Использование иловых площадок на ОС: назначение. Иловые площадки и иловые пруды Эксплуатация иловых площадок

Иловые площадки очистных сооружений необходимы для обезвоживания осадка сточных вод.

Основание этих площадок может быть, как с естественным основанием (с дренажем и без дренажа), а также с поверхностным отводом вод. Иловые площадки представляют собой спланированные участки земли (карты), которые окружаются со всех сторон земляными валиками.

Осадок из отстойников или метантенков, влажность которого составляет от 90 до 99,5%, с определенной периодичностью наливается на участки и высушивается до 75-80%. Незначительная часть осадка просачивается в грунт, но больший ее процент испаряется. Для иловых площадок с естественным основанием не создается дренаж, если они устанавливаются на почве с хорошей фильтрационной способностью. А для плотного, слабопроницаемого грунта создается трубчатый дренаж, уложенный в канавы со щебнем и гравием.

Очистные сооружения небольших размеров имеют ширину карт 10 м, а на больших она увеличивается до 35-40 м. Карты разделены между собой оградительными валиками, с высотой 0,3 м свыше рабочего уровня. Осадок распределяется по картам с помощью труб. Иловые площадки своевременно освобождаются от осадка. На крупных очистных сооружениях осадок удаляется с помощью бульдозеров и скреперов. Для очистных сооружений с пропускной способностью более 10 000 м3/сутки устраиваются иловые площадки с отстаиванием и поверхностным отводом иловой воды. По мере накопления верхний слой иловой воды перекачивается в первичные отстойники. Последующее обезвоживание осадка происходит за счет испарения влаги с поверхности.

Площадь иловых площадок зависит от объема осадка, типа грунта, на котором они будут организованы, климатических условий и консистенции осадка. Естественная сушка может быть ускорена за счет ворошения осадка. Во время этого процесса удаляется растительный слой и разрушается поверхностная корка, что ускоряет подсушивание осадка в теплое сухое время года и способствует более глубокому промораживанию в зимнее. Площадки естественного природного цикла зависят от климатических условий, что имеет значение при создании проекта и последующей эксплуатации таких площадок.

ГК «Полека» занимается проектированием, установкой и последующим обслуживанием очистных сооружений, в том числе и обслуживанием иловых площадок. Мы предлагаем своим клиентам услуги «под ключ» и предоставляем гарантии качества оборудования со сроком службы до 50 лет. Использование современных и проверенных временем технологий позволяет создавать надежные и простые в эксплуатации очистные сооружения.

Наиболее простыми и широко распространенными сооружениями для обезвоживания осадков, образующихся на очистных станциях сравнительно небольшой производительности, являются иловые площадки на естественном основании (с дренажом и без дренажа) и площадки-уплотнители.

2.9.1 Иловые площадки на естественном основании

Эти площадки представляют собой спланированные участки земли, разбитые на отдельные карты и огражденные со всех сторон земляными валиками. Они могут устраиваться при хорошо фильтрующих грунтах и глубине залегания грунтовых вод не менее 1,5 м от поверхности карт. Схема устройства иловых площадок на естественном основании без дренажа представлена на рисунке 9. При глубине залегания грунтовых вод менее 1,5 м от поверхности карт следует устраивать дренаж.

Рис. 9. Схема иловых площадок на естественном основании

Расчет иловых площадок на естественном основании рекомендуется производить в следующей последовательности.

Первоначально устанавливают суточный объем сброженного осадка, поступающего на иловые площадки W сбр, м 3 /сут. При двухъярусных отстойникахW сбр подсчитывается по формулам (43) или (44), а при осветлителях-перегнивателяхW сбр =W сут – по формулам (56) или (57).

Полезную площадь иловых площадок F п, м 2 , определяют по формуле

, (106)

где h – нагрузка осадка на иловые площадки; м 3 /м 2 в год; величина h в районах со среднегодовой температурой воздуха 3 – 6 0 С и среднегодовым количеством осадков до 500 мм приведена в таблице 12;

К – климатический коэффициент; величинаК изменяется в зависимости от климатической зоны (от 0,6 на севере до 1,2 на юге РФ); К принимается по карте изолиний, приведенной в .

Площадь одной карты иловых площадок f к, м 2 , рекомендуется принимать равной площади единовременно заливаемой илом f е, м 2 , и определять по формуле

, (107)

где W сбр. ед – объем ила, единовременно подаваемого на иловые площадки, м 3 . Из двухъярусных отстойников осадок подается на площадки обычно 1 раз в 10 суток, то естьW сбр. ед = 10W сбр – формула (45); при осветлителях перегнивателях выгрузка осадка обычно производится ежесуточно, то естьW сбр. ед =W сут – формулы (56) или (57);

h ед – высота слоя осадка подаваемого на площадки за один раз, м; h ед = 0,25 – 0,3 м.

Потребное число карт иловых площадок n определяют по формуле

. (108)

Число карт следует принимать не менее четырех, то есть n ≥ 4 . В тех случаях, когда получается большое количество карт малых размеров, по экономическим и техническим соображениям целесообразно принимать меньшее число карт большего размера (но не менее четырех), а площадь, единовременно заливаемую илом, ограждать на них переносными щитами.

, (109)

где Т – продолжительность периода намораживания осадка на площадках в сутках;Т следует принимать равным числу дней со среднесуточной температурой воздуха ниже минус 10 0 С либо по карте изолиний, приведенной , либо по ;

0,75 – коэффициент, учитывающий зимнюю фильтрацию и вымораживание влаги;

h н – высота слоя намораживания осадка на площадках, м;h н =h в – 0,1; здесьh в – высота земляного валика, ограждающего карты иловых площадок; h в = 1 – 1,3 м .

Площадь площадок, занятая под зимнее намораживание осадка, не должна превышать 80% от полезной, то есть F з. н ≤ 0,8F п; остальные 20% площади предназначаются для использования во время весеннего таяния намороженного на площадках осадка .

Размеры карт площадок, то есть ширину b и длинуl , назначают, исходя из принятой площади картыf к. Длинаl , м, определяется по формуле

. (110)

Из условий удобства эксплуатации площадок ширину карт на малых очистных станциях при одностороннем напуске осадка назначают обычно не более b = 10 – 20 м, а на средних и больших станциях при двухстороннем напуске осадка –b = 40 – 50 м.

В ходе работы сооружений для очистки сточных вод образуется осадок, который необходимо обезвоживать. Для этого используются иловые площадки. Они достаточно просты в эксплуатации, но крайне зависимы от климатических факторов.

Зависимость иловых площадок от климатических условий необходимо учитывать при проектировании, чтоб в итоге получить обезвоженный осадок необходимой влажности.

Площадки подразделяются на две категории – естественное обезвоживание и интенсивное обезвоживание. В первом случае применяется испарение и декантация – процессы, аналогичные тем, которые происходят в естественной природной среде. К этому типу относят площадки-уплотнители и сооружения с поверхностным водоотводом.

На площадках интенсивного обезвоживания происходят процессы, отличные от естественных. В этом случае факторы природного цикла видоизменяются. Сооружения такого типа могут оснащаться искусственным дренажом или водонепроницаемым покрытием, а также подогревом. Выбор иловых площадок для очистных сооружений , как правило, зависит от нескольких условий – это и климат, и свободная площадь, и доступ к дополнительным источникам питания.

Иловые площадки естественного обезвоживания уплотняют и отводят иловую воду, которая впоследствии высушивается.

Иловые площадки выполняют важную функцию – обработка осадка очистных сооружений.

Как увеличить производительность иловых площадок на очистных сооружениях?

Существует несколько методов оптимизации продуктивности работы иловых площадок:

• Уплотнение осадка перед подачей на площадки
• Механическое ворошение и удаление высушенного осадка с площадок
• Кондиционирование осадка до его попадания на площадку
• Продувание осадка воздухом во время обработки
• Применение вакуумных систем для ускорения фильтрационных мероприятий
• Подогрев осадка на иловых площадках

Люберецкие очистные сооружения (ЛОС) мощностью 3 млн.м 3 /сут , являющиеся крупнейшими в Европе, обеспечивают прием и очистку хозбытовых и промышленных сточных вод Северо-Западного, Северо-Восточного и Восточного районов города Москвы, а также городов лесопарковой зоны: Химки, Долгопрудный, Мытищи, Балашиха, Реутово, Железнодорожный, Люберцы.

Люберецкие очистные сооружения работают по традиционной технологической схеме полной биологической очистки: первая ступень – механическая очистка, включающая процеживание воды на решетках, улавливание минеральных примесей в песколовках и отстаивание воды в первичных отстойниках; вторая ступень – биологическая очистка воды в аэротенках и вторичных отстойниках. Происходящие здесь процессы сродни процессам самоочищения в естественных водоемах – реках и озерах, однако скорость процессов многократно увеличена благодаря специально разработанным технологиям.

Технологическая схема очистки сточных вод Люберецких очистных сооружений

Комплекс ЛОС включает в себя 3 самостоятельно функционирующих блока по очистке сточных вод: Старая станция (ЛОСст.) с проектной производительностью 1,50 млн. м 3 в сутки, I-й блок Новолюберецких очистных сооружений (НЛОС-1) – 1 млн. м 3 в сутки и II-й блок Новолюберецких очистных сооружений (НЛОС-2) – 500 тыс. м 3 в сутки.

Особенностью ЛОС является введенный в 2006 г. эксплуатацию блок удаления биогенных элементов , где происходит глубокое удаление азота и фосфора. Кроме того, в 2007 г. введены в эксплуатацию сооружения ультрафиолетового обеззараживания , производительностью 1 млн.м 3 /сут очищенных сточных вод.

Со сточными водами на ЛОС поступает большое количество различных видов отбросов: предметы быта горожан, отбросы пищевых производств, пластиковая тара и полиэтиленовые пакеты, а также строительный и прочий мусор. Для их удаления на ЛОС используются два вида механизированных решеток с прозорами 5 и 6 мм.

Второй ступенью механической очистки сточных вод являются песколовки - сооружения, служащие для удаления минеральных примесей, содержащихся в поступающей воде. К минеральным загрязнениям, находящимся в сточных водах, относятся: песок, глинистые частицы, растворы минеральных солей, минеральные масла.

Пройдя первые две ступени механической очистки, сточные воды поступают в первичные отстойники, предназначенные для осаждения из сточной воды нерастворенных примесей. Конструктивно все первичные отстойники на ЛОС открытого типа и имеют радиальную форму, при различных диаметрах – 40 и 54 м.

Осветленная сточная вода после первичных отстойников подвергается полной биологической очистке в аэротенках. Аэротенки – открытые железобетонные сооружения прямоугольной формы, 2-х, 4-х коридорного типа. Биологическая очистка сточных вод осуществляется с помощью активного ила при принудительной подаче воздуха.

Иловая смесь из аэротенков поступает во вторичные отстойники, где происходит процесс разделения активного ила от очищенной воды. Вторичные отстойники конструктивно подобны первичным отстойникам. Осадки, образующиеся на различных этапах очистки сточных вод, поступают на единый комплекс по обработке осадка.

Осадки, образующиеся на различных этапах очистки сточных вод, поступают на единый комплекс по обработке осадка, в составе которого

• ленточные сгустители для снижения влажности осадка,
• метантенки для сбраживания и стабилизации осадка в термофильном режиме (50-53 0 С),
• декантерные центрифуги для обезвоживания осадка с применением флокулянтов.

Обезвоженный осадок вывозится сторонними организациями за пределы территории очистных сооружений в целях обезвреживания/утилизации и/или использования для производства готовой продукции.

Одним из самых старых и проверенных способов утилизации осадков, образовавшихся в первичных отстойниках, метантенках, двухъярусных отстойниках являются иловые площадки, а так же это самый простой и дешевый метод. Площадки применяются и для других типов осадков, главное, чтобы их влажность была больше 90%.

Иловые площадки допускается проектировать:

1. С естественным основанием;
2. С дренажной системой;
3. Без дренажной системы;
4. С поверхностным отводом воды;
5. В качестве площадок-уплотнителей.

Иловые площадки на естественном основании – это участок земли, специально спланированный в виде нескольких площадок, которые называют картами. Каждая площадка огорожена земляным валиком со всех сторон (но с одной стороны может быть устроен въезд для автотранспорта). На площадке организована система подающих труб, через которые периодически равномерно по площади подается сырой осадок или активный ил. Он сушиться до влажности около 75-80%. После чего «сухой осадок» погружают на автотранспорт или вагонетку и вывозят на полигоны или на дальнейшую переработку. Иловая же вода, просачивается сквозь землю. Возможно два варианта сбора иловой воды:

• Если грунт под иловыми площадками обладает не достаточными фильтрующими свойствами, то устраивается система дренажа. Она состоит из труб, расположенных в канавах, засыпанные гравием или щебнем. Устраиваются такие канавы на глубине более 0,6 м. Иловая вода чаще всего направляется в начало очистной станции.
• Если через грунт под иловыми площадками обладает хорошими фильтрующими способностями (песок, суглинок, супесь), то можно не устраивать дренаж. Но только в случае, если иловая вода не опасна в санитарном отношении и грунтовые воды расположены на глубине от 1,5 м, в противном случае требуется понижение их уровня.

Виды иловых площадок

Иловые площадки с поверхностным отводом воды рекомендуется проектировать в районах со среднегодовой температурой 3-6 0С и количеством осадков до 500 мм/год. Такие иловые площадки выполняются в виде каскада карт, расположенных на различных высотных уровнях. Осадок подается на самую высокую карту, по мере сушки он отводится вниз через перепуски-колодцы. Иловая вода отводится с нижней карты в первичный отстойник.

Иловые площадки-уплотнители – это резервуары (чаще железобетонные с монолитным днищем), глубиной от 2 м.

Расчет иловых площадок

Расчет иловых площадок заключается в определении размеров карт, валиков, уклонов и диаметров трубопроводов.

Площадь иловых карт зависит от объема, структуры осадка, климатических условий и типа грунта, который служит основанием. В общем виде она рассчитывается по формуле:

S = (Vο 365)÷(a b С)

Где, Vo – объем осадка, т/сут; a – коэффициент, принимаемый для учета уменьшения объема осадка из-за его распада при сбраживании (справочная величина и зависит от типа сооружения из которого принимается осадок); b – коэффициент, принимаемый для учета уменьшения объема из-за потери влажности; С – нагрузка на иловые площадки (справочная величина и зависит от конструкции иловой площадки, климатических условий, типа осадка), м³/м².

Достаточность полученной расчетом площади проверяется условием намораживания в зимний период. Для этого рассчитывают высоту слоя намораживания:

Hнам = (W t K2)÷(S K1)

Где, W – объем осадка за сутки, м³; t – период намораживания, сут; S – полезная площадь карт, м²; K1 – часть полезной площади иловой площадки, отводимая под намораживание, м²; К2 – коэффициент учитывающий фильтрацию и испарение.

Размеры карты принимаются из условия соотношения сторон 1:2 или 1:2,5. Число карт – не менее 2.

Высота валиков принимается от 0,3 м, их уклон зависит от грунта.

Уклон дренажной сети принимается от 0,003, а подающей 0,01-0,03.

Эксплуатация иловых площадок

Эксплуатация иловых площадок заключается в контроле за состоянием распределительных, выпускных, подающих, дренажных труб, состоянием валиков (на предмет обвалов и других видов деформации), влажностью и химическим составом осадка (подаваемого и отводимого) и в своевременном его удалении. Забор подсушенного осадка осуществляется вручную лопатами в вагонетки, которые движутся по валикам (для маленьких станций), погрузкой вручную, торфо- и навозопогрузчиками на автотранспорт, скреперами, бульдозерами (для средних и больших станций).