Анализ процессов очистки и конструктивные особенности судовых установок очистки сточных вод

Измельчение крупных нерастворенных примесей перед подачей стоков в аэротанки исключительно необходимая операция. Мелкие частицы быстрее окисляются бактериями в аэротанках, что способствует повышению качества очистки СВ. Во многих судовых УБО предусмотрены измельчающие устройства, в то же время УБО некоторых фирм не комплектуются измельчителями, или их устанавливают только по требованию заказчика. Наличие крупных примесей в аэротанках не только ухудшает качество очистки стоков, но и снижает надежность в целом из-за отказов перекачивающих насосов и аэролифтов, что критически важно для бесперебойной работы установки очистки сточных вод в условиях морского плавания.

Из применяющихся типов измельчителей предпочтительнее устанавливать насосы-дробилки, так как их можно использовать не только для измельчения крупных включений, но и для предварительного перемешивания и перекачивания стоков. Мощность электропривода насосов-дробилок выше, чем у безнапорных измельчителей (мацераторы, комминуторы, резематоры). Последние предпочтительней устанавливать при поступлении СВ в аэротанк самотеком. Наличие измельчителя позволяет УБО работать даже во время режима выращивания и адаптации активного ила от 9 до 25 суток, минуя стадию биологической очистки. После подготовки активного ила УБО можно переключить на схему полной очистки. Эта мера позволяет обеспечить непрерывную работу УБО в течение всего эксплуатационного цикла судна.

Основные энергетические затраты при работе связаны с аэрацией стоков в аэротанке, которая необходима для окисления загрязнителей, минерализации избыточного ила и поддержания жизнедеятельности бактерий. В большинстве УБО для транспортировки возвратного ила из отстойных емкостей в аэротанки используется сжатый воздух. Поэтому конструкторы судовых УБО предпочитают устанавливать, в качестве источников сжатого воздуха и для транспортировки активного ила, компрессоры или высоконапорные воздуходувки. Стоимость компрессоров или воздуходувок составляет существенную долю в себестоимости УБО, а они не всегда надежны в работе. Хорошие экономические показатели у механических аэраторов, но они сложны по конструкции, ненадежны в работе и, по-видимому, не найдут широкого применения на Коллективные спасательные средства на морских судахморских судах. В этом отношении представляет несомненный интерес эжекционный способ аэрации, который используется в установках «Нептуматик» и «Сиуэй». Эжекционный способ аэрации достаточно прост и надежен, а отсутствие в технологической схеме компрессоров и воздуходувок способствует повышению надежности УБО в целом.

Большое влияние на экономичность УБО оказывает расход воздуха на аэрацию стоков. В свою очередь, расход воздуха определяется типом принятого аэратора. В судовых УБО наиболее часто устанавливаются среднепузырчатые аэраторы в виде перфорированных горизонтальных труб (установки «СТС Диспозер», типа ЛК, «Трайдент») или вертикальных труб с открытым концом (установка «Термобиомак»), что объясняется стремлением конструкторов к упрощению системы аэрации. Мелкопузырчатые аэраторы устанавливаются реже, конструктивно они значительно сложнее, однако являются более эффективными. Установлено, что аэротанки, оборудованные аэраторами в виде перфорированной или вертикальной трубы с открытым концом, требуют воздуха значительно больше, чем аэротанки с мелкопузырчатыми аэраторами. С этой точки зрения, из известных судовых аэраторов, преимуществами обладают эжекционные аэраторы, коэффициент использования кислорода воздуха в которых составляет от 10 до 15 %.

Анализ процессов очистки судовых стоков включает изучение различных технологий и методов, применяемых на судах для обработки хозяйственно-бытовых и фекальных вод перед их сбросом в окружающую среду. Он охватывает оценку эффективности этих процессов, их конструктивные особенности, эксплуатационные характеристики и соответствие международным экологическим стандартам (например, МАРПОЛ). Целью анализа является оптимизация систем очистки для минимизации загрязнения морской среды и обеспечения соблюдения нормативных требований. В данном материале представлены типы и конструкция судовых установок очистки СВ, а также обзор судовых систем очистки сточных вод, применяемых на судах.

Установки типа «Био Компакт»

Установки типа «Био Компакт» фирмы «Дойче Герэтэтау Зальцкоттен» (Германия) работают по технологической схеме продленной аэрации (рис. 1).

Фекальные и хозяйственно-бытовые воды по трубопроводу 6 поступают в аэротанк первой ступени 15, где перемешиваются и обрабатываются воздухом с помощью аэратора 2. Аэратор 2 расположен в аэротанке асимметрично, чем обеспечивается естественная циркуляция стоков. Воздух на аэраторы подается компрессором 8. Частично окисленные стоки поступают по трубопроводу 3 для последующей обработки в аэротанк второй ступени 1. Избыточный воздух и продукты окисления удаляются по вентиляционной трубе 5.

Окисленные стоки по трубопроводу 4 подаются в отстойник 13 для осветления. Осевший активный ил возвращается аэролифтом 14 в аэротанк первой ступени 1. Туда же аэролифтом 7 откачиваются всплывшие частицы. Осветленная вода из отстойника 13 направляется в камеру дезинфекции 12, где обрабатывается хлорсодержащими реагентами. Ввод реагентов в камеру 12 ведется насосом-дозатором 11. Периодическая работа насоса-дозатора 11, откачивающего насоса-измельчителя 16 обеспечивается автоматически. Регулирование уровня в камере 12 осуществляется датчиками 10. Вся система автоматики смонтирована в шкафу управления 9.

Установки типа «Нептуматик»

Все установки типа «Нептуматик» фирмы «Сален и Викандер» (Швеция) имеют схожие схемы и единый принцип работы, основанный на использовании реагентной напорной флотации, с последующим обеззараживанием хлоросодержащим реагентом. Принципиальная схема установки обработки сточных вод показана на рис. 2 и предусматривает следующую технологию.

Все стоки подаются в камеру Методы очистки и обеззараживания сточных вод на морских судахмеханической очистки 1, в которой крупные загрязнения измельчаются насосом-дробилкой 12 и удаляются с помощью самоочищающейся сетки 2. Предварительно очищенные стоки подаются тем же насосом-дробилкой 12 в камеру аэрирования 3, где проходят обработку активным илом. На этой стадии очистки, сточные воды в течение 20 минут перекачиваются циркуляционным насосом 4 через напорную цистерну 5, вовлекая в воду воздух с помощью эжектора 6. В этой установке комбинируется интенсивное перемешивание воды и воздуха в эжекторе с повышенным давлением среды, что ведет к быстрому окислению органических загрязнителей. Насыщенная мелкими пузырями воздуха вода, подается во флотационную камеру 9, в которую вводится дозатором 10, в качестве коагулянта, хлорное железо. Сфлокулированные хлопья ила с пузырьками воздуха поднимаются на поверхность, а отстой, транспортерной лентой 7, перемещается в шламовую цистерну. Предусматривается сжигание отстоя с помощью электронагревательных элементов. Бактерицидный реагент подается дозатором 11 в стоки перед флотационной камерой, поэтому отдельной обеззараживающей камеры в УБО нет.

Очищенная вода забирается из нижней части флотационной камеры и выводится за борт по лотку 8. Очистка сточных вод занимает около часа. Процесс управления осуществляется с пульта, снабженного необходимыми приборами контроля и сигнализации.

Установка обеспечивает следующее качество очищенной воды:

• БПК₅ – 50 мг/л;
• ВВ – 50 мг/л;
• коли-индекс – менее 500 1/л.

Фирма «Сален и Викандер» выпускает УБО типа МОС четырех типоразмеров производительностью от 4 до 28 м³/сут. Она же выпускает УБО типа «Сальвико». Их отличие от установок «Нептуматик» заключается в том, что осадок и пена, образующиеся во флотационной цистерне, направляются в фильтрующее устройство на обезвоживание, а не удаляются ленточным конвейером. Удаление осадка проводится путем замены фильтрующего патрона 1-2 раза в неделю. Фильтрующий патрон выполнен целиком из горючего материала.

При обслуживании установок тина «Нептуматик» следует контролировать работу насосов-дозаторов и давление в напорном танке, поскольку от подачи раствора коагулянта зависит качество очистки. Поддержание необходимого давления в напорном танке 0,18-0,20 МПа, обусловлено требуемыми параметрами насыщения СВ воздухом, его растворения в СВ под действием избыточного давления и последующего выделения во флотаторе в виде пузырьков, «транспортирующих» загрязнители на поверхность воды. Насыщение происходит в эжекторе, рассчитанном на определенную скорость движения воды. При снижении скорости движения воды через сопло эжектора поступление воздуха в СВ уменьшается, что приводит к ухудшению режимов флотации. Поэтому при падении давления в напорном танке, например за счет естественного износа насоса, следует устранить причину и восстановить заданный режим. Практика показывает, что качество очистки заметно ухудшается уже при снижении оптимального давления на 0,015-0,020 МПа.

Важно также поддерживать определенный расход обеззараживающего реагента. Оптимальный расход хлорсодержащего раствора зависит от наличия остаточных загрязнений в очищенной воде. Опытом эксплуатации установлено, что на обработку 1 м³ СВ расход 10 %-го раствора гипохлорита натрия составляет около 0,4 л.

Установки типа «Юнекс Био»

Установка «Юнекс-Био» фирмы «Раума-Репола» (Финляндия) работает по принципу биологической очистки при аэробном бактериальном разложении компонентов сточно-фановых вод (продленная аэрация). Содержащиеся в СВ коли бактерии уничтожаются химическими реагентами.

Принципиальная схема установки «Юнекс-Био» представлена на рис. 3.

Установка состоит из четырех отсеков:

• сборного,
• аэрационного,
• отстойного,
• хлорировочного.

Из судовой фановой системы СВ поступают в приёмный сборный отсек 7, куда через перфорированную трубу, уложенную на дне отсека, подается воздух. Благодаря этому начинается биологическое разложение загрязнителей, размельчение крупных частиц и окисление органических веществ содержащихся в СВ.

Вновь поступающая СВ вытесняет воду из приемного отсека в аэротанк 5, пройдя при этом решетку 6, на которой задерживаются крупные включения, а также бумага и ветошь. В нижней части аэротанка расположены перфорированные трубопроводы 8, через которые постоянно подается воздух от специальных воздушных компрессоров, входящих в состав установки.

Это делается для того, чтобы обеспечить перемешивание СВ с активным илом, а также для насыщения воды кислородом, необходимым для протекания биохимических процессов. Поэтому очень важно, чтобы воздух в виде мелких пузырьков равномерно распределялся по всему объему аэротанка. В аэротанке происходит основной процесс биохимической обработки СВ микроорганизмами.

При поступлении в установку новой порции СВ такая же порция воды из аэротанка в смеси СВ с активным илом перетекает в отстойник 4, где отделяются обработанная СВ и хлопья активного ила. Биохимический процесс на этом заканчивается.

Осевший на дно конической формы отстойника активный ил, направляется с помощью специального устройства – аэролифта 9, в начало процесса очистки, а осветленная вода вытесняется в отсек обеззараживания 3 новыми порциями СВ. В отсеке обеззараживания в очищенную воду насосом-дозатором 2, из специальной емкости 1, подается 10 %-ный раствор гипохлорита натрия. Необходимая для надежного обеззараживания 30-минутная выдержка обеспечивается определенным объемом отсека и расчетным расходом СВ. Естественно, что в случае увеличения притока СВ в установку сверх расчетного, выдержка в отсеке обеззараживания уменьшится. Избыточный минерализованный ил периодически удаляется из установки за борт выгружным насосом 10 или сжигается.

При достижении обработанной водой определенного уровня срабатывает поплавковый датчик, который включает Классификация судовых насосов и принципы работывыгружной насос 10. На этом процесс обработки СВ в установке заканчивается. Очищенная и обеззараженная вода сливается за борт.

Качество очищенной сточной воды в УБО составляет:

• БПК₅ – 36 мг/л;
• ВВ – 46 мг/л;
• коли-индекс – 1 000 1/л.

В состав установки входят:

• 2 воздушных компрессора;
• устройство для хлорирования очищенной воды;
• 2 насоса для откатки очищенной воды.

Фирмой выпускаются судовые установки очистки сточных вод четырех типоразмеров для экипажей численностью от 20 до 80 человек.

Установки типа «Юнекс Симултан-15»

Принципиальная схема установки «Юнекс-Симултан-15» (Финляндия), представлена на рис. 4.

Установка способна переработать до 6 м³/сут СВ.

Принцип очистки смешанный: классический биохимический процесс совмещен с химической обработкой коагулянтом. Обеззараживание достигается введением в очищенную воду хлорсодержащего раствора с последующей выдержкой.

СВ поступает непосредственно из Системы общесудового назначениясудовой системы в отсек предварительной аэрации 7, где происходит первичное окисление органических загрязнителей. С этой целью в отсек предварительной аэрации 7 подается воздух от компрессоров 10 через перфорированную трубу 11, уложенную на дне отсека. Один из компрессоров работает, а второй – резервный.

Следующие порции, поступающей в установку, СВ вытесняют предварительно обработанную воду в отсек аэрации 6 через щель в нижней части перегородки, разделяющей отсеки 6 и 7, где процесс аэрации продолжается. Кроме того, в него, через определенное время, из расходной емкости 9 подается раствор коагулянта. Этот реагент способствует образованию хлопьев загрязнителей. Таким образом, в отсеке 6 совмещены биохимический и химический процессы очистки, т. е. загрязнители подвергаются двойному воздействию:

• окислительному – со стороны микроорганизмов;
• и химическому – со стороны коагулянта.

На этом процесс обработки загрязнителей заканчивается.

Из отсека 6 вода перетекает в отстойник 4, где хлопья активного ила и скоагулированных частиц загрязнителей осаждаются на дно, имеющее конусную форму. Осадок с помощью аэролифта через приемное устройство 12 постоянно отсасывается из конусной части отстойника и подается в отсек 6 на начало процесса очистки, способствуя тем самым сокращению времени на окисление загрязнителей.

Установки «Юнекс-Симултан-15» оборудованы специальным устройством для автоматического удаления избыточного шлама в отсек 8. Оно состоит из магнитного клапана 5 и дополнительного аэролифта. Данное устройство необходимо включать в том случае, когда объем осадка в мерном цилиндре превысит установленное значение. Устройство обеспечивает периодический сброс части шлама (осадка) из отстойника в отсек 8.

После осаждения загрязнителей очищенная вода перетекает в отсек обеззараживания 3, в который из расходной емкости 1 насосом 2 подается регулируемая доза хлорсодержащего реагента, т. е. осуществляется обеззараживание воды.

Обеззараженная вода из отсека 3 насосом 13 откатывается за борт.

Установки типа «Кареа»

Принципиальная схема установки «Кареа» (Германия) приведена на рис. 5.

Сточная вода поступает на решетку 6, где происходит отделение крупных включений, затем в аэротанк 1, в котором начинается процесс биохимического разложения загрязнений.

Поступающие порции СВ вытесняют смесь СВ с активным илом из аэротанка через зону 2, где образуется взвешенный слой активного ила, в отстойник 3. Здесь разделяются очищенная вода и активный ил. Отделенный от воды ил, оседая вниз, пополняет взвешенный слой активного ила зоны 2 у нижнего края перегородки. При этом слой активного ила является своеобразным фильтром, способствующим отделению новых порций ила от воды, проходящей сквозь него. Для того, чтобы ускорить осаждение ила в отстойнике и не допустить попадания туда пузырьков воздуха из аэротанка, предусмотрена камера дегазации 5, расположенная на границе раздела аэротанка и отстойника. В этой камере скапливаются хлопья активного ила, которые вместе с пузырьками воздуха поднимаются вверх и затем через специальные окна 7 в перегородке ил возвращается в аэротанк. Чтобы предотвратить забивание илом канала камеры дегазации, предусмотрена периодическая автоматическая продувка ее воздухом. Воздух подается специальными воздуходувками 8. Деаэрируемая смесь насыщается воздухом через перфорированные трубы 9, расположенные в нижней части отсеков аэрации.

Вода после отстаивания перетекает в отсек обеззараживания 4, в который по мере его заполнения водой насосом-дозатором подается обеззараживающий раствор. Очищенная и обеззараженная вода насосом 10 откачивается за борт.

На этом процесс обработки СВ заканчивается. В установке предусмотрена возможность удаления в шламовую емкость избыточного активного ила.

Установки типа «Сток-150»

Установка «Сток-150» (Россия) предназначена для обработки СВ, образующихся на пассажирских и туристических судах с численностью экипажа и пассажиров около 500 человек.

Принципиальная схема установки «Сток-150» представлена на рис. 6.

Установка представляет собой агрегат, скомпонованный из трех блоков.

Особенностью установки является использование озона для обеззараживания СВ.

Обработка СВ осуществляется следующим образом. Из судовой Цистерны, трубопроводы и электрооборудование судовсборной цистерны СВ подается на фильтр грубой очистки 13. Здесь отделяются крупные загрязнители, которые потоком СВ отводятся назад в судовую сборную цистерну. После фильтра грубой очистки СВ поступает в приемный танк 12, откуда насосом 14 подается в сместитель 16 и перемешивается в нем с воздухом, поступающим из судовой магистрали сжатого воздуха. Для обеспечения необходимого контакта растворения воздуха в СВ, при повышенном давлении, служит напорный танк 5. Из этого танка часть нерастворившегося воздуха в смеси с СВ возвращается в приемный танк. Основная часть насыщенной воздухом СВ поступает в смеситель 6, где смешивается с коагулянтом, подаваемым из расходного бака 7 насосом-дозатором 8.

Затем СВ поступает во флотационный танк 9. Здесь из СВ отделяются загрязнители и всплывают на поверхность воды, образуя слой пены. Накапливающиеся на поверхности загрязнители скребковым транспортером 10 удаляются в шламовый танк 11. По мере накопления шлам насосом 15 откатывается в шламовую цистерну.

Из флотационного танка вода насосом 4 через эжектор 3 подается на окончательную очистку в напорный фильтр 2. В эжектор 3 от генератора озона 17 подается озоновоздушная смесь. Избыток этой смеси с частью воды из верхней части фильтра возвращается во флотационный танк, а основная часть воды из фильтра насосом 18 подается на обеззараживание в контактное устройство 1, откуда очищенная и обеззараженная вода удаляется за борт.

Процессы очистки и обеззараживания СВ в установке «Сток-150» автоматизированы, за исключением операций по удалению шлама и периодической промывки напорного фильтра. Автоматическую работу установки обеспечивают датчики-реле уровня, установленные в судовой сборной цистерне и в приемном танке установки.

Читайте также: Сточные системы морских судов

Одним из важных элементов обслуживания установки является подготовка раствора коагулянта необходимой концентрации. В случае использования сернокислого алюминия рекомендуется использовать 10-15-и процентный раствор. Для его приготовления от 5 до 10 кг сухого вещества разводят в 25-30 л воды. Емкость для приготовления раствора должна быть пластмассовая или из нержавеющей стали. Растворение улучшается в теплой воде, ускорить процесс можно и за счет подачи воздуха в приготовляемый раствор.

Обычная доза сернокислого алюминия при подаче на обработку смеси сточных и хозяйственно-бытовых вод составляет в среднем около 150 мг/л. При обработке 100 м³ в сутки, расход сернокислого алюминия составляет 15 кг. Концентрацию коагулянта в растворе удобно контролировать с помощью ареометра – прибора, предназначенного для определения плотности, рекомендуемое значение плотности раствора должна составлять 1,06-1,10. Чтобы определить правильность дозировки коагулянта, необходимо налить в прозрачную бутылку СВ из специального пробного крана, расположенного на трубопроводе, соединяющем напорный и флотационный танки. При правильном дозировании в бутылке, примерно через 15 сек после наполнения, начнется хлопьеобразование (укрупнение частиц загрязнителей), хлопья загрязнителей, за счет пузырьков воздуха выделяющихся из воды, будут всплывать. Через 2-3 минуты на поверхности должен образоваться слой всплывших загрязнителей. При неправильном дозировании подобной реакции не происходит, в этом случае следует отрегулировать подачу насоса-дозатора.

После флотации вода доочищается в фильтре. Естественно, что загрузка фильтра постепенно загрязняется и нуждается в промывке. Для этого предусмотрена специальная система с подачей использованной промывочной воды в судовую сборную цистерну.

Использование озона в качестве обеззараживающего вещества является отличительной особенностью установки «Сток-150». Надежность обеззараживания в данном случае зависит в основном от поддержания требуемых параметров работы генератора. Рекомендуется поддерживать следующие параметры:

• напряжение 220 В;
• сила тока 10-11 А;
• давление воздуха в трубках озонатора от 0,015 до 0,030 МПа;
• расход воздуха 4 ±0,5 м³/ч;
• давление воздуха перед осушителем 0,4 ±0,05 МПа;
• давление воды перед входом в обеззараживающий отсек 0,35 МПа.

Установки типа «Хамман Вассертекник»

Установками «Хамман Вассертекник» оборудовано пассажирское судно «Voyager of the Seas» водоизмещением 142 000 peг. тонн, пассажировместимостью 5 840 человек и экипажем численностью 1 180 чел. Для обработки огромного количества сточных и фановых вод потребовалось десять установок производительностью до 15 м³ каждая. При нормальных условиях они могут обработать около 100 м³ СВ в сутки.

Управление этими установками производит дистанционная комплексная автоматизированная система.

В системе применен один из эффективных способов уменьшения объема скапливающихся СВ – вакуумная фановая система (судовая санитарная система), на судне установлено 2 500 вакуумных унитазов. В Расчет элементов систем трубопроводов на суднесистеме трубопроводов фановой системы поддерживается разряжение, за счет которого снижен расход воды на разовый слив одного унитаза от 1,0 до 1,5 л (при обычной схеме расходуется до 10 л на 1 слив). Комплексные системы очистки сточных вод на судне включают пять сборных танков по 25 м³, каждый.

Принципиальная схема станции очистки СВ приведена на рис. 7.

Рассмотрим технологии очистки сточных вод Хамман Вассертекник на морских судах. В установке применен электрохимический способ очистки сточных вод.

Из туалетов и душевых СВ попадает в сборный танк, при её накоплении включается в работу насос 1 и сточная вода подается в фильтр-отделитель с 3-х миллиметровым экраном и медленно вращающимся шнеком. В процессе прохождения СВ через отделитель, экран задерживает твердые частицы (твердая фаза), а СВ самотеком или под давлением поступает на станцию обработки и очистки. Твердые частицы продвигаются по шнеку к конической оконечности отделителя, сжимаясь двумя гидроцилиндрами, приводимыми в действие электродвигателем. При опрессовке твердой фазы, сила тока в приводном электродвигателе повышается, что является сигналом для гидроцилиндров, которые отходят назад, давая возможность конической оконечности открыться для выгрузки осушенной и спрессованной твердой массы в пластиковый мешок. Эта операция продолжается до тех пор, пока нагрузка на приводной электродвигатель не снизится, т. е. сила тока уменьшится до нормального значения, что является сигналом для закрытая гидроцилиндрами конической оконечности, и далее процесс отделение твердой фазы от жидкости повторяется.

Вода, после отделителя попадает в водоочистительную станцию 5, где последовательно проходит процесс коагуляции и флотации.

Для коагуляции СВ используется электрохимический способ, т. е. коагуляция происходит за счет растворения алюминиевых электродов, и насыщения ионами алюминия потока СВ при ее движении в межэлектродном пространстве. Мелкие частицы загрязнителей укрупняются вокруг частиц гидроокиси алюминия с образованием хлопьев, которые затем удаляются из воды флотацией. Загрязнители в виде хлопьев накапливаются в емкости станции обработки с последующим удалением, через клапан 20, шламовым насосом 18.

Рекомендуется к прочтению: Технические средства по предотвращению загрязнения сточными водами морских территорий

Далее очищенная вода винтовым насосом 15 направляется в вихревую камеру 13. В приемный трубопровод винтового насоса 15 врезан нагнетательный трубопровод насоса-дозатора 11, который из емкости 12 подает хлорсодержащее вещество дозами в очищенную сточную воду для обеззараживания. Процесс обеззараживания очищенной сточной воды требует времени, поэтому смесь воды с хлорсодержащим веществом, проходя по змеевику, выдерживается это рекомендованное время до полного разрушения бактериальных клеток.

Для электрохимического образования активного хлора требуется, чтобы в воде находилось определенное количество солей, для чего в схеме установки предусмотрена система подсаливания поступающей на очистку СВ. Соленая вода, на очистную станцию 5, поступает из магистрали забортной воды через клапана 9, 10 и расходомер 8. Доза забортной воды регулируется автоматически в пределах от 15 000 до 45 300 л/ч.

После вихревой камеры 13 очищенная и обеззараженная вода поступает на слив за борт или обратно в фановую систему через клапана и фильтры 16. Кран 17 служит для отбора проб на анализ.

Процесс обработки, очистки и обеззараживания производится с помощью автоматической системы MAS, которая обеспечивает дистанционное управление обработкой сточных вод. Это реализовано на двух блоках EVAC, которые являются связующими звеньями для терминалов LIS и главной автоматической системы MAS.

Блоки EVAC передают информацию на терминал LIS, откуда она передается на терминал MAS в ЦПУ.

Автоматической системой MAS предусмотрено четыре рабочих режима:

• выгрузка фановых вод (накопление);
• стоянка в порту;
• судно в море;
• опорожнение емкостей от шлама.

Опорожнение очищенной СВ происходит в режиме «судно в море», при этом режиме программа включает шламовые насосы откатки за борт.

Установки типа «ЛК»

Установка типа ЛК фирмы «Варма» (Польша) работает по принципу продленной аэраций стоков. Конструкция установки ЛК для судовых стоков показана на рис. 8 и предусматривает следующую технологию очистки.

В сборной емкости 8 накапливаются СВ, её объём равен усреднённому расходу СВ за 5-6 часов. С помощью насоса 9 накапливающиеся стоки непрерывно перекачиваются через решетку 7, на которой измельчаются крупные механические примеси. Одновременно решетка промывается СВ. На ответвлении циркуляционного трубопровода находится дистанционно управляемый клапан 5, дозирующий СВ для аэротанка. Перед дозирующим клапаном установлено проточное сито с отверстиями 6 мм, задерживающее механические включения. Сито промывается водой циркуляционного контура. Управление клапаном 5 осуществляется с помощью реле времени 6. Камера аэрирования укомплектована шестью аэраторами 10 в виде перфорированных решеток. Воздух к аэраторам поступает от двух воздуходувок 4 с избыточным давлением от 0,035 до 0,05 МПа. После обработки СВ в аэротанке, они попадают в отстойник 3, где активный ил оседает, а вода осветляется. Осевший в отстойнике активный ил возвращается аэролифтом 11 в камеру аэрации. Осветленная вода направляется в камеру хлорирования 2, где стоки обеззараживаются гипохлоритом натрия, который подается в камеру дозатором 1. В этой же камере производится дезинфекция всего потока Судовые системы бытового водоснабженияхозяйственно-бытовых вод. Очищенные и обеззараженные стоки удаляются насосом 12 за борт.

Установка обеспечивает очистку СВ до следующего качества:

• БПК₅ – 50 мг/л;
• ВВ – 50 мг/л;
• коли-индекс – 2 500 1/л.

В состав установки входят:

• 2 воздуходувки;
• циркуляционный насос;
• откачивающий насос;
• устройство для хлорирования.

Все насосы взаимозаменяемые. Фирма выпускает УБО типа ЛК шести размеров: ЛК 30; 40; 50; 100; 200 и 320, рассчитанные соответственно на обслуживание от 30 до 320 человек на судне.

Установки типа «Термобиомак»

Установка «Термобиомак» фирмы «Вейр» (Англия) работает в режиме продленной аэрации. Принципиальная схема установки показана на рис. 9 и предусматривает следующую технологию очистки воды.

Самотеком СВ поступают в дробильное устройство (мацератор) 1 и после измельчения крупных составляющих попадают в аэротанк 2, где обрабатываются активным илом. Для интенсификации процесса окисления загрязнителей в аэротанке установлены подогреватели воды 3. Воздух с избыточным давлением около 0,03 МПа подается воздуходувками 4 по трубопроводам с открытыми концами в аэротанк. Очищенные стоки перекачиваются аэролифтом 5 в отстойник 6.

Осевший активный ил аэролифтом 7 подается из отстойника в аэротанк. Избыточный активный ил периодически удаляется из установки насосом 9. Отстоявшаяся вода переливается в камеру дезинфекции 8, где обрабатывается 15 % раствором гипохлорита натрия, подаваемым в камеру по системе дозированной подачи. Хозяйственно-бытовые воды проходят только процесс дезинфекции.

В состав установки входят:

• 2 воздуходувки;
• мацератор;
• 2 насоса для перекачивания воды и удаления избыточного ила;
• устройство для хлорирования;
• шкаф управления.

Фирма «Веир» выпускает установки восьми типоразмеров рассчитанных на обслуживание от 50 до 1 000 человек на судне.

Установки типа «Трайдент»

Установка «Трайдент» фирмы «Хэмворти» (Англия) работает в режиме продленной аэрации (рис. 10) и предусматривает следующие технологии очистки сточных вод судов.

Самотеком СВ поступают непосредственно в аэротанк 5 для обработки активным илом. Время аэрации порции стоков составляет 24 ч. Воздух подается в аэротанк компрессорами 4 через трубчатые аэраторы 6.

После окисления загрязнителей вода поступает во вторичный отстойник 8. На сетке 9 задерживаются крупные компоненты СВ. Выпавший в осадок активный ил возвращается в аэротанк аэролифтом 7.

Будет интересно: Судовые средства по очистке и удалению нефтесодержащих и сточных вод

Очищенные стоки направляются на дезинфекцию в камеру обеззараживания 1, куда поступает также весь поток хозяйственно-бытовых вод по трубопроводу 2. Дезинфекция СВ проводится таблетками гипохлорита кальция, которые помещаются в патроны 3. Избыточный минерализованный ил периодически удаляется за борт или сдается на берег. Очищенные и дезинфицированные сточные воды откачиваются за борт насосом 10. В состав установки входят:

• 2 компрессора;
• и 2 насоса для удаления воды и минерализованного ила.

Фирма «Хэмворти» выпускает установки типа ST девяти типоразмеров производительностью от 2,1 м³/сутки до 14,5 м³/сутки и гарантирует следующее качество очищенных стоков:

• БПК₅ – 40 мг/л;
• ВВ – 40 мг/л;
• коли-индекс – 2 000 1/л.

Установки типа «СТС Диспозер»

Установка «СТС Диспозер» фирмы «Исикаваджима Харима» (Япония) работает по принципу продленной аэрации (рис. 11) и предусматривает следующую технологию обработки.

Рассмотрим особенности эксплуатации судовых установок СТС Диспозер. СВ поступают в камеру аэрирования 14 после измельчения крупных частиц комминутором 2. Для улавливания крупных примесей установлена решетка 1. Воздух подается высоконапорной воздуходувкой 3 на трубчатые аэраторы 13. Газообразные продукты разложения удаляются из аэротанка по вентиляционной трубе 4. Очищенная вода поступает во вторичный отстойник 11, где она осветляется. Осевший активный ил возвращается в аэротанк аэролифтом 12. Осветленные стоки переливаются в камеру обеззараживания 10, где обрабатываются раствором гипохлорита кальция, который получается в результате растворения таблеток, помещенных в патроны 5. Очищенные и дезинфицированные воды откачиваются за борт насосом 9, который управляется с пульта 8. Насос 9 и соленоидный вентиль 6 включаются от датчиков уровня воды 7. Избыточный минерализованный ил периодически удаляется за борт, сжигается или сдается на берег. Качество очищенной сточной воды в УБО составляет:

• БПК₅ – от 4 до 14 мг/л;
• ВВ – от 10 до 12 мг/л;
• коли-индекс – 0 1/л.

В состав установки входят:

• 2 воздуходувки;
• комминутор;
• 2 насоса для удаления воды и ила за борт.

Фирма выпускает УБО типа СТС шести типоразмеров производительностью от 1,25 до 7,5 м³/сут.

Установки типа «Сиуэй»

Установка «Сиуэй» фирмы «Сасакура-Сиуэй» (Япония) работает по принципу продленной аэрации стоков. Ее принципиальная схема показана на рис. 12 и предусматривает следующую технологию обработки СВ.

Предварительно пройдя решетчатый фильтр 4, СВ накапливаются в сборной цистерне 5. Затем порция воды поступает в аэротанк 6, где она обрабатывается активным илом. В этой установке применен эжекционный принцип аэрации. Насос 3 отбирает воду со дна отстойника 8 и прокачивает ее через сопло «Венгури» 7. Вода, при этом, насыщается воздухом, а загрязнители окисляются. Газообразные продукты реакции вместе с избытком воздуха отводятся по вентиляционным трубам. После окисления, происходит осветление СВ в отстойнике 8. Осевший активный ил возвращается в аэротанк циркуляционным насосом, а осветленная СВ поступает на дезинфекцию в камеру обеззараживания 2. Судовые устройства мембранного типа для очистки водыОчищенная вода, насосом 9, удаляется за борт или поступает на повторное использование. Осушительный насос 9 включается автоматически от сигнала датчика верхнего уровня, а выключается от сигнала датчика нижнего уровня. Сигнал от датчика нижнего уровня используется также для открытия соленоидного вентиля 1 и подачи в дезинфекционную цистерну очередной дозы гипохлорита кальция. Закрывается соленоидный вентиль от сигнала реле времени.

Фирма «Сасакура-Сиуэй» выпускает судовые УБО «НМА» для обслуживания от 10 до 100 человек.

Автор

Ольга Коцофан

Фрилансер

Список литературы

1. Глотов Ю. Г., Семченко В. А., Беляев И. Г. Политехнический справочник судового механика: Справочник. М.: Транспорт, 1996. – 256 с.
2. Зубрилов С. П., Ищук Ю. Г., Косовский В. И. Охрана окружающей среды при эксплуатации судов. – Л.: Судостроение, 1989. – 256 с., – (Охрана окружающей среды)
3. Ермошкин Н. Г., Калугин В. Н., Корнилов Э. В., Кулешов И. Н. Судовые установки очистки сточных вод. Одесса, ФЕНIКС, 2004
4. Международная Конвенция МАРПОЛ 73/78
5. Мельник В. В., Сурин С. М. Технология обработки сточных вод морских судов: Учебное пособие. – М.: В/О «Мортехинформреклама», 1986. – 40 с.
6. Проскурин В. А., Шмидт Л. И. Очистка сточных вод в химической промышленности. – Л.: Химия, 1977
7. Руководство по техническому надзору за судами в эксплуатации. Российский Морской Регистр. Судоходство, 2000. – 258 с.
8. Черненко Л. С., Ермошкин Н. Г. и др. Предотвращение загрязнения окружающей среды с судов: Учебно-методическое пособие в вопросах и ответах. Одесса, 2002. – 43 с.