Проектування очисних споруд: від вибору процесу до інженерії, будівництва та інтеграції обладнання

Проектування станції очистки стічних вод є одним із найважливіших етапів розробки будь-якого муніципального, житлового, комерційного чи промислового проекту з очистки стічних вод. Станція очистки стічних вод може бути оснащена високоякісним обладнанням та сучасними технологіями очистки, але досягнення запланованих показників очистки вимагає, щоб початковий проект ґрунтувався на точних даних про витрату води, адекватному виборі технологічного процесу та повних гідравлічних розрахунках із правильним узгодженням усіх компонентів.

Для власників проектів, розробників, підрядників та державних органів недоліки у проектуванні можуть призвести до серйозних проблем. Серед них — надмірні витрати на будівництво, високе енергоспоживання, нестабільна робота, очищена вода, що не відповідає вимогам стандартів, ускладнене технічне обслуговування, багаторазові модифікації та затримки під час введення в експлуатацію. Отже, успішна станція очищення стічних вод має бути спроектована як інтегрована інженерна система. Крім того, значний досвід реалізації проектів є важливим чинником при оцінці інженерних можливостей у сфері очищення стічних вод.

Проект має також забезпечувати практичність станції очищення стічних вод у процесі експлуатації, достатню гнучкість для майбутнього розширення та надійну роботу протягом усього розрахункового терміну експлуатації.

Цей інженерний проект з очищення стічних вод був розроблений для клієнта в Саудівській Аравії. Наш обсяг робіт включав проектування станції очищення стічних вод, розміщення інженерних систем на місцевості, робочі креслення та технічну підтримку об’єкта. Обсяг проекту охоплює муніципальні й промислові споруди для очищення стічних вод, насосні станції та іншу водопровідну інфраструктуру.

Чому проектування станції очищення стічних вод є критичним для успіху проекту?

Видимими компонентами станції очищення стічних вод є резервуари, трубопроводи, насоси, обладнання для очищення та приміщення для обладнання. Однак найважливіші рішення приймаються ще до початку будівництва.

Рамкові параметри етапу проектування включають:

• Процес очищення стічних вод
• Необхідну потужність очищення та гідравлічне навантаження
• Доступну площу ділянки
• Кількість, розміри та конфігурацію блоків очищення
• Розподіл потоку
• Підбір насосів, повітряних компресорів та механічного обладнання
• Електричне навантаження та вимоги до електропостачання
• Вимоги до автоматизації та керування
• Виробництво шламу та вимоги до його обробки
• Піковий потік і пропускна здатність навантаження
• Якість кінцевого стічного водовипуску
• Зарезервоване місце для майбутнього розширення потужності

Для великомасштабних проектів очищення стічних вод ці чинники є особливо важливими. Непідхожий процес очищення стічних вод може збільшити витрати на будівництво, а також ускладнити щоденну експлуатацію та технічне обслуговування.

Підбір обладнання — зокрема насосів, повітряних компресорів, мішалок, дозувальних систем та іншого механічного обладнання — має здійснюватися правильно й з урахуванням фактичної витрати, умов експлуатації та технологічних вимог. У той самий час на етапі проектування необхідно забезпечити належну узгодженість між будівельними роботами та обладнанням для очищення стічних вод.

Резервуари для обробки, фундаменти обладнання, трубопроводи, електричні системи, зони впуску та випуску й простори для технічного обслуговування мають функціонувати узгоджено в межах загальної схеми очисної споруди. Погана узгодженість між будівельними роботами та механічними й електричними системами може призвести до дорогостоячих змін після початку будівництва.

Отже, професійне проектування очисних споруд має розглядати об’єкт як єдину інтегровану систему, а не як набір окремих креслень чи комплектів обладнання. На кожному етапі — від технологічного проектування й гідравлічних розрахунків до будівельних робіт, інтеграції обладнання, електричного керування, монтажу та введення в експлуатацію — слід орієнтуватися на реальні експлуатаційні вимоги очисної споруди.

Зрозуміти проект до вибору технології обробки

Успішне проектування очисної споруди стічних вод має починатися з чіткого розуміння проекту, а не просто з вибору певної технології очищення стічних вод, наприклад, процесу активного ілу, MBBR, SBR або MBR.

Відповідний процес очищення стічних вод залежить від реальних умов і вимог кожного проекту. Наприклад, MBR можна розглянути, якщо обмежена площа ділянки й потрібна високоякісна очищена вода. Натомість традиційний процес активного ілу може бути більш доцільним, коли є достатньо місця для споруди й переважає знайомий підхід до експлуатації. Якщо існуючі біологічні резервуари можна використовувати повторно, то MBBR також можна розглядати як варіант збільшення потужності очищення.

Правильна технологія — це та, що відповідає реальним вимогам і обмеженням проекту, а не просто та, яка зараз отримує найбільше уваги на ринку.

Визначити проектну витрату

Інженерна команда визначить поточний і майбутній середньодобовий притік, максимальний добовий притік, піковий годинний притік, мінімальний притік, внутрішній рециркуляційний притік, притік поверненого активного илу (RAS) та, за наявності, притоки дощових вод.

Проектування очисної споруди стічних вод лише на основі середньодобового притоку може призвести до недостатньої гідравлічної потужності в умовах пікового навантаження. Системи решіток, збірні каналі, насосні станції, освітлювачі, установки дезінфекції та інші об’єкти очищення стічних вод можуть потребувати обробки значно вищих миттєвих притоків, тоді як біологічний процес очищення має залишатися стабільним у періоди низького притоку.

На етапі проектування очисної споруди стічних вод усі припущення щодо притоків і методи розрахунків мають бути чітко враховані й задокументовані. Це дає змогу власникам, підрядникам та контролюючим органам зрозуміти, як було визначено потужність обраної очисної споруди стічних вод.

Визначення необхідної якості очищених стічних вод

Необхідна якість стічних вод визначає загальний процес очищення стічних вод. Очищувальна споруда, що скидає стічні води в каналізаційну мережу, має інші вимоги до контролю якості води, ніж об’єкт, що скидає стічні води безпосередньо в природний водойму.

Очищувальні споруди, призначені для повторного використання води для зрошування, зазвичай потребують третинної фільтрації та процесів дезінфекції, тоді як для застосувань із вищим рівнем повторного використання води може знадобитися мембранне очищення або просунуті процеси очищення.

Критерії проектування повинні встановлювати граничні значення для всіх відповідних параметрів, у тому числі:

Стандарти скидання слід розглядати як мінімальні контрактні вимоги, а не як звичайні цілі експлуатації.

Вибір процесу очищення стічних вод

Вибір відповідного процесу очищення стічних вод є критичним загальним проектним рішенням. Розуміння різних технологій очищення стічних вод може допомогти зацікавленим сторонам краще брати участь у виборі процесу. Нижче наведено огляд поширеного процесу очищення:

Звичайна активована ила

Процес звичайної активованої или — це добре відома й широко визнана технологія. За умови правильного проектування та експлуатації вона забезпечує стабільну й надійну біологічну очистку. Процес потребує аераційної ємності, вторинного осадника, системи рециркуляції активованої или (RAS) та установки для обробки відходів активованої или (WAS). Він підходить для очистки комунальних стічних вод, але, як правило, вимагає порівняно великої площі землі.

Реактор періодичної дії (SBR)
Система SBR поєднує кілька біологічних і освітлювальних стадій у єдиному реакторі за допомогою циклів роботи з точним часуванням. Вона забезпечує компактне розташування й гнучкість процесу. Однак для обробки безперервного припливу стічних вод необхідна надійна автоматизація, правильно спроектовані цикли та достатній об’єм резервування на етапі експлуатації.

Реактор з рухомим біологічним фільтром (MBBR)

Процес MBBR використовує носійні матеріали у біореакторі, щоб забезпечити захищену поверхню для прикріплення та росту біоплівки. Його можна застосовувати як у нових очисних спорудах стічних вод, так і для модернізації або переобладнання існуючих очисних споруд.

Мембранний біореактор (MBR)

Процес MBR поєднує біологічне очищення з мембранною фільтрацією. Ця технологія дозволяє отримувати очищену стічну воду високої якості без необхідності великої площі, яка зазвичай потрібна для вторинного освітлення в традиційних процесах очищення. Однак мембранні системи потребують ефективної попередньої обробки для мінімізації забруднення, регулярного очищення мембран, ретельної оцінки енергоспоживання та експлуатації кваліфікованим персоналом.

Анaеробне очищення

Процес анаеробної обробки підходить для промислових стічних вод порівняно високої концентрації й також може генерувати біогаз. Можливість застосування цього процесу залежить від біорозкладності стічних вод, температури води, концентрації органічних речовин, наявності токсичних речовин та умов експлуатації. Конкретний біологічний процес обробки не слід вибирати безпосередньо, доки проектна команда не завершить систематичне порівняння доступних варіантів обробки.

Попередня обробка: критичний перший крок

Захист попередніх одиниць попередньої обробки є обов’язковим для забезпечення стабільної роботи біологічної системи обробки. Етап попередньої обробки, як правило, включає грубе решітне очищення, тонке решітне очищення, видалення піску, видалення нафти, контроль витрат, насоси для підйому припливу та установки контролю запахів.

Розмір отворів решітки має відповідати вимогам обладнання та процесів очищення на наступних етапах. Системи мембранного біологічного очищення (MBR) або процеси, що використовують носійні матеріали, зазвичай потребують тонкого просіювання. Системи видалення піску захищають насоси, трубопроводи та біологічні резервуари від абразивного зношування й накопичення піску.

Залежно від характеристик стічних вод попереднє очищення може також включати осадження, флотацію з розчиненим повітрям (DAF) або хімічне оброблення. Під час проектування ми повністю враховуємо, як буде збиратися, транспортуватися, промиватися, ущільнюватися та утилізовуватися тверде відходи, що утворюються на кожному етапі очищення.

Переглянути більше наших проектів з очищення стічних вод.

Вторинне осадження та розділення твердих частинок

Функція вторинного осадження полягає у відокремленні твердих частинок, що утворюються в процесі біологічної очистки, від очищених стічних вод і поверненні осілого осаду назад у процес очистки. Ефективність його роботи залежить від швидкості поверхневого переливу, навантаження на осад, глибини резервуару, розподілу припливу, характеристик осідання осаду, потужності системи повернення активованого осаду (RAS), методів видалення осаду та обладнання для його відбору.

Навіть якщо біореактор спроектований правильно, вся система очистки стічних вод може все одно працювати неправильно, якщо вторинний осаджувач не здатний утримувати осад.

У системах MBR мембранна сепарація замінює традиційний вторинний осаджувач, але це створює додаткові вимоги, зокрема ефективне ситування, контроль забруднення, промивання та очищення мембран.

Третинна очистка та повторне використання води

Якщо проект вимагає вищої якості стічних вод, процес очищення можна доповнити ультрафільтрацією (UF), активованим вугіллям, дезінфекцією, просунутою окисною обробкою, зворотним осмосом (RO) та іншими процесами очищення.

Найбільш підходящу технологію слід вибирати залежно від кінцевих вимог до якості води для повторного використання або скидання.

Узгодження механічних, електричних та систем керування

Повноцінна станція очищення стічних вод потребує спільної роботи механічних і електричних систем для забезпечення надійної експлуатації.

Механічне проектування включає: насоси, продувні агрегати, решітки, мішалки, обладнання для обробки осаду, системи дозування реагентів, клапани, технологічні трубопроводи, а також вентиляційні та системи контролю запахів.

Електричне проектування включає: розрахунок навантажень, центри керування на основі ПЛК, заземлення, освітлення, джерела безперебійного живлення (UPS) та корекцію коефіцієнта потужності, а також передбачає функції онлайн-моніторингу якості води та попереджень.

Дизайн — це не просто налаштування всього обладнання на автоматичну роботу. Він також має чітко визначати логіку запуску та зупинки очисної споруди, а також процедури реагування на відмови обладнання, аномальні рівні рідини та коливання витрат стічних вод на вході.

Linzhen надає зазначені повні рішення як частину проектів інженерних рішень у сфері муніципальної та промислової очистки стічних вод.

Досвід Linzhen у наданні рішень для очисних споруд

Ми надаємо комплексні рішення щодо очистки стічних вод і накопичили значний практичний досвід реалізації проектів різних масштабів та в різних регіональних ринках.

Деякі з наших проектів включають:

Інтегрована очисна споруда у Сполучених Штатах

Розташована у Сполучених Штатах, ця очисна споруда має потужність очистки 800 м³/добу у відповідь на значні коливання якості місцевих стічних вод та суворі вимоги до їх скидання ми застосували багатоступеневий комбінований процес очищення, що поєднує фізико-хімічне попереднє очищення з біологічним очищенням для забезпечення стабільного й ефективного видалення органічних речовин, завислих речовин, азоту та фосфору.

Завод очищення стічних вод від миття пластику в Малайзії

Цей завод очищення стічних вод обслуговує місцеву галузь переробки та миття пластику в Малайзії й має потужність 2 000 м³/добу він спеціально розроблений для усунення високих концентрацій завислих твердих частинок, нафтопродуктів та хімічних добавок із стічних вод під час миття пластику. Уся система очищення стічних вод адаптована до специфічних характеристик стічних вод із процесу очищення пластику, забезпечуючи високу стійкість до ударних навантажень та низькі експлуатаційні витрати. Це допомагає замовнику досягти відповідності нормам скидання стічних вод і реалізувати їх повторне використання та рециркуляцію, що робить цей проект типовим зразком системи очищення стічних вод для пластмасової галузі на ринку Південно-Східної Азії.

Муніципальна станція очищення стічних вод у Узбекистані

Ця місцева муніципальна станція очищення стічних вод має потужність 10 000 м³/добу. Проект ґрунтується на перевіреному біологічному процесі очищення муніципальних стічних вод із застосуванням автоматизованої системи керування та точного контролю аерації.

Станція очищення сивих вод у Саудівській Аравії

Завдяки ефективній очистці та дезінфекції води система забезпечує просунуте очищення та повторне використання сірої води з готелів, житлових будинків та комерційних об’єктів. У відповідь на нестачу прісної води на Близькому Сході, а також через порівняно високий вміст солі й температуру вихідної води ми розробили спеціалізовану комбінацію процесів очищення, яка забезпечує оптимізацію енергоспоживання під час експлуатації й одночасно гарантує якість очищеної води. Очищена вода використовується для поливу ландшафтів, змивання унітазів та поповнення води в ландшафтних водоймах.

Завод очищення річкової води в Індонезії

Ця станція очищення річкової води розташована в Індонезії та має потужність очищення 600 м³/добу. Використовуючи місцеву поверхневу річкову воду як первинне джерело води, станція застосовує повний процес очищення води, включаючи коагуляцію, осадження, фільтрацію та дезінфекцію, щоб видалити з води каламутність, завислі частинки та мікроорганізми. Очищена вода відповідає стандартам для побутового та виробничого водокористування.

Муніципальна станція очищення стічних вод на Філіппінах

Ця муніципальна станція очищення стічних вод надає централізовані послуги очищення стічних вод для місцевих містечок і забезпечує стабільне та відповідне вимогам очищення стічних вод навіть за обмеженої площі ділянки.

Комплексні рішення для очищення стічних вод: вибір правильного партнера

Кваліфікована станція очищення стічних вод повинна насамперед забезпечувати, щоб очищена вода постійно відповідала вимогам стандартів та місцевим екологічним нормам, а також захищати здоров’я населення й навколишні водні ресурси та навколишнє середовище. Ще важливіше, що вона повинна захищати інвестиції власника, забезпечуючи стабільну й надійну роботу, зручне й безпроблемне обслуговування та чітко визначені можливості для майбутнього розширення потужностей і модернізації системи, щоб інвестиції зберігали свою довгострокову цінність.

Ми адаптуємо процес очищення залежно від якості сирої стічної води та точно проектуємо процес очищення на основі ключових параметрів, таких як ХПК, БПК, завислі речовини (SS), аміак-азот та загальний фосфор. Ми підбираємо відповідне біологічне очищення, доочищення та інтегроване обладнання для очищення стічних вод. Незалежно від того, чи йдеться про комунальні стічні води, промислові стічні води чи децентралізований проект очищення води, ми надаємо надійні технології та повний цикл обслуговування.

Якщо у вас є запит щодо проекту очищення стічних вод, будь ласка, заповніть форму, щоб зв'яжіться з нами. Наша технічна команда відповість на ваше електронне листа протягом 24 годин. Ваша електронна адреса та номер телефону не будуть опубліковані. Поля, позначені символом *, є обов’язковими для заповнення.