Проектиране на пречиствателни станции за отпадъчни води

В настоящата книга са разгледани съвременните технологии, съоръжения и технологично оборудване, както и съответните оразмерителни процедури и параметри, прилагани в световната практика при проектирането на пречиствателни станции за отпадъчни води от населени места.

Всички представени методики за технологично оразмеряване са придружени с числени примери. Освен класическите технологични решения и параметри в книгата са разгледани и редица нови методи за технологично оразмеряване, моделиране и управление на процесите и съоръженията в пречиствателните станции за отпадъчни води, основани на съвременните информационни технологии, които досега не са прилагани у нас.

Съдържанието на книгата е структурирано в единадесет основни глави, всяка от които включва редица специфични теми по съответното технологично направление. Отделни глави са посветени съответно на автоматизацията на процесите и съоръженията и на технико-икономическата оценка и сравнение на вариантни проектни решения на пречиствателни станции за отпадъчни води чрез прилагането на съвременната „динамична методика" за сравняване на инвестиционните и експлоатационните разходи.

Книгата Проектиране на пречиствателни станции за отпадъчни води е предназначена главно за студентите от специалност Водоснабдяване и канализация при УАСГ, но в нея се съдържа техническа информация, която надхвърля значително тази, предвидена в съответната учебна програма. Поради това книгата може да бъде полезна и за специалистите, практикуващи в областта на технологичното проектиране на пречиствателни станции за отпадъчни води от населени места.

Техника ООД
София, 1517
р-н Подуяне, ул. Витиня 2Ж, ет. 5
sales@technica.pub

Въведение
Количества, състав и качества на отпадъчните води

• Количества на отпадъчните води
• Видове отпадъчни води
• Битови отпадъчни води
• Промишлени отпадъчни води
• Инфилтрирани (чужди) води
• Оразмерителни водни количества за пречиствателните станции
• Състав и качества на отпадъчните води
• Основни характеристики на отпадъчните води
• Основни параметри за оценяване на качествата на отпадъчните води
• Други характеристики на отпадъчните води
• Концентрация на замърсяващите вещества в отпадъчните води
• Еквивалентен брой жители
• Допустими концентрации на емисиите на замърсяващите вещества
• Определяне на необходимата степен на пречистване на отпадъчните води

Основни технологични схеми за пречистване на отпадъчни води и третиране на утайките

• Основни методи и процеси на пречистване
• Основни технологични съоръжения
• Съоръжения по пътя на третиране на отпадъчната вода
• Съоръжения по пътя на третиране на утайките
• Основни технологични схеми
• Технологични схеми за снижение на биоразградимите органични вещества
• Технологични схеми за снижение на азота
• Технологична схема за едновременно снижение на азот и фосфор

Механично пречистване на отпадъчните води

• Открити канали
• Решетки и сита
• Предназначение на решетките и ситата
• Видове решетки
• Видове сита
• Количество на материите, задържани от решетките и ситата
• Оразмеряване на решетките
• Пясъкозадържатели
• Предназначение на пясъкозадържателите
• Видове пясъкозадържатели
• Хоризонтални пясъкозадържатели
• Третиране на задържания пясък
• Утаители
• Общи положения
• Общи изисквания
• Видове утаители
• Първични хоризонтални утаители
• Радиални утаители
• Вертикални утаители
• Двуетажни утаители
• Технологично оразмеряване на първичните утаители

Интензивни технологии и съоръжения за биологично пречистване на отпадъчни води

• Биореактори със суспендирана биомаса
• Кинетика на биохимичните процеси
• Хидродинамични типове реактори
• Съвместно моделиране на биохимичните и хидродинамичните процеси в биореакторите
• Класически параметри за управление на биореакторите със суспендирана биомаса
• Технологични и конструктивни модификации на биобасейните
• Аерационни системи при биобасейните
• Разтваряне на кислорода от въздуха в отпадъчните води
• Технологични параметри на аерационните системи
• Видове аерационни системи
• Миксери (бъркалки) за биореактори
• Необходима мощност за хомогенизиране на биобасейни
• Необходимо количество въздух за хомогенизиране
• Видове миксери (бъркалки)
• Технологично оразмеряване на биореактори със суспендирана биомаса
• Технологично оразмеряване по методиката ATV-DVWK-A 131
• Технологично оразмеряване по методиката ATV - М-210
• Технологично оразмеряване по методиката на корпорацията Metcalf&Eddy
• Анаеробни биореактори със суспендирана биомаса и утайков слой за пречистване на производствени отпадъчни води
• Общи положения
• Анаеробни биореактори със суспендирана биомаса
• Анаеробни биореактори с разбъркване на суспендираната биомаса
• Анаеробни контактни биореактори
• Анаеробни биореактори с циклично действие
• Технологично оразмеряване на анаеробните биореактори със суспендирана биомаса
• Анаеробни биореактори с утайков слой
• Анаеробни биореактори с протичане на отпадъчните води отдолу-нагоре през слой от утайки (UASB)
• Анаеробни биореактори с утайков слой и вътрешна рециркулация
• Анаеробни биореактори с утайков слой и преградни стени
• Анаеробни биореактори с преградни стени и разбъркване на утайковия слой
• Анаеробни биореактори с експандиран гранулиран утайков слой
• Вторични утаители след биобасейни
• Технологични функции и процеси при вторичните утаители
• Конструкции и конструктивни особености на вторичните утаители
• Теория на твърдия поток
• Технологично оразмерявяне на вторичните утаители
• Управление на системата биобасейн - вторичен утаител
• Биореактори с прикрепена биологична маса
• Основни положения
• Биофилтри
• Принцип на действие
• Основни технологични параметри на биофилтрите
• Основни елементи на биофилтрите
• Класификация на биофилтрите
• Основни технологични схеми
• Технологични характеристики и оразмерителни параметри на биофилтрите
• Биофилтри с отстраняване на БПК
• Биофилтри с нитрификация
• Биофилтри с комбинирано отстраняване на БПК, и нитрификация
• Третична нитрификация
• Вторични утаители
• Технологични характеристики и оразмерителни параметри на биофилтрите съгласно немските технически указания ATV-DVWK(2001), Arbeitsblatt A 281
• Общи изисквания при оразмеряване на биофилтрите и ротационните биологични контактори
• Технологично оразмеряване на биофилтрите
• Стойности на оразмерителните параметри
• Предимства и недостатъци на биофилтрите
• Ротационни биологични контактори
• Устройство и принцип на действие
• Технологични схеми
• Технологично оразмеряване
• Ротационни биоконтактори за отстраняване на БПК
• Ротационни биоконтактори за нитрификация
• Технологично оразмеряване на ротационните биоконтактори съгласно немските указания ATV-DVWK(2001), Arbeitsblatt A 281
• Отстраняване на фосфора
• Технологично оразмеряване на вторичните утаители след биофилтри и ротационни биологични контактори съгласно немските указания ATV-DVWK(2001), Arbeitsblatt A 281
• Предимства и недостатъци на ротационните биоконтактори
• Потопени аерирани биологични контактори
• Устройство и принцип на действие
• Основни оразмерителни параметри
• Предимства и недостатъци на потопените аерирани биоконтактори
• Потопени биологични реактори за денитрификация
• Денитрификационни реактори с протичане на отпадъчните води отгоре-надолу
• Денитрификационни реактори с протичане на отпадъчните води отдолу-нагоре
• Реактори с флуидизиран пълнеж за последваща безкислородна денитрификация
• Биореактори с прикрепена биомаса за предварителна безкислородна денитрификаци
• Анаеробни биореактори с фиксирана биомаса
• Общи положения
• Анаеробни реактори с фиксирана биомаса и неподвижен пълнеж (анаеробни биофилтри)
• Анаеробни реактори с фиксирана биомаса, протичане на отпадъчните води отдолу-нагоре и експандиран пълнеж
• Анаеробни реактори с фиксирана биомаса, протичане на отпадъчните води отдолу-нагоре и флуидизиран пълнеж
• Анаеробни реактори с фиксирана биомаса и протичане на отпадъчните води отгоре-надолу
• Предимства и недостатъци на анаеробните биореактори с фиксирана биомаса
• Допречистване на отпадъчните води чрез филтрация
• Необходимост от допречистване на отпадъчните води
• Методи за допречистване на отпадъчните води
• Технологични схеми за допречистване на отпадъчните води
• Приложение на филтрацията
• Видове филтрации
• Обемна (дълбочинна) филтрация
• Процеси при обемната (дълбочинната) филтрация
• Видове филтри за обемна (дълбочинна) филтрация
• Конвенционални филтри с протичане на отпадъчните води отгоре-надолу
• Конвенционални филтри с протичане на отпадъчните води отдолу-нагоре
• Капещи филтри
• Конструктивни особености на конвенционалните филтри
• Ефекти от допречистването на отпадъчните води чрез конвенционалните филтри
• Оразмеряване на конвенционалните филтри за обемна филтрация
• Повърхностна филтрация
• Общи положения
• Филтри за повърхностна филтрация
• Мембранна филтрация
• Общи положения
• Принцип на действие
• Видове мембранни процеси при допречистване на отпадъчните води
• Видове мембрани
• Форми на мембраните и модулите
• Разположение на мембранните модули
• Почистване на мембраните
• Пречиствателен ефект
• Приложение на мембранната филтрация
• Оразмеряване на мембранно филтрационно стъпало

Екстензивни технологии и съоръжения за пречистване на отпадъчни води

• Съоръжения с макрофити (изкуствени влажни зони)
• Пясъчни биофилтри
• Биологични езера (лагуни)

Дезинфекция на отпадъчните води

• Общи положения
• Изисквано ниво на дезинфекция
• Хлориране
• Дезинфекция с UV-лъчи
• Озониране
• Поддържане и експлоатация на системите за дезинфекция

Основни процеси и съоръжения за третиране на утайките

• Технологични характеристики и процеси на третиране и оползотворяване на утайките
• Основни количествени и качествени характеристики на утайките
• Технологични параметри на утайките, свързани с тяхното обезводняване
• Тестване чрез филтруване под вакуум
• Тестване чрез капилярно засмукване
• Оценка чрез обобщената характеристика „интегрален параметър на свойствата“
• Процеси и съоръжения за третиране на утайките
• Начини на отстраняване и оползотворяване на утайките
• Уплътняване на утайките
• Гравитационни уплътнители
• Механични уплътнители (сгъстители)
• Процеси и съоръжения за механично обезводняване на утайки
• Предварителна обработка (кондициониране) на утайките
• Обезводняване на утайките с филтърпреси и вакуумфилтри
• Филтьрпреси
• Вакуумфилтри
• Технологични и технико-икономически параметри на машините за механично обезводняване чрез филтруване
• Обезводняване на утайките с центрофуги
• Обезводняване на утайките на изсушителни полета
• Приложение, основни процеси и конструктивни модификации
• Технологично оразмеряване
• Съоръжения за стабилизиране на утайките
• Общи сведения и постановки
• Методики за технологично оразмеряване на биологични стабилизатори за утайки
• Критичен преглед на методиките за технологично оразмеряване на аеробни стабилизатори на утайки
• Преглед на методиките за технологично оразмеряване на анаеробни стабилизатори на утайки
• Пакет с методики за технологично оразмеряване на съоръжения за биологично стабилизиране за утайки и програмни продукти за тяхното прилагане
• Конструктивни и технологични особености на съоръженията за биологично стабилизиране на утайки
• Аеробни стабилизатори
• Метантанкове
• Газови резервоари (газхолдери) за биогаз
• Съоръжения за третиране и оползотворяване на биогаза
• Открити изгниватели
• Двуетажни утаители
• Необходима мощност за хомогенизиране на сместа в съоръженията за биологично стабилизиране на утайки
• Утайкови води
• Общи сведения
• Количествени и качествени показатели на утайковите води
• Определяне на допълнителните товари от утайкови води
• Технологии за редуциране на рециркулационните товари
• Акумулиране на утайковите води в изравнителни резервоари
• Химично третиране на утайковите води
• Биологично третиране на утайковите води
• Съоръжения за обеззаразяване на утайките
• Обеззаразяване с вар
• Термично обеззаразяване

Генерален план и надлъжни хидравлични профили на пречиствателна станция за отпадъчни води

• Генерален план на пречиствателна станция
• Хидравличен профил по пътя на отпадъчната вода и утайките

Компютърно моделиране на технологичните процеси в пречиствателните станции за отпадъчни води от населени места

• Информационни технологии и нормативни изисквания при проектиране и експлоатация на пречиствателни станции за отпадъчни води
• Моделиране на процесите на пречистване на отпадъчни води с програмния продукт WEST ...
• Моделиране на процесите на пречистване на отпадъчните води във фазата на проектиране
• Моделиране на процесите на третиране на утайките .......
• Оптимизиране на процесите на пречистване на отпадъчните води
• Автоматизиране на процесите на пречистване в градски пречиствателни станции за отпадъчни води от населени места
• Оптимизиране на технологичните параметри, влияещи на процесите в пречиствателните станции за отпадъчни води от населени места
• Оптимизиране на обемите на съоръженията, получени след технологичното оразмеряване на пречиствателната станция
• Симулиране на процесите на пречистване и оптимизиране на пречиствателни станции за отпадъчни води в процес на експлоатация
• Експериментално определяне на показателя на Пекле (Ре) при моделиране на дифузионни биореактори със суспендирана биомаса
• Програмен продукт STAB за технологично оразмеряване и проверка на технологичния капацитет на съоръженията за биологично стабилизиране на утайките

Автоматизиране на процесите в пречиствателните станции за отпадъчни води

• Общи сведения
• Структура на системата SCADA
• Функции и режими на работа на системата SCADA
• Кратко техническо описание на видовете контролно-измервателни прибори
• Прибори за измерване на ниво
• Прибори за измерване на налягане
• Прибори за измерване на водно количество (дебит, разход)
• Прибори за измерване на температура
• Прибори за измерване на качествени показатели на отпадъчни води
• Автоматични станции за вземане на водни проби
• Измерване на количество (дебит, разход) на въздух и биогаз
• Измерване на концентрациите на газови примеси в газова среда
• Схеми на разполагането на контролно-измервателните прибори (P&ID)

Анализ на разходната ефективност на инвестиционни проекти за пречиствателни станции за отпадъчни води

• Динамична методика за сравняване на разходите
• Установяване на разходите (стъпка 1)
• Преобразуване на разходите (стъпка 2)
• Сравняване на разходите за проектните варианти (стъпка 3)
• Анализ на чувствителността и определяне на критичната точка (стъпка 4)
• Обобщена оценка и избор на вариант (стъпка 5)
• Пример за анализ на разходната ефективност на проектни варианти за цялостно или поетапно изграждане на ПСОВ
• Установяване на разходите
• Преобразуване на разходите
• Сравняване на разходите
• Анализ на чувствителността
• Окончателна оценка

Литература