Popis funkce ČOV TOPAS

Technologie TOPAS R

Čistírna TOPAS R obsahuje čtyři samostatné nádrže:
  • přítoková komora (denitrifikace)
  • aktivační nádrž (aktivace, bioreaktor)
  • kalojem
  • pískový filtr (PF)

Půdorysné schéma


TOPAS R bez PF TOPAS R s PF
Půdorys TOPAS R bez PF Půdorys ČOV TOPAS R s PF
Legenda k obrázku
  1. Přítoková komora (denitrifikační)
  2. Aktivace
  3. Kalojem
  4. Box pro technologii
  5. Pískový filtr (PF)
  1. Tlaková sonda v denitrifikaci
  2. Recirkulace
  3. Provzdušňovací rošt denitrifikace
  4. Propojení nádrží
  5. Dekantér s mamutkou čisté vody
  6. Provzdušňovací rošt aktivace
  7. Zásobník čisté vody - odběr vzorků
  1. Plnící mamutka dekantéru
  2. Mamutka přebytečného kalu
  3. Řídicí jednotka
  4. Bezpečnostní přepad ČOV
  5. Mamutka odkalení PF
  6. Mamutka odčerpání PF
  7. Bezpečnostní přepad PF

Popis funkce nádrží a dekantéru

Přítoková komora

Do této komory je přiveden přítok odpadních vod. Přítoková komora je spojitou nádobou s aktivační nádrží. V přítokové komoře dochází k těmto procesům:
  • zachycení a rozmělnění hrubých nečistot,
  • předčištění,
  • denitrifikaci odpadních vod.

Aktivační nádrž (Aktivace, Bioreaktor)

V této nádrži dochází k vlastnímu biologickému čištění odpadních vod, prostřednictvím mikroorganismů, rozptýlených ve vznosu. Přítomné mikroorganismy (aktivovaný kal) ke svému životu potřebují jednak organické znečištění, dodávané v odpadní vodě a také kyslík, dodávaný stlačeným vzduchem z kompresoru (dmychadla) čistírny. Aktivovaný kal je promícháván s odpadní vodou tlakovým vzduchem. Jeho vlastností je, že je těžší než voda. Po ukončení provzdušňování, které je spojeno s mícháním, vytvoří aktivovaný kal u dna aktivace vrstvu, oddělenou od vrstvy vyčištěné vody, která se periodicky odčerpává z čistírny.

Kalojem

Slouží k akumulaci přebytečného aktivovaného kalu, který vzniká v aktivaci jako produkt čištění a je třeba jej pravidelně z čistírny odstraňovat.

Pískový filtr

Slouží k mechanickému dočištění biologicky vyčištěných odpadních vod, které jsou odčerpávány z aktivace. Filtrací přes vrstvu písku dojde k zachycení jemného kalu, který se při sedimentaci dostatečně neoddělil od vyčištěné vody.

Dekantér

Dekantér je speciální, patentované zařízení, které slouží k odčerpávání vyčištěné vody z aktivace. Čistá voda je odčerpávána z vrstvy cca 15 cm pod hladinou aktivace. Dekantér se skládá z ramena dekantéru, pohyblivě (otočně) spojeného s nádrží (svislou trubkou) mamutky čisté vody a ze zásobníku čisté vody. Zásobník čisté vody je svislá plastová trubka, která je obvykle napojena na odtok čisté vody.

Princip dekantéru

Princip dekantéru

Technologický postup čištění

Čištění odpadní vody v čistírně TOPAS R probíhá v těchto fázích:
  1. Plnění aktivace
  2. Sedimentace
  3. Plnění dekantéru
  4. Odčerpávání čisté vody

A. Plnění aktivace

Odpadní vody přitékají do přítokové komory, kde se zachytí hrubé nečistoty. Z přítokové komory natékají ke dnu aktivace, která se plní z nastavené minimální hladiny na nastavenou hladinu maximální. Během doby plnění aktivace probíhá její provzdušňování, a tím dochází k biologickému čištění včetně oxidace amoniaku (nitrifikaci). Současně s tím probíhá v přítokové komoře i denitrifikace. Mamutka recirkulace přečerpává vodu z aktivace do přítokové komory, kde tak dochází k denitrifikaci. Aktivační směs se pak trvale vrací propojením nádrží do aktivace.

Po naplnění aktivace na maximální hladinu dojde k přerušení provzdušňování a následně k sedimentaci, tj. usazení kalu u dna. Množství vody, kterým se plní současně aktivační nádrž a přítoková komora představuje obvykle 10–15% objemu těchto nádrží. Ve fázi plnění aktivace se obvykle provzdušňuje i kalojem, není-li jeho provzdušňování odpojeno. Pokud je instalován PF, probíhá odčerpávání čisté vody z PF mamutkou odčerpání PF č.1.

Fáze plnění aktivace

B. Sedimentace

Provzdušňování aktivace je ukončeno. V aktivaci dochází k sedimentaci kalu u dna a k oddělení vyčištěné vody od vrstvy kalu. Sedimentace trvá nastavenou dobu. Během této doby se provzdušňuje přítoková komora, kde dochází k předčištění odpadních vod a především k rozrušování hrubých nečistot.

Pískový filtr a kalojem je bez přívodu vzduchu, tedy v klidu. Současně s provzdušňováním přítokové komory je v činnosti i odkalovací mamutka. Přepad z kalojemu se vrací do přítokové komory.

C. Plnění dekantéru

Nádrž mamutky čisté vody a rameno dekantéru se plní vodou ze zásobníku čisté vody. Plnění dekantéru trvá nastavenou dobu. V činnosti je plnící mamutka dekantéru a mamutka odkalení aktivace. Provzdušňuje se PF. V činnosti je mamutka odkalení PF.

D. Odčerpávání aktivace (dekantace)

V činnosti je mamutka čisté vody, která je umístěna v dekantéru a odčerpává vodu z aktivace do zásobníku čisté vody, který má přepad vyústěný do odtoku ČOV nebo do nádrže PF. Dále dochází k provzdušňování přítokové komory a odkalování reaktoru. V činnosti je mamutka odčerpávání čisté vody z PF č.2. Odčerpávání aktivace je ukončeno dosažením nastavené minimální hladiny v aktivaci, kdy nastává další plnění aktivace.
Fáze odčerpávání aktivace

Technologie TOPAS S

Čistírna TOPAS S obsahuje čtyři samostatné nádrže:
  • přítoková komora (akumulace, čerpací stanice)
  • aktivační nádrž (aktivace, bioreaktor)
  • kalojem
  • pískový filtr (PF)

Půdorysné schéma


TOPAS S - varianta kruhová bez PF TOPAS S - varianta kruhová s PF
Půdorys ČOV TOPAS S - kruhová bez PF Půdorys ČOV TOPAS S - kruhová s PF
TOPAS S - varianta pravoúhlá bez PF TOPAS S - varianta pravoúhlá s PF
Půdorys ČOV TOPAS S - pravoúhlá bez PF Půdorys ČOV TOPAS S - pravoúhlá s PF
Legenda k obrázku
  1. Akumulace (přítoková komora)
  2. Aktivace (aktivační komora)
  3. Kalojem
  4. Box pro technologii
  5. Pískový filtr (PF)
  1. Tlaková sonda v akumulaci
  2. Mamutka surové vody
  3. Provzdušňovací rošt akumulace
  4. Tlaková sonda v aktivaci
  5. Dekantér s mamutkou čisté vody
  6. Provzdušňovací rošt aktivace
  7. Zásobník čisté vody - odběr vzorků
  1. Plnící mamutka dekantéru
  2. Mamutka přebytečného kalu
  3. Řídicí jednotka
  4. Bezpečnostní přepad ČOV
  5. Mamutka odkalení PF
  6. Mamutka odčerpání PF
  7. Bezpečnostní přepad PF

Popis funkce nádrží a dekantéru

Akumulace (přítoková komora)

Do této komory je přiveden přítok odpadních vod. Přítoková (vyrovnávací) komora má velký význam při funkci čistírny. Dochází v ní k těmto procesům:
  • vyrovnání nerovnoměrného přítoku odpadních vod,
  • přečerpávání splašků - slouží jako čerpací stanice splašků do aktivační nádrže, která má provozní hladiny nad přítokem splašků,
  • zachycení a rozmělnění hrubých nečistot,
  • předčištění,
  • denitrifikaci odpadních vod.

Aktivační nádrž (Aktivace, Bioreaktor)

V této nádrži dochází k vlastnímu biologickému čištění odpadních vod, prostřednictvím mikroorganismů, rozptýlených ve vznosu. Přítomné mikroorganismy (aktivovaný kal) ke svému životu potřebují jednak organické znečištění, dodávané v odpadní vodě a také kyslík dodávaný stlačeným vzduchem z kompresoru (dmychadla) čistírny. Aktivovaný kal je promícháván s odpadní vodou tlakovým vzduchem. Jeho vlastností je, že je těžší než voda. Po ukončení provzdušňování, které je spojeno s mícháním, vytvoří aktivovaný kal u dna aktivace vrstvu, oddělenou od vrstvy vyčištěné vody, která se periodicky odčerpává z čistírny.

Kalojem

Slouží k akumulaci přebytečného aktivovaného kalu, který vzniká v aktivaci jako produkt čištění a je třeba jej pravidelně z čistírny odstraňovat.

Pískový filtr

Slouží k mechanickému dočištění biologicky vyčištěných odpadních vod, které jsou odčerpávány z aktivace. Filtrací přes vrstvu písku dojde k zachycení jemného kalu, který se při sedimentaci dostatečně neoddělil od vyčištěné vody.

Dekantér

Dekantér je speciální, patentované zařízení, které slouží k odčerpávání vyčištěné vody z aktivace. Čistá voda je odčerpávána z vrstvy cca 15 cm pod hladinou aktivace. Dekantér se skládá z ramena dekantéru, pohyblivě (otočně) spojeného s nádrží (svislou trubkou) mamutky čisté vody a ze zásobníku čisté vody. Zásobník čisté vody je svislá plastová trubka, která je obvykle napojena na odtok čisté vody.

Technologický postup čištění

Čištění odpadní vody v čistírně TOPAS S probíhá ve dvou fázích:
  • Fáze průtočná (nitrifikační)
  • Fáze zpětná (denitrifikační, odkalovací)
Platí, že dostatečný přítok odpadních vod je signalizován zvýšenou hladinou vody v akumulaci. To je základní podmínkou pro trvání fáze průtočné, při které dochází k odtoku vyčištěné vody z čistírny.

FÁZE PRŮTOČNÁ (NITRIFIKACE)

Odpadní vody přitékají do akumulace a jsou průběžně přečerpávány vzduchovým čerpadlem (mamutkou) do aktivace, která se plní z nastavené minimální hladiny na hladinu maximální. Během doby plnění aktivace probíhá její provzdušňování, a tím dochází k biologickému čištění včetně oxidace amoniaku (nitrifikaci). Po naplnění aktivace na maximální hladinu dojde k přerušení provzdušňování, následně k sedimentaci, tj. usazení kalu u dna a odčerpání vrstvy vyčištěné vody prostřednictvím dekantéru z aktivace. Množství odčerpané vyčištěné vody představuje obvykle 10 – 15 % objemu aktivace. Po dobu, kdy se aktivace neprovzdušňuje, je vzduch z kompresoru přiváděn do akumulace. Provzdušňováním a mícháním akumulace dochází k předčištění odpadních vod před jejich čerpáním do aktivace. Během nitrifikace se hladina v akumulaci může pohybovat v rozmezí minimální až maximální hladiny, případně až po úroveň bezpečnostního přepadu.
Průtočná fáze je ukončena a přechází do fáze zpětné, pokud jsou splněny současně tři podmínky:
  • Uplynul nastavený minimální čas průtočné fáze.
  • Hladina v akumulaci klesla pod nastavenou pracovní hladinu (signalizuje snížený přítok odpadních vod).
  • Hladina v aktivaci ještě nedosáhla maximální hladiny.
Pokud tyto 3 podmínky nenastaly současně, pokračuje dále průtočná fáze i po uplynutí nastaveného času.
Každý cyklus průtočné fáze je tvořen z následujících procesů:

A. Plnění aktivace

Probíhá provzdušňování aktivace, přečerpávání z akumulace do aktivace, filtrace na PF (odčerpávání filtrátu). Obvykle se provzdušňuje i kalojem, není-li jeho provzdušňování odpojeno. Doba plnění je určena především hydraulickým výkonem mamutky surové vody (přečerpává vodu z akumulace do aktivace). Výkon mamutky se zvyšuje s jejím ponorem, tj. s hloubkou vody v akumulaci. Při zvýšeném přítoku splašků a plné akumulaci, je tedy doba plnění aktivace z hladiny minimální do hladiny maximální podstatně kratší, než když je akumulace částečně odčerpaná. Tím je zajištěna vysoká hydraulická flexibilita práce čistírny. Plnění je ukončeno dosažením maximální hladiny vody v aktivaci, pak nastává sedimentace.
Fáze plnění aktivace

B. Sedimentace

Provzdušňování aktivace je ukončeno. V aktivaci dochází k sedimentaci kalu u dna a k oddělení vyčištěné vody od vrstvy kalu. Sedimentace trvá nastavenou dobu. Během této doby se provzdušňuje akumulace a dochází k předčištění odpadních vod. PF a kalojem jsou bez přívodu vzduchu, tedy v klidu.

C. Plnění dekantéru

Nádrž mamutky čisté vody a rameno dekantéru se plní vodou ze zásobníku čisté vody. Plnění trvá nastavenou dobu. Provzdušňuje se PF. V činnosti je plnící mamutka dekantéru a mamutka odkalení PF.

D. Odkalení

Provzdušňuje se akumulace. V činnosti je odkalovací mamutka v aktivaci. Přečerpává se přebytečný kal z aktivace do kalojemu. Odkalováním se snižuje hladina v aktivaci o nastavenou vrstvu odkalení (obvykle 5 cm). Odkalení trvá tak dlouho, dokud nedojde k nastavenému snížení hladiny v aktivaci, ne však déle, než je nastaven limit odkalování. Pak je odkalení ukončeno (i pokud by nedošlo k nastavenému snížení hladiny vody v aktivaci) a nastává odčerpávání aktivace.

E. Odčerpávání aktivace (dekantace)

V činnosti je mamutka čisté vody. Ta je umístěna v dekantéru a odčerpává vodu z aktivace do zásobníku čisté vody, který má přepad vyústěný do odtoku z čistírny nebo do nádrže PF, pokud je čistírna vybavena PF. Dále je v činnosti mamutka odčerpání PF a dochází stále k provzdušňování akumulace. Odčerpávání aktivace je ukončeno dosažením nastavené minimální hladiny v aktivaci, kdy nastává další plnění aktivace.
Fáze odčerpávání aktivace

Průtočná fáze (nitrifikace) může probíhat po dobu jednoho cyklu (A-E) nebo i více cyklů a to až do té doby, dokud je v akumulaci dostatečné množství odpadních vod, tj. hladina je nad nastavenou pracovní hladinou.

FÁZE ZPĚTNÁ (DENITRIFIKACE)

Zpětná fáze nastává přerušením plnění aktivace, kdy hladina vody v aktivaci je pod hladinou maximální, hladina v akumulaci je pod pracovní hladinou a uplynul nastavený minimální čas průtočné fáze. Zpětná fáze začíná přerušením provzdušňování aktivace. Po uplynutí nastavené doby, se uvede v činnost odkalovací mamutka. Nitrifikovaná voda s přebytečným kalem se přečerpává odkalovací mamutkou z aktivace přes kalojem do akumulace. Tím dochází ke snižování hladiny vody v aktivaci a zároveň k plnění akumulace.
Zpětná fáze trvá tak dlouho, dokud:
  • hladina v aktivaci neklesne na úroveň minimální hladiny,
  • nebo dokud hladina v akumulaci nevystoupá nad stanovenou pracovní hladinu.
Fáze zpětná

K ukončení zpětné fáze postačuje, aby byla splněna alespoň jedna z uvedených podmínek. Ukončením zpětné fáze je zahájena další fáze průtočná plněním aktivace. Zároveň se začne měřit čas průtočné fáze. Promícháváním vyčištěné nitrifikované vody v anoxickém prostředí akumulace s dostatkem organického substrátu v surové vodě dochází k denitrifikaci, kdy bakterie spotřebovávají dusičnanový kyslík a tím uvolňují plynný dusík do ovzduší.

Nahoru