ОВК системи в инсталации за третиране на отпадъчни води

В съоръженията за третиране на отпадъчни води ефективността на ОВК системите може да е ключовият фактор, от който зависи дали резултатът от протичащите процеси ще бъде получаване на пречистена вода с добро качество или потенциално замърсяване на околната среда. Поддържането на оптимални температури, налягания и въздушни дебити може да допринесе за по-бързото отстраняване на замърсителите от постъпващия поток отпадъчни води.

В допълнение, ОВК системите играят съществена роля и за справянето с неприятните миризми, отделящи се от пречиствателния процес. Според редица проучвания поради нарастващото многообразие от химикали, използвани в различните индустриални сектори, при методите за контрол на миризмите се наблюдава значително развитие.

Контрол на миризмите

Контролирането на миризми е един от най-важните, но същевременно и най-предизвикателните аспекти на третирането на отпадъчните води. Емисиите на лошо миришещи газове често са предпоставка за подаване на оплаквания, пораждайки възражения както от работниците в пречиствателните станции, така и от живущите в близост до съоръжението.

Източникът на емисии на миризми при пречистването на отпадъчни води са процесите по анаеробно разграждане на органични съединения. Сероводородът е типичен страничен продукт от протичащите реакции, който се отличава със силен, неприятен мирис. Поради ниската му разтворимост във вода, той се отделя в атмосферата. Амините и меркаптаните са два други вида лошо миришещи вещества, отделящи се при третирането на отпадъчни води. Тези съединения съдържат азот и сяра, съответно, и мирисът им може да бъде усетен дори при изключително ниски концентрации.

Интензивността на миризмите от пречиствателните станции за отпадъчни води (ПСОВ) може да се повиши от метеорологичните условия. Температурните инверсии, скоростта и посоката на вятъра са сред факторите, които оказват влияние върху разстоянието, на което могат да се разпространят лошо миришещите газове. Обикновено през лятото поради повишеното потребление на вода и високите температури интензивността на отделящите се от пречиствателните станции миризми е по-висока. Поддръжката на съоръженията – планирана или не, както и разширяването на процесите по третиране, също могат да окажат въздействие върху емисиите на лошо миришещи газове.

Първата стъпка от решаването на проблема с миризмите от ПСОВ е идентифицирането на източника им. На практика те могат да се отделят от всеки етап на пречистването – от изложената на въздуха отпадъчна вода при входната помпена станция до първичните утаители и др. На пазара се предлагат множество технологии за контрол на миризмите, но все още не е разработено едно-единствено, универсално решение. В някои съоръжения се използват дезодориращи системи, предназначени за справяне с летливите органични съединения във въздуха. В други към отпадъчните води директно се добавят химикали, които реагират със съединенията, отговорни за формирането на лошо миришещите газове. Прецизирането на параметрите на пречиствателния процес също е сред мерките за справяне с проблема, макар и по-сложна за внедряване.

Едно от най-разпространените решения е използването на вентилационни системи, поддържащи непрекъснато отрицателно налягане над дадения източник на миризми. Тези системи са много ефективни в предотвратяването на фугитивни емисии, като основният им недостатък е, че засмуканият въздух трябва да бъде третиран преди да бъде изпуснат в атмосферата.

Мокрите скрубери могат да бъдат използвани за елиминирането на почти всеки водоразтворим замърсител. Освен за сероводород и миришещи газове с органичен произход тези съоръжения са много ефективни и за отстраняване на амоняк. Многостъпалните мокри скрубери позволяват използването на различен химичен разтвор за всеки етап от пречиствателния процес и елиминирането на емисиите на широк спектър от замърсители. Сред основните предимства на мокрите скруберни системи са надеждността и гъвкавостта, осигурени от употребата на различни химикали и протичането на различни реакции. Едно от предизвикателствата в проектирането и експлоатацията на мокрите скрубери е минимизирането на разходите и използваните количества химикали, без да се прави компромис с ефективността на пречистване на въздуха.

За биоразградими, разтворими във вода замърсители могат да се използват биофилтри. Тези съоръжения са много ефективни за отстраняването на сяросъдържащи съединения като сероводород, органични сулфиди и меркаптани. Двата основни проблема на биофилтрационните системи са стабилността на пълнежа и управлението на процеса. С времето използваният в биофилтрите пълнеж може да се сбие, което увеличава загубата на напор през съоръжението. Това води до понижаване на дебита на въздушния поток и отделяне на фугитивни емисии на миризми от източника му. В допълнение, както при всички организми състоянието на биологичната популация в биофилтрите може да се влоши под влиянието на значителни вариации в условията на околната среда.

Системите за адсорбция с активен въглен са най-простото решение за контрол на миризмите в ПСОВ. Не се използват допълнителни химикали и не протичат никакви биологични процеси, чиито параметри да могат да бъдат нарушени. Адсорбцията е приложима за широка гама съединения. Ефективността в отстраняването на сяросъдържащи съединения е висока, но стойността й за амоняк и други азотсъдържащи замърсители е по-ниска.

Топлообменници в ПСОВ

С цел намаляване на енергопотреблението и подобряване на работната ефективност много от пречиствателните станции инсталират пластинчати и спирални топлообменници. Първите се отличават с висока топлинна ефективност и минимални капиталови инвестиции. Спиралните, от друга страна, са предпочитани заради способността им да работят с флуиди, съдържащи твърди частици или влакна, каквито се срещат в ПСОВ.

В обичайната си конфигурация спиралните топлообменници са типични противотокови съоръжения, в които горещият и студеният флуид протичат в противоположни една на друга посоки. За приложение в пречиствателни станции обикновено се изработват от легирана и неръждаема стомана. Сред предимствата им са липсата на локални зони на понижена скорост на потока, компактният дизайн, изискващ по-малко пространство в сравнение с конвенционалните топлообменници, и фактът, че спираловидното движение спомага за намаляване на риска от замърсяване на съоръжението.

Основното приложение на спиралните топлообменници е за подгряване на получените в резултат на пречистването на отпадъчните води утайки. За да се постигне достатъчна степен на стабилизация на утайките в метан танковете, температурата трябва да се поддържа в определен тесен интервал, обикновено около 35°C за мезофилно разграждане. Спиралните топлообменници са изключително подходящи за целта, тъй като утайките съдържат приблизително 4% твърди частици и влакна, които често са причина за запушване на конвенционалните топлообменници.

Спиралните топлообменници се използват и за предварително подгряване на утайките преди постъпването им в метан танковете. Това се осъществява с отпадна топлина от вече разградените утайки. По време на по-студените периоди от годината подаваните в метан танка нетретирани утайки могат да са с температура от 7 до 10°C. Използването на отпадна топлина за предварително подгряване на утайката намалява размерите и експлоатационните разходи на нагревателната система на метан танка. Противотоковият спирален режим позволява ефективно и икономично оползотворяване на отпадната топлина, като обикновено степента на възстановяване е около 60%.

Пластинчатите топлообменници предлагат висока топлинна ефективност, позволяваща максимално възстановяване на топлина, компактен дизайн, възможност за надграждане при бъдещо увеличаване на натоварването, улеснена поддръжка и достъп до топлообменната повърхност. Те намират приложение за охлаждане на водата за водни ризи на дизелови или газови двигатели и за общи нужди за подгряване или охлаждане.