В очистные сооружения – «Регионы запускают новые очистные сооружения» в блоге «Лесоводство, Рыбоводство, Экология»

Очистные сооружения для поселка и города

СТОЧНЫЕ ВОДЫ ЖИЛЫХ ПОСЕЛЕНИЙ

Если раньше жители уезжали в города поближе к «цивилизации», то в наше время многие возвращаются жить в пригород, подальше от шума и пыли. Особую популярность набирают загородные дома, в которых есть все условия для жизни круглый год и откуда можно недалеко ездить на работу. Что же касается канализации, то у поселков не всегда есть возможность подключиться к городскому коллектору из-за дальности расположения. При этом многие из них не имеют своих очистных сооружений, поэтому единственный выход у жителей — устройство автономной канализации. Можно пойти простым путем и сделать как у наших предков: колодец, выгребная яма и печь или обеспечить свой дом удобствами.

Систему канализации жилых поселений сегодня изготавливают с применением новых технологий и современных материалов.

Очистные сооружения жилых поселений

Благодаря очистным сооружениям (ОС) удаётся полностью исключить необходимость прокладки громоздких канализационных сетей и коллекторов. ОС обеспечивают полное водоотведение в условиях отсутствия единой городской канализационной сети.

Ниже приведён пример водоотведения и водоочистки поселка «Новинки» Богородского района Нижегородской области.

Очистные сооружения крупного жилого комплекса вы можете посмотреть здесь:

Большая часть стоков от жилых поселений – это хозяйственно – бытовые (фекальные). Данный вид стоков очищается биологическим методом с помощью микроорганизмов активного ила.

ОЧИСТКА ХОЗЯЙСТВЕННО-БЫТОВЫХ СТОЧНЫХ ВОД

Хозяйственно-бытовые сточные воды

Образуются они при ежедневном применении воды в хозяйственно-бытовых целях: мытье посуды, стирке белья, уборке дома, пользовании ванной и туалетом. Загрязненные воды направляются на очистные сооружения, где удаляются всевозможные примеси, биогенные вещества и вредные микроорганизмы.

Очистные сооружения жилых поселений позволяют эффективно решить задачу первичной очистки стоков с их последующей доочисткой и обеззараживанием. Такие сточные воды допускается сбрасывать на рельеф и в естественные водоемы.

Водоочистные станции представляют собой комплекс аппаратов различного назначения. Как правило, хозяйственно-бытовые сточные воды проходят три стадии очистки – механическую, биологическую и доочистку с последующим обеззараживанием. В первом случае стоки избавляются от крупного и мелкого мусора, взвешенных нерастворенных веществ на решетках и песколовках.

Затем направляются в специальные реакторы на очистку микроорганизмами и бактериями, которые потребляют в пищу органические и неорганические растворенные примеси. Активный биоценоз находится во взвешенном или закрепленном состоянии. Зафиксировать его позволяют блоки биологической загрузки. На выходе получается практически чистая вода, но процесс еще не завершен.

Очистка хозяйственно-бытовых сточных вод

На последнем этапе стоки проходят доочистку отстаиванием, где удаляются мелкие взвеси и остаточный ил, и систему ультрафиолетового обеззараживания, которая полностью уничтожает биогенные микроорганизмы, но совершенно безопасна для человека и окружающей среды. Очищенные и обеззараженные сточные воды сливают в водоем, где они снова вступают в природный круговорот.

Очистные сооружения для очистки бытовых стоков удобны в эксплуатации и не требуют сложного обслуживания.

На сегодняшний день уровень развития технологий очистки сточных вод находится на достаточно высоком уровне. Многие поставщики предлагают современные очистные сооружения, например, реакторы метанового сбраживания, биомембранные реакторы, мембранные фильтры доочистки, различные новые загрузки, системы аэрации и емкостное оборудование с совмещенными зонами, различные современные способы утилизации осадка и т.д.

Очистные установки типа «БИОТОК» и «КРОС» разработаны с совмещением зон и увеличены в высоту.  Давайте разберем в чем плюсы данной технологии.

Отличительной особенностью является то, что увеличилась высота столба жидкости до 6-7 м, в отличие от 3-4 м. За счет увеличения высоты оборудования обеспечивается компактность ОС, оптимальный гидравлический режим, максимальная энергоемкость за счет исключения дополнительного перекачивания жидкости и лучший эффект насыщения воздухом. Данные ОС исключают перекачивание сточных вод из зоны в зону и обеспечивают достаточный напор для самотечного режима работы установки.

Для того, чтобы максимально полезно использовать площадь под застройку ОС, установки типа «БИОТОК» и «КРОС» объединили совместно аэробную и отстойную зоны в одном реакторе, процесс денитрификации с анаэробным реактором. За счет этого уменьшилась площадь под застройку ОС и сократились затраты на электроэнергию, отопление, вентиляцию и обслуживание здания. Рассмотрим отличия ОС поселка и города.

ОЧИСТНЫЕ СООРУЖЕНИЯ ДЛЯ ПОСЕЛКОВ

В городских квартирах жители сталкиваются только с внутренней системой канализации (раковина, туалет, ванна, стояк). К внешней относятся коллектора, колодцы, трубопроводы, насосные станции, перекачивающие стоки на очистные сооружения и на выпуск.

Жителю же собственного дома приходится задуматься о внутренней и внешней канализации, причем об очистке бытовых и ливневых стоков.

Ливневые стоки необходимо чистить, если вы не хотите, чтобы менялся рельеф вашей территории: чтобы затапливался подвал, размывался фундамент дома.

Поселки могут быть различными по населенности, для каждого есть свое решение:

• Для 3-5 домов (до 5 м3/сут) подойдет автономная канализация в виде выгребной ямы или септика со сбросом очищенной сточной воды на рельеф, то есть инфильтрацией в грунт.
• При очистке более 5-10 м3/сут возможно применение септиков, либо использование модульных очистных сооружений типа «БИОТОК-М» и сброс очищенных стоков на рельеф или в водоем.
• При 25-30 м3/сут – блок-боксы заводской готовности типа «БИОТОК-М» и сброс для такого объема разрешен уже только в водоем, так как через почву утилизировать такой объем не получится, это потребует наличия больших площадей и значительных затрат.

Система очистки поселковых стоков может быть:

• Полная (фекальные стоки, стоки от кухни и ванной).
• Частичная, если проживание сезонное и необходимо сэкономить средства (например, только от кухни и ванной).

Если в поселке есть очистные сооружения, то необходимо получить разрешение на подключение к ним. Если нет такой возможности, то на территории закапывается септик или делается выгребная яма.

Устройство выгребной ямы

Откачка нечистот из выгребной ямы осуществляется ассенизационной машиной

Если в доме проживает большая семья, то использование выгребной ямы становится неудобным. Здесь наиболее приемлемым решением будет устройство септика и фильтрующего колодца. Септик служит для отстаивания и первичной очистки стоков. Емкости изготавливаются из металла, пластика, бетона, полиэтилена, чаще всего трехкамерные. В септике поддерживается наиболее благоприятная для выпадения осадка скорость, очистка стоков от твердых частиц доходит до 65 %, на доочистку стоки направляются в фильтрующий колодец (щебень, песок) с дальнейшей инфильтрацией в грунт. Осевший на дно осадок примерно раз в год нужно убирать.

Устройство септика с фильтрующим колодцем для дачи

Если у поселковых домов есть система сбора и транспортировки сточных вод, то здесь идеально подойдут модульные очистные сооружения БИОТОК-М заводской готовности. Данное оборудование отличается компактностью, энергоэффективностью, имеет эстетичный внешний вид, глубокую степень очистки. Они просты в обслуживании.

Модульные очистные сооружения БИОТОК-М

Данные модульные очистные сооружения подойдут также и для небольших городов. Блоки крепятся друг к другу, таким образом можно наращивать производительность и строить поочередно по мере заселения жителей, либо по мере поступления финансирования на очистку СВ.

На крупные города данный вид ОС не рассчитан. Для них подходят железобетонные, либо рулонированные ОС типа «КРОС».

ОЧИСТНЫЕ СООРУЖЕНИЯ ДЛЯ ГОРОДА

В настоящее время многие города столкнулись с тем, что меняются нормы на сбросы загрязнений, увеличивается число жителей. Все это приводит к тому, что необходимо проводить модернизацию большого числа коммунальных очистных сооружений.

Появляются новые технологии, и из существующих очистных сооружений зачастую возможно использовать только, например, насосные станции или существующие аэротенки и отстойники переделывать в усреднители стоков или накопители осадков.

Большая часть ОС требует изменений исходя из следующего:

• Существующие установки не потянут новое количество стоков в связи с расширением городов.
• Техническое и технологическое состояние имеющихся установок «оставляют желать лучшего». И зачастую стоимость их модернизации и реконструкции превосходит стоимость строительства новых, адаптированных по новым нормам.
• Вокруг ОС часто образуется городская среда, и, исходя из этого, и по экологическим нормам, новые должны быть компактнее. Например, убираются иловые поля и заменяются современным оборудованием по обработке и обезвоживанию осадков.

Рассмотрим реконструкцию существующего оборудования в г.Усмань Липецкой области. На данном объекте построены рулонированные ОС типа «КРОС». Данный вид – это металлические блоки биологической и глубокой очистки диаметром 15м, в которых сточные воды проходят анаэробно-аэробную очистку, глубокую нитро-денитрификацию и дефосфотацию.

Сточные воды проходят предварительную механическую очистку в здании, далее биологическую в биреакторах, где установлено специальное оборудование, технологическая загрузка, тонкослойные модули, эрлифты, полимерные аэраторы. Далее поступают на стадию глубокой очистки, где проводится реагентная обработка для снижения концентрации фосфатов до нормативных показателей. В производственном здании, которое располагается вблизи блоков, находятся установки ультрафиолетовой дезинфекции, воздуходувки, оборудование для обработки осадка.

Технологической схемой реконструкции КОС предусматривается:

• Максимальное использование существующего оборудования, находящегося в рабочем состоянии.
• Минимальная протяженность внутриплощадочных коммуникаций.
• Самотечный проток сточных вод через установку за счет гидравлического уклона.
• Автоматизация работы технологических узлов.

С целью предотвращения перегрузки сооружений в часы максимального притока сточных вод запроектировано переоборудование пяти существующих вторичных вертикальных отстойников в усреднители пиковых нагрузок. В часы максимального притока часть расхода, превышающего расчетный, из приёмной камеры автоматически переливается в усреднители и возвращается в неё через существующую насосную станцию перекачки, в часы минимального поступления сточных вод на КОС.

Сточные воды от неканализованного населения выгружаются из ассенизационных машин в сливную станцию, под которую переоборудован один существующий вертикальный вторичный отстойник. С помощью камеры предварительной механической очистки нечистоты освобождаются от грубых примесей и песка, которые собираются в герметичные контейнеры и вывозятся в места, согласованные с Роспотребнадзором. Разбавление нечистот производится частью переливных сточных вод, поступающих из приемной камеры. При технологической необходимости разбавление нечистот можно выполнять водопроводной водой. Работа погружных насосов, установленных в сливной станции, автоматизирована. Сточные воды из сливной станции перекачиваются в кольцевой лоток емкости и далее совместно со стоками от усреднителей и илоуплотнителей самотеком поступают в насосную станцию перекачки.

На городские очистные сооружения поступают ливневые, промышленные и бытовые сточные воды.

Городские сточные воды (далее ГСВ), идущие на очистку, содержат несколько сотен видов органических загрязнений. Выбор той или иной технологии определяется исходя из амортизации инвестиций и эксплуатационных затрат.

При выборе необходимо учесть следующее:

• Природу и изменчивость обрабатываемых ГСВ.
• Соблюдение стабильных показателей качества обработанной воды.
• Конечное назначение и утилизацию образующихся осадков.
• Воздействие на окружающую среду.
• Возможность реализации современных конструктивных решений.
• Ориентацию на длительную работу оборудования.
• Возможность частичной или полной реконструкции очистных сооружений.

ГСВ классифицируются и меняются исходя из:

• Величины часового расхода в дневное или ночное время, в праздники и выходные дни, сезон отпусков или простоя предприятий.
• Уровня загрязненности сточных вод взвесями, органикой, азотом, фосфором и др. соединениями.
• Наличия дополнительного поступления извне стоков (нечистот из выгребных ям, отходов от чистки сетей канализации или сбросов жиров).
• Способа транспортировки к месту очистных сооружений (общесплавная, раздельная или комбинированная), состояния сетей.

Требуемое качество очистки регламентируется местным или национальным законодательством и часто зависит от места сброса.

Например, в Европе не настолько жесткие нормы на сброс, как в РФ. Чаще всего применяется механическая, физико-химическая и реже биологическая очистка и доочистка сточных вод.

ОС могут быть объектом дизайна городской среды. Как иллюстрацию рассмотрим интересный пример метан-реакторов в Германии.

 

 

Реакторы метанового сбраживания

Реакторы, в которых осуществляется процесс сбраживания, называются метан-реакторами. Метод метанового сбраживания очень распространен в Европе. Несмотря на высокие капитальные затраты при строительстве, данные сооружения являются энергоемкими, так как энергия для нагрева реактора и перемешивания в нем стоков компенсируется энергией, получаемой из образующегося биогаза.

Для реализации этого процесса необходимое строгое соблюдение параметров:

• PН-среды, при обработке сточных вод необходимо повышать их щелочность, чтобы поддерживать рН в реакторе около 7.
• Поддержание определенной температуры 37±20С, в термофильных условиях – 600С. Следовательно, необходимо подогревающее устройство.
• Необходимо предусмотреть элементы защиты (клапаны от повышения и понижения давления, огнезащитный экран от воспламенения и взрыва в газовых контурах и так далее).

Полученный при брожении газ чаще всего используется в качестве источника энергии на предприятии. Его собирают и хранят в газгольдерах (эластичная оболочка).

Помимо метана и СО2, газ еще содержит Н2S, образующийся при восстановлении находившихся в исходной воде сульфатов. В промышленных сточных водах содержание сульфатов может составлять более 200 мг/л, в этом случае содержание Н2S возрастает до 2%. Это может затруднить использование газа для внутренних нужд, так как он вызывает коррозию горелок и повышенное содержание SOx в дымовых газах. Для того, чтобы уменьшить его содержание, необходимо десульфирование биогаза.

Метод метанового сбраживания не так широко применяется на территории РФ. Это связано с высокими капитальными и эксплуатационными затратами, и также с тем, что после метанового сбраживания необходима установка биологических очистных сооружений и доочистки до нормативов качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения.

Сейчас на рынке огромное число компаний, специализирующихся на очистке стоков. Наиболее правильным решением будет выбор организации, которая осуществляет полный комплекс услуг по ОС, а именно проектирование, изготовление, поставку, строительно-монтажные и пусконаладочные работы.

Автор: ООО «НПО «Агростройсервис»
Дата публикации: 19.04.2018

Другие статьи

ОЧИСТНЫЕ СООРУЖЕНИЯ | Очистка сточных вод | Завод ГК ЭКОЛОС

Ливневые очистные сооружения

Ливневые очистные сооружения по очищению водовыпусков исполняют функцию отведения, сбора и очистки поверхностных вод. Эти очистные станции монтируются в зонах скопления талых, поливомоечных и дождевых вод: участки шоссе с уклонами, стадионы, спортивные площадки, водостоки крыши различных строений и необходимы для защиты их от подтопления, а кроме того, оберегают водоёмы от загрязнённых поверхностных вод.

Очистные сооружения ливневых стоков

Ливневые очистные станции по очистке водостоков, выпущенные заводами компании «Эколос» содержат целую цепочку технологического оборудования: пескоуловители, разделительные камеры, колодцы, нефтеуловители и сорбционные фильтры.

Биологические очистные сооружения

Группа компаний «Эколос» на имеющихся современных заводах с достаточно высокой автоматизацией изготавливает такие сооружения для очистки водовыпусков, как станции полной биологической очистки, станции улавливания жира и блочные модули биологической очистки. Эти очистные сооружения водоспусков не подвержены коррозии, разработаны на основе инновационных технологий, поскольку укомплектованы рационально подобранным оборудованием, изготовлены из качественных полимерных материалов, практичны в эксплуатации, не потребуют высоких энергозатрат.

Очистные сооружения воды

Новые технологии и инновационные исследования, применяемые компанией «Эколос» ориентированы на исполнение основных правительственных вопросов — кардинально понизить содержание негативных, небезопасных элементов, микробов в производственных, хозяйственных водовыпусках, возможность применения очищаемой воды для технических задач и разумное расходование природных ресурсов.

Сточные очистные сооружения

Создание новейших разработок в этой сфере позволило покончить с дурными запахами и монтировать подобные очистные станции в непосредственной близости от домов, аесли необходимо, даже в подвалах.

Локальные очистные сооружения

Для объектов социнфраструктуры таких, как отдельно стоящие коттеджные посёлки, загородные базы отдыха, пионерские лагеря, придорожные кафе группа инженеров компании «Эколос» разрабатывает прогрессивные локальные очистные станции.

Эти сооружения решают самые насущные проблемы независимой очистки и позволяют сливать в близлежащие водоёмы практически экологичные воды.

Фекальные очистные сооружения

Для того, чтобы избавиться от вонючих ям, нежелательных запахов, отказаться от сервисных услуг ассенизаторов, специализированная компания «Эколос» продает очистные модули для фекальных стоков, которые работают по биологическому методу.

При применении подобных сооружений, возникает возможность использовать накопленный активный ил в качестве удобрений, а характеристики очищения воды будут отвечать всем российским требованиям и дают возможность для дренирования её в близлежащие озёра, реки, водохранилища, пруды и прочие водоёмы.

Канализационные очистные сооружения

КОС используются как комплексное мероприятие для очищения водоспусков от очень большого количества примесей, потому что для их удаления требуется применение совмещённых приемов очистки.

Очистные сооружения стоков

Очистные сооружения такого вида очень высокой безопасностью, надёжностью, наибольшей степенью защищенности энергетического оснащения, выделяются завершённой производственной готовностью, кроме того, в связи с достаточно высокой автоматизацией, вовсе не требует постоянного присутствия специалистов.

Очистные сооружения сточных вод

Такой тип очистных модулей решает все вопросы по очистке хозяйственных или подобных им промышленных водостоков. При довольно небольших расходах на монтажные работы и дальнейшее содержание, они могут поддерживать бесперебойную работу, хорошую экологичность очищаемых стоков при довольно продолжительном эксплуатационном сроке.

Очистные сооружения канализации

В ресторанах, коттеджных посёлках, кафе и придорожных гостиницах квалифицированные специалисты организации «Эколос» устанавливают канализационные сооружения для очищения бытовых водостоков.

Подобные сооружения используют следующие виды удаления вредных отходов жизнедеятельности населения:

• механический;
• биологический;
• дезинфекция сточных вод;
• физико-химический.

Механический способ — это использование очищения водоспусков в несколько этапов: на первом совершается грубое первичное очищение, на втором этапе удаляют малые фрагменты, после этого стоковые воды фильтруются сквозь мембраны, где осуществляется более глубокая очистка, и на заключительной стадии удаляются взвешенные, очень мелкие частицы.

При биологической технологии очищения бытовых водоспусков, устранение вредоносных примесей осуществляется под действием микроорганизмов, бактерий.

Для повышения качественных результатов очищаемых водостоков при применении физико-химического очищения применяются такие наиболее распространённые методы, как термические методы, ионообмен, флотация, экстракция, сорбция, обратный осмос, электродиализ.

Очистные сооружения сточных вод ливневой канализации

Ливневые очистные сооружения – это комплекс резервуаров и оборудования, обеспечивающих удаление загрязнений из поверхностных вод для выпуска в водоем рыбохозяйственного значения.

ЛИВНЕВЫЕ СТОЧНЫЕ ВОДЫ

Атмосферные осадки, выпадающие на поверхность земли сверх объема, который земля может впитать, называются ливневыми или поверхностными сточными водами. К ним, в первую очередь, относят талые и дождевые потоки, стекающие со зданий, твердых покрытий и газонов промпредприятий и населенных пунктов.

Поверхностный сток несет в себе большую угрозу экологии, т.к. по пути к водоему он собирает загрязняющие вещества с полей, лесов, дорог, асфальтовых и бетонных площадок, домов и заводов и превращается в загрязненный поток, в котором можно наблюдать всю таблицу Менделеева. Основной состав – нефтепродукты и взвешенные вещества. Остальные негативные элементы присутствуют, но в менее значительных концентрациях.

Подробнее о ливневых стоках

Например, интересный факт: источником загрязнения нефтепродуктами для реки Москва до 40%(!) являются именно ливневые сточные воды.

Особый урон окружающей среде наносят стоки с площадок предприятий цветной металлургии, химических производств, полигонов твердых бытовых отходов и захоронений, где в составе загрязнений присутствуют токсичные элементы, мышьяк, тяжелые металлы, фосфор, фтор, фенолы, аммиак и пр., убивающие все живые организмы.

Становится очевидной необходимость очищения поверхностных стоков.

ПРИНЦИП РАБОТЫ ЛИВНЕВОЙ КАНАЛИЗАЦИИ

В поселках, городах, дорожной инфраструктуре, промышленных зонах весь объем аккумулируется в сети дождевых колодцев, трубопроводов, дренажных системах, коллекторах и направляется на очистные сооружения. Кроме доставки потока на очищение, ливневая канализация несет в себе защитную функцию — исключить подтопление талыми и дождевыми водами основания дорог, строений, а также размывание газонов, аллей и парков.

При разработке очистных сооружений в современных условиях учитываются экономическая целесообразность проекта и природное свойство водоемов к самоочищению. 

Существуют нормы, которые регламентируются государственными органами, допускающие определенные концентрации загрязнений в сбрасываемых водах: предельно допустимые концентрации (ПДК) и нормативы допустимых сбросов (НДС).

Способы очистки сточных вод

Существует три способа очистки:

• Механический, основан на явлении гравитации (силе притяжения Земли), при котором тяжелые по весу загрязнения оседают на дно резервуара, и механическом воздействии, когда производится просеивание через решетку и последующее удаление крупных частиц.
• Физико-механический, когда кроме гравитации используются физические свойства жидкости и материалов. Так очищают от нефтепродуктов и взвешенных веществ.
• Химический, когда добавляются химические реагенты для усиления некоторых физических свойств жидкости и растворенных в ней примесей с целью их выделения, укрупнения и последующего удаления образовавшихся соединений. В итоге, получаем осветление и доочистку до норм предельно допустимых концентраций.

Принцип работы очистных сооружений достаточно прост. Он основан на механическом и физико-механическом способах.

 

Талый или дождевой поток самотеком поступает в канализационный коллектор, бежит в резервуар распределительного колодца или усреднителя, затем протекает в пескоуловитель, потом перетекает в нефтеуловитель, далее поступает на финальную ступень фильтрации с сорбционным фильтром и через контрольный колодец самотеком идет выпуск (сброс).

Но почему не используется химический способ, который повсеместно применяют на очистных сооружениях для доочистки до норм допустимого сброса?

Так как поверхностный сток менее загрязнен по-сравнению с хозяйственно-бытовыми, или промышленными, химическая очистка исключается в «ливневке».

Степень очищения ливневых вод до рыбохозяйственных норм достигается безреагентным способом.

СХЕМА УСТРОЙСТВА ЛИВНЕВЫХ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ

Производят емкости «ливневки» из разных материалов: сталь, нержавейка, полиэтилен, стеклопластик, металлопластик, железо-бетон.

Самый распространённый материал исполнения «бочек» в современном производстве – стеклопластик, он обеспечивает срок службы более 50 лет, хорошо держит заданную геометрическую форму и приемлем по себестоимости.

Подробнее рассмотрим технологическую цепочку оборудования и устройство ливневых очистных сооружений.

Пескоуловитель — первый узел системы, в нем расположен специальный резервуар для частичного удаления нефтепродуктов и осаждения тяжелых примесей (песок, мусор). Поток в песколовке успокаивается и происходит отделение тяжелых загрязнений за счет гравитации.

Второй этап очистки – нефтеуловитель. В нем нефтепродукты, масла и мелкие взвешенные вещества отделяются из сточных вод. Отделение происходит за счет установленных в нефтеуловителе тонкослойных полимерных блоков. В этих блоках находятся тонкие полимерные пластины и по ним стоки перетекают в «спокойном» режиме, без пульсации (перепадов количества жидкости) и перемешивания, т.е. ламинарным течением (от латинского lāmina — «пластинка»). Благодаря ламинарному течению, состав потока разделяется на слои – на дно оседает взвесь, нефтепродукты остаются на поверхности. Освобожденный от этих двух примесей сток поступает на третью ступень очистки.

В третьем отделении сорбционных фильтров происходит доочистка до уровня норм допустимого сброса загрязняющих веществ в водоем. Сорбционный фильтр (сорбция, от латинского sorbeo — «поглощаю») обладает высокой степенью очистки от остаточных растворённых нефтепродуктов и мельчайших механических примесей. Он состоит из двухслойного сорбционного полиэфирного нетканого материала снаружи и из активированного угля внутри, очищающие свойства которого широко известны.

Сразу после резервуаров с оборудованием, как правило, устанавливают технический колодец, предназначенный для забора проб на анализы. Результат проведенных анализов должен быть удовлетворительным, если очистные сооружения были устроены по технологии и с применением соответствующих материалов.

ТИПЫ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ ЛИВНЕВОЙ КАНАЛИЗАЦИИ

Современные технологии сформировали две распространённые схемы расположения оборудования:

1. Разделенный, или мульти-модульный тип, когда каждая ступень очистки размещена в отдельном модуле и они между собой соединены трубопроводами с размещением технологических колодцев в начале и в конце. Использовать такое решение логично при высоких объемах сточной воды, поступающей с больших площадей, наличии серьезного загрязнения стоков и территории для устройства очистных сооружений крупных габаритов. Например, на автозаправочных станциях, или в аэропортах часто можно увидеть на земле последовательно размещенные крышки колодцев на протяжении 30-50 метров. Это модульные, мощные и дорогие системы.

2. Однокорпусный тип, когда все три ступени очищения размещаются в одном резервуаре.

 

Компания «Агростройсервис» предлагает однокорпусные ливневые очистные сооружения ОКА-ЛС, в которых секции пескоуловителя, нефтемаслоуловителя с тонкослойными модулями и секция доочистки на сорбионных фильтрах объеденены в один резервуар.

Это универсальные устройства, которые используются в условиях ограниченности пространства для размещения.

Из видео мы видим, что всё оборудование находится в одном корпусе, это обеспечивает меньшую площадь размещения. Если кратко изложить, то это меньшие денежные и трудовые затраты при подготовке грунта, устройстве основания и проведения монтажа, ниже себестоимость самого оборудования и упрощенное обслуживание по- сравнению с мульти-модульными сооружениями. Преимуществом так же является заводская готовность – поставил, подключил, — работает.

Места применения однокорпусных систем очистки: коттеджные поселки, микрорайоны, автомойки, дома отдыха, больницы, госучереждения, детские сады, школы, ВУЗы, военные и пожарные части, иными словами везде, где наблюдается дефицит прилегающей площади, а вопрос с ливневой канализацией нужно решить быстро и просто.

КАК ПРАВИЛЬНО ПОДОБРАТЬ ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОЧИСТКИ ЛИВНЕВОГО СТОКА

Чтобы ливневые системы очистки справлялись с поверхностным потоком, необходимо учесть ряд параметров, определяющих мощность оборудования и его месторасположение.

Во-первых, нужно определить площадь водосбора и тип покрытия поверхности земли (асфальт, или газон, или комбинированное покрытие в определенном соотношении). Один тип покрытия просто перегоняет, другой впитывает воду. Эти свойства покрытий влияют на объемы, поступающие на очистные сооружения.

Во-вторых, учитываем интенсивность и возможные пиковые объемы сточных вод, характерные для климатических условий в месте установки. Для исключения поломки, при превышении расчетных объемов расхода в сезон паводка или проливных дождей, устанавливается обводной трубопровод, который не допускает затопления очистных систем. В этом случае сток сбрасывается в водоем без очистки. Учитывая, что объем воды значительно вырос, концентрация растворенных в потоке веществ стремится к нормативным значениям сброса. Второй вариант сохранения работоспособности оборудования при наводнении – установка усредняющей емкости большего объема, специалисты его еще называют «усреднитель». Он должен вобрать в себя все излишки и постепенно отдавать их на очистку. Так делают, когда нельзя допустить сброс нечистот, например, в заповедное озеро.

В-третьих, для обеспечения самотечности процесса необходимо предусмотреть особенности местного ландшафта – возвышенности и низины.

ОБСЛУЖИВАНИЕ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ ПОВЕРХНОСТНОГО СТОКА

Обслуживают элементы системы через технологические колодцы. Предварительно, из емкостей выкачивается жидкость с помощью ассенизатора (вакуумная машина). Далее, с помощью этой же машины, осуществляется промывка и откачка промывочной жидкости с взвешенными загрязнениями. Если есть необходимость, техник спускается внутрь резервуара с оборудованием и производит необходимые работы: ремонт или замену вышедшего из строя узла.

Ливневые очистные сооружения надежны и долговечны в работе, просты и доступны в обслуживании.

Купить их на сегодняшний день достаточно просто, — набрал в интернете запрос – и целый ряд посредников и производителей. Рыночные отношения заставляют учитывать интересы потребителей и стремиться к упрощению и удешевлению производимой продукции без потери качества.

Автор: ООО «НПО «Агростройсервис»
Дата публикации: 18.03.2018

Другие статьи

Городские очистные сооружения | Справочник строителя

Опубликовано project Май 12, 2012 в Канализация | 10 коммент.

Городские очистные сооружения

1. Назначение.
Водоочистное оборудование предназначено для очистки городских сточных вод (смесь бытовых и производственных стоков объектов коммунального хозяйства) до нормативов сброса в водоем рыбо-хозяйственного назначения.

2.Область применения.
Производительность очистных сооружений составляет от 2500 до 10000 куб.м/сут, что эквивалентно расходу сточных вод от города (поселка) с населением от 12 до 45 тысяч человек.

Расчетный состав и концентрация загрязняющих веществ в исходной воде:

• ХПК – до 300 – 350 мг/л
• БПКполн – до 250 -300 мг/л
• Взвешенные вещества – 200 -250 мг/л
• Азот общий – до 25мг/л
• Азот аммонийный – до 15мг/л
• Фосфаты – до 6 мг/л
• Нефтепродукты – до 5мг/л
• ПАВ – до 10мг/л

Нормативное качество очистки:

• БПКполн – до 3,0 мг/л
• Взвешенные вещества – до 3,0 мг/л
• Азот аммонийный – до 0,39 мг/л
• Азот нитритов – до 0,02 мг/л
• Азот нитратов – до 9,1 мг/л
• Фосфаты – до 0,2 мг/л
• Нефтепродукты – до 0,05 мг/л
• ПАВ – до 0,1мг/л

3. Состав очистных сооружений.

В состав технологической схемы очистки сточных вод входит четыре основных блока:

• блок механической очистки – для удаления крупных отбросов и песка;
• блок полной биологической очистки – для удаления основной части органических загрязнений и соединений азота;
• блок глубокой доочистки и обеззараживания;
• блок обработки осадков.

Механическая очистка сточных вод.

Для удаления грубодисперсных примесей используются механические процеживатели, обеспечивающие эффективное удаление загрязнений с размером более 2 мм. Удаление песка осуществляется на песколовках.
Удаление отбросов и песка полностью механизировано.

Биологическая очистка.

На стадии биологической очистки применяются аэротенки нитри-денитрификаторы, что обеспечивает параллельное удаление органических веществ и соединений азота.
Нитри-денитрификация необходима для обеспечения нормативов на сброс по соединениям азота, в частности, его окисленным формам (нитритам и нитратам).
Принцип работы такой схемы основан на рециркуляции части иловой смеси между аэробной и аноксичными зонами. При этом окисление органического субстрата, окисление и восстановление соединений азота происходит не последовательно (как в традиционных схемах), а циклически, небольшими порциями. В результате процессы нитри-денитрификации протекают практически одновременно, что позволяет удалять соединения азота без использования дополнительного источника органического субстрата.

Эта схема реализуется в аэротенках с организацией аноксичных и аэробных зон и с рециркуляцией иловой смеси между ними. Рециркуляция иловой смеси осуществляется из аэробной зоны в зону денитрификации эрлифтами.
В аноксичной зоне аэротенка нитри-денитрификатора предусмотрено механическое (погружными мешалками) перемешивание иловой смеси.

На рис.1 представлена принципиальная схема аэротенка нитри-денитрификатора, когда возврат иловой смеси из аэробной зоны в аноксичную осуществляется под гидростатическим давлением по самотечному каналу, подача иловой смеси из конца аноксичной зоны в начало аэробной производится эрлифтами или погружными насосами.

Исходная сточная вода и возвратный ил из вторичных отстойников подаются в зону дефосфатации (бескислородную), где происходит гидролиз высокомолекулярных органических загрязнений и аммонификация азотсодержащих органических соединений в отсутствии какого-либо кислорода.

Принципиальная схема аэротенка нитри-денитрификатора с зоной дефосфатации
I – зона дефосфатации; II – зона денитрификации; III – зона нитрификации, IV- зона отстаивания
1- сточная вода;

2- возвратный ил;

3-воздух;

4- эрлифт;

5- загрузка;

6- иловая смесь;

7- канал циркуляционной иловой смеси,

8- очищенная вода.

Далее иловая смесь поступает в аноксичную зону аэротенка, где также происходит изъятие и деструкция органических загрязнений, аммонификация азотсодержащих органических загрязнений факультативными микроорганизмами активного ила в присутствии связанного кислорода (кислорода нитритов и нитратов, образующихся на последующей стадии очистки) с одновременной денитрификацией. Далее иловая смесь направляется в аэробную зону аэротенка, где происходит окончательное окисление органических веществ и нитрификация азота аммонийного с образованием нитритов и нитратов.

Процессы, протекающие в этой зоне, обуславливают необходимость интенсивной аэрации очищаемых сточных вод.
Часть иловой смеси из аэробной зоны поступает во вторичные отстойники, а другая – вновь возвращается в аноксичную зону аэротенка для денитрификации окисленных форм азота.
Эта схема в отличие от традиционных позволяет наряду с эффективным удалением соединений азота повысить эффективность изъятия соединений фосфора. За счет оптимального чередования аэробных и анаэробных условий при рециркуляции способность активного ила аккумулировать соединения фосфора возрастает в 5 -6 раз. Соответственно возрастает и эффективность его удаления с избыточным илом.
Однако в случае повышенного содержания фосфатов в исходной воде, для удаления фосфатов до величины ниже 0,5-1,0 мг/л, потребуется проведение обработки очищенной воды железо- или алюминий содержащим (например, оксихлорид алюминием) реагентом. Ввод реагента наиболее целесообразно производить перед сооружениями доочистки.

Осветленная во вторичных отстойниках сточная вода направляется на доочистку, затем на обеззараживание и далее в водоем.
Принципиальный вид комбинированного сооружения – аэротенка нитри-денитрификатора представлен на рис. 2.

Сооружения доочистки.

БИОСОРБЕР – установка для глубокой доочистки сточных вод. Более подробно описание и общие виды установок.

БИОСОРБЕР – см. в предыдущем разделе.
Применение биосорбера позволяет получить воду, очищенную до норм ПДК рыбохозяйственного водоема.
Высокое качество очистки воды на биосорберах позволяет использовать для обеззараживания стоков УФ установки.

Сооружения по обработке осадков.

Учитывая значительный объем осадков образующихся в процессе очистки стоков (до 1200 куб.м/сут), для уменьшения их объема необходимо использовать сооружения обеспечивающие их стабилизацию, уплотнение и механическое обезвоживание.
Для аэробной стабилизации осадков используются сооружения аналогичные аэротенкам со встроенным илоуплотнителем. Подобное технологическое решение позволяет исключить последующее загнивание образующихся осадков, а так же приблизительно в два раза уменьшить их объем.

Дальнейшее уменьшение объема происходит на ступени механического обезвоживания, предусматривающее предварительное сгущение осадков, их реагентную обработку, а затем обезвоживание на фильтр-прессах. Объем обезвоженного осадка для станции производительностью 7000 куб.м/сут составит приблизительно 5-10 куб.м/сут.
Стабилизированный и обезвоженный осадок направляется на хранение на иловых площадках. Площадь иловых площадок в этом случае составит приблизительно 2000 кв.м (производительность очистных сооружений 7000 куб.м/сут).

4.Конструктивное оформление очистных сооружений.

Конструктивно очистные сооружения механической и полной биологической очистки выполнены в виде комбинированных сооружений на базе нефтяных резервуаров диаметром 22 и высотой 11 м, закрытых сверху крышей и оборудованных системами вентиляции, внутреннего освещения и отопления (расход теплоносителя минимален, поскольку основной объем сооружения занимает исходная вода, имеющая температуру в пределах не ниже 12-16 град.).
Производительность одного подобного сооружения – 2500 куб.м/сут.
Аналогично выполнен аэробный стабилизатор со встроенным илоуплотнителем. Диаметр аэробного стабилизатора – 16 м для станций производительностью до 7,5 тыс куб.м/сут и 22 м – для станции производительностью 10 тыс. куб.м/сут.

Для размещения ступени доочистки – на базе установок БИОСОРБЕР БСД 0,6, установок обеззараживания очищенных стоков, воздуходувной станции, лаборатории, бытовых и подсобных помещений требуется здание шириной 18 м, высотой 12 м и длинной для станции производительностью 2500 кубм/сут – 12 м, 5000 куб.м/сут – 18, 7500 – 24 и 10000 куб,м/сут – 30 м.

Спецификация зданий и сооружений:

1. комбинированные сооружения – аэротенки нитри-денитрификаторы диаметром 22м – 4 шт.;
2. производственно- бытовое здание 18х30 м с блоком доочистки, воздуходувной станцией, лабораторией и бытовыми помещениями;
3. комбинированное сооружение аэробный стабилизатор со встроенным илоуплотнителем диаметром 22м – 1 шт.;
4. галерея шириной 12 м;
5. иловые площадки 5 тыс. кв.м.

www.vodgeo.ru

Строительный термин

Предприятие унитарное — коммерческая организация, не наделенная правом собственности на закрепленное за ней собственником имущество. Имущество унитарного предприятия является неделимым и не может быть распределено по вкладам (долям, паям), в том числе между работниками предприятия. Устав унитарного предприятия должен содержать помимо сведений, указанных в пункте 2 статьи 52 Федерального закона от 30 ноября 1994 года № 51-ФЗ «Гражданский кодекс Российской Федерации. Часть 1», сведения о предмете и целях деятельности предприятия, а также о размере уставного фонда предприятия, порядке и источниках его формирования. В форме унитарных предприятий могут быть созданы только государственные и муниципальные предприятия. Фирменное наименование унитарного предприятия должно содержать указание на собственника имущества.

Ливневые очистные сооружения ЛОС ВЕКСА, Очистка стоков ливневой канализации

Видео – процесс изготовления ЛОС Векса

Ливневые очистные сооружения Векса из армированного стеклопластика предназначены для очистки поверхностных сточных вод, образующейся во время дождей, таяния снега, полива дорог от нефтепродуктов и взвешенных веществ.

Их применяют в комплексах ливнёвки промышленных площадок, торговых центров и АЗС, а также с районов жилой застройки, со складов, мостовых переходов и автодорог. Также находят применение при отведении производственных стоков, процесс очистки которых подразумевает отстаивание и фильтрацию на сорбирующих материалах, таких как активированный уголь.

Технология очистки более сложных сточных вод, таких как шахтные, карьерные, подтоварные и пр. будет включать в себя дополнительные методы, такие как предварительная реагентная обработка стоков коагулянтами и флокулянтами.

Очищенные стоки, прошедшие через очистные сооружения, отводятся (самотеком или в напорном режиме) в городскую канализацию, а также на рельеф или в водоем.

По показателям очистки сооружения Векса отвечают всем требованиям и нормам ПДК, которые предъявляют владельцы сетей канализации, водоканалы и природоохранные организации.

Загрязнитель	Взвешенные в-ва	Нефтепродукты?	БПК5
	мг/л	мг/л	мгO2/л
На входе, до	1300	110	30
Векса на выходе	5	0,3	2
Векса-М на выходе	3	0,05	2

Конструкция ЛОС

Исходя из требований проекта ливнёвки, концентраций загрязнений и требуемых показателей очистки поверхностных вод, состав комплекса водоочистных сооружений содержит следующие блоки и элементы:

Конструктивно очистные сооружения ливневых стоков представляют собой горизонтальную цилиндрическую ёмкость, разделенную внутри перегородками на отдельные блоки. Остальные блоки являются вертикальными или горизонтальными емкостными сооружениями, имеющими в своем составе перегородки, насосное оборудование, трубопроводы с запорной арматурой и лестницами для обслуживания. Технические колодцы оборудованы стеклопластиковыми, либо чугунными люками.

Принцип работы

В очистных Векса применяется классический принцип очистки, заключающийся в поэтапном прохождении поверхностных вод через четыре отсека:

01 Пескоуловитель

Отвечает за осаждение крупнодисперсных минеральных и органических загрязнений, мусора, а также всплытие пленочных нефтепродуктов.

02 Тонкослойный блок

Разделяет поток воды по многочисленным наклонным пластинам, в ярусах которых происходит укрупнение и всплытие капель нефтепродуктов, а также сползание и удаление взвешенных веществ в виде осадка по противоточной схеме. Тонкослойный блок занимает площадь в 8 раз меньший, чем при традиционном отстаивании.

03 Коалесцентный фильтр

При прохождении через него поверхностных вод происходит дальнейшее укрупнение капельных нефтепродуктов, ускоряющее их всплытие. Применение каолесцентного фильтра увеличивает продолжительность времени работы сорбционного блока за счет снижения на него нагрузки.

04 Сорбционный фильтр

Применяемый здесь кассетный фильтр многослойный и состоит из полимерных сорбентов и активированных углей. В слое загрузки происходит очистка воды за счет сорбции эмульгированных и растворенных нефтепродуктов до требуемых значений для сброса в водоем рыбохозяйственного назначения первой категории водопользования.

Канализационные очистные сооружения: вопросы эксплуатации, экономики, реконструкции

Производственное предприятие, качество сточных вод которого не удовлетворяет нормативам на сброс, обязано иметь в своем составе локальные сооружения очистки сточных вод, которые должны обеспечивать требуемое качество очищенной воды по утвержденным параметрам. Причем в зависимости от того, как утилизируется вода после очистки (сброс в городскую канализационную сеть, сброс в естественные водоемы, повторное использование на предприятии), количественные показатели этих параметров могут существенно варьироваться.

Штатная работа очистных сооружений и обеспечение требуемых качественных показателей очистки воды (согласно заложенным в проекте) — это зона ответственности службы эксплуатации очистных сооружений, в которой, как правило, есть инженер-технолог. Контроль требуемых качественных показателей, взаимодействие с природоохранными государственными контролирующими органами, экологические платежи и штрафы — зона ответственности инженера-эколога предприятия.

ВАЖНОСТЬ РЕКОНСТРУКЦИИ ИЛИ СТРОИТЕЛЬСТВА ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ НА ПРЕДПРИЯТИИ

До недавнего времени вопросы качества очистки воды на локальных сооружениях[1], с точки зрения руководства предприятия, не требовали постоянного пристального внимания. Выстроенная в свое время схема ответственности («руководство предприятия — инженер-эколог — инженер-технолог — служба эксплуатации») функционировала в плановом режиме, экологические платежи и незначительные по меркам бюджета предприятия экологические штрафы выплачивались, осадок вывозился и т.д. Но с тех пор (прошло уже 20–30 лет), как очистные сооружения были запроектированы на качественные нормативы опять же 20–30-летней давности, изменилось многое:

• с развитием производства существенно изменились количественные и качественные характеристики сточных вод предприятия, поступающих на очистку;

• требования к качеству очищенной воды по многим показателям были серьезно скорректированы;

• контроль со стороны природоохранных структур и размеры штрафных санкций выросли в разы вплоть до угрозы приостановки деятельности или закрытия предприятия.

Следует отметить важность и значимость для владельца (руководителя) предприятия следующих моментов:

• экологический имидж предприятия: на фоне четкого обозначения государственных приоритетов в области экологии вообще и внимания к использованию водных ресурсов в частности экологическая визитная карточка предприятия может играть определяющую роль в его развитии, привлечении инвестиций и др.;

• существенное увеличение расходов на эксплуатацию существующих устаревших очистных сооружений: рост стоимости энергопотребления, резкий рост экологических штрафов вследствие невозможности обеспечить на существующих очистных сооружениях требуемое качество очистки воды, рост стоимости утилизации осадков;

• дефицит и дороговизна площадей для наращивания мощностей очистных сооружений, что неизбежно при развитии/модернизации производства;

• непривлекательный внешний вид традиционных канализационных очистных сооружений, специфические запахи (отсюда существующие требования к большим размерам санитарно-защитной зоны). Такие очистные сооружения остаются «пятном» на фоне изменившегося в последние годы внешнего вида многих современных предприятий. Вопросы техноэстетики играют не последнюю роль для работников предприятия, влияют на настроение людей и их отношение к организации, в которой они проводят немалую часть времени.

Решение всех этих вопросов заключается в разработке программы четких и конкретных предложений по выводу системы очистки сточных вод предприятия на современный качественный уровень. Тезисно такую программу можно описать следующим образом:

• проведение независимого технического и технологического обследования существующих канализационных очистных сооружений предприятия с целью проанализировать и оценить их текущее техническое состояние, технологическую эффективность их работы, выявить проблемы и определить причины несоответствия параметров, заложенных в проекте, и реальных данных и разработать мероприятия по достижению требуемой эффективности работы действующих сооружений;

• осуществление собственными силами на основании выводов и рекомендаций оптимизационных мероприятий по отладке работы существующих очистных сооружений, что позволит достичь эффективности их работы, близкой к максимально возможной;

• если эти меры не приводят к результату, удовлетворяющему требованиям сегодняшнего (и завтрашнего) дня (а зачастую это так и есть, и причины тому — устаревшее оборудование, устаревшая технологическая схема, предел проектной мощности, устаревшее конструктивное исполнение и др.), необходимо предложить владельцу (руководству) предприятия принципиально рассмотреть (и заложить в перспективный бюджет предприятия) вопрос о реконструкции/строительстве канализационных очистных сооружений предприятия.

Реконструкция (или новое строительство) — долгий процесс, требующий серьезного финансирования. Даже после принятия положительного принципиального решения по данному вопросу на время реализации процесса реконструкции нужно обеспечить максимально эффективную работу очистных сооружений, поэтому вышеизложенные мероприятия в любом случае необходимы и заведомо экономически оправданы.

В разработке предложений по реконструкции (или строительству новых) канализационных очистных сооружений инициатива и ведущая роль должна, на наш взгляд, принадлежать инженеру-экологу, инженеру-технологу и руководителю службы эксплуатации. И здесь самое важное — выбор технологической схемы очистки сточных вод и на ее основе — технологическое, техническое и конструктивное проектирование современных очистных сооружений с учетом всех значимых факторов, а именно:

• величина капитальных затрат;

• величина будущих эксплуатационных расходов;

• увеличение производительности сооружений без дополнительных площадей застройки;

• вопросы утилизации (коммерческого использования) осадка;

• вопросы повторного использования очищенной воды на предприятии;

• вопросы уменьшения размеров санитарно-защитной зоны;

• техноэстетика и привлекательный дизайн очистных сооружений.

Следует особо подчеркнуть, что при оценке капитальных затрат на реконструкцию и будущих эксплуатационных расходов первичен выбор технологии, технологической схемы и инжиниринговых решений. Современные технологии биологической очистки сточных вод[2], реализованные и получающие в последние годы все большее признание у служб эксплуатации, позволяют значительно выигрывать в экономических результатах.

К СВЕДЕНИЮ

Современные технологии очистки сточных вод отвечают основным требованиям, предъявляемым к очистным сооружениям:

• стабильное обеспечение требуемого качества очищенных вод;

• уменьшение объемов и, соответственно, площадей, отводимых под очистные сооружения;

• минимизация количества осадков сточных вод;

• сокращение энергозатрат;

• решение проблемы неприятных запахов;

• современные решения техноэстетики.

Одной из таких современных технологий является технология FBAS (биомасса, прикрепленная на фиксированной загрузке). Остановимся подробнее на описании этой технологии, в т.ч. ее преимуществ по сравнению с традиционной технологией ASP («аэротенк + вторичный отстойник»), примерах конструктивной реализации очистных сооружений, работающих по технологии FBAS.

ТЕХНОЛОГИЯ FBAS

При реализации на промышленных сооружениях технологий удаления биогенных элементов объем аэротенков должен быть в 1,7–2,5 раза больше объема аэротенков при использовании старых технологий, направленных только на окисление органических соединений. Это объясняется тем, что для удаления помимо органических веществ соединений азота и фосфора в аэротенке должны быть созданы условия для культивирования и поддержания необходимых условий для микроорганизмов, реализующих процессы окисления аммонийного азота до нитритов и затем нитратов, восстановления окисленных форм азота (нитритов и нитратов) до газообразного азота, и (в схемах биологического удаления фосфора) фосфораккумулирующих микроорганизмов, отвечающих за удаление из системы фосфора.

На рис. 1 и 2 приведены схемы аэротенков, работающих по технологии окисления только органических соединений и по технологии окисления органических веществ, биологического удаления азота (нитриденитрификации) и химического осаждения фосфора (ПО — первичный отстойник, ВО — вторичный отстойник).

 

При планировании сооружений, реализующих технологии удаления биогенных элементов, объем зоны денитрификации рассчитывают на основе скорости денитрификации и количества нитритов, которое необходимо восстановить для достижения требуемого качества очистки. Расчет объема зоны нитрификации рассчитывают исходя из необходимости обеспечения в аэротенке определенного значения аэробного возраста активного ила.

Аэробный возраст активного ила (В_аэр) представляет собой отношение количества биомассы, находящейся в аэробной зоне, где реализуются процессы нитрификации, к количеству активного ила, отводимого из системы:

В_аэр = (Х_аэр × V_аэр) / (Q_ИАИ × Х_ИАИ),

где Х_аэр — доза активного ила в аэробной зоне аэротенка;

V_аэр — объем аэробной зоны аэротенка;

Q_ИАИ — расход избыточного активного ила;

Х_ИАИ — доза избыточного активного ила.

При проектировании сооружений минимальный аэробный возраст активного ила рассчитывается с учетом качественных характеристик поступающих на биологическую очистку сточных вод, температуры в аэробной зоне аэротенка и требований по аммонийному азоту и азоту нитритов в очищенной воде. Расчетный минимальный возраст активного ила при этом в несколько раз больше, чем возраст активного ила, необходимый для реализации процессов только окисления органических соединений, что ведет к соответствующему увеличению объема аэробной зоны аэротенка.

Необходимо отметить, что при эксплуатации даже корректно спроектированного сооружения поддержание требуемого аэробного возраста активного ила не всегда является выполнимой задачей. При залповом сбросе на очистные сооружения высококонцентрированных сточных вод наблюдается повышенный прирост активного ила. Для предотвращения повышенного выноса взвешенных веществ из вторичных отстойников службы эксплуатации вынуждены увеличивать расход избыточного активного ила. При этом, как видно из вышеприведенной формулы, происходит резкое снижение значения аэробного возраста активного ила (так называемый «срыв аэробного возраста активного ила»), что приводит к вымыванию из системы нитрифицирующих микроорганизмов и, как следствие, к срыву процесса нитрификации. Восстановление требуемого аэробного возраста активного ила и качества очищенной воды по аммонийному азоту и азоту нитритов занимает минимум 2–3 недели. То есть основной проблемой реализации процесса нитриденитрификации на сооружениях, работающих по технологии «аэротенк + вторичный отстойник», является обеспечение минимального для нитрифицирующих микроорганизмов значения аэробного возраста активного ила. Обезопасить себя от возникновения ситуации срыва аэробного возраста активного ила службам эксплуатации не представляется возможным.

Данная проблема решается при использовании загрузки, на которой культивируется биомасса. В этом случае микроорганизмы, участвующие в процессах нитрификации, прикрепляются к загрузке, находящейся в аэротенке, и повышенный их прирост в связи с залповым поступлением высококонцентрированных сточных вод не ведет к срыву аэробного возраста активного ила и концентрация аммонийного азота и азота нитритов в очищенной воде стабильно поддерживается на заданном уровне.

Реализация технологии FBAS позволяет увеличить количество биомассы в 3–5 раз по сравнению с технологией ASP, при которой биомасса (активный ил) находится во взвешенном состоянии; увеличение концентрации биомассы в аэротенке ведет к существенным увеличениям объемов вторичных отстойников. Доза активного ила 2,0–3,5 г/л рассчитывается из оптимума суммарного объема аэротенков и вторичных отстойников. В технологии FBAS данной проблемы не существует, что позволяет поддерживать количество биомассы по сухому весу до 10–16 г/л.

НА ЗАМЕТКУ

Реализация технологии FBAS позволяет отказаться от вторичных отстойников и уменьшить объемы аэротенков в 3–5 раз.

Применение технологии FBAS в реакторах-вытеснителях, какими является основная часть аэротенков, эксплуатируемых в России, позволяет в каждой зоне аэротенка культивировать сообщество микроорганизмов, оптимальное для сточной воды, находящейся в данной точке. То есть сообщество микроорганизмов на загрузке в аноксидной зоне, реализующих процесс денитрификации, отличается от сообщества микроорганизмов, выросших на загрузке в аэробной зоне и реализующих процесс нитрификации. При этом в начале, середине и конце аэробной зоны сообщества микроорганизмов также различаются. Это относится и к зоне денитрификации. Распределение микроорганизмов в соответствии с качеством сточной воды по длине сооружения (рис. 3) приводит к существенному увеличению окислительной мощности сооружения в целом и, как следствие, к снижению объемов сооружения и повышению стабильности и качества очистки.

FBAS-технология использует как синтетическую стационарную загрузку, так и частично корни растений (рис. 4), которые, с одной стороны, являются натуральной стационарной загрузкой, а с другой — используют органические соединения, а также соединения азота и фосфора в качестве питательных веществ. Это позволяет еще больше интенсифицировать биохимические процессы очистки.

Резюмируем преимущества технологического решения FBAS перед традиционной технологией ASP, изложенные выше:

• высокая устойчивость к резким изменениям параметров поступающих сточных вод;

• значительное уменьшение объема очистных сооружений и, соответственно, площади застройки, что сокращает капитальные затраты на реконструкцию/строительство;

• сокращение эксплуатационных расходов (энергозатраты и затраты на утилизацию меньшего количества образующегося осадка) благодаря высокой дозе и возрасту активного ила;

• возможность конструктивной реализации очистных сооружений в виде компактного закрытого комплекса, что решает проблему неприятных запахов.

На рис. 5 представлены экономические данные сравнения очистных сооружений, работающих по технологии FBAS и традиционной технологии ASP.

Помимо технологических преимуществ подчеркнем важность привлекательного внешнего вида комплекса очистных сооружений, который органично вписывается в общий технодизайн территории современного предприятия. Конструктивная реализация очистных сооружений по FBAS-технологии меняет сложившееся представление об их внешнем виде. Своеобразный «ботанический сад» (рис. 6) может стать экологической визитной карточкой предприятия.

В компактном едином закрытом комплексе располагаются все основные технические и технологические компоненты комплекса очистных сооружений:

• помещение механической очистки;

• контейнеры для вывоза осадка;

• помещение воздуходувок;

• комната управления, компьютер с оригинальным программным обеспечением для мониторинга и управления процессом очистки;

• помещение для оборудования микрофильтрации;

• илонакопитель и оборудование для обезвоживания осадка;

• помещение «парника», где расположена последовательность биореакторов.

Такое техноэстетическое исполнение, помимо привлекательного внешнего вида «ботанического сада», в разы уменьшает площадь санитарно-защитной зоны и прекрасно вписывается как в городской пейзаж, так и в пейзаж промышленной застройки. Примеры реализованных объектов приведены на рис. 7.

Таким образом, современные технологии очистки сточных вод и реализуемые на их основе канализационные очистные сооружения на промышленном предприятии должны соответствовать следующим критериям: стабильное обеспечение требуемого качества очищенной воды и привлекательность внешнего конструктивного исполнения.

ВЫВОДЫ

На основании всего вышесказанного можно сделать следующие выводы:

1. Эксплуатация устаревших сооружений очистки сточных вод сопровождается большими эксплуатационными затратами и не удовлетворяет современным требованиям к качеству очищенной воды. Кроме того, такие сооружения не позволяют повторно использовать данный ресурс.

2. Выбор современной технологической схемы очистки сточных вод является первичным и основным вопросом при принятии решения об инвестициях в реконструкцию/строительство канализационных очистных сооружений.

3. По сравнению с традиционным технологическим решением внедрение современных технологий дает ощутимую экономию как капитальных, так и последующих эксплуатационных затрат.

4. Время возврата инвестиций в реконструкцию/строительство канализационных очистных сооружений напрямую зависит от выбора современной энергоэффективной технологии, обеспечивающей заданное качество очищенной воды, и экономически грамотной последующей эксплуатации.

5. Современные очистные сооружения, обеспечивающие требуемое качество очистки сточных вод и имеющие привлекательное внешнее исполнение, могут стать экологической визитной карточкой предприятия.

---

[1] О контроле за качеством сточных вод см.: О.А. Ситникова. Производственный контроль за объемом и качеством сточных вод, поступающих в городскую канализационную сеть // Справочник эколога. 2013. № 3. С. 12–18.

[2] О внедрении биологических технологий очистки сточных вод см.: Н.Ю. Большаков. Математическое моделирование и внедрение эффективных биотехнологий очистки сточных вод от азота и фосфора на действующих очистных сооружениях канализации // Справочник эколога. 2013. № 7. С. 81–89.

С.В. Харькин, директор компании «Архитектура Водных Технологий» (г. Москва)

виды, устройство, принцип работы и схемы

Содержание статьи:

Современный человек для собственных нужд использует большое количество воды. В процессе ее применения жидкость подвергается серьезным загрязнениям, становится угрозой для окружающей среды и людей. Поэтому перед ее выведением в природные условия необходимо проводить тщательную обработку. Одним из этапов этого процесса является биологическая очистка.

Понятие биологической очистки

Биологические очистные сооружения удаляют из воды до 99% примесей

Это комплекс проводимых работ, которые направлены на удаление из воды загрязнений (в основном органических) с помощью бактерий. Канализационные стоки, исходящие из домов, наполнены органикой в виде жиров, сульфатов, тканей разного вида, углеводов и прочих.

Попадая в канализационную систему, стоки подвергаются процессу разъедания бактериями. Окончательным продуктом выступают углекислый газ и активный ил, который оседает на дно канализационного колодца. Его можно впоследствии использовать в качестве органической добавки в грунт, делая его богатым полезными для растений веществами. Ил скапливается на дне резервуаров несколько лет, поэтому, заполняя собой емкости, он уменьшает объем канализационного колодца. Поэтому от иловых отложений стенки сооружений нужно очищать.

Схема биологической очистки

Есть два варианта использования бактерий: самостоятельный процесс и с применением мероприятий, которые основаны на механических, физико-химических и дезинфицирующих операциях.

Первый вариант – это засыпка внутрь канализационных колодцев сухих бактерий, которые в воде оживают, начинают размножаться и поедать органику. Такие препараты продаются в виде таблеток, порошков и гранул.

Второй вариант – комплекс биологических очистных сооружений, в состав которого входят разные виды оборудования.

1. Механическая очистка предваряет процесс биологического воздействия. На этом этапе канализационные стоки подвергаются механическому разделению загрязненной воды на жидкость и примеси разной фракции. Для этого используются сетки, сита, фильтры, отстойники, песколовки и прочие приборы. Обычно их устанавливают последовательно. На этом этапе вода очищается до 40%.
2. Физико-химическая очистка применяется для удаления из воды растворенных примесей. На этом этапе используют такие технологии как флотация, электролиз, сорбция, нейтрализация и прочие. Во многих из них используют химические реагенты.
3. Дезинфекция канализационных стоков – завершающий этап. Чаще для этого используют ультрафиолетовое облучение, с помощью которого убивают вредоносные бактерии, вирусы и другие микроорганизмы. Раньше для этого использовали хлор, который сегодня в современных очистительных установках не применяется.

В канализационных системах частных домов дезинфекцию ультрафиолетом используют редко. Хотя современные септики дорогого класса в себе такие отсеки несут. Стандартные септические канализационные сети – это три варианта биологической очистки:

• аэротенки, в которых используется активный ил, богатый бактериями, пожирающими органику;
• биофильтры;
• анаэробное брожение, которое носит название метантенки.

Первые считаются наиболее эффективными. Принцип работы таких биологических очистных сооружений сточных вод основан на конструкции оборудования. Чисто конструктивно это несколько емкостей, объединенных в одно устройство. В одном происходит осаждение нерастворенных частиц – происходит осветление воды. Во втором стоки подвергаются воздействию активным илом. Здесь происходит биологическая очистка. В третий стоки вместе с илом подаются с помощью насоса, где происходит осаждение иловых масс. Они впоследствии самотеком попадают обратно во второй отсек.

В некоторых септиках есть четвертый отсек, где происходит очистка воды с помощью кислорода, потому что некоторый вид бактерий может жить только при его наличии. Такое оборудование снабжается компрессорами.

Биофильтры популярны среди дачников, потому что они рассчитаны на очистку небольшого количества канализационных стоков. По сути, это емкость, в которую загружают бактерии. Производители предлагают две разновидности биофильтров:

• капельные;
• двухступенчатые.

Первые от вторых отличаются лишь пониженной скоростью очистки. По качеству две технологии одинаковы.

Метантенки – это железобетонная емкость с плавающей крышкой, которая может приподниматься под давлением выделяющегося газа-метана. Последний – продукт жизнедеятельности бактерий. Канализационные стоки внутри емкости подогреваются с помощью водяных или паровых радиаторов. Внутри расположена мешалка, которая все время вращается, перемешивая содержимое метантенка.

Внутри емкости отсутствует кислород. Именно такие условия позволяют выделить из органического месива жирные кислоты, которые всплывают на поверхность водной массы. Здесь они и превращаются с помощью бактерий в метан, углекислый газ и ил. Последний осаждается на дно тенка. Газы по специальным трубам в крышке оборудования выводятся за его пределы.

Биологические пруды

Биологические пруды для очистки сточных вод

Эту разновидность биологической очистки канализационных стоков используют, если стоит необходимость объединить в одну систему целый поселок или несколько больших домов. Существует три вида схем:

• В пруд подводят небольшую речку, воду которой смешивают с канализационными стоками. Происходит осаждение тяжелых нерастворенных частиц. Время очистки – минимум 15 дней. Обычно в таких прудах разводят рыб, которые увеличивают степень биологической очистки.
• Несколько прудов, в которые стоки попадают неразбавленными. Резервуары располагаются последовательно. Вода перемещается из одного пруда в другой. Таким образом снижается степень загрязнения воды. В таких водоемах часто разводят карпов.
• Доочистные водоемы. Это завершающий этап многоступенчатой очистки, не связанной с прудами и другими резервуарами такого типа.

В частном домостроении сложные технологические процессы практически не используются. Самый сложный из них – септик, работающий по принципу аэротенка. Это компактные устройства, энергозависимые, которые монтируются рядом с фундаментом дома. Есть простые модификации без использования электричества. В них биологические процессы очистки происходят с помощью бактерий, которые засыпаются прямо в септик. Первые в разы дороже вторых, но у них степень очистки очень высокая – до 99%.

Воду из таких очистных сооружений можно использовать для полива сада и огорода. Если установить дополнительные фильтрующие элементы, осветленную жидкость можно употреблять для бытовых нужд.