Działanie Stacji Pomiaru Oczyszczalni Ścieków: Kompleksowy Przegląd

Szczegóły: Opublikowano: 20. March 2026

Technologia zastosowana w oczyszczaniu ścieków oparta jest na następujących kolejno po sobie procesach: mechanicznym, biologicznym i chemicznym oczyszczania ścieków. Układ taki umożliwia osiągnięcie odpowiedniego stężenia zanieczyszczeń w ściekach odprowadzanych do rzeki Gostyni. Średnio na rok oczyszczalnia ścieków oczyszcza około 12 mln m3 ścieków bytowych oraz przemysłowych, a RLM aglomeracji wynosi 167 844.1.

1. Część Mechaniczna Oczyszczalni

Proces oczyszczania ścieków rozpoczyna się od przepływu ścieku przez część mechaniczną oczyszczalni. Ścieki surowe dopływają do oczyszczalni czterema kolektorami: Północnym, dwoma Południowymi oraz kolektorem zwanym Fiatowskim. Na terenie oczyszczalni znajduje się również stacja zlewcza nieczystości płynnych, umożliwiająca przyjęcie ścieków dowożonych wozami asenizacyjnymi.

Połączone w komorze rozdzielczej ścieki z czterech kolektorów przepływają grawitacyjnie do Hali Krat, której wyposażenie stanowią dwie kraty hakowotaśmowe oraz jedna krata ręczna z korytkiem ociekowym, włączana do eksploatacji tylko w przypadku awarii. Oddzielone na kratach zanieczyszczenia stałe tzw. skratki poddawane są procesom płukania i odwadniania, a następnie w celu zmniejszenia ich uciążliwości dla środowiska pakowane są w szczelne rękawy foliowe i przekazywane zewnętrznym odbiorcom.

Z Hali Krat ścieki przepływają do czterech piaskowników poziomych wyposażonych w zgarniaczdenny bezwałowy, który zgarnia wydzielone w piaskowniku zanieczyszczenia (piasek) do lejów, skąd pompy tłoczą go do separatora-płuczki piasku. W urządzeniu tym następuje wydzielenie części organicznej, która kierowana jest do kanału odpływowego z piaskowników. Pozbawiony części organicznych piasek wykorzystywany jest na własne potrzeby spółki, gdyż zgodnie z posiadaną decyzją wydaną przez Marszałka Województwa Śląskiego ze względu na dobrą jakość utracił on status odpadu.

Po przepłynięciu ścieku przez piaskownik następuje rozdział ścieków na dwa strumienie - ścieków i wód burzowych. W okresie bezdeszczowym oraz deszczowym, ale przy niewielkiej intensywności opadów wynoszącej poniżej 2000 m3/h, ścieki płyną przez osadnik wstępny radialny do części biologicznej oczyszczalni. Natomiast przy dopływie wód burzowych i przepływie wynoszącym powyżej na 2000 m3/h nadmiar ścieku kierowany jest przelewem do zbiornika retencyjnego. W przypadku awarii lub remontu osadnika wstępnego zbiornik retencyjny może pracować jako osadnik wstępny.

Przeczytaj także: Pomiary zanieczyszczeń w Stacji Czernica

Zawartość zbiornika jest odprowadzona do części biologicznej w godzinach zmniejszonego dopływu ścieków do oczyszczalni. Pomiary natężenia przepływu na korycie ścieków i wód burzowych pozwalają zapewnić równomierne obciążenie oczyszczalni, zarówno w okresach bezdeszczowych, jak i deszczowych. W osadniku wstępnym oraz w zbiorniku retencyjnym w procesie sedymentacji następuje wydzielenie zawiesin organicznych łatwo padających, czyli tzw. osadu wstępnego. Jest on następnie kierowany jest do przeróbki w części osadowej oczyszczalni.

Część biologiczna oczyszczalni chroniona jest przed dopływem stężonych lub toksycznych ścieków surowych. Ochronę stanowi tzw. stacja osłonowa. W skład stacji osłonowej wchodzą: zbiornik retencyjny, pH-metry i mierniki potencjału redoks, wykonujące pomiary on-line dopływających ścieków surowych na każdym kolektorze oraz ich sumy. Wskazania tych przyrządów przesyłane są w sposób ciągły do dyspozytorni. W przypadku dopływu ścieków o ponadnormowych parametrach, całość napływu kierowana jest do zbiornika retencyjnego. Zawartość zbiornika retencyjnego zostaje stopniowo odprowadzana do części biologicznej po ustaniu zrzutu.

2. Część Biologiczna Oczyszczalni

Po zakończeniu pierwszego etapu mechanicznego oczyszczenia ścieków następuje proces oczyszczania biologicznego. Część biologiczna składa się z dwóch odrębnych nitek oczyszczania ścieków. Pierwszą z nich stanowią reaktory C-TECH, a drugą ciąg Komór Osadu Czynnego.

a) Ciąg technologiczny reaktorów C-TECH

Ściek po przepłynięciu przez część mechaniczną oczyszczalni kierowany jest kanałem podziemnym do pompowni C-TECH, a stamtąd tłoczony jest do beztlenowego selektora w ilości 50% całkowitego napływu na oczyszczalnię, jednakże nie więcej niż 1000 m3/h i 16 500 m3/d. Do selektora doprowadzany jest również stały strumień recyrkulacji ścieków i osadu czynnego z reaktorów C-TECH będących w fazie napełniania i napowietrzania. W selektorze zostaje zapoczątkowany proces biologicznej defosfatacji oraz następuje denitryfikacja azotanów recyrkulowanych wraz z osadem. W selektorze realizowane jest również chemiczne strącanie fosforu za pomocą koagulantu żelazowego.

Mieszanie zawartości selektora odbywa się hydraulicznie poprzez odpowiednią konstrukcję ścian i przelewów. Selektor został wyposażony w ruszt napowietrzający, który jest uruchamiany na 10 minut w ciągu doby w celu wzruszenia ewentualnych złogów osadu zalegających na dnie selektora. Ścieki z selektora kierowane są odpowiednio do reaktorów C-TECH. Oczyszczalnia wyposażona jest w cztery sekwencyjne reaktory biologiczne SBR o pojemności 4000 m3/reaktor.

Przeczytaj także: Dostęp do danych o jakości powietrza Mińsk Mazowiecki

Cykl pracy reaktorów C-TECH podzielony jest na następujące po sobie fazy: napełnianie z napowietrzaniem trwające 126 minut, sedymentację trwającą 63 minuty i dekantację trwającą 63 minuty. Fazy te tworzą ciągle powtarzający się cykl. W reaktorach w następujących po sobie fazach tlenowych i beztlenowych zachodzą procesy pełnego oczyszczania ścieków wraz z usuwaniem związków biogennych - azotu i fosforu. W fazie tlenowej zachodzi nitryfikacja oraz biologiczna defosfatacja.

Po wyłączeniu napowietrzania osad czynny sedymentuje na dno reaktora, a nad jego warstwą pozostaje strefa oczyszczonych, sklarowanych ścieków. Oczyszczone biologicznie ścieki w czasie fazy dekantacji odprowadzane są do kanału odpływowego za pomocą ruchomego przelewu - dekantera. Specjalna konstrukcja dekantera uniemożliwia przedostanie się do odpływu części pływających pozostałych na powierzchni sklarowanych ścieków. Osad nadmierny, wytworzony w procesach biologicznego oczyszczania, jest usuwany w trakcie fazy dekantacji za pomocą pomp zatapialnych znajdujących się w reaktorach. Osad kierowany jest następnie na ciąg przeróbki osadów.

Ścieki oczyszczone z ciągu technologicznego reaktorów CTECH, po połączeniu ze ściekami oczyszczonymi w komorach osadu czynnego, odpływają wspólnym kanałem do odbiornika, którym jest rzeka Gostynia. Do napowietrzania ścieków w reaktorach C-TECH służą dyfuzory membranowe, zasilane sprężonym powietrzem ze stacji dmuchaw. Wyposażenie budynku dmuchaw stanowi sześć dmuchaw. Zastosowane zostały nowoczesne, bezłożyskowe wysokosprawne dmuchawy promieniowe z łożyskiem powietrznym o prędkości obrotowej wynoszącej powyżej 30 000 obr./min. Napędzane są one silnikiem synchronicznym z magnesami trwałymi. Z każdą parą reaktorów współpracują dwie dmuchawy zasilane z przemienników częstotliwości. Dwie pozostałe dmuchawy służą do napowietrzania selektora, przy czym jedna z nich jest dmuchawą rezerwową.

b) Ciąg technologiczny komór osadu czynnego (KOCZ)

Drugi ciąg oczyszczania biologicznego ścieków stanowią dwie równolegle pracujące Komory Osadu Czynnego (KOCZ). W komorach tych, za pomocą odpowiedniego doboru napowietrzania oraz usytuowania ścian wewnętrznych wydzielone zostały strefy o zróżnicowanych warunkach tlenowych. Są to w kolejności: komora beztlenowa (defosfatacji), komory anoksyczne (predenitryfikacji i denitryfikacji), komora przemiennego działania, która w zależności od potrzeb może pracować jako komora denitryfikacji lub nitryfikacji oraz komora tlenowa (nitryfikacji). Ilość ścieków mechanicznie podczyszczonych kierowanych do reaktorów KOCZ jest różnicą ilości ścieków dopływających do oczyszczalni i tłoczonych do ciągu C-TECH.

Oczyszczanie ścieków w Komorach Osadu Czynnego przebiega w następujący sposób. Część ścieków kierowana jest do komory predenitryfikacji, do której doprowadzany jest również strumień recyrkulacji zewnętrznej osadu. Pozostała część ścieków dopływa do komory defosfatacji, do której kierowany jest także strumień ścieków i osadu z komory predenitryfikacji. W dalszej kolejności ścieki przepływają przez komorę denitryfikacji, naprzemiennego działania oraz nitryfikacji.

Przeczytaj także: Uzdatnianie Wody: Szczegółowe Omówienie

Przepływ mieszaniny osadu czynnego i ścieków przez powyższy, beztlenowo - tlenowy układ komór, pozwala w procesach biologicznej defosfatacji, denitryfikacji oraz nitryfikacji na usuwanie związków biogennych - azotu i fosforu. W celu zintensyfikowania procesu usuwania azotu prowadzona jest wysoka recyrkulacja wewnętrzna ścieków z komory nitryfikacji do denitryfikacji, realizowana za pomocą mieszadeł pompujących. Aby zapewnić prawidłowy przebieg procesu denitryfikacji istnieje możliwość dozowania do układu zewnętrznego źródła węgla, którym obecnie jest metanol. Metanol jest gromadzony w stacji zewnętrznego źródła węgla, w której skład wchodzi zbiornik o pojemności 30m3 oraz trzy pompy. Jedna z pomp dozuje związki węgla do reaktorów C-TECH, a pozostałe dwie do reaktorów KOCZ.

Istnieje również możliwość chemicznego strącania fosforu za pomocą koagulantu, który jest dawkowany do koryt odpływowych z KOCZ. Układ dozowania koagulantu składa się ze zbiornika magazynującego oraz dwóch pomp dozujących. Jedna pompa dawkuje koagulant do ciągu reaktorów C-TECH, a druga do KOCZ. Mieszanina ścieków i osadu, odpływająca z Komór Osadu Czynnego, kierowana jest do osadnika wtórnego radialnego. W procesie sedymentacji następuje w nim fizyczne rozdzielenie ścieków od osadu. Sklarowane, oczyszczone ścieki odpływają z osadnika wtórnego korytem odpływowym. W zbiorczym korycie odpływowym mieszają się ze ściekami oczyszczonymi z reaktorów C-TECH skąd już wspólnie odprowadzane są do odbiornika.

Osad czynny wydzielony w osadniku wtórnym zawracany jest na początek układu oczyszczania jako strumień recyrkulacji zewnętrznej. Część osadu odprowadzana jest z układu jako osad nadmierny i jest kierowana na ciąg przeróbki osadów. Do napowietrzania ścieków w reaktorach KOCZ służą dyfuzory membranowe. Zawartość komór mieszana jest za pomocą mieszadeł wolno i średnioobrotowych. Dyfuzory zasilane są sprężonym powietrzem ze stacji dmuchaw dla reaktorów KOCZ, w której znajdują dwie dmuchawy typu Rootsa oraz dwie bezłożyskowe wysokosprawne dmuchawy promieniowe o prędkości obrotowej wynoszącej ponad 30 000 obr./min.

Wizualizacja i sterowanie procesem oczyszczania, a także jego ciągła optymalizacja możliwa jest dzięki wyposażeniu obiektów i urządzeń w nowoczesną aparaturę kontrolno - pomiarową. W sposób ciągły mierzone są istotne parametry prowadzonych procesów oczyszczania, takie jak: przepływy ścieków i osadu, pH, potencjał redoks, stężenie tlenu rozpuszczonego oraz stężenie osadu czynnego w komorach. Odczyty z tych urządzeń przesyłane są w sposób ciągły do dyspozytorni, a całość procesu oczyszczania podlega wizualizacji na ekranie komputerów.

Ostatnim obiektem znajdującym się przy kanale odpływowym ścieków oczyszczonych jest kontenerowa stacja analiz. Kontrolowane jest w niej na bieżąco stężenie związków biogennych w ściekach odprowadzanych do rzeki Gostyni. Pozwala to na szybkie wprowadzanie zmian w procesie oczyszczania ścieków, przez co jakość ścieków na odpływie utrzymywana jest na stałym, wysokim poziomie.

3. Część Osadowa Oczyszczalni

Powstający w procesie oczyszczania ścieków osady wstępny i nadmierny, unieszkodliwiany jest w procesie stabilizacji beztlenowej przebiegającej w wydzielonych komorach fermentacyjnych. Osad wstępny z osadnika wstępnego oraz zbiornika retencyjnego jest okresowo spuszczany do pompowni osadu surowego, skąd następnie tłoczony jest do jednego z dwóch zagęszczaczy grawitacyjnych.

W wyniku tego procesu powstaje osad surowy zagęszczony, który jest kierowany do komór fermentacyjnych oraz wody nadosadowe, które zawracane są poprzez kanalizację na początek procesu oczyszczania ścieków. Osad nadmierny z dwóch ciągów technologicznych, czyli Komór Osadu Czynnego i reaktorów C-TECH kierowany jest do zbiornika, w którym jest uśredniany i chwilowo magazynowany. Zbiornik ten został wykonany jako „zbiornik w zbiorniku”. W jego wewnętrznej części gromadzony jest osad nadmierny a w zewnętrznej, pierścieniowej - osad przefermentowany. Z wewnętrznego zbiornika osad odprowadzany jest do stacji zagęszczania, co ma na celu zmniejszenie objętości osadów przed fermentacją. Następnie, po odpowiednim zagęszczeniu (do 5-6 % s.m.), kierowany jest do dwóch Wydzielonych Komór Fermentacji (WKF).

Z WKF-ów osad spuszczany jest do zbiornika buforowego, w którym jest magazynowany. Ostatnim etapem przeróbki osadów jest ich odwadnianie. Urządzeniami odwadniającymi są prasy membranowe, wirówka dekantacyjna oraz rezerwowa prasa taśmowa. W przypadku, gdyby proces fermentacji nie zapewnił pełnego wyeliminowania bakterii chorobotwórczych, istnieje możliwość mieszania osadu odwodnionego z wapnem w stacji higienizacji osadów. Osad odwodniony transportowany jest na kontenery i wywożony poza granice oczyszczalni.

Woda nadosadowa z fermenterów oraz odciek ze stacji odwadniania osadu zawracany jest do kanalizacji. Obiekty części osadowej są zhermetyzowane. Na terenie oczyszczalni znajdują się również cztery biofiltry, których zadaniem jest zmniejszenie negatywnego oddziaływania oczyszczalni na środowisko. Filtrują one powietrze z najbardziej uciążliwych obiektów, czyli: Hali Krat, pompowni osadu surowego, zbiorników buforowych odpadów organicznych, pasteryzacji, zagęszczaczy grawitacyjnych, stacji zagęszczania osadów, zbiornika buforowego i stacji odwadniania.

W biofiltrach, na złożu wypełnionym korą drzewną, zaszczepioną odpowiednim rodzajem bakterii, następuje oczyszczanie powietrza z substancji złowonnych (np. z siarkowodoru) przed jego odprowadzeniem do atmosfery. W dwóch komorach WKF zbudowanych w formie cylindrycznych zbiorników żelbetowych o średnicy 23 m każdy, łącznej objętości 11 000 m3 i w temperaturze ok. 38°C prowadzona jest fermentacja metanowa osadów ściekowych i odpadów organicznych. W skład infrastruktury pomocniczej wchodzą również zbiorniki buforowe do gromadzenia odpadów organicznych oraz stacja pasteryzacji odpadów organicznych.

Głównym celem procesu jest przekształcenie struktury osadu ściekowego w ustabilizowany odpad, pozbawiony tendencji do zagniwania i bakterii chorobotwórczych. Biogaz powstały w procesie fermentacji wykorzystywany jest na potrzeby własne oczyszczalni ścieków. Powstały biogaz kierowany jest do odsiarczalni biogazu. W jej skład wchodzą cztery adsorbery wypełnione rudą darniową. Występowanie siarkowodoru w biogazie powstającym w wyniku procesu fermentacji metanowej jest nieuniknione.

Potrzeba odsiarczenia wynika z konieczności ograniczenia emisji toksycznych składników do atmosfery, jakimi są siarkowodór lub tlenki siarki powstające po jego spaleniu oraz ze względu na właściwości korozyjne i ochronę samych urządzeń.

Systemy Monitoringu i Sterowania

Obecnie zaleca się wdrażanie systemów ciągłego pomiaru wykorzystujących czujniki do zbierania informacji w czasie rzeczywistym oraz działania w każdej sytuacji. Urządzeniami elektrycznymi, zaworami, czujnikami, elektrodami, pompami itp. Tablica synoptyczna jest dołączona do graficznej reprezentacji 3D urządzenia, w tym na rysunkach pilotów i diod, ze wskazaniem stanu działania, zatrzymania lub awarii danego sprzętu. Cyfryzacja danych zapewnia technikom instalacji przewidywanie i reaktywność oraz zapewnia optymalną konserwację.

Nasze układy sterowania oczyszczalniami ścieków tworzymy w ścisłej współpracy technologów - chemików i automatyków. Oczyszczalnia ścieków może być mała lub duża, może być prosta lub złożona. Może być przewidziana na jeden rodzaj ścieków lub na kilka. Jedno co łączy je wszystkie to układ sterowania, który jest elementem decydującym. Proponowanym przez nas rozwiązaniem jest układ automatyki, oparty o sterownik programowalny PLC. Zaletą zastosowania sterownika są praktycznie nieograniczone możliwości znajdującego się w nim oprogramowania.

Skrupulatnie dbamy, aby nasze zaawansowane algorytmy minimalizowały zużycia dodatków chemicznych w trakcie obróbki. Nieodłącznym elementem układu sterowania jest wizualizacja procesu technologicznego. Bez względu na to, czy do jej realizacji użyjemy panelu dotykowego LCD czy komputera PC zawsze stanowi idealne odwzorowanie istniejącego układu oczyszczalni. Ma to tę zaletę, że obsługa patrząc na ekran komputera jest w stanie szybko zlokalizować poszczególne elementy oczyszczalni.

Jedno spojrzenie wystarczy by sprawdzić które urządzenia aktualnie pracują, jakie są stany dozowania, jaki jest stan zużycia dodatków. Wizualizacja zapewnia także archiwizację danych. Sprawdzenie wartości pH wczoraj, miesiąc temu lub rok temu nie stanowi żadnego problemu. Na podstawie historii działania oczyszczalni łatwo można zoptymalizować proces usuwając ewentualne „wąskie gardła”. Cały system nadzoru jest zabezpieczony przed ingerencją osób niepowołanych poprzez zastosowanie funkcji nadawania uprawnień dostępowych. Opcjonalnie do dyspozycji Klienta jest funkcja nadzoru zdalnego poprzez sieć Internet. Moduł komunikacji GSM zapewnia komunikację SMS w sytuacjach awaryjnych.

Zdajemy sobie sprawę, że nawet najlepsze systemy czasami ulegają awarii. Dlatego standardem naszym jest zapewnienie pełnego serwisu układu sterowania poprzez sieć Internetową. Ciągle poszukujemy innowacyjnych rozwiązań. W tej dziedzinie jest jeszcze szczególnie wiele dobrego do zrobienia, aby ścieki były najczystsze, a kontrola ich jakości - najdoskonalsza.

Kluczowe Pomiary w Procesie Oczyszczania

Wartość przepływu: Ciągły pomiar ilości ścieków jest kluczowy. Nowoczesny przepływomierz elektromagnetyczny Promag W 400 z wbudowanym narzędziem diagnostycznym Heartbeat, a także serwerem WWW oraz WiFi, jest właściwym urządzeniem do realizacji tego zadania.
pH: Kontrola pH jest istotna z punktu widzenia zgodności z pozwoleniem wodno-prawnym. Aby proces biologicznego oczyszczania przebiegał bez zakłóceń, wartość pH ścieków musi się zawierać w ściśle określonym przedziale. Gdy przekroczenie wartości zostanie wykryte, ścieki są przekierowywane do zbiorników buforowych gdzie są neutralizowane.
Tlen: Obligatoryjny pomiar każdej biologicznej oczyszczalni ścieków służący do kontroli stopnia napowietrzenia. Zbyt duża lub zbyt mała wartość natlenienia prowadzi do niepoprawnej pracy osadu czynnego.
Ładunek organiczny - OWO i ChZT: Pomiary wartości Ogólnego Węgla Organicznego (OWO) i Chemicznego Zapotrzebowania na Tlen (ChZT), optymalizują działanie oczyszczalni przyzakładowej, gdyż wskaźniki te są ściśle powiązane z ładunkiem organicznym pochodzącym z produkcji. Wartość OWO można z powodzeniem mierzyć za pomocą analizatora pracującego w oparciu o metodę spalania próbki w wysokiej temperaturze (CA72TOC).
Pobór próbek: Do kontroli procesu oczyszczania ścieków bardzo ważne jest reprezentatywne pobieranie próbek. Stacje do automatycznego poboru prób Liquiport CSP44 (wersja przenośna) oraz Liquistation CSF48 (wersja stacjonarna) spełniają wymagania najbardziej surowych norm ISO odnośnie akredytacji wymaganej przy reprezentatywnym, automatycznym poborze prób.

Wykorzystanie Sond Poziomu Wody

Sondy poziomu wody są kluczowymi elementami w stacjach uzdatniania wody oraz oczyszczalniach ścieków, gdzie mają wiele zastosowań.

Monitorowanie poziomu wody w zbiornikach surowej wody.
Kontrola poziomu wody w komorach mieszalniczych i reaktorach.
Kontrola poziomu wody w zbiornikach końcowych.
Zabezpieczenie przed brakiem wody.
Pomiar poziomu wody w filtrach i separatorach.

Wykorzystanie sond poziomu wody w stacjach uzdatniania wody jest kluczowe dla zapewnienia efektywnego i niezawodnego funkcjonowania instalacji, a także dla utrzymania wysokiej jakości dostarczanej wody.

Technologie Firmy VEGA w Oczyszczalniach Ścieków

W złożonym środowisku oczyszczalni ścieków dokładny pomiar poziomu i ciśnienia odgrywa kluczową rolę. Sondy VEGA doskonale sprawdzają się w oczyszczalniach ścieków na całym świecie - zarówno w zbiornikach przelewowych, przepompowniach, jak i w monitorowaniu poziomu rzek.

Sondy radarowe VEGAPULS są nie tylko konkurencyjne cenowo w porównaniu z sondami ultradźwiękowymi, lecz zapewniają również wyjątkową dokładność i wytrzymałość, oraz nie wymagają konserwacji - niezależnie od warunków otoczenia.

Alternatywą dla radarowego pomiaru poziomu jest przetwornik ciśnienia hydrostatycznego VEGAWELL 52, zapewniający dużą niezawodność pomiaru, nawet w przypadku bardzo głębokich instalacji. Ceramiczna cela pomiarowa CERTEC® zapewnia stabilność długoterminową, również w ekstremalnych warunkach.

Dzięki kompaktowym przetwornikom ciśnienia VEGABAR serii 10, 20 i 30, VEGA oferuje kompletne portfolio dla pomiaru ciśnienia w gospodarce wodno-ściekowej.

tags: #stacja #pomiaru #oczyszczalnia #ścieków #działanie