Poradnik eksploatatora oczyszczalni ścieków

isbn:978838969638X

Kompendium wiedzy o pracy oczyszczalni ścieków, podzielone na trzynaście bloków tematycznych. Poradnik uwzględnia uwagi i doświadczenia eksploatatorów oczyszczalni ścieków zgłaszane do na przestrzeni ostatnich piętnastu lat. Odzwierciedla jednocześnie najnowocześniejsze technologie i aktualny stan wiedzy na świecie w omawianym zakresie nauki i techniki. Dostosowanie Poradnika do nowych rozwiązań w technologii oczyszczania ścieków spowodowały konieczność zmian jego treści i skutkowały wzrostem objętości o około 50%. Dodane zostały zupełnie nowe rozdziały z nowymi zagadnieniami obejmującymi rozruchy oczyszczalni ścieków oraz problemy odorów.

:: SPIS TREŚCI ::

1. Charakterystyka ścieków miejskich
1.1. Rodzaje ścieków
1.2. Rodzaje kanalizacji
1.3. Ilość ścieków miejskich
1.3.1. Ścieki bytowo-gospodarcze
1.3.2. Ścieki przemysłowe
1.4. Klasyfikacja zanieczyszczeń ścieków miejskich
1.4.1. Zanieczyszczenia fizyczne
1.4.2. Zanieczyszczenia chemiczne, organiczne i nieorganiczne
1.4.3. Zanieczyszczenia biologiczne
1.5. Skład ścieków miejskich
1.6. Jednostkowe ładunki zanieczyszczeń
1.7. Ładunek zanieczyszczeń
1.8. Równoważna Liczba Mieszkańców (RLM)
1.9. Zmienność składu ścieków

2. Odbiorniki ścieków
2.1. Charakterystyka wód naturalnych
2.1.1. Wody opadowe
2.1.2. Wody powierzchniowe
2.1.3. Wody podziemne
2.2. Rodzaje odbiorników ścieków
2.2.1. Wody płynące
2.2.2. Wody stojące
2.2.3. Środowisko gruntowe 
2.3. Źródła zanieczyszczenia wód
2.4. Strefy wód zanieczyszczonych ściekami
2.4.1. Strefa odtleniona
2.4.2. Strefa pośrednia (tzw. mezosaprobowa)
2.4.3. Strefa odnowy (oligosprobowa)
2.5. Klasyfikacja (systematyka) organizmów
2.5.1. Bakterie (Bacteria) 
2.5.2. Archeowce (Archaea)
2.5.3. Jądrowce - Eukarionty (Eucaria)
2.5.4. Organizmy środowiska wodno-ściekowego
2.5.4.1. Wirusy
2.5.4.2. Bakterie (Bacteria)
2.5.4.3. Protisty (Protista)
2.5.4.4. Pozostałe organizmy związane ze środowiskiem wodno-ściekowym
2.5.4.5. Określenia zwyczajowe
2.5.4.6. Znaczenie organizmów środowiska wodno-ściekowego
2.6. Charakterystyka procesu samooczyszczania
2.6.1. Procesy biochemiczne
2.6.2. Pobór tlenu i wpływ biogenów na środowisko wodne
2.6.3. Sedymentacja
2.6.4. Adsorpcja
2.6.5. Rozcieńczanie i mieszanie
2.6.6. Proces samooczyszczania w środowisku glebowym
2.7. Wpływ ścieków na jakość wód
2.7.1. Wskaźniki podstawowe
2.7.2. Wskaźniki eutroficzne
2.7.3. Wskaźniki nieorganiczne
2.7.4. Wskaźniki nieorganiczne niebezpieczne
2.7.5. Wskaźniki organiczne niebezpieczne
2.8. Rola składników niebezpiecznych w oczyszczaniu ścieków miejskich

3. Oczyszczanie wstępne
3.1. Rola oczyszczania wstępnego
3.2. Kraty
3.3. Sita
3.4. Piaskowniki
3.5. Odtłuszczacze
3.6. Osadniki wstępne

4. Biologiczne oczyszczanie ścieków
4.1. Wprowadzenie
4.2. Mechanizmy biologicznego oczyszczania ścieków
4.2.1. Mechanizm usuwania związków organicznych
4.2.2. Mechanizm usuwania związków fosforu
4.2.3. Mechanizm usuwania związków azotu
4.2.3.1. Nitryfikacja i denitryfikacja
4.2.3.2. ANAMMOX
4.3. Systemy z zawieszoną biomasą
4.3.1. Wprowadzenie
4.3.2. Opis procesu
4.3.3. Mikroorganizmy w osadzie czynnym
4.3.4. Główne elementy procesu osadu czynnego
4.3.4.1. Reaktory biologiczne (komory osadu czynnego)
4.3.4.2. Napowietrzanie i mieszanie
4.3.4.3. Osadniki wtórne
4.3.5. Kontrola procesu osadu czynnego
4.3.5.1. Recyrkulacja osadu
4.3.5.2. Osad nadmierny
4.3.5.3. Wiek osadu - wpływ na efekt oczyszczania, przyrost osadu i obciążenie osadu ładunkiem zanieczyszczeń
4.3.5.4. Sedymentacja osadu i jakość osadu
4.3.6. Problemy eksploatacyjne w systemach osadu czynnego
4.4. Biologiczne systemy usuwania związków azotu i fosforu
4.4.1. Usuwanie związków azotu
4.4.2. Usuwanie związków fosforu
4.4.3. Równoczesne usuwanie azotu i fosforu
4.4.4. Eksploatacja systemów biologicznego usuwania związków azotu i fosforu
4.4.4.1. Optymalne warunki pracy procesu wielofazowego
4.4.4.2. Optymalizacja usuwania związków fosforu
4.4.4.3. Optymalizacja usuwania związków azotu
4.4.4.4. Szczegółowy bilans azotu i fosforu dla oczyszczalni ścieków
4.4.4.5. Problemy eksploatacyjne procesu wielofazowego
4.4.5. Chemiczne usuwanie fosforu
4.4.5.1. Strącanie solami glinu i żelaza
4.4.5.2. Strącanie wapnem
4.4.5.3. Miejsce dawkowania reagentów
4.4.5.4. Zalety i wady chemicznego strącania fosforu
4.5. Systemy z osiadłą biomasą
4.5.1. Złoża biologiczne zraszane
4.5.2. Złoża biologiczne zanurzane (obrotowe)
4.5.3. Filtry biologiczne
4.6. Proces hybrydowy - osad czynny i błona biologiczna
4.6.1. Osad czynny z wypełnieniem zawieszonym
4.6.2. Osad czynny z wypełnieniem umocowanym na stałe
4.7. Reaktory membranowe (MBR)
4.7.1. Opis procesu
4.7.2. Kontrola zapychania membran
4.7.3. Efektywność procesu
4.8. Stawy biologiczne i oczyszczalnie hydrobotaniczne
4.8.1. Stawy biologiczne
4.8.1.1. Stawy tlenowe
4.8.1.2. Stawy napowietrzane
4.8.1.3. Stawy fakultatywne
4.8.1.4. Stawy beztlenowe
4.8.1.5. Konstrukcja stawów
4.8.1.6. Problemy eksploatacyjne
4.8.2. Oczyszczalnie hydrobotaniczne
4.9. Beztlenowe oczyszczanie ścieków
4.9.1. Wprowadzenie
4.9.2. Opis procesu
4.9.3. Problemy eksploatacyjne

5. Zanieczyszczenie powietrza wokół oczyszczalni 
5.1. Rodzaje uciążliwości powstających w oczyszczalni
5.1.1. Oddziaływanie obiektów oczyszczalni na otoczenie
5.1.2. Odory
5.1.3. Bioaerozole
5.1.4. Mikrobiologiczny monitoring powietrza
5.2. Powstawanie odorów i ich emisja
5.2.1 Powstawanie siarkowodoru
5.2.2. Wpływ typu kanalizacji na powstawanie H2S
5.2.3. Uwalnianie się H2S
5.2.4. Problemy powodowane przez siarkowodór
5.3. Wentylacja poszczególnych obiektów
5.3.1. Wprowadzenie 
5.3.2. Wydajność wentylacji 
5.3.3. Podciśnienie 
5.3.4. Ładunek zapachów 
5.3.5. Dostępność obiektów
5.4. Biologiczne oczyszczanie powietrza 
5.4.1. Zasady biologicznego oczyszczania powietrza
5.4.2. Przemiana związków zapachowych
5.4.3. Warunki panujące w filtrze
5.4.4. Biologiczne sposoby usuwania odorów
5.4.4.1. Filtr biologiczny
5.4.4.2. Filtry z wypełnieniem skałą wulkaniczną
5.4.4.3. Złoża biologiczne (zraszane)
5.4.5. Rozruch filtrów biologicznych
5.4.5.1. Rozruch filtrów z wypełnieniem skałą wulkaniczną
5.4.5.2. Rozruch filtrów biologicznych
5.5. Procesy fizyczno-chemiczne
5.5.1. Technologie zapobiegawcze
5.5.2. Technologie naprawcze
5.5.2.1. Dawkowanie żelaza
5.5.2.2. Filtr „Entec”
5.5.2.3. Węgiel aktywny
5.5.2.4. Stripping
5.6. Problemy eksploatacyjne
5.6.1. Problemy powstające podczas wentylacji
5.6.1.1. Spadek wydajności (zasysania) 
5.6.1.2. Wykrycie H2S w pomieszczeniach dostępnych dla pracowników; emisje zapachów z poszczególnych obiektów
5.6.2. Możliwe problemy przy eksploatacji filtru
5.6.2.1. Akumulacja soli, „zakwaszenie” złoża
5.6.2.2. Wysuszanie złoża
5.6.2.3. Krótkie spięcia (przepływy)
5.6.2.4. Wzrost ciśnienia na filtrze (opór)
5.6.2.5. Zarastanie powierzchni filtru
5.6.2.6. Nagłe obumieranie biomasy
5.6.3. Możliwe problemy podczas procesów chemiczno-fizycznych

6. Przeróbka i unieszkodliwianie osadów
6.1. Bilans masy osadów
6.2. Co robić z osadami?
6.3. Skład i własności osadów
6.4. Zagęszczanie osadów
6.4.1. Zagęszczanie grawitacyjne
6.4.2. Zagęszczanie flotacyjne
6.4.3. Zagęszczanie mechaniczne
6.4.3.1. Zagęszczacze wirówkowe
6.4.3.2. Zagęszczacze filtracyjno-taśmowe
6.4.3.3. Zagęszczacze bębnowe
6.5. Stabilizacja osadów
6.5.1. Biologiczna stabilizacja osadów
6.5.1.1. Stabilizacja beztlenowa
6.5.1.2. Tlenowa stabilizacja osadu
6.5.1.3. Kompostowanie
6.5.2. Chemiczna stabilizacja osadów
6.5.3. Termiczna stabilizacja/utlenianie osadów
6.6. Odwadnianie osadów
6.6.1. Odwadnianie naturalne
6.6.2. Odwadnianie mechaniczne
6.6.3. Suszenie termiczne
6.6.4. Suszenie naturalne - słoneczne

7. Dezynfekcja
7.1. Mikroorganizmy w ściekach miejskich i skutki ich występowania
7.2. Usuwanie mikroorganizmów w procesach oczyszczania ścieków
7.3. Dezynfekcja ścieków – zagadnienia wprowadzające
7.3.1. Terminologia dotycząca dezynfekcji i działań pokrewnych
7.3.2. Cele, metody i efekty dezynfekcji
7.3.3. Mechanizmy niszczenia mikroorganizmów w procesach dezynfekcji
7.3.4. Dezynfekcja ścieków w kraju i zagranicą
7.4. Fizyczne metody dezynfekcji
7.4.1. Promieniowanie UV
7.4.2. Filtracja membranowa
7.4.3. Pasteryzacja
7.4.4. Promieniowanie radioaktywne (dezynfekcja radiacyjna)
7.4.5. Ultradźwięki
7.5. Chemiczne metody dezynfekcji
7.5.1. Ozonowanie 
7.5.2. Chlorowanie 
7.5.3. Inne metody

8. Pompy i przepompownie
8.1. Wstęp
8.1.1. Charakterystyki agregatów pompowych
8.1.2. Charakterystyka rurociągu
8.1.3. Współpraca pompy z rurociągiem
8.2. Rodzaje przepompowni
8.3. Rodzaje pomp w przepompowniach
8.3.1. Klasyfikacja pomp 
8.3.2. Przegląd pomp stosowanych w przepompowniach
8.3.2.1. Pompy wyporowe
8.3.2.2. Pompy wirowe
8.3.2.3. Pompy specjalne
8.3.3. Dobór pomp w przepompowniach
8.3.3.1. Ogólne kryteria doboru
8.3.3.2. Regulacja parametrów pracy pompy
8.3.3.3. Współpraca pomp
8.3.4. Infrastruktura przepompowni
8.3.5. Uderzenie hydrauliczne
8.4. Pompowanie osadów
8.5. Eksploatacja i dokumenty przepompowni 
8.5.1. Wymogi formalno-prawne wobec pomp
8.5.2. Dokumentacja prowadzona w trakcie eksploatacji pompy
8.5.3. Eksploatacja pomp
8.5.3.1. Nadzór nad pracą pompy i monitoring parametrów
8.5.3.2. Bieżąca obsługa pomp
8.5.3.3. Remonty pomp
8.5.3.4. Problemy eksploatacyjne

9. Kontrola pracy oczyszczalni ścieków
9.1. Rodzaje kontroli
9.2. Pomiary ilości ścieków i osadów
9.3. Kontrola analityczna
9.3.1. Punkty kontroli analitycznej
9.3.2. Rodzaje i sposób poboru próbek
9.3.3. Zakres i częstość analiz
9.3.4. Przechowywanie i utrwalanie próbek 
9.4. Przepisy robocze na wykonanie wybranych oznaczeń laboratoryjnych
9.5. Kontrola pracy oczyszczalni ścieków przez pomiar zasadowości
9.5.1. Reakcje biologiczne ze zmianą zasadowości
9.5.2. Osadniki wstępne
9.5.3. Osadniki wtórne
9.5.4. Komora napowietrzania
9.5.5. Przeróbka osadów
9.6. Kontrola pracy osadu czynnego
9.7. Dokumentacja wyników kontroli technologicznej
9.8. Praktyczne sposoby wykorzystania danych pochodzących z monitoringu
9.8.1. Cele monitoringu
9.8.2. Bazy danych
9.8.3. Etapy i metody eksploracji danych
9.8.4. Grupowanie danych
9.8.5. Poszukiwanie reguł i wzorców
9.8.6. Przykłady klasyfikacji danych
9.8.7. Regresja
9.8.8. Kojarzenie
9.8.9. Podsumowanie
9.9. Modelowanie procesu oczyszczania ścieków osadem czynnym 
9.9.1. Wprowadzenie do modelowani
9.9.2. Modele
9.9.3. Praktyczne wykorzystanie modeli matematycznych

10. Automatyzacja w oczyszczalni ścieków
10.1. Rodzaje systemów sterowania 
10.1.1. Sterowanie a regulacja
10.1.2. Regulacja wybranego parametru
10.1.3. Regulacja procesu (wielu parametrów równocześnie)
10.1.4. Kompleksowa regulacja oczyszczalni ścieków (sterowanie równoczesne wieloma procesami)
10.2. Urządzenia do automatycznego sterowania i regulacji
10.2.1. Urządzenia pomiarowe
10.2.1.1. Pomiary temperatury
10.2.1.2. Pomiary ciśnień
10.2.1.3. Pomiary poziomów
10.2.1.4. Pomiary przepływów
10.2.1.5. Pomiary odczynu pH
10.2.1.6. Pomiary zawartości tlenu w ściekach
10.2.1.7. Pomiary stężenia związków azotu i fosforu oraz innych zanieczyszczeń
10.2.1.8. Kierunki rozwoju pomiarów parametrów chemicznych
10.2.1.9. Pomiary mętności oraz poziomu i stężenia osadów
10.2.2. Regulatory
10.2.3. Urządzenia wykonawcze
10.2.4. Zalecenia eksploatacyjne
10.3. Komputery w oczyszczalniach ścieków
10.3.1. Zadania komputera w oczyszczalni
10.3.2. Programowalne sterowniki logiczne
10.3.3. Komunikacja w systemach pomiarowo-sterujacych

11. Eksploatacja oczyszczalni ścieków
11.1. Organizacja oczyszczalni ścieków
11.2. Ogólne zasady eksploatacji
11.2.1. Kwalifikacje obsługi oczyszczalni ścieków
11.2.2. Dokumentacja eksploatacji oczyszczalni
11.2.3. Czynności eksploatacyjne i zakres obsługi obiektów oczyszczalni
11.2.4. Zasady techniczne konserwacji urządzeń i agregatów pompowych
11.2.5. Ochrona przed korozją części metalowych
11.3. Ogólne zasady bezpieczeństwa i higieny pracy w oczyszczalniach ścieków
11.3.1. Ustalenie miejsc zagrożeń i szkodliwości
11.3.2. Przepisy w zakresie BHP w oczyszczalniach ścieków
11.3.3. Organizacja pierwszej pomocy w nagłych wypadkach
11.3.4. Podstawowe wyposażenie w sprzęt ochronny stanowisk pracy
11.3.5. Wymagania w zakresie BHP stawiane pracownikom uczestniczącym w rozruchu i eksploatacji
11.3.5.1. Zakres szkolenia pracowników obsługi
11.3.5.2. Zakres szkolenia pracowników wykonujących prace konserwacyjno - remontowe
11.3.5.3. Zakres szkolenia pracowników sprawujących kierownictwo i dozór nad rozruchem eksploatacji
11.3.6. Podsumowanie

12. Rozruchy oczyszczalni ścieków
12.1. Część ogólna
12.1.1. Wprowadzenie
12.1.1.1. Kto realizuje budowę oczyszczalni ścieków?
12.1.1.2. Kompetencje i zadania jednostek realizujących proces inwestycyjny budowy oczyszczalni ścieków
12.1.2. Cele rozruchu
12.1.3. Koszt prac rozruchowych
12.1.4. Skład Komisji Rozruchu
12.1.5. Czas trwania rozruchu
12.2. Warunki rozpoczęcia rozruchu
12.2.1. Warunki rozpoczęcia prac rozruchowych
12.2.2. Szkolenie załogi
12.2.3. Fazy rozruchu
12.3. Przebieg prac rozruchowych
12.3.1. Rozruch elektryczny – faza I
12.3.2. Rozruch mechaniczny – faza II
12.3.3. Rozruch hydrauliczny - faza III
12.3.4. Rozruch technologiczny – faza IV
12.3.4.1. Warunki rozpoczęcia rozruchu technologicznego
12.3.4.2. Rozruch obiektów i urządzeń I° oczyszczania (mechanicznego)
12.3.4.3. Rozruch wybranych urządzeń II° i III° oczyszczania
12.3.4.4. Rozruch wybranych urządzeń i obiektów ciągu osadowego
12.3.5. Rozruch AKPiA
12.4. Kontrola procesu oczyszczania ścieków i unieszkodliwiania osadów w trakcie rozruchu
12.4.1. Kontrola technologiczna i analityczna procesu oczyszczania ścieków
12.4.1.1. Zakres kontroli technologicznej
12.4.1.2. Program badań analitycznych podczas rozruchu technologicznego oczyszczalni ścieków komunalnych
12.4.2. Kontrola technologiczna i analityczna procesów unieszkodliwiania osadów i odpadów w czasie rozruchu
12.4.2.1. Zakres kontroli technologicznej
12.4.2.2. Zakres kontroli analitycznej
12.4.3. Kontrola ilości i składu gazu fermentacyjnego
12.5. Warunki techniczne zakończenia rozruchu i dokumentacja porozruchowa
12.6. Zasady przystąpienia do użytkowania

13. Przepisy prawne
13.1. Wprowadzenie
13.2. Warunki wprowadzania ścieków przemysłowych do kanalizacji
13.3. Warunki wprowadzania ścieków do wód lub do ziemi
13.3.1. Generalne zakazy i ograniczenia związane z odprowadzaniem ścieków
13.3.2. Warunki wprowadzania oczyszczonych ścieków komunalnych do wód lub do ziemi
13.3.3. Warunki wprowadzania ścieków przemysłowych do wód
13.3.4. Warunki odprowadzania wód opadowych
13.3.5. Metodyki referencyjne
13.3.6. Warunki wprowadzania ścieków do ziemi oraz warunki rolniczego wykorzystania ścieków
13.4. Wody podziemne
13.5. Dopuszczalne zanieczyszczenie otaczającego oczyszczalnię ścieków powietrza atmosferycznego 
13.5.1. Zanieczyszczenie mikroorganizmami
13.5.2. Zanieczyszczenie związkami odorogennymi (odorami)
13.6. Wpływ na stan klimatu akustycznego
13.7. Obszary NATURA 2000
13.8. Postępowanie z osadami ściekowymi z oczyszczalni ścieków komunalnych
18 Poradnik eksploatatora oczyszczalni ścieków
13.9. Inne przepisy prawne związane ze ściekami, osadami i wodami
13.10. Podsumowanie

Dodatek A. Przykładowy dziennik pracy oczyszczalni ścieków
Dodatek B. Mikroorganizmy osadu czynnego
Dodatek C. Zestawienie wzorów z przykładami obliczeń
Dodatek D. Słowniczek