Европейския съюз

1. ОБЯСНИТЕЛНА ЗАПИСКА

1.1 Описание на пречиствателната станция за отпадъчни води (ПСОВ)

• 
  Изравнителен резервоар/басейн - хомогенизиране/пресяване
  
• 
  Непроточен реактор с циклично действие /SBR* реактор/
  
• 
  SBR изходящ резервоар
  
• 
  Пясъчен филтър
  
• 
  Филтър от активен въглен
  
• 
  Резервоар за чиста/пречистена вода
  
• 
  Система за хлориране
  
• 
  Резервоар за уплътняване на утайки
  
• 
  Система за обезводняване на утайки
  

Сместа от отпадъчни води - инфилтрат (наречена условно w/w), навлиза в 241 m³ изравнителен басейн/резервоар. Ролята на басейна е изравняване на течността в периоди на интензивни валежи. Освен това се осъществяват хомогенизиране и предварителна аерация с използването на потопяем аератор тип „venturi-jet”/миксер осигуряващ най-малко 5 W/m³ интензитет на смесване и достатъчно кислород, за да се предотвратят анаеробни условия надолу по веригата на биологичното третиране.

Захранването на SBR резервоара се осигурява чрез две потопяеми помпи (едната в режим на готовност). Една допълнителна помпа ще бъде инсталирана за аварийни ситуации (за ситуация тревога), за да се рециркулира течност към депото (и да се избегне преливане на резервоара) когато е необходимо. Предвидено Един пиезостатичен сензор за ниво (нивомер) за автоматично управление на процесите. Набор от електроди (с 3 позиции) служи като резервно осигуряване за пиезостатичния сензор за ниво.

Преди да постъпи от изравнителния резервоар към SBR резервоара, сместа от отпадъчни води - инфилтрат първоначално се изпомпва към ротационно дисково сито. В ротационното дисково сито течността преминава през отворите, като всички частици, по-големи от определен размер се задържат в него. Задържаните (пресятите) частици се отстраняват чрез въртяща се (ротационна) част с две четки на един вал, задвижван от електрическа скоростна кутия.

Задържаните/ пресятите частици се изхвърлят през улей в контейнер и са предназначени за окончателно обезвреждане.

Строителни работи

Вътрешността на резервоара е с (полезни) размери 8X7X4.3 m (LXWXDw). Резервоарът е отворен, изработен от стоманобетон с необходимите добавки.

Около трите достъпни страни на резервоара ще бъдат монтирани предпазни парапети.

Електрическо/Механично оборудване

• 
  Един потопяем струен аератор тип Вентури JET /миксер – инсталирана мощност≥ 1.5 kW
  
• 
  2 потопяеми помпи (една в режим на готовност) за захранване на SBR реактора, с минимален капацитет 20 m³/h при 11 m.w.c.
  
• 
  1 потопяема помпа (в режим на готовност) за рециркулация на свръх дебита с минимален капацитет 15 m³/h при 43 m.w.c.
  
• 
  1 пиезостатичен сензор за ниво (нивомер)
  
• 
  1 ротационно дисково сито,с капацитет >35 m³/h, размер на отворите: 2-5 mm
  
• 
  1 контейнер за съхранение на задържаните/пресятите частици с обем 1.100 литра
  
• 
  3 фиксирани фундаменти за лебедки (устройства за повдигане или преместване на товари чрез гъвкав елемент (въже, верига), навиващ се на барабан или преминаващ през верижно зъбчато колело)
  
• 
  1 портативна ротационна лебедка с подемен капацитет 500 Kg, подходяща за поставяне във всички фундаменти за лебедки на ПСОВ
  
• 
  Комплект електроди за ниво (3 позиции)
  

Аеробните биологични пречиствателни станции са предназначени да изпълняват следните основни процеси на третиране:

• 
  Окисляване на органични въглероднисъединения
  
• 
  Нитрификация на амониев-N
  
• 
  Пълна или частична денитрификация на нитратен-N.
  

Непроточния реактор с циклично действие /SBR*/ е разработен като напълно автоматизиран процес, със система за продължителна аерация, като този процес е особено подходящ за по-високи нива на органично съдържание и концентрацията на амониев-N в инфилтратите от депото. По-големият обем на основния SBR реактор спомага за ефикасно аериране, висока степен на разреждане на входящите инфилтрати, и висока устойчивост на шокови натоварвания. Един SBR реактор работи циклично с активирана утайка. Единствената концептуална разлика между SBR-реактора и конвенционалната система с активирана утайка е, че всеки резервоар на реактора изпълнява функциите на аеробно биологично пречистване, изравняване, утаяване на твърди вещества, пречистване и отдекантиране на отпадъчните води през определени периоди от време в определена последователност, а не в пространствено отделени резервоари. Способността да се променя последователността и времето (в сравнение с липсата на гъвкавост при определени обеми от отделни резервоари) дава възможност за осигуряване на много мощна и гъвкава система за пречистване. SBR системи, които са предназначени за специфични степени на натоварване на амониев-N и органични замърсители, трябва да имат значителна гъвкавост, за да приемат различни натоварвания, както малки количества от силно замърсен инфилтрат, така и по-големите обеми на слабо замърсен инфилтрат. Това може да бъде важно, тъй като характеристиките на инфилтрата са променливи във времето,за да се гарантира, че ще се поддържа оптимален режим на третиране.

Оперативният цикъл на SBR процеса се състои от четири основни фази: пълнене, реагиране, утаяване, декантиране, престой/готовност. Най-често използваният тип аерация, предвидена за отстраняване на азота, е със използване един смесен / период без аерация, последвано от аеробен период заедно със смесване с отпадъчните води в рамките на смесена фаза.

Аноксичните условия се получават при рецикъл на нитрати от предишния цикъл на смесения период (Artan N., Механизъм и дизайн на непроточни реактори с циклично действие (SBR) за премахване на нутриенти, Международната асоциация по водите, 2005 г., стр. 11,18,19/ Artan N., Mechanism and Design of Sequencing Batch Reactors for Nutrient Removal, International Water Association, 2005, p. 11,18,19).

Цикълът на конкретния SBR реактор с обем 396 м³ се анализира, както следва:

Фаза 1: Пълнене и първа аноксична фаза. Отпадъчните води се пълнят в резервоара от изравнителния резервоар, докато течността в резервоара се смеси. Зареждането може да се извършва постоянно или периодично (стъпаловидно зареждане). Нитрифицирания азот, в предишни SBR цикъл, започва да се денитрифицира, което се използва необработена смес от отпадъчни води - инфилтрат като източник на въглерод.

В стартовия период и в периода на въвеждане в експлоатация в резервоара се въвежда антипенител, тъй като смесването на разтвора (отпадъчни води-инфилтрат) не е достатъчно, твърдите вещества са в колоидална форма, която в крайна сметка създава много пяна. В резервоара се добавя също и фосфорна киселина, тъй като има липса на фосфор в инфилтрата от депото. NaOH може също да се добави към резервоара, тъй като при процеса на нитрификация се понижава алкалността. Също така, NaOH коагулира и флокулира излишъците на фосфор, които по-късно се отстраняват като утайка. Освен това, процесите на нитрификация и денитрификация са по-ефективни при рН = 7 (Yalmaz, G, Ozturk, I, 2001, Biological ammonia removal from anaerobically pre-treated landfill leachate in sequencing batch reactors-SBR, Water Science Technology, Vol.43, No3, p.308), а инфилтрата от депото в първите години от експлоатацията има рН 6.

Метанолът не е необходим за третиране на отпадъчни води, но обикновено се използва като алтернативен субстрат за оцеляване на микроорганизмите в SBR реактора в случай, че няма (или има малко) отпадъчни води, въведени в резервоара (вероятно през летния период). Метанола, когато това е необходимо, трябва също да се добави в резервоар във фазата на пълнене.

Фаза 2: Аноксична (денитрификация) втора фаза. Смесването продължава така, че нитрифицирания азот в предишния SBR цикъл продължава да денитрифицира.

Фаза 3: Аерационна фаза. Въглерода и азота се окисляват (нитрифицират), с въвеждане на кислород от един потопяем аератор.

Фаза 4: Фаза на утаяване. Сместа от течност и суспендирани твърди вещества се утаява и повърхностния слой се отделя гравитачно от седимента. В началото на фазата, излишната утайка като смесена течност се изпомпва от SBR до утайкоуплътнителя. Едновременно с това повърхностния слой на инфилтрата, преливащ от уплътнената утайка, се подава обратно към SBR резервоар, за да бъде третиран отново.

Фаза 5: Фаза на изпомпване. Премахване на пречистените отпадъчни води чрез една плаваща потопяема помпа

Фаза 6: Фаза на престой/готовност.

Строителни работи

Резервоарът е размери LXWXDw = 11Χ8Χ4, 5 m. Резервоарът е отворен, изработен от стоманобетон с подходящите добавки.

Около достъпна страна на резервоара ще бъдат монтирани предпазни парапети.

Електрическо/ Механично оборудване

• 
  1 потопяем аератор осигуряващ 28 kg O₂/h при 450 mbar
  
• 
  1 потопяем 2.8 kW миксер
  
• 
  1 Една плаваща помпа за отдекантиране, с капацитет 50 m³/h при 2.2 m.w.c. (една допълнителна резервна помпа се съхранява в склада)
  
• 
  1 Една потопяема помпа за отстраняване на утайки, с капацитет of 30 m3/h при 2 m.w.c.
  
• 
  2 (1 в режим на готовност) дозаторни помпи с дебит 0-10 l/h, един полиетиленов (PE) резервоар с обем 200 l и един миксер за резервоар 0,37 KW, 100 rpm, AISI 304 за разтвор на H₃PO₄
  
• 
  2 (в режим на готовност) дозаторни помпи с дебит 0-50 l/h, един PE резервоар с обем 200 l и един миксер за резервоар 0,37 KW, 100 rpm, AISI 304 за разтвор на натриев хидроксид.
  
• 
  2 (в режим на готовност) дозаторни помпи с дебит 0-20 l/h и един PE резервоар с обем 200 l трябва да бъде инсталиран, за метанол
  
• 
  2 (в режим на готовност) дозаторни помпи с дебит 0-20 l/h и един PE резервоар с обем 200 l трябва да бъде инсталиран, за антипенител
  
• 
  1 DO*-метър за стенен монтаж
  
• 
  1 pH-метър за стенен монтаж
  
• 
  1 пиезометричен сензор за ниво
  
• 
  3 фунданмента за лебедки
  
• 
  Комплект електроди за ниво (2 позиции)
  

Третираните отпадъчни води се изпомпват, по време на фазата на отдекантиране, към изходящ SBR резервоар с обем 73,1 m³, посредством една плаваща помпа. Изходящия SBR резервоар представлява затворен резервоар, изработен от стоманобетон с подходящите добавки. Всички отвори (за проверка, достъп до оборудване и т.н.), трябва да имат подвижни капаци от 3 mm горещо галванизирана стомана.

Третираната смес от отпадъчни води и инфилтрат след временно съхранение в изходящия SBR резервоар след това се изпомпва до пясъчен филтър и филтър с активен въглен под налягане, надолу по веригата.

Строителни работи

Вътрешни размери на резервоара (полезен обем) LXWXDw=6.5X2.5X4.5 m

• 
  2 (1 в режим на готовност) потопяеми помпи, всяка с минимален капацитет 5 m³/h при 17 m.w.c.
  
• 
  1 фундамент за лебедка
  
• 
  Комплект електроди за ниво (4 позиции)
  

Филтърът е от тип под налягане с автоматични мембранни клапани, датчик за налягане и програмируем логически контролер (PLC) за мониторинг и напълно автоматичен режим на работа.

Входящия поток постъпва във филтъра от върха и излиза от дъното.

Филтърът трябва да се състои от три слоя от пясък (напр. 0.4-0.7, 1-2 и 2-3 mm) и един слой от антрацит на върха. Суспендираните твърди вещества, които трябва да "се отстранят" в рамките повърхностния слой на SBR, трябва да се уловят в празните пространства между зърната на пясъка и антрацита, във филтъра. Филтрираните отпадъчни води след това трябва да постъпят във филтъра с активен въглен за по-нататъшно третиране.

Постепенно, пада в налягането на пясъчния филтър се повишава. Когато се достигне зададената стойност (например 5 m.w.c.), което означава, че филтърът е частично запушен, или всеки един предварително определен програмен период (например на всеки 24 часа) помпите захранващи повърхността (към филтъра) трябва да бъдат спрени и трябва да започне фазата на регенериране.

На този етап помпата за обратно промиване подава филтрираната смес от отпадъчни води и инфилтрат (изпомпвана от следващия резервоара за чиста вода) от дъното на филтъра нагоре, към върха. Твърдите частици, които са включени вътре в празното пространство се отделят от слоевете пясък и антрацит, тъй като тези слоеве издигат и плават във водата във вътрешността на филтъра.

Водата за обратно промиване, носеща всички отделени твърди примеси, напуска филтъра и се насочва обратно към изравнителния резервоар за по-нататъшно третиране.

След регенерирането на филтъра помпата спира и слоевете пясък и антрацит се утаяват отново върху псевдо-дъното на филтъра, готови за нова фаза на филтрация.

Вижте "Техническа сграда" по-долу.

• 
  1 автоматичен пясъчен филтър, D ≥ 0.9 m, с три слоя пясък (0.4-0.7 mm: най-малко 400 kg, 1-2 mm: най-малко 200 kg, 2-3 mm: най-малко 150 kg) и с горен слой от антрацит (най-малко 150 l).
  

Третираната вода от пясъчния филтър постъпва директно във филтъра с активен въглен, инсталиран за задържане (абсорбиране) на едромолекулни разтворени органични съединения, които не са биоразградими.

Пречистените отпадъчни води след филтъра трябва да бъдат насочени към резервоара за чиста вода.

Филтъра с активен въглен е снабден също така с предпазни мембранни клапани за налягане, сензори за налягане и програмируем логически контролер (PLC) за мониторинг и напълно автоматичен режим на работа.

Автоматизацията на обратната промивка е идентична с тази на пясъчния филтър.

Обратното промиване единствено премахва суспендираните твърди вещества (които са успели да преминат пясъчната филтрация) от празното пространство между зърната на активния въглен. Погълнатите разтворени COD не могат да бъдат отстранени от обратното промиване. Ето защо, активния въглен постепенно губи способността и най-накрая, ако слоя активен въглен не се смени, входящите COD в крайна сметка се равняват на изходящите COD. (Ето защо COD тестове трябва периодично да се провеждат преди и след филтъра, за да се определи времето за подмяна на слоя, понякога предварително/преждевременно).

Пясъчния филтър и филтъра с активен въглен трябва да бъдат разположена във вътрешността на специален стая в сградата на ПСОВ.

Строителни работи

Вижте "Техническа сграда" по-долу.

• 
  1 автоматичен филтър с активен въглен, D = 0,9 m, с най-малко 650 литра гранулиран активен въглен.
  
• 
  1 въздушен компресор, 200 л / мин, за мембранните клапани на пясъчния филтър и филтъра с активен въглен.
  

Третираната смес от отпадъчни води и инфилтрат ще се събира временно в бетонен резервоар с обем 73,1 м³. От там, пречистена вода, се изпомпва към резервоара за напояване.

Трябва винаги да се съхранява достатъчно воден обем в резервоара за обратно промиване на пясъчния филтър и филтъра с активен въглен.

И накрая, разтвора на NaClO се изпомпва директно към тръбата за отвеждане на пречистени води, която осигурява два изходящи потока, контролирани от два DN80 клапана/вентила: - или в напоителния резервоар или за рециркулация. Резервоара за напояване трябва да има достатъчно време за престой, за да се осигури правилно хлориране.

Резервоара за чистата за вода е затворен резервоар, изработен от стоманобетон с подходящи добавки, същите като споменатите по-горе. Всички отвори (за проверка, достъп до оборудване и т.н.), трябва да имат подвижни капаци, направени от 3 мм горещо галванизирана стомана.

Строителни работи

Вътрешни размери на резервоара (полезен обем) LXWXDw=6.5X2.5X4.5 m

• 
  Трябва да бъдат инсталирани 1 резервоар от РЕ с обем от 200 литра и 2 (1 в режим на готовност) дозаторни помпи от 0-4 л / ч дебит, за подготовка и трансфер на разтвора на NaClO.
  
• 
  2 (1 в режим на готовност) повърхностни центробежни помпи (с 1 съд под налягане), с минимален капацитет 8 m³/hr при 65 m.w.c.
  
• 
  2 (1 резервна на склад) повърхностна помпа 20 m³ / ч при 20 m.w.c. за обратно промиване на филтрите с пясък и активен въглен .
  
• 
  Комплект електроди за ниво (5 позиции)
  

Всички биологични процеси на третиране генерират излишък от утайки. Последните, всъщност, се състоят от бактерии / биомаса, които се образуват от метаболитните процеси и са страничен продукт от окисляването на органични вещества, съдържащи се в инфилтрата. Излишната утайка трябва да бъде отстранявана периодично от процеса в резервоар за утайки за уплътняване и временно съхранение до извършване на процес по обезводняване. От резервоара за утайки утайката се изпомпва до сградата за обезводняване на утайкис две (1 в режим на готовност) моно помпи. В извънредни ситуации, утайките могат да бъде изпразнени от камион цистерна.

Утайкоуплътнителя представлява затворен резервоар, изработен от стоманобетон с подходящи добавки. Всички отвори (за проверка, достъп до оборудване и т.н.), трябва да имат подвижни капаци, направени от 3 mm горещо галванизирана стомана.

Строителни работи

Един резервоар с форма на обърната пресечена пирамида, с размери на повърхността m 6.5X2.6 m, дънни размери 4.5X1 m, а общата височина на водата е 4,5 m (височина на коничната част Η = 1 m и височина на водата в трапецовидна част = 3,5 m).

• 
  2 (1 в режим на готовност) моно помпи за подаване на утайки в PE резервоар за утайки, с минимален капацитет от 4 m³/hr при 4 бара
  

Утайките се уплътняват до концентрация от около 2-3% в утайкоуплътнител. От утайкоуплътнителя, утайката се обезводнява с филтър преса от 2-3% до 25% съдържание на сухото вещество. За обезводняване на утайки, генерирани от биологично пречистване на инфилтрати, най-подходящиото механично оборудване камерна филтър преса, поради високото съдържание на соли. Лентовите филтър преси и центрофуги могат да корозират бързо.

На първо място, уплътнените утайки се изпомпват към PE резервоар за утайки, където се добавя полимерния разтвор за коагулация, флокулация и формиране на "твърда" утайка от твърди частици. Сместа от утайка и полиелектролит бавно се размесва с решетъчен миксер в един цикъл (пълнене, реагиране и изпомпване) процес.

Флокулираната утайка се изпомпва с моно помпа в камерната филтър преса за обезводняване.

Принципът на действие на камерната филтър преса е както следва: суспензията се влива под налягане директно върху отделните плочи от централен тръбопровод/колектор. След това преминава през филтърна среда (filter medium) или спомагателен филтър* (filter-aid) в резервоара, а след това през отвора. Тези филтри са изработени от стандартна неръждаема стомана.

* спомагателен филтър (filter-aid) - Инертен прах или гранули, като инфузорна пръст, пепел, или пясък добавен към разтвора, който трябва да се филтрира, за да се образуват поресто легло върху филтъра с цел увеличаване на размера и подобряване на качеството на филтрация

• 
  Сграда за обезводняване на утайки, LXW = 4,4 m X 5.6 m.
  

Сградата ще разполага с всички необходими за дейността инсталации и ще бъде свързана с мрежата за водоснабдяване и канализация

• 
  1 камерна филтър преса с общ обем на камерата> 263,96 pts и общо филтрираща площ> 13 m²
  
• 
  1 PE резервоар за подготовка - за съхранение на полимер с обем 330 литра, един 0.37 kw бързооборотен миксер за резервоар, 100 об / мин, AISI 304 и 2 дозаторни помпи с регулируем дебит 15-150 л / ч, за полиелектролитния разтвор.
  
• 
  1 PE резервоар за утайки - полимер (обем 3,4 м³ и предложени размери: Диаметър = 1400 mm, H = 2200 мм), оборудван с решетка с централно задвижване 0,25 кВт.
  
• 
  1 помпа за подаване на утайки в камерна филтър преса 0,5-5 m³/hr при 15 бара
  
• 
  1 въздушен компресор за камерната филтър преса
  
• 
  1 лебедка за камерната филтър преса
  
• 
  1 контейнер за обезводнена утайка
  
• 
  1 стенен вентилатор за вентилация
  

Освен гореспоменатата сграда обезводняване на утайки, ще има една сграда за подпомагане на ежедневните дейности и съхраняване на панелите-механично оборудване за пречиствателна станция, със следните области:

• 
  Офис с WC, 8.7 m²
  
• 
  Помещение за електрическите табла, 10.5 m²
  
• 
  Помещение за филтриране, 9 m² и
  
• 
  Помещение за химикали, 7.5 m².
  

Сградата ще разполага с всички необходими за дейността инсталации и ще бъде свързана с мрежата за водоснабдяване и канализация

Подът на помещението за химикали трябва да бъде наклонен, като по този начин всички разляти/разсипани химикали се подават на централен канал. Освен това един стенен вентилатор ще бъде монтиран на стената на помещението за химикали с цел вентилиране и проветряване на помещението (минимум 6 пъти подмяна на час).

Отпадъчните води от тоалетните се прехвърлят в резервоара за събиране чрез компактна WC помпена станция и 63 mm тръби от HDPE. Използването на компактна WC помпена станция е необходимо, тъй като височината на пода на тоалетната не позволява гравитчно оттичане на отпадъчните води към резервоара за събиране.