Законодательная база Российской Федерации

"КАНАЛИЗАЦИЯ. НАРУЖНЫЕ СЕТИ И СООРУЖЕНИЯ. СНиП 2.04.03-85" (утв. Постановлением Госстроя СССР от 21.05.85 N 71) (ред. от 20.05.86)

6.113. Преаэраторы и биокоагуляторы следует применять:

для снижения содержания загрязняющих веществ в отстоенных сточных водах сверх обеспечиваемого первичными отстойниками;

для извлечения (за счет сорбции) ионов тяжелых металлов и других загрязняющих веществ, неблагоприятно влияющих на процесс биологической очистки.

6.114. Преаэраторы надлежит предусматривать перед первичными отстойниками в виде отдельных пристроенных или встроенных сооружений, биокоагуляторы - в виде сооружений, совмещенных с вертикальными отстойниками.

6.115. Преаэраторы следует применять на станциях очистки с аэротенками, биокоагуляторы - на станциях очистки как с аэротенками, так и с биологическими фильтрами.

6.116. При проектировании преаэраторов и биокоагуляторов необходимо принимать:

число секций отдельно стоящих преаэраторов - не менее двух, причем все рабочие;

продолжительность аэрации сточной воды с избыточным активным илом 20 мин;

количество подаваемого ила - 50 - 100% избыточного, биологической пленки - 100%;

удельный расход воздуха - 5 м3 на 1 м3 сточных вод;

увеличение эффективности задержания загрязняющих веществ (по БПК_полн и взвешенным веществам) в первичных отстойниках - на 20 - 25%;

гидравлическую нагрузку на зону отстаивания биокоагуляторов - не более 3 м3/(м2 х ч).

Примечания: 1. В преаэратор надлежит подавать ил после регенераторов. При отсутствии регенераторов необходимо предусматривать возможность регенерации активного ила в преаэраторах; вместимость отделений для регенерации следует принимать равной 0,25 - 0,3 их общего объема.

2. Для биологической пленки, подаваемой в биокоагуляторы, надлежит предусматривать специальные регенераторы с продолжительностью аэрации 24 ч.

6.117. Биологические фильтры (капельные и высоконагружаемые) надлежит применять для биологической очистки сточных вод.

6.118. Биологические фильтры для очистки производственных сточных вод допускается применять как основные сооружения при одноступенчатой схеме очистки или в качестве сооружений первой или второй ступени при двухступенчатой схеме биологической очистки.

6.119. Биологические фильтры следует проектировать в виде резервуаров со сплошными стенками и двойным дном: нижним - сплошным, а верхним - решетчатым (колосниковая решетка) для поддержания загрузки. При этом необходимо принимать: высоту междудонного пространства - не менее 0,6 м; уклон нижнего днища к сборным лоткам - не менее 0,01; продольный уклон сборных лотков - по конструктивным соображениям, но не менее 0,005.

6.120. Капельные биофильтры следует устраивать с естественной аэрацией, высоконагружаемые - как с естественной, так и с искусственной аэрацией (аэрофильтры).

Естественную аэрацию биофильтров надлежит предусматривать через окна, располагаемые равномерно по их периметру в пределах междудонного пространства и оборудуемые устройствами, позволяющими закрывать их наглухо. Площадь окон должна составлять 1 - 5% площади биофильтра.

В аэрофильтрах необходимо предусматривать подачу воздуха в междудонное пространство вентиляторами с давлением у ввода 980 Па (100 мм вод.ст.). На отводных трубопроводах аэрофильтров необходимо предусматривать устройство гидравлических затворов высотой 200 мм.

6.121. В качестве загрузочного материала для биофильтров следует применять щебень или гальку прочных горных пород, керамзит, а также пластмассы, способные выдержать температуру от 6 до 30°С без потери прочности. Все применяемые для загрузки естественные и искусственные материалы, за исключением пластмасс, должны выдерживать:

давление не менее 0,1 МПа (1 кгс/см2) при насыпной плотности до 1000 кг/м3;

не менее чем пятикратную пропитку насыщенным раствором сернокислого натрия;

не менее 10 циклов испытаний на морозостойкость;

кипячение в течение 1 ч в 5%-ном растворе соляной кислоты, масса которой должна превышать массу испытуемого материала в 3 раза.

После испытаний загрузочный материал не должен иметь заметных повреждений и его масса не должна уменьшаться более чем на 10% первоначальной.

Требования к пластмассовой загрузке биофильтров следует принимать согласно п.6.138.

6.122. Загрузка фильтров по высоте должна быть выполнена из материала одинаковой крупности с устройством нижнего поддерживающего слоя высотой 0,2 м, крупностью 70 - 100 мм.

Крупность загрузочного материала для биофильтров следует принимать по табл.36.

Таблица 36

Примечание. Содержание кусков пластинчатой формы в загрузке не должно быть свыше 5%.

6.123. Распределение сточных вод по поверхности биофильтров надлежит осуществлять с помощью устройств различной конструкции.

При проектировании разбрызгивателей следует принимать:

начальный свободный напор - около 1,5 м, конечный - не менее 0,5 м;

диаметр отверстий - 13 - 40 мм;

высоту расположения головки над поверхностью загрузочного материала - 0,15 - 0,2 м;

продолжительность орошения на капельных биофильтрах при максимальном притоке воды - 5 - 6 мин.

При проектировании реактивных оросителей следует принимать:

число и диаметр распределительных труб - по расчету при условии движения жидкости в начале труб со скоростью 0,5 - 1 м/с;

число и диаметр отверстий в распределительных трубах - по расчету при условии истечения жидкости из отверстий со скоростью не менее 0,5 м/с, диаметры отверстий - не менее 10 мм;

напор у оросителя - по расчету, но не менее 0,5 м;

расположение распределительных труб - выше поверхности загрузочного материала на 0,2 м.

6.124. Число секций или биофильтров должно быть не менее двух и не более восьми, причем все они должны быть рабочими.

6.125. Расчет распределительной и отводящей сетей биофильтров должен производиться по максимальному расходу воды с учетом рециркуляционного расхода, определяемого согласно п.6.132.

6.126. В конструкции оборудования фильтров должны быть предусмотрены устройства для опорожнения на случай кратковременного прекращения подачи сточной воды зимой, а также устройства для промывки днища биофильтров.

6.127. В зависимости от климатических условий района строительства, производительности очистных сооружений, режима притока сточных вод, их температуры биофильтры надлежит размещать либо в помещениях (отапливаемых или неотапливаемых), либо на открытом воздухе.

Возможность размещения биофильтров вне помещения или в неотапливаемом помещении должна быть обоснована теплотехническим расчетом, при этом необходимо учитывать опыт эксплуатации сооружений, работающих в аналогичных условиях.

6.128. При БПК_полн сточных вод L_en > 220 мг/л, подаваемых на капельные биофильтры, надлежит предусматривать рециркуляцию очищенных сточных вод; при БПК_полн 220 мг/л и менее необходимость рециркуляции устанавливается расчетом.

6.129. Для капельных биофильтров надлежит принимать:

рабочую высоту H_bf = 1,5 - 2 м;

гидравлическую нагрузку q_bf = 1 - 3 м3/(м2 х сут);

БПК_полн очищенной воды L_ex = 15 мг/л.

6.130. При расчете капельных биофильтров величину q_bf при заданных L_en и L_ex , мг/л, температуре воды Т_w следует определять по табл.37, где

Таблица 37

Примечание. Если значение K_bf превышает табличное, то необходимо предусмотреть рециркуляцию.

6.131. Количество избыточной биопленки, выносимой из капельных биофильтров, следует принимать 8 г/(чел х сут) по сухому веществу, влажность пленки - 96%.

6.132. БПК_полн сточных вод, подаваемых на аэрофильтры, не должна превышать 300 мг/л. При большей БПК_полн необходимо предусматривать рециркуляцию очищенных сточных вод. Коэффициент рециркуляции К_rc следует определять по формуле

(46)

где L_mix - БПК_полн смеси исходной и циркулирующей воды, при этом L_mix - не более 300 мг/л;

L_en, L_ex - БПК_полн соответственно исходной и очищенной сточной воды.

6.133. Для аэрофильтров надлежит принимать:

рабочую высоту H_af = 2 - 4 м;

гидравлическую нагрузку q_af = 10 - 30 м3/м2 х сут);

удельный расход воздуха q_a = 8 - 12 м3/м3 с учетом рециркуляционного расхода.

6.134. При расчете аэрофильтров допустимую величину q_af, м3/(м2 х сут), при заданных q_a и H_af следует определять по табл.38, где

Таблица 38

Примечание. Для промежуточных значений q_a, H_af и Т_w допускается величину К_af определять интерполяцией.

Площадь аэрофильтров F_af, м2, при очистке без рециркуляции необходимо рассчитывать по принятой гидравлической нагрузке q_af, м3/(м2 х сут), и суточному расходу сточных вод Q, м3/сут.

При очистке сточных вод с рециркуляцией площадь аэрофильтра F_af, м2, надлежит определять по формуле

(47)

6.135. Количество избыточной биологической пленки, выносимой из высоконагружаемых биофильтров, надлежит принимать 28 г/(чел х сут) по сухому веществу, влажность - 96%.

6.136. Расчет биофильтров для очистки производственных сточных вод допускается выполнять по табл.37 и 38 или по окислительной мощности, определяемой экспериментально.

6.137. БПК_полн сточных вод, подаваемых на биофильтры с пластмассовой загрузкой, допускается принимать не более 250 мг/л.

6.138. Для биофильтров с пластмассовой загрузкой надлежит принимать:

рабочую высоту H_pf = 3 - 4 м;

в качестве загрузки - блоки из поливинилхлорида, полистирола, полиэтилена, полипропилена, полиамида, гладких или перфорированных пластмассовых труб диаметром 50 - 100 мм или засыпные элементы в виде обрезков труб длиной 50 - 150 мм, диаметром 30 - 75 мм с перфорированными, гофрированными и гладкими стенками;

пористость загрузочного материала - 93 - 96%, удельную поверхность 90 - 110 м2/м3;

естественную аэрацию.

В случае возможного прекращения притока сточных вод на биофильтр необходимо предусматривать рециркуляцию сточных вод во избежание высыхания биопленки на поверхности загрузки.

6.139. При расчете биофильтров с пластмассовой загрузкой надлежит определять:

гидравлическую нагрузку q_pf, м3/(м3 х сут) - в соответствии с необходимым эффектом очистки Э, %, температурой сточных вод T_w, °С, и принятой высотой H_pf, м, по табл.39;

объем загрузки и площадь биофильтров - по гидравлической нагрузке и расходу сточных вод.

Таблица 39

6.140. Аэротенки различных типов следует применять для биологической очистки городских и производственных сточных вод.

Аэротенки, действующие по принципу вытеснителей, следует применять при отсутствии залповых поступлений токсичных веществ, а также на второй ступени двухступенчатых схем.

Комбинированные сооружения типа аэротенков-отстойников (аэроакселераторы, окситенки, флототенки, аэротенки-осветлители и др.) при обосновании допускается применять на любой ступени биологической очистки.

6.141. Регенерацию активного ила необходимо предусматривать при БПК_полн поступающей в аэротенки воды свыше 150 мг/л, а также при наличии в воде вредных производственных примесей.

6.142. Вместимость аэротенков необходимо определять по среднечасовому поступлению воды за период аэрации в часы максимального притока.

Расход циркулирующего активного ила при расчете вместимости аэротенков без регенераторов и вторичных отстойников не учитывается.

6.143. Период аэрации t_atm, ч, в аэротенках, работающих по принципу смесителей, следует определять по формуле

(48)

где L_en - БПК_полн поступающей в аэротенк сточной воды (с учетом снижения БПК при первичном отстаивании), мг/л;

L_ex - БПК_полн очищенной воды, мг/л;

a_i - доза ила, г/л, определяемая технико-экономическим расчетом с учетом работы вторичных отстойников;

s - зольность ила, принимаемая по табл. 40;

ро - удельная скорость окисления, мг БПК_полн на 1 г беззольного вещества ила в 1 ч, определяемая по формуле

(49)

здесь ро_max максимальная скорость окисления, мг/(г·ч), принимаемая по табл. 40;

С_O - концентрация растворенного кислорода, мг/л;

K_l - константа, характеризующая свойства органических загрязняющих веществ, мг БПК_полн/л, и принимаемая по табл. 40;

К_O - константа, характеризующая влияние кислорода, мг О2/л, и принимаемая по табл. 40;

фи - коэффициент ингибирования продуктами распада активного ила, л/г, принимаемый по табл. 40.

Примечания: 1. Формулы (48) и (49) справедливы при среднегодовой температуре сточных вод 15°С. При иной среднегодовой температуре сточных вод Т_w, продолжительность аэрации, вычисленная по формуле (48), должна быть умножена на отношение 15/T_w.

2. Продолжительность аэрации во всех случаях не должна быть менее 2 ч.

Таблица 40

6.144. Период аэрации t_atv, ч, в аэротенках-вытеснителях надлежит рассчитывать по формуле

(50)

где K_p - коэффициент, учитывающий влияние продольного перемешивания: K_p = 1,5 при биологической очистке до L_ex = 15 мг/л; K_p = 1,25 при L_ex > 30 мг/л;

L_mix - БПК_полн, определяемая с учетом разбавления рециркуляционным расходом:

(51)

здесь R_i - степень рециркуляции активного ила, определяемая по формуле (52); обозначения величин a_i, ро_max, C_O, L_en, L_ex, K_l, K_O, фи, s следует принимать по формуле (49).

Примечание. Режим вытеснения обеспечивается при отношении длины коридоров l к ширине b свыше 30. При l/b < 30 необходимо предусматривать секционирование коридоров с числом ячеек пять-шесть.

6.145. Степень рециркуляции активного ила R_i в аэротенках следует рассчитывать по формуле

(52)

где a_i - доза ила в аэротенке, г/л;

J_i - иловый индекс, см3/г.

Примечания: 1. Формула справедлива при J_i < 175 см3/г и a_i до 5 г/л.

2. Величина R_i должна быть не менее 0,3 для отстойников с илососами, 0,4 - с илоскребами, 0,6 - при самотечном удалении ила.

6.146. Величину илового индекса необходимо определять экспериментально при разбавлении иловой смеси до 1 г/л в зависимости от нагрузки на ил. Для городских и основных видов производственных сточных вод допускается определять величину J_i по табл.41.

Таблица 41

Примечание. Для окситенков величина J_i должна быть снижена в 1,3 - 1,5 раза.

Нагрузку на ил q_i, мг БПК_полн на 1 г беззольного вещества ила в сутки, надлежит рассчитывать по формуле

(53)

где t_at - период аэрации, ч.

6.147. При проектировании аэротенков с регенераторами продолжительность окисления органических загрязняющих веществ t_O, ч, надлежит определять по формуле

(54)

где R_i - следует определять по формуле (52);

a_r - доза ила в регенераторе, г/л, определяемая по формуле

(55)

ро - удельная скорость окисления для аэротенков - смесителей и вытеснителей, определяемая по формуле (49) при дозе ила a_r.

Продолжительность обработки воды в аэротенке t_at, ч, необходимо определять по формуле

(56)

Продолжительность регенерации t_r, ч, надлежит определять по формуле

Вместимость аэротенка W_at, м3, следует определять по формуле

где q_w - расчетный расход сточных вод, м3/ч.

Вместимость регенераторов W_r, м3, следует определять по формуле

6.148. Прирост активного ила P_i, мг/л, в аэротенках надлежит определять по формуле

где C_cdp - концентрация взвешенных веществ в сточной воде, поступающей в аэротенк, мг/л;

K_g - коэффициент прироста; для городских и близких к ним по составу производственных сточных вод K_g = 0,3; при очистке сточных вод в окситенках величина K_g снижается до 0,25.

6.149. Необходимо предусматривать возможность работы аэротенков с переменным объемом регенераторов.

6.150. Для аэротенков и регенераторов надлежит принимать:

число секций - не менее двух;

рабочую глубину - 3 - 6 м, свыше - при обосновании;

отношение ширины коридора к рабочей глубине - от 1:1 до 2:1.

6.151. Аэраторы в аэротенках допускается применять:

мелкопузырчатые - пористые керамические и пластмассовые материалы (фильтросные пластины, трубы, диффузоры) и синтетические ткани;

среднепузырчатые - щелевые и дырчатые трубы;

крупнопузырчатые - трубы с открытым концом;

механические и пневмомеханические.

6.152. Число аэраторов в регенераторах и на первой половине длины аэротенков-вытеснителей надлежит принимать вдвое больше, чем на остальной длине аэротенков.

6.153. Заглубление аэраторов следует принимать в соответствии с давлением воздуходувного оборудования и с учетом потерь в разводящих коммуникациях и аэраторах (см. п.5.34).

6.154. В аэротенках необходимо предусматривать возможность опорожнения и устройства для выпуска воды из аэраторов.

6.155. При необходимости в аэротенках надлежит предусматривать мероприятия по локализации пены - орошение водой через брызгала или применение химических антивспенивателей.

Интенсивность разбрызгивания при орошении следует принимать по экспериментальным данным.

Применение химических антивспенивателей должно быть согласовано с органами санитарно-эпидемиологической службы и охраны рыбных запасов.

6.156. Рециркуляцию активного ила следует осуществлять эрлифтами или насосами.

6.157. Удельный расход воздуха q_air, м3/м3 очищаемой воды, при пневматической системе аэрации надлежит определять по формуле

(61)

где q_O - удельный расход кислорода воздуха, мг на 1 мг снятой БПК_полн, принимаемый при очистке до БПК_полн 15-20 мг/л - 1,1, при очистке до БПК_полн свыше 20 мг/л - 0,9;

К_1 - коэффициент, учитывающий тип аэратора и принимаемый для мелкопузырчатой аэрации в зависимости от соотношения площадей аэрируемой зоны и аэротенка f_az/f_at по табл. 42; для среднепузырчатой и низконапорной К_1 = 0,75;

К_2 - коэффициент, зависимый от глубины погружения аэраторов h_a и принимаемый по табл. 43;

К_T - коэффициент, учитывающий температуру сточных вод, который следует определять по формуле

здесь T_w - среднемесячная температура воды за летний период, °С;

K_3 - коэффициент качества воды, принимаемый для городских сточных вод 0,85; при наличии СПАВ принимается в зависимости от величины f_az/f_at по табл. 44, для производственных сточных вод - по опытным данным, при их отсутствии допускается принимать K_3 = 0,7;

C_a - растворимость кислорода воздуха в воде, мг/л, определяемая по формуле

(63)

здесь С_T - растворимость кислорода в воде в зависимости от температуры и атмосферного давления, принимаемая по справочным данным;

h_a - глубина погружения аэратора, м;

C_O - средняя концентрация кислорода в аэротенке, мг/л; в первом приближении C_O допускается принимать 2 мг/л и необходимо уточнять на основе технико-экономических расчетов с учетом формул (48) и (49).

Площадь аэрируемой зоны для пневматических аэраторов включает просветы между ними до 0,3 м. Интенсивность аэрации J_a, м3/(м2·ч), надлежит определять по формуле

(64)

где Н_at - рабочая глубина аэротенка, м;

t_at - период аэрации, ч.

Если вычисленная интенсивность аэрации свыше J_a,max для принятого значения K_1, необходимо увеличить площадь аэрируемой зоны; если менее J_a,min для принятого значения К_2 - следует увеличить расход воздуха, приняв J_a,min по табл. 43.

Таблица 42

Таблица 43

Таблица 44

6.158. При подборе механических, пневмомеханических и струйных аэраторов следует исходить из их производительности по кислороду, определенной при температуре 20°С и отсутствии растворенного в воде кислорода, скорости потребления и массообменных свойств жидкости, характеризуемых коэффициентами К_T и К_3 и дефицитом кислорода (C_a C_O)/C_a и определяемых по п.6.157.

Число аэраторов N_ma для аэротенков и биологических прудов следует определять по формуле

(65)

где W_at - объем сооружения, м3;

Q_ma - производительность аэратора по кислороду, кг/ч, принимаемая по паспортным данным;

t_at - продолжительность пребывания жидкости в сооружении, ч; значения остальных параметров следует принимать по формуле (61).

Примечание. При определенном числе механических аэраторов необходимо проверять их перемешивающую способность по поддержанию активного ила во взвешенном состоянии. Зону действия аэратора следует определять расчетом; ориентировочно она составляет 5 - 6 диаметров рабочего колеса.

6.159. Окситенки рекомендуется применять при условии подачи технического кислорода от кислородных установок промышленных предприятий. Допускается применение их и при строительстве кислородной станции в составе очистных сооружений.

Окситенки должны быть оборудованы механическими аэраторами, легким герметичным перекрытием, системой автоматической подпитки кислорода и продувки газовой фазы, что должно обеспечивать эффективность использования кислорода 90%.

Для очистки производственных сточных вод и их смеси с городскими сточными водами следует применять окситенки, совмещенные с илоотделителем. Объем зоны аэрации окситенка надлежит рассчитывать по формулам (48) и (49). Концентрацию кислорода в иловой смеси окситенка следует принимать в пределах 6 - 12 мг/л, дозу ила - 6 - 10 г/л.

6.160. Нагрузку на поверхность вторичных отстойников q_ssb, м3/(м2 х ч), после биофильтров всех типов следует рассчитывать по формуле

где u_0 - гидравлическая крупность биопленки; при полной биологической очистке u_0 = 1,4 мм/с; значения коэффициента K_set, следует принимать по п. 6.61.

При определении площади отстойников необходимо учитывать рециркуляционный расход.

6.161. Вторичные отстойники всех типов после аэротенков надлежит рассчитывать по гидравлической нагрузке q_ssa, м3/м2 х ч), с учетом концентрации активного ила в аэротенке а_i, г/л, его индекса J_i, см3/г, и концентрации ила в осветленной воде a_t, мг/л, по формуле

(67)

где K_ss - коэффициент использования объема зоны отстаивания, принимаемый для радиальных отстойников - 0,4, вертикальных - 0,35, вертикальных с периферийным выпуском - 0,5, горизонтальных - 0,45;

a_t - следует принимать не менее 10 мг/л,

a_i - не более 15 г/л.

6.162. Конструктивные параметры отстойников надлежит принимать согласно пп.6.61 - 6.63.

6.163. Нагрузку на 1 м сборного водослива осветленной воды следует принимать не более 8 - 10 л/с.

6.164. Гидравлическую нагрузку на илоотделители для окситенков или аэротенков-отстойников, работающих в режиме осветлителей со взвешенным осадком, зависящую от параметра a_i J_i, следует принимать по табл.45.

Таблица 45

6.165. Расчет флотационных установок для разделения иловой смеси надлежит вести в зависимости от требуемой степени осветления по содержанию взвешенных веществ согласно табл.46.

Таблица 46

Давление в напорном резервуаре следует принимать 0,6 - 0,9 МПа (6 9 кгс/см2), продолжительность насыщения 3 - 4 мин.