Реконструкція блоку №3 Бортницької станції аерації в частині автоматизованої системи керування аеротенками

ГоловнаПроекти → Реконструкція блоку №3 Бортницької станції аерації

  • Об’єкт: Бортницька станція аерації, блок №3
  • Продуктивність: 4 аеротенки × 50 000 м³/добу
  • Аеротенки: №№ 15, 16, 17, 18.
  • Сумарне навантаження: 200 000 м³/добу 
Вихідні умови
До реконструкції система керування аеротенками працювала переважно у ручному режимі, що призводило до:
  • нестабільної роботи біологічного очищення;
  • різких коливань якості очищених стічних вод;
  • «вспухання» активного мулу у вторинних відстійниках;
  • складної експлуатації в умовах змінних гідравлічних та концентраційних навантажень
За таких умов забезпечення нормативних показників очищення вимагало значних експлуатаційних зусиль і не гарантувало стабільного результату.
Основні завдання автоматизованої системи керування аеротенками (АСКА):
  • забезпечити чергування фаз нітрифікації та денітрифікації;
  • стабілізувати технологічний процес при змінних навантаженнях;
  • знизити концентрацію азотних сполук і фосфатів;
  • усунути причини «вспухання» активного мулу;
  • забезпечити відповідність показників очищення вимогам ТПС.

Автоматизоване керування процесом

Розроблено та впроваджено АСКА для аеротенків №15–18, що забезпечує:
  • автоматичне керування фазами нітрифікації та денітрифікації;
  • адаптацію режимів аерації в реальному часі;
  • стабільні умови для біологічного видалення азоту та фосфору.

Контрольовані параметри

На першому етапі система керування працює за показами:
  • розчиненого кисню;
  • окисно-відновного потенціалу (ОВП).
Система спроєктована з можливістю подальшого розширення переліку on-line параметрів на етапі повної реконструкції споруд.

СХЕМОТЕХНІКА АСКА АЕРОТЕНКІВ №№ 15-16

ОРІЄНТАЦІЯ НА РЕЗУЛЬТАТ
Якісні показники біологічно очищених стічних вод на виході з реконструйованих аеротенків (після осадження у вторинних відстійниках) не повинні перевищувати нормативні показники ТПС:
  • ХСК – 90,0 мг/л;
  • Азот амонійний NH4– 10 мг/л;
  • Нітрити – 7,0 мг/л;
  • Нітрати – 45,0 мг/л;
  • Фосфати PO4-P – 8 мг/л;

ХСК – 440 – 970 мг/л; ЗР 85 – 290 мг/л; NH4 – 50 – 95 мг/л; PO4 – 23 – 67 мг/л).

Досягнуті показники на виході аеротенків наведено у таблиці. Фактичні дані у таблиці параметрів контролю наведені по усередненим даним протягом місяця експлуатації. Зауважимо, керування подачею повітря виконувалось з допомогою електричних засувок, так як повітродувки блоку не було обладнано частотними перетворювачами.

Стічні води поступають в аеротенк після первинних відстійників майже за відсутності кисню, тому азот переважно представлений амонієм. У процесі нітрифікації у зонах аерації концентрація нітрат-іону досягає 60- 0 мг/л і при денітрифікації падає нижче 10 мг/л.

ЗДОБУТКИ ПРОЄКТУ АСКА БЛОКУ №3

  • забезпечена надійна ефективність очищення стоків у межах ТПС на виході аеротенків
  • у декілька разів зменшено добову кількість забруднень, що скидається у водойму
    вторинні відстійники блоку захищені від «вспухання» активованого мулу
  • очікуване скорочення споживання електроенергії 20-25% при застосування частотного
  • регулювання роботи повітродувок

ДІАГРАМА АВТОМАТИЧНОГО КЕРУВАННЯ ПРОЦЕСОМ НІТРИ-ДЕНІТРИФІКАЦІЇ

* Порівняно до ТПС
**У нашому проєкті зміна витрат повітря регулювалась з допомогою електричних засувок на колекторах подачі у секції аерації. Регульована подача повітря з використанням частотного регулювання продуктивності повітродувок скорочує затрати електроенергії на 20-25%.

Досягнуті результати

Якість очищення
У результаті впровадження автоматизованого керування досягнуто:

  • зниження концентрації амонійного азоту до 2,8 мг/л;
  • зниження нітритів до 0,21 мг/л;
  • зниження нітратів до 7,65 мг/л;
  • зниження фосфатів до 0,13 мг/л.

Показники стабільно відповідають нормативам ТПС та підтверджені фактичними даними експлуатації.

Порівняння «до / після»

  • Азот амонійний: –96%
  • Фосфати: –99%
  • Загальне навантаження забруднень у скиді — зменшено у декілька разів
  • стабільна робота вторинних відстійників;
  • усунення «вспухання» активного мулу;
  • зменшення впливу людського фактора;
  • підвищення надійності роботи всього блоку.
  • потенціал скорочення енерговитрат на 20–25%. при застосуванні частотного керування повітродувками можливе додаткове зниження енергоспоживання

Цей кейс демонструє, що:

  • реконструкція існуючих споруд може бути ефективною альтернативою новому будівництву;
  • стабілізація роботи споруд в межах ГДК
  • автоматизація є ключем до стабільної якості очищення;
  • навіть при великих навантаженнях досягнуто значного екологічного ефекту.

Реконструкція + автоматизація = стабільна екологічна безпека при оптимальних витратах.

Надішліть Ваше завдання