового сжатия (м3/с), определяется по формуле

Q = 2/3 \ibHV2gTl = 2,95

где ц — коэффициент расхода, принимаемый 0.5—0.7; 6 — ширина водослива, м; // — высота слоя над водосливом, измеряемая до начала кривой спада, м; ц — ускорение силы тяжести.

При истечении из-под щита расход поды (м3/с) через щель, образующуюся при поднятии щита, определяется по формуле

Q = 2,75 bh У Ну — //,

где 6 — ширина щита (шибера) м; h — высота поднятия щита, м; //»—Hi — разность уровней воды до и после щита. м.

Последний способ измерения расхода воды менее точен и используется в тех случаях, когда первые два способа невозможно применить по местным условиям.

Во всех трех способах необходимо измерять глубину слоя воды. Ручной способ замера трудоемок, неточен и неудобен, поэтому глубину слоя измеряют специальными приборами-уровнемерами. Наибольшее распространение получили уровнемеры с мембранными диф-манометрами типа ДМ. Для обеспечения непрерывной записи показаний на диаграмме дифманометры укомплектованы вторичным прибором типа ДСР или ЭПИД. При повышении уровня воды в лотке (канале) давление воздуха в системе повышается, увеличивается усилие на диафрагму дифмаиометра, в результате чего изменяется запись на диаграмме вторичного прибора.

Контроль расхода воды, воздуха, газа и пара, движущихся по напорным трубопроводам, осуществляется расходомерами, которые измеряют перепад давления, создаваемого диафрагмой, соплом или трубой Вентури. Мерой скорости потока служит перепад давления. Давление среды после прохождения сужающего устройства уменьшается. Перепад давления растет с увеличением скорости потока среды.

Перепад давления чаще всего измеряется днфманометрами типа ДМ в комплекте со вторичными приборами типа ДСР, непрерывно

8

Страница 10

записывающими давление на диаграмме. Расход контролируемой среды определяется следующим уравнением:

Q = аесР V АР/р,

где Q — расход контролируемо!) среды, м*/с; а — коэффициент расхода,1 зависящий от типа сужающего устройства; с — поправочный коэффициент на расширение измеряемой среды; d — диаметр отверстия сужающего устройства, м; ДР—перепад давления о сужающем устройстве Па; р — плотность измеряемой среды в рабочих условиях, кг/м'.

Правила установки и соотношения размеров сужающих устройств подробно описаны в Правилах 28-64 Комитета стандартов, мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР.

Наиболее простым сужающим устройством являются диафрагмы, но они вызывают ощутимые потери напора, поэтому когда нельзя допустить высокие потери напора (например, при измерении расхода воздуха, подаваемого в аэротенки), в качестве сужающих устройств применяют трубы Вентури или сопла. Недостатком последних является сложность и громоздкость.

Иногда (при измерении расхода воды) в качестве сужающих устройств применяют колена трубопроводов. В этом случае измеряют перепад давления, создающийся между наружной и внутренней стенками колена.

Контроль расхода ила и осадка, движущихся по напорным трубопроводам, осуществляется в последнее время индукционными расходомерами типа 4-РИ и 4-РИМ. Промышленность выпускает индукционные расходомеры с условным диаметром до 300 мм на расходы до 600 м*/ч.

Принцип работы индукционного расходомера основан на измерении электродвижущей силы (ЭДС), возникающей в жидкости при движении в магнитном поле. Датчик расходомера представляет собой участок трубы с изолированной внутренней поверхностью. На диаметрально противоположных сторонах трубы прикреплены электроды. Катушки электромагнита создают внутри трубы переменное магнитное поле. Индуктируемая в воде ЭДС усиливается и измеряется. Скорость потока жидкости пропорциональна индуктируемой ЭДС. Индукционные расходомеры типа РИ непрерывно измеряют, записывают и суммируют расход воды. Преимуществом индукционных расходомеров является постоянство напора. Однако с течением времени на их внутренних стенках отлагается высохший твердый осадок, который закрывает поверхность электродов, что приводит к искажению показаний прибора, поэтому при измерении расхода ила внутреннюю поверхность датчика расходомера необходимо периодически очищать от образующихся отложений. При горизонтальном расположении

9

Страница 11

датчика отложения очищают 1 раз в год, а при вертикальной установке датчика — 1 раз в 3—4 года.

Были попытки измерить расход ила и осадка трубами и соплами Вентури. Однако длительная эксплуатационная проверка этих измерительных устройств показала, что импульсные линии к днфма-нометрам быстро забивались осадком (илом), в связй с чем искажались результаты измерений. Попытки внедрить непрерывную продувку или промывку импульсных линий привели к усложнению таких устройств и непроизводительному расходу воздуха или воды.

Количество задерживаемых отбросов (на решетках, ситах и пр.) определяют объемным способом. При наличии на станции непрерывного сброса отбросов в контейнеры объемный способ определения количества отбросов существенно упрощается; в журнале ежесменно записывают число полностью наполненных контейнеров.

При транспортерной подаче отбросов непосредственно в дробилки периодически (2 -3 раза в месяц) в течение суток отбросы собирают в контейнеры, а затем направляют на дробление.

Количество осадка, выгружаемого из песколовок, определяют объемным способом при наличии на очистной станции бункеров для обезвоживания и погрузки осадка на транспорт. При откачке осадка из песколовок непосредственно на песковые площадки осадок учитывают периодически (3 раза в месяц) путем по дачи его в специальные мерные лотки. Количество осадка в лотках подсчитывают также объемным способом.

Количество механически обезвоженного и термически высушенного осадка определяют, обмеряя отвалы осадка на площадках складирования или подсчитывая заполненные отсеки склада хранения осадка.

Контроль расхода коагулянтов (извести и хлорного железа) чаще всего осуществляют специальными дозирующими устройствами. Горизонтальная плоская струя раствора коагулянта в дозаторах ВНИИ ВОДГЕО делится ножом на две части. Одна часть поступает в узел коагулирования, а другая часть (излишек) сливается снова в расходный резервуар. Расход раствора коагулянта можно измерять расходомерами постоянного перепада — ротаметрами, которые представляют собой вертикальную прозрачную трубу, внутренняя часть которой выполнена в виде расширяющегося кверху конуса. Внутри трубы находится подвижной элемент (поплавок), закрывающий часть сечения трубы. Потоком среды поплавок перемещается, открывая на определенную величину проходное сечение ротаметра. Поскольку перепад давления до и после поплавка постоянен, между расходом и площадью отверстия прибора сохраняется прямая зависимость. При измерении расхода раствора хлорного же-

Страница 12

леза поплавок и фланцы ротаметра должны быть изготовлены из кислотостойких материалов. Ротаметры выпускаются на расходы от 1 до 30 м3/ч.

Давление воздуха, газа, пара и прочих сред измеряют манометрами (включая днфманометры), вакуумметрами и мановакуумметрами. Небольшое давление и разрежение (до 2,9 кПа, или 300 мм вод. ст.) измеряют тягомерами. По принципу работы измерители давления и разрежения можно разделить на два типа: пружинные и жидкостные. Определение давления пружинными манометрами основано на изменении упругой деформации кольцевых, сильфонных и других пружин.

В жидкостных манометрах давление среды измеряют по разности уровней в двух сообщающихся сосудах, заполненных рабочей жидкостью. При этом один сосуд соединяется с пространством, давление которого измеряется, а второй — с атмосферой. В качестве рабочей жидкости применяются ртуть, спирт, четыреххлористый углерод, дистиллированная вода и пр. В общем виде измеряемое жидкостными манометрами давление определяют по формуле

Р = h( р, — р2),

где Р — избыточное давление, кг/см3; h — разность уровней рабочей жидкости в сообщающихся сосудах жидкостного манометра, см; р, — плотность рабочей жидкости, кг/см3; рз — плотность среды, кг/см3.

При измерении давления воздуха или газа жидкостным манометром, в котором в качестве рабочей жидкости применяется дистиллированная вода, с достаточной для практики точностью можно считать, что pi —10“3 кг/см3, а Р2-0. Тогда уравнение упрощается и принимает вид

Р = 10-3 Л.

Температуру различных сред измеряют термометрами, которые по принципу действия классифицируются на четыре основных типа:    термометры    расширения,    манометрические,    сопротивления

и термоэлектрические пирометры (термопары).

Контроль расхода хлора при обеззараживании сточных вод газообразным хлором осуществляется дозаторами хлора (хлораторами) различной конструкции. В комплект хлораторов входят ротаметры (см. выше) для измерения количества подаваемого газообразного хлора.

Концентрацию водородных ионов в сточных водах определяют pH-метрами, действие которых основано на измерении разности потенциалов на двух опущенных в воду электродах.

Контроль концентрации растворенного кислорода в очищенной воде, а также в аэротенках и регенераторах

11

Страница 13

может непрерывно осуществляться анализатором ЭГ-152-003, разработанным ВНИИ ВОДГЕО. Электрохимический датчик прибора представляет собой гальваническую ячейку в виде электродной пары (катод — сетка из золота, анод — диск из цинка), находящейся в сгущенном электролите. К золотому сетчатому катоду плотно прижата газопроницаемая мембрана из полимерной пленки толщиной до 60 мкм. Через мембрану, непроницаемую для молекул воды, свободно диффундируют молекулы кислорода из воды в электролит, в результате чего в цепи гальванической ячейки образуется ток, величина которого пропорциональна концентрации растворенного в сточной воде кислорода. После усиления и автоматической температурной коррекции диффузионный ток датчика регистрируется на диаграмме потенциометром типа ПСР. Прибор нс пригоден для измерения концентрации растворенного кислорода в неподвижной н малоподвижной воде, так как скорость движения воды вдоль мембраны датчика не должна быть ниже 0,6 м/с. Постепенное обрастание мембраны биопленкой приводит к снижению диффузионного тока и, следовательно, к искажению показаний прибора. В связи с этим через каждые две недели летом и три недели зимой датчик необходимо вынимать и промывать мембрану этиловым спиртом.

Длительные испытания на московских очистных станциях показали, что анализатор ЭГ-152-003 имеет ряд недостатков:    большая

погрешность 6=»±0,6 мг/л; сложность перезарядки ячейки; необходимость еженедельно проверять показания анализатора с данными лабораторного метода Винклера; недостаточная конструктивная надежность и пр. В связи с изложенным анализатор ЭГ-152-003 может быть рекомендован лишь в качестве индикатора для непрерывного определения концентрации растворенного кислорода в очищенной сточной воде и иловой смеси.

Предельный уровень стояния ила во вторичных отстойниках и илоуплотнителях контролируют сигнализаторами уровня, работающими по фотоэлектрическому принципу. Между лампой подсветки и фоторезистором ФСК-Г1 находится жидкая среда. При измерении оптической плотности жидкости величина фототока и напряжения на нагрузочном сопротивлении фоторезистора меняется. Когда уровень стояния ила во вторичном отстойнике (или илоуплотнителе) поднимается выше фотоэлектрического датчика, световой поток, падающий на фотосопротивление, уменьшается, в результате чего ток в цепи датчика изменяется и подается сигнал о высоком уровне стояния ила.

В настоящее время промышленность выпускает сигнализатор СУФ-42, который оснащен датчиком погружного типа с корпусом из нержавеющей стали. Стекла фоторезистора и источника света имеют гидрофобное покрытие. Сигнализатор СУФ-42 может применяться

Страница 14

как в первичных (датчик с базой 30 мм), так и во вторичных отстойниках (датчик с базой 50 мм). Разработано также многоточечное регулирующее устройство СУ-101 для упрощения системы контроля за уровнем ила (осадка) в нескольких отстойниках. Такое устройство позволяет поочередно (путем периодического опроса по заданной временной программе) подключать к одному измерительному блоку от 4 до 12 датчиков.

Уровень активного ила в нижнем иловом канале и уровень осадка в корыте вакуум-фильтра контролируют уровнемерами (см. выше).

Потери напора в песчаном фильтре определяют как разность пьезометрических высот воды, поступившей на фильтр, и профильтрованной воды (фильтрата).

Автоматизация работы очистных сооружений. Автоматический контроль и автоматическое регулирование процессов очистки сточных вод и обработки осадков необходимы: для бесперебойной работы сооружений в оптимальных режимах (или в режимах, близких к оптимальным); для получения очищенных сточных вод заданного качества; для повышения эффективности процессов очистки сточных вод и обработки осадков (снижения себестоимости очистки).

В последние годы как в СССР, так и за рубежом проводятся работы по созданию систем автоматического управления процессами очистки воды и обработки осадка. Исследуются возможности и разрабатывается аппаратура для непрерывного измерения основных параметров. Как указывалось выше, станции биохимической очистки сточных вод располагают более или менее надежными приборами лишь для измерения расходов, концентрации растворенного кислорода и уровня осадка (ила) в отстойниках (илоуплотнителях). Отечественными научно-исследовательскими организациями проводятся работы по созданию недостающих приборов для измерения некоторых важных параметров биохимического процесса очистки: концентрации органических примесей в сточной воде, дозы ила в аэротенках, регенераторах, отстойниках и концентрации взвешенных веществ в поступающей и очищенной сточных водах.

Приборы для определения биохимической потребности в кислороде (БПК) и химической потребности в кислороде (ХПК). Институтом ВОДГЕО был разработан на основе лабораторных респирометров прибор для определения БПК. Однако ввиду громоздкости и сложности прибора, а также из-за трудностей определения корреляционной зависимости между количеством израсходованного кислорода на окисление органических веществ в респирометре и величиной БПК (рассчитанной по стандартному методу) прибор широкого распространения не получил.

13

Страница 15

Количество органических загрязнений в сточной воде косвенно может быть оценено величиной ХПК. С целью упрощения и ускорения определения ХПК разработан полуавтомат-тнтрометр ТПЛ-3, основанный на потенциометрическом методе определения окисляе-мости воды бихроматом. Длительность одного анализа 30 мин. Освоение титрометра ТПЛ-3 для определения ХПК только начинается. Практика показала, что ТПЛ-3 необходимо усовершенствовать. Следует отметить, что упомянутые приборы не могут быть использованы в системе автоматического управления процессом очистки воды. Проблема создания отечественных промышленных средств для определения БПК и ХПК сточных вод пока остается нерешенной.

Приборы для определения дозы ила и концентрации взвешенных веществ. Дозу (концентрацию) активного ила, как показали исследования физико-химических свойств ила, можно определить оптическими методами. При небольших концентрациях ила поглощение света, проходящего через кювету с исследуемым илом, прямо пропорционально концентрации ила, т. е. действует закон Ламберта—Бера. При повышении концентрации ила сверх определенной величины прямая пропорциональная зависимость нарушается. Это свойство активного ила (как биологической суспензии) должно быть учтено при разработке приборов, определяющих дозу ила. Таким требованиям удовлетворяет измеритель оптической плотности (ИОП), в котором применены: светофильтр, поглощающий излучение в видимой части спектра; фоторезистор ФТГ-2А, наиболее чувствительный в инфракрасной области. Испытаниями установлено, что оптическая плотность активного ила зависит от концентрации ила и не зависит от цветности жидкой среды при измерениях плотности в инфракрасной части спектра. Погрешность ИОП сравнительно небольшая — 0,1 г/л. До настоящего времени ИОП применяли в основном в лабораторных условиях. В 1974 г. на московских очистных станциях для определения концентрации активного нла испытывали мутномер М-101 (с проточным и погружным датчиками). Мутномер М-101 можно применять для ориентировочного определения концентрации взвешенных веществ в сточной воде в пределах от 50 до 150 мг/л с погрешностью ±30 мг/л.

По сооружениям механической очистки воды можно автоматизировать: распределение количества поступающей воды между однотипными эксплуатационными единицами; выгрузку осадка из песколовок (по временному принципу или по уровню осадка при наличии датчика); удаление осадка из первичных отстойников (по временному принципу или по уровню осадка).

По сооружениям биологической очистки воды, помимо распределения количества поступающей воды между экс-

14

Страница 16

плуатационными единицами, можно автоматизировать регулирование концентрации растворенного кислорода в аэротенках (при условии устранения указанных выше недостатков анализатора ЭГ-152-003) и уровня ила во вторичных отстойниках.

По сооружениям третичной очистки (доочистки) воды можно автоматизировать работу фильтров (вывод фильтра на промывку при достижении определенных значений потерь напора и скорости фильтрации).

По сооружениям обработки воды можно автоматизировать заданные пределы температуры сбраживаемого осадка в метантенках. Из-за отсутствия приборов для определения влажности сирого осадка, уплотненного активного ила, механически обезвоженного и термически высушенного осадка не могут быть автоматизированы многие технологические операции.

ПОРЯДОК ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА ОЧИСТКИ сточных вод

При изложении схем контроля технологического процесса па эксплуатационных очистных сооружениях в качестве примеров работающих сооружений использованы поля орошения и фильтрации, станции аэрации и водоем.

Контроль работы полей орошения, полей фильтрации и очистных прудов. При нормальной эксплуатации полей орошения технологический контроль их работы ведут по следующей схеме.

Объекты наблюдений:

сточная вода, поступающая из города;

очищенная сточная вода, дренажная вода, вода осушительных канав, общий сток с полей фильтрации перед выпуском в водоем;

вода очистных прудов по ходу движения.

Вода, взятая из перечисленных объектов, подвергается физикохимическому и бактериологическому анализам. Периодичность контроля:

сточную воду анализируют 2 раза в месяц, причем расписание взятия проб составляют так, чтобы в течение года получить характеристику состава поступающей сточной воды по всем дням недели, включая и праздники; для анализа отбирают часовые среднесуточные пробы с одновременным измерением температуры протекающей воды и воздуха;

очищенную воду берут 3 раза в месяц по главным осушительным канавам;

воду очистных прудов анализируют в течение летнего сезона с интервалом в 5—7 сут.

15

Страница 17

Пробы берут обычно на водосливах (кроме растворенного кислорода) при перепуске воды с верхних ступеней на нижние с одновременным измерением высоты переливающегося слоя воды для опре деления нагрузки на 1 га площади пруда.

Контроль работы станций аэрации. По ходу движения воды контроль осуществляется на всех стадиях очистки для регулирования процесса, а также количественного и качественного учета работы отдельных сооружений. Наиболее сложна схема контроля на станциях аэрации с полной биохимической очисткой как по количеству наблюдаемых объектов, так и по частоте взятия проб и полноте анализов. Контроль станций, оборудованных биофильтрами, аэрофильтрами или состоящих только из сооружений предварительной очистки, можно легко построить по приводимой ниже схеме для станции полной биохимической очистки.

Объекты наблюдений, частота контроля н перечень контрольных анализов. По ходу движения сточной воды контроль осуществляется на всех стадиях очистки для регулирования процесса и количественного и качественного учета работы отдельных сооружений. Ниже предлагаются примерные схемы контроля работы сооружений. Они могут быть изменены в соответствии с местными условиями.

I. Сточная вода, поступающая на станцию (натуральная проба), осветленная в первичных отстойниках, очищенная вода и вода водоемов. Полный санитарный анализ делают один раз в декаду.

Схема 1. Полный санитарный анализ вод сючных, очищенных и водоемов:

температура, цвет, реакция среды, прозрачность, оседающие вещества по объему и массе, взвешенные вещества и потеря при прокаливании, плотный остаток и потеря при прокаливании, азот общий, аммонийный, нитриты, нитраты, окисляемости перманганатная, би-хроматная (ХПК), биохимическая потребность в кислороде (БПК$. БПКполи), стойкость в процентах, растворенный кислород, хлориды, свободный хлор, фосфаты, общий фосфор;

специфические ингредиенты, характеризующие промышленные сточные воды — железо, медь, хром, кобальт, никель, цинк, кадмий, сульфаты, фенолы, цианиды, сульфиды, синтетические поверхностноактивные вещества (СПАВ), эфирорастворимые вещества, нефтепро дукты;

бактериологический анализ общего числа бактерий, растущих на мясопептонном агаре (МПА); числа бактерий, растущих на среде ЭНДО; гельминты.

Схема 2. Сокращенный анализ сточных и очищенных вод;

степень прозрачности, реакция среды, взвешенные вещества и потеря при прокаливании;

растворенный кислород (очищенная вода), БПКэ, ХПК.

Страница 18

II.    Решетки и дробилки. Один раз в месяц анализируют отбросы в среднесуточном или посменной пробе. При наличии дробилок делают механический анализ отбросов по крупности после дробления. Анализ отбросов включает: влажность, гигроскопическую влажность, зольность, сортировку отбросов по составу, среднюю плотность.

III.    Песколовки. Один раз в месяц анализируют осадок из песколовок по следующей схеме: влажность, гигроскопическая влажность, зольность, средняя плотность, содержание песка в осадке, рассев песка по фракциям.

IV.    Преаэраторы и биокоагуляторы. Один-два раза в декаду контролируют дозу активного ила, взвешенные вещества и БПК$ в отстоеннон воде.

V.    Первичные отстойники. Сточную воду до и после отстойников анализируют 1 раз в декаду по схеме 1 или 2 (в среднесуточных пробах). Дополнительно делают анализы для характеристики степени задержания осадка: осадок по объему (за 2 ч отстаивания) и осадок по массе. В осадке из отстойников определяют следующие показатели: влажность, гигроскопическую влажность, зольность, частицы по крупности (на ситах), содержание песка.

По сокращенной схеме определяют только влажность.

VI.    Илоуплотнители. Систематически (не реже 3 раз в неделю)

контролируют концентрацию ила в иловой смеси, подаваемой на уплотнение:    1    раз в декаду определяют влажность уплотненного

ила и вынос взвешенных веществ в сливной воде.

VII.    Метантенки. При каждой загрузке и выгрузке отбирают

порцию осадка для определения влажности и зольности. Систематически (не реже 2 раз в декаду) анализируют иловую жидкость. Ежесуточные порции осадка после установления влажности собирают и анализируют 1 раз в квартал на содержание органических компонентов. Количественный анализ газа делают 1 раз в месяц. При нарушении процесса в отдельных мстантенках контрольные анализы производят чаще. При анализе иловой жидкости определяют: летучие жирные кислоты (общее количество); щелочность и азот аммонийных солей. Анализ осадка и ила, поступающего в метантенки и выгружаемого после брожения, ведут по полной или сокращенной схеме в зависимости от целей контроля. Полный анализ:    влажность,

гигроскопическая влажность, зольность, вещества, экстрагируемые эфиром и смесью этилового спирта с бензолом, углеводы (геми- и альфа-целлюлоза), общий азот, белковый азот, фосфор, СПАВ, специфические ингредиенты, гельминты.

Сокращенный анализ: влажность, гигроскопическая влажность, зольность.

Анализ газа брожения: полный — метан, углекислота, водород, кислород, азот, сероводород; сокращенный — метан, углекислота.

17

Страница 19

VIII.    Уплотнители сброженного осадка. Систематически (2 раза

и день) контролируют уровень (эрлифт) осадка. При этом на глубине 1,5—2 м концентрация сухого вещества в надиловой жидкости должна быть не более 3 г/л.

Ежесуточно определяют взвешенные вещества в сливной воде (или сухой остаток); раз в декаду анализируют количество поступающего и уплотненного осадка, 2 раза в декаду — промывной воды.

Анализ сливной и промывной воды: взвешенные вещества, сухой или плотный остаток, БПК$. Анализ осадка: влажность, зольность, щелочность, содержание песка, удельное сопротивление фильтрации.

IX.    Вакуум-фильтры и барабанные сушилки. Частота контроля зависит от степени налаженности работы сооружений, но должна производиться не реже раза в декаду. Пробы всех видов осадков отбирают ежечасно в течение суток.

Качество применяемых коагулянтов, т. е. содержание активных веществ в хлорном железе и гашеной извести, определяют не реже раза в неделю и в каждой новой порции перед ее использованием. Степень коагуляции осадка проверяют не реже раза в неделю, обязательно при использовании новой партии коагулянтов и при пуске сооружений в работу после остановки. Не реже раза в декаду анализируют фильтрат (пробы среднесуточные), определяют pH, взвешенные вещества, БПКб и плотный остаток.

Анализы поступающего на фильтры осадка, кэка и сухого осадка включают: влажность, гигроскопическую влажность, зольность, степень коагуляции осадка, удельное сопротивление фильтрации, азот, фосфор, специфические ингредиенты, яйца гельминтов и их жизнеспособность (в кэке после вакуум фильтрации).

X.    Аэротенки, вторичные отстойники. Один раз в декаду производят анализ сточной воды до и после сооружений по схеме 1 или по сокращенной схеме. Ежесуточно непрерывно автоматическим пробоотборником отбирают очищенную воду и анализируют посменно с определением взвешенных веществ; 1—2 раза в сутки контролируют содержание растворенного кислорода в единовременной пробе очищенной воды; 1 раз в сутки определяют дозу активного ила в аэротенках, каналах, регенераторах.

Периодически (2 раза в декаду) контролируют качество активного ила: дозу ила в объемных и массовых долях, иловый индекс и кривую скорости оседания, простейшие организмы, потребность в кислороде. Один раз в месяц определяют: гигроскопическую влажность, зольность, общий азот, фосфор. Кроме того, I раз в месяц делают гельминтологический анализ.

XI.    Сооружения доочистки биологически очищенных сточных вод. Барабанные сетки, песчаные фильтры. Два-три раза

Страница 20

в месяц определяют содержание взвешенных веществ в воде, поступающей и выходящей с барабанных сеток. Один раз в месяц отбирают и анализируют промывную воду и состав задержанных отбросов. Один раз в декаду производят полный анализ (в среднесуточных пробах) поступающей и выходящей с фильтров воды по схеме I или по сокращенной схеме. Непрерывно в течение суток отбирают воду после фильтров н определяют степень прозрачности.

Периодически анализируют промывную воду. Каждый месяц контролируют загрузку фильтра. Определяют остаточные загрязнения по слоям загрузки на каждом фильтре. При загрузке фильтра новой партией песка делают рассев песка на ситах и определяют содержание фракций различной крупности.

Хлораторная. При контроле периодически, но не реже 1 раза в месяц, определяют хлоропоглощаемость очищенных сточных вод. Количество остаточного хлора определяют не реже 4—5 раз в сутки.

Быстроток-аэратор. Ежедневно определяют содержание растворенного кислорода после быстротока-аэратора. Периодически контролируют содержание растворенного кислорода в начале и конце быстротока для выяснения эффекта насыщения очищенных сточных вод.

XII. Контроль состояния водоема. Водоем, принимающий очищенные сточные воды с очистных сооружений, находится под контролем санитарного надзора, который требует соблюдения определенных норм качества спускаемой воды в зависимости от вида водопользования водоема. Однако для учета влияния на водоем спускаемых очищенных сточных вод на станциях анализируют речную воду выше спуска очищенных сточных вод со станции и ниже спуска после полного смешения речных и очищенных вод. Периодичность взятия проб зависит от поставленной задачи (но не реже 1 раза в месяц). Анализ речной воды в зависимости от местных условий делается по схеме 1 или по сокращенной схеме.

Глава 2. ОТБОР ПРОБ ПРИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ КОНТРОЛЕ

Отбор проб. Оценка работы сооружений основывается на анализе средних проб за определенный промежуток времени. Обычно используются среднесуточные пробы. Для определения состава поступающих, осветленных и очищенных сточных вод пробы отбирают в пункте возможно полного смещения и отсутствия условий для оседания взвешенных веществ каждый час в течение суток в отдельные склянки с широким горлом (не менее 35 мм) вместимостью 250— 300 мл и доставляют в лабораторию. Используемую посуду тщатель-

19