Проект очисних споруд

1. ОЦІНКА сьогодні пропонувати ТЕХНОЛОГІЧНОГО РІШЕННЯ
2. нітрифікація
3. Денітрифікація
4. видалення фосфору
5. ОЦІНКА коректного розрахунку ОБСЯГІВ СПОРУД
6. ОЦІНКА КОНСТРУКТИВНОГО ВИКОНАННЯ запропонованих технологічних РІШЕННЯ
7. ПІДБИВАЄМО ПІДСУМКИ

Наша сеть партнеров Banwar

Посилення контролю та відповідальності муніципальних і промислових підприємств за негативний вплив на навколишнє середовище диктує неминучість будівництва нових (або реконструкції наявних) очисних споруд, які забезпечили б необхідну якість очищених стічних вод. Як вибрати з безлічі техніко-комерційних пропозицій (далі - ТКП) найбільш оптимальне? Відповідь на це питання шукайте в статті.

Реалізація сучасних технологій очистки стічних вод від азоту і фосфору при реконструкції (будівництва нових) очисних споруд і подальша експлуатація таких очисних споруд пов'язані з двома основними проблемами:

1) недоліки проектних рішень: невірно розроблена технологічна схема для конкретних стічних вод, помилки в розрахунках споруд біологічного очищення стічних вод від азоту і фосфору, неоптимальний технічне (конструктивне) виконання;

2) неефективна експлуатація очисних споруд, особливо при запуску їх в роботу, а також при нештатних та аварійних ситуаціях.

При цьому відповідальними за наслідки як першої, так і другої проблеми є експлуатаційні служби очисних споруд.

Відзначимо, що в статті будуть розглянуті основні причини, що призводять до виникнення першої проблеми, і дані рекомендації щодо зниження ризиків її виникнення.

В даний час реалізація на міських і промислових очисних спорудах технології видалення азоту і фосфору є жорсткою необхідністю. Причому завдання підприємств полягає не в тому, щоб мати подібні споруди в принципі, а в тому, щоб побудовані (реконструйовані) очисні споруди забезпечували необхідну для даного підприємства якість очищеної води.

У цих умовах керівництву підприємства (муніципалітету) потрібно вибрати з усіх надійшли від різних компаній ТКП то рішення, яке гарантовано забезпечить заявлені якісні характеристики очищеної води. При цьому запропоновані рішення повинні бути ще й економічно доцільні. Це перший, найвідповідальніший і, мабуть, самий ризикований етап впровадження технології видалення біогенних елементів (при реконструкції вже діючих споруд або будівництво нових) для власників, керівників компаній або керівництва очисних споруд (підприємств).

Каналізаційні очисні споруди (далі - КОС) є частиною муніципального господарства (міські або селищні очисні споруди) або частиною підприємств, які вони обслуговують. Сучасні економічні та екологічні умови вимагають від очисних споруд досягнення заданих якісних показників виробленого ними продукту (очищена вода) при мінімізації експлуатаційних витрат. Окреслені завдання можуть бути вирішені тільки при комплексному підході до реконструкції очисних споруд.

Як замовнику з десятка пропозицій з різними технологічними, технічними та конструктивними рішеннями вибрати те єдине, яке буде стабільно забезпечувати заявлене якість очищеної води, при цьому наступні експлуатаційні витрати не перевищуватимуть витрати, зазначені в ТКП? Які основні помилки допускають підприємства (муніципалітети) при виборі оптимального пропозиції? Розглянемо детально процедуру прийняття рішення.

ОЦІНКА сьогодні пропонувати ТЕХНОЛОГІЧНОГО РІШЕННЯ

Тут мова піде про оцінку саме технологічного рішення, а не його технічної реалізації [1] . Тобто технологічні рішення первинні, і від правильності їх вибору і розрахунків залежить можливість досягнення необхідної якості очищеної води для конкретних стічних вод.

Для забезпечення якості очищеної води як на рівні ГДК для водойм рибогосподарського призначення, так і з дотриманням більш «м'яких» сучасних вимог законодавства до скидання необхідна реалізація в очисних спорудах процесів окислення органічних сполук, нітрифікації, денітрифікації та видалення фосфору (в даному випадку ми розглядаємо стічні води, для очищення яких необхідне використання біологічних методів [2] ).

При оцінці пропонованих рішень по реалізації технологій очищення стічних вод від азоту і фосфору необхідно звернути увагу, на які якісні показники стічних вод, що надходять на очисні споруди, були проведені розрахунки.

Розрахунок споруд біологічного очищення стічних вод повинен проводитися на мінімальні і максимальні температури стічних вод. Відповідно до п. 9.2.5.9 СП 32.13330.2012 «Каналізація. Зовнішні мережі та споруди. Актуалізована редакція СНиП 2.04.03-85 »(далі - СП 32.13330.2012) значення мінімальних і максимальних розрахункових температур повинні бути прийняті як середнє за два тижні мінімальних (максимальних) значень температур. Тобто розрахунок розмірів (обсягу) біологічного реактора (аеротенках) повинен бути проведений на мінімальну розрахункову температуру (середню за два тижні мінімальних значень температури стічних вод).

Якщо за розрахункову температуру були прийняті більш високі температури, що перевищують мінімальні розрахункові, то якість очищеної води при такому підході (в першу чергу, по амонійного азоту і азоту нітритів) не буде відповідати необхідній якості не тільки в період часу, коли реальна температура стічних вод буде нижчою від закладеної в розрахунок, але і в додатковий період часу після того, як температура підвищиться до розрахункової. Цей додатковий період часу дорівнює значенню аеробного віку активного мулу.

Наприклад, якщо період часу, протягом якого температура стічних вод буде нижча за температуру, яка у розрахунках ТКП, становить 30 діб, а розрахункове значення аеробного віку мулу - 20 діб, то період часу, коли концентрації амонійного азоту та азоту нітритів перевищуватимуть необхідні відповідні характеристики очищеної води, складе 50 діб навіть при коректних технологічних і технічних рішеннях.

Технологічні і технічні рішення повинні бути розраховані з урахуванням кількісного та якісного складу конкретних стічних вод (середньодобовий, максимальний добовий, максимальний місячний і максимальна годинна витрати стічних вод).

Необхідно також звернути увагу, на які значення якісних показників стічних вод, що надходять на очисні споруди, були проведені розрахунки (середні, мінімальні, абсолютно максимальні або максимальні з 85% -ної забезпеченістю). Якщо в якості розрахункових значень були обрані середні, очисні споруди не зможуть забезпечити необхідну якість очищення стічних вод в разі перевищення реальних концентрацій забруднюючих речовин в надходить воді над середніми значеннями. Проводити розрахунок на максимальні значення концентрацій, які можуть мати місце 1-2 рази на рік, - значить істотно (і необгрунтовано) збільшувати капітальні витрати.

НА ЗАМІТКУ

Наш досвід проектування і експлуатації очисних споруд, що працюють за технологіями видалення азоту і фосфору, дозволяє погодитися з рекомендаціями СП 32.13330.2012 про прийняття за розрахункове значення якісних показників стічних вод, що надходять на біологічне очищення, максимальних з 85% -ної забезпеченістю.

Схема реалізації біологічної очистки стічних вод при необхідності видалення азоту і фосфору повинна забезпечувати оптимальні умови протікання всіх біохімічних процесів, таких як окислення органічних сполук, нітрифікація, денітрифікація і видалення фосфору (хімічну, біологічну або біолого-хімічний).

нітрифікація

Процес нітрифікації складається з двох стадій:

Для реалізації процесу нітрифікації в ході очищення стічних вод необхідно забезпечити необхідні:

• час проведення обох стадій;
• значення аеробного віку активного мулу, яка повинна бути не нижче мінімального для конкретного типу стічних вод (для мінімальної розрахункової температури);
• кисневий режим (концентрація розчиненого кисню не повинна бути нижче 1,8-2,0 мг / л);
• значення рН, який мав би бути поза діапазону робочих значень (6,5-8,5);
• залишкову лужність, яка не повинна бути нижче 50 мг / л по CaCO3.

Денітрифікація

Денітрифікація являє собою процес зростання гетеротрофних мікроорганізмів при відсутності розчиненого кисню, коли нітрати використовуються як акцептор електрона:

Більшість гетеротрофних мікроорганізмів в спорудах біологічної очистки стічних вод можуть використовувати як розчинений кисень, так і зв'язаний кисень нітратів. У зв'язку з тим, що в ході процесу денітрифікації частина органічних сполук окислюється зв'язаним киснем нітратів, необхідну кількість розчиненого кисню на окислення решти органічних сполук, що надходять зі стічними водами, істотно знижується. Це веде до зменшення кількості повітря, що подається в аеротенки, і, як наслідок, до зниження енерговитрат на аерацію. Таким чином, необхідний на окислення органічних сполук витрата повітря зменшується за рахунок того, що частина органічних сполук окислюється зв'язаним киснем нітратів в зоні денітрифікації. Залежно від складу стічних вод економія електроенергії на аерацію в аеротенках складає 25-45% при впровадженні процесу денітрифікації.

ДО ВІДОМА

Реалізація процесів нитри-денітрифікації, крім досягнення необхідної якості очищених вод за формами азоту, є одним з найбільш ефективних методів скорочення експлуатаційних витрат КОС.

видалення фосфору

Сучасні вимоги до якості очищених вод по фосфору неминуче ведуть до необхідності впровадження технологій видалення фосфору із стічних вод. Існує два основні методи, реалізація яких дозволяє досягати вмісту фосфору фосфатів в очищених стічних водах на рівні 0,2 мг / л, - хімічний і біологічний.

ДО РЕЧІ

Для досягнення стабільної якості очищеної води по Р-РО4 на рівні 0,15 мг / л і нижче ми рекомендуємо використовувати хімічний або біолого-хімічний метод [3] .

Хімічне видалення фосфору із стічних вод засноване на взаємодії фосфатів, що містяться в стічних водах, і солей алюмінію або заліза, які додають в стічні води в вигляді реагентів. В результаті утворюються солі фосфорної кислоти, які випадають в осад і виводяться з системи.

При реалізації технології хімічного видалення фосфору важливими моментами є як вибір точки введення реагенту, так і вибір самого реагенту. У кожному окремому випадку необхідно відштовхуватися від мінімізації як експлуатаційних, так і капітальних витрат.

Вибір точки введення реагенту впливає на ефективність видалення 1 мг фосфору на 1 мг реагенту, тобто на кількість реагенту, необхідного для досягнення необхідної якості очищеної води по фосфору. При цьому ефективність різних реагентів варіативна.

З іншого боку, виключення додаткових споруд для механічного видалення осаду, який утворюється внаслідок взаємодії реагентів і фосфору, що міститься в стічних водах, і введення реагентів в суміш мулу або зворотний активний мул ведуть до збільшення зольності активного мулу і, як наслідок, до збільшення обсягів аноксидних і особливо аеробних зон аеротенків (через збільшення приросту активного мулу для забезпечення необхідного значення аеробного віку активного мулу слід збільшувати обсяги аеробних зон).

Таким чином, оптимально вибрані схема хімічного видалення фосфору і тип реагенту для конкретних стічних вод дозволяють стабільно забезпечувати необхідну якість очищених стічних вод по фосфору при мінімальних капітальних і експлуатаційних витратах.

На малюнку 1 наведені деякі основні і найбільш поширені на сьогоднішній день технологічні схеми видалення азоту і фосфору із стічних вод.

Вибір конкретної схеми видалення сполук азоту та фосфору із стічних вод для реалізації в промислових аеротенках залежить, в першу чергу, від якісного складу вступників на біологічну очистку стічних вод і вимог до якості очищеної води.

Останнім часом, коли теорія біологічної та хімічної видалення фосфору знайшла своє відображення в реальних ТКП, для багатьох замовників стало неприємним сюрпризом кількість реагентів, необхідну для хімічного видалення фосфору. Керуючись прагненням до мінімізації експлуатаційних витрат, замовник при порівнянні різних ТКП надає ключове значення кількості таких реагентів. До чого призводить такий підхід? Природно, в ТКП з'являється те, що замовник хоче побачити, - зменшення необхідної кількості реагентів.

Однак необхідно розуміти, що кількість реагентів розраховується тільки на підставі рівнянь хімічних реакцій. Якщо в ТКП зазначено, що фосфор видаляється з використанням хімічного методу, то кількість реагентів не залежить від технології біологічної очистки, а залежить тільки від концентрації фосфору в надходить стічної воді, необхідної якості очищеної води по фосфору і точки введення реагентів. Перші дві позиції однакові незалежно від пропонованої в ТКП технології біологічного очищення стічних вод. Максимальна різниця в кількості реагентів в залежності від точки їх подачі становить 2,5 рази [1].

В даний час спостерігається наступна тенденція: в ТКП заявляється реалізація біологічного методу видалення фосфору, при цьому з запропонованої технологічної схеми очевидно, що ні про яке біологічному видаленні фосфору мови взагалі йти не може. Отже, якщо в ТКП написано про реалізацію технології біологічного видалення фосфору за схемою, наприклад, UCT (MUCT, VIP і т.д.), слід переконатися, чи дійсно реально пропонована схема відповідає тій, яка декларується в ТКП.

ОЦІНКА коректного розрахунку ОБСЯГІВ СПОРУД

Наступним важливим моментом, на який необхідно звернути увагу при аналізі та оцінці пропонованих проектних рішень, є правильність виконаних розрахунків обсягів споруд, кількості утворених опадів [4] , Технологічних параметрів роботи обладнання (продуктивність повітродувних машин, кількість аераторів, продуктивність насосів рецикла, необхідну кількість реагентів, продуктивність споруд обробки осадів та т.д.).

В даний час в Російській Федерації (як і в більшості країн світу) відсутня обов'язкова до застосування методика розрахунку очисних споруд. Звернімося до чинного на сьогоднішній день СП 32.13330.2012:

витяг
з СП 32.13330.2012

[...]
9.1.18. Розрахунок споруд для очищення виробничих стічних вод і обробки їх опадів слід виконувати на підставі даних науково-дослідних та інжинірингових організацій, досвіду експлуатації діючих аналогічних споруд з урахуванням справжнього зводу правил і норм проектування підприємств відповідних галузей промисловості.
[...]
9.2.7.7. [...]
При використанні технологій спільного біологічного видалення азоту і фосфору обсяги анаеробної, аноксидних і аеробного зон (або періоди з аноксидних і аеробними умовами), а також конфігурацію розташування зон рекомендується визначати за допомогою методів математичного моделювання [5] .
[...]

У зв'язку з останнім положенням у замовників немає можливості запросити у розробників ТКП детальний розрахунок споруд та оцінити коректність його виконання. Останнім часом розробники все частіше пишуть в ТКП, що розрахунок був виконаний із застосуванням того чи іншого програмного продукту (програми), як ніби використання програмного продукту тотожне коректності виконання розрахунків. За цим лукавством лежить банальне прагнення перекласти відповідальність на популярність і загальне визнання в галузі розроблених програмних продуктів як надійних інструментів для розрахунків.

В основі всіх програмних продуктів лежить матриця рівнянь (формул), за якими програма і проводить розрахунок. Строго кажучи, програма виконує розрахунок з урахуванням введених користувачем (технологом проектної організації) схеми очисних споруд та вхідних даних. Некоректні дані про кількісний та якісний склад стічних вод (див. Вище) призводять до невірних результатів. Але найкритичніші помилки виникають через невідповідність вводяться кінетичних (швидкісних) параметрів розглянутих вище біохімічних процесів біологічної очистки (окислення органічних сполук, нітрифікація, денітрифікація, видалення фосфору) реальним показникам конкретних стічних вод (або конкретного типу стічних вод). Найчастіше значення кінетичних констант беруться з закладеної в програму таблиці значень «за замовчуванням». В результаті отримані результати (перш за все, обсяги споруд) можуть відрізнятися в рази від правильних.

Досить широке поширення в даний час отримали програмні продукти (такі як BioWin, SIMBA, GPS-X, STOAT і ін.), В основі яких лежить математична модель ASM (Activated Sludge Model), що описує всі основні біохімічні процеси очищення стічних вод. Модель активного мулу ASM була розроблена IAWQ Task Group on Mathematical Modelling for Design and Operation of Biological Wastewater Treatment в 1987 р З тих пір вона є найбільш деталізованої моделлю процесу біологічної очистки стічних вод в плані розгляду різних компонентів забруднень води і типів мікроорганізмів, а також процесів, що відбуваються всередині і поза клітинами. На сьогоднішній день вже розроблено друге (ASM-2, 1995 г.) і третє (ASM-3, 1998 г.) покоління цієї моделі [2, 3, 4].

У таблиці 1 представлена ​​матриця рівнянь, що описують швидкості біохімічних процесів очищення стічних вод в моделі ASM-2.

Як видно з табл. 1, в тих програмних продуктах, на які посилається більшість розробників ТКП, закладено 21 рівняння, кожне з яких включає кілька кінетичних констант (максимальні швидкості і константи напівнасичення для кожного з розглянутих процесів, температурні коефіцієнти і т.д.). Всього програма запитує близько 50 кінетичних характеристик. Як було сказано раніше, в програмах дані тільки приклади значень цих характеристик, які свого часу були визначені на обмеженій кількості міських стічних вод, причому в основному не російських. Таким чином, їх не можна застосовувати, наприклад, для виробничих стічних вод.

Використання таких програм як інструменту для розрахунків ефективно для технолога високого класу, а не просто користувача програмного продукту. Спеціаліст повинен розуміти внутрішню структуру біохімічних процесів очищення стічних вод, закладених в програму, і змінювати в програмі значення кінетичних характеристик процесів відповідно до конкретним типом стічних вод або проводити натурні дослідження конкретних стічних вод і визначати значення даних параметрів.

У таблиці 2 представлені вимоги до якості очищеної води в Російській Федерації та країнах Європейського союзу.

Як ми бачимо, в Росії і країнах Євросоюзу не тільки пред'являються різні вимоги до значень окремих якісних характеристик очищених стічних вод, а й розрізняються самі контрольовані показники.

Особливу увагу слід звернути на різницю контрольованих показників за формами азоту. У Росії до якості очищених стічних вод пред'являються окремі вимоги по азоту амонійному (0,39 мг / л), азоту нитратному (9,1 мг / л) і азоту нітритного (0,02 мг / л). У країнах Євросоюзу в більшості випадків пред'являють інтегральні вимоги по азоту - по азоту загального, і тільки в окремих випадках додаткові вимоги пред'являються по азоту амонійному (як правило, мінімальне необхідне значення - 1,0 мг / л). При цьому вимога по азоту нітритів, як правило, взагалі не встановлюється.

Таким чином, при порівнянні вимог до якості очищених стічних вод в Росії і країнах Євросоюзу по азоту можна говорити про порівнянних вимогах по азоту нитратному і про істотно більш жорстких нормативах в Росії по азоту амонійного та азоту нітритів.

На малюнку 2 представлені розрахункові значення аеробного віку активного мулу, які забезпечують наступне якість очищеної води:

• амонійний азот - 1 мг / л (сині гістограми), при цьому якість очищеної води по азоту нітритів не лімітуються;
• амонійний азот - 0,39 мг / л (червоні гістограми), при цьому якість очищеної води по азоту нітритів не лімітуються;
• азот нітритів - 0,02 мг / л (зелені гістограми).

Розрахунок був виконаний нами за моделлю М. Хенце ASM 2d [3]. З представлених на малюнку результатів видно, що якщо для забезпечення необхідних нормативів якості очищеної води по азоту для країн Євросоюзу значення аеробного віку активного мулу має становити в діапазоні робочих температур мулової суміші 5-8 діб, то для виконання російських вимог по амонійного азоту аналогічні значення аеробного віку активного мулу повинні бути 7-12 діб для даного діапазону температур мулової суміші.

Однак зазначені значення аеробного віку активного мулу не дозволяють забезпечити дотримання вимог до якості очищеної води по азоту нітритів (вміст азоту нітритів складе тільки 0,07-0,11 мг / л). Для забезпечення необхідної якості очищеної води по азоту нітритів значення аеробного віку активного мулу для розглянутих стічних вод повинно складати в аналогічному діапазоні температур мулової суміші 13-24 діб.

На вказаний факт необхідно звертати увагу при виборі методу розрахунку аеротенків. В даний час при проектуванні споруд біологічного очищення, що працюють за технологією видалення азоту і фосфору, багато проектні організації, які не використовують програмних продуктів, застосовують методику розрахунку аеротенків по Standard ATV-DVWK-A131 E. Dimension of Single-Stage Activated Sludge Plants 2000. Дана методика використовується сьогодні в країнах Євросоюзу для розрахунку споруд біологічної очистки, хоча паралельно застосовуються і інші методи розрахунку. В основі методики (розділи розрахунків аеротенків) лежать емпіричні залежності, які є наслідком розрахунків за формулами ферментативної кінетики процесів, в т.ч. і зазначеної вище моделі М. Хенце ASM 2d. При цьому розрахунок був проведений на якісні показники очищеної води, що відповідають стандартам західних країн (загальний азот - 10 мг / л, амонійний азот - 1 мг / л). Крім того, згідно з описом даної методики вона застосовна тільки для міських стічних вод.

ОЦІНКА КОНСТРУКТИВНОГО ВИКОНАННЯ запропонованих технологічних РІШЕННЯ

Тільки після аналізу та оцінки технологічних рішень слід переходити до розгляду конструктивного виконання запропонованої технології.

На малюнку 3 представлені результати розрахунків відносин обсягів аеротенків, які працюють за технологіями:

• окислення органічних сполук і глибокої нітрифікації;
• окислення органічних сполук і нитри-денітрифікації;
• окислення органічних сполук, нитри-денітрифікації та хімічного видалення фосфору, -

до обсягу аеротенках, запроектованого під класичну технологію окислення тільки органічних сполук.

Розрахунки проводилися для стічної води, що надходить на біологічну очистку і володіє наступними характеристиками:

• БПКполн = 230 мг / л;
• концентрація зважених речовин - 210 мг / л;
• концентрація амонійного азоту - 33 мг / л;
• концентрація фосфору фосфатів - 6 мг / л;
• температура - 15 ° С.

Характеристики очищеної води при розрахунку приймалися такі:

• БПКполн = 3 мг / л;
• концентрація N-NH4 - 0,39 мг / л;
• концентрація N-NO3 - 9,1 мг / л;
• концентрація N-NO2 - 0,02 мг / л;
• концентрація P-PO4 - 0,2 мг / л.

Таким чином, реалізація технологій очищення стічних вод від азоту і фосфору, що забезпечують якість очищених стічних вод на рівні ГДК для водойм рибогосподарського призначення, вимагає збільшення обсягів аеротенків в кілька разів. У зв'язку з цим останнім часом широкого впровадження набули технології, що дозволяють підвищувати окислительную потужність споруд за рахунок збільшення концентрації біомаси і її активності. До таких технологій в першу чергу відносяться мембранні технології.

Мембранний біореактор (МБР, MBR) являє собою споруду, де в аеротенках реалізуються різні технології біологічного очищення стічних вод, а для ілоразделенія використовуються не вторинні відстійники, а ультрафільтрація. В результаті доза активного мулу в аеротенках збільшується до 8-10 г / л, при цьому проблема виносу підвищених концентрацій зважених речовин, властива класичними технологіями «аеротенк + вторинний відстійник», відсутня. Збільшення кількості біомаси в системі дозволяє пропорційно скоротити обсяги споруд. Використання мембранного ілоразделенія дозволяє збільшувати дозу мулу в аеротенках в 2-5 разів, відповідно знижуючи обсяги аеротенків. Обсяги ж мембранних резервуарів в рази менше, ніж обсяги вторинних відстійників.

Таким чином, використання МБР дозволяє в кілька разів - в порівнянні з традиційними технологіями «аеротенк + вторинний відстійник» - збільшити окислювальну потужність споруд та при цьому відмовитися від вторинних відстійників і споруд доочистки (рис. 4).

Як видно з рис. 4, застосування МБР дозволяє реалізувати технології видалення азоту і фосфору із стічних вод в аеротенках з обсягами, що не перевищують обсяги класичних аеротенків, що реалізують схеми окислення тільки органічних сполук. При цьому зі схеми повністю виключаються вторинні відстійники і споруди доочистки.

Використання мембранних технологій для біологічного очищення виробничих стічних вод, стічних вод котеджних селищ, нових мікрорайонів з власною інфраструктурою дозволяє домогтися стабільної якості очищеної води при мінімізації площ, зайнятих безпосередньо під очисні споруди (що, погодьтеся, важливо).

Розглядаючи переваги мембранних технологій для очищення стічних вод, не можна не відзначити тенденцію останніх років, яка полягає в зниженні експлуатаційних витрат на аерацію мембран всіх провідних світових виробників. Це пояснюється вдосконаленням систем аерації мембран. При цьому дані споруди стабільно забезпечують наступне якість очищеної стічної води:

• БПКполн = 3 мг / л;
• концентрація N-NH4 - менш 0,39 мг / л;
• концентрація N-NO2 - 0,02 мг / л;
• концентрація P-PO4 - 0,15 мг / л.

ПІДБИВАЄМО ПІДСУМКИ

Вибір ТКП на реконструкцію існуючих (або будівництво нових) споруд біологічного очищення стічних вод слід починати з оцінки коректності закладеної в ньому технологічної схеми, потім перейти до оцінки розрахунку обсягів споруд, значень Рецикл, необхідної кількості повітря, реагентів і т.д. і тільки потім розглядати варіанти технічної (конструктивної) реалізації даної технологічної схеми.

Якщо технологічна схема очищення стічних вод від азоту і фосфору для конкретних стічних вод обрана невірно та / або розрахунки виконані некоректно, то незалежно від витонченості конструктивних, надійності технічних і апаратних рішень якість очищеної води не буде відповідати заявленому. І, звичайно, для досягнення спільної мети - стабільного якості очищених стічних вод - необхідний професійний підхід як з боку компанії, що пропонує свої рішення, так і з боку замовника, коректно оцінює пропоновані ТКП відповідно до власних пріоритетів.

ВИСНОВКИ

1. Оцінка замовником представленого йому ТКП на реконструкцію існуючих (або будівництво нових) очисних споруд повинна грунтуватися на проведеному замовником технологічному аналізі і перевірочному розрахунку пропонованих рішень.

2. Для забезпечення дотримання сучасних вимог до якості очищеної води на спорудах біологічної очистки повинні реалізовуватися такі процеси, як окислення органічних сполук, нітрифікація, денітрифікація, хімічну, біологічну або біолого-хімічне видалення фосфору.

3. Споруди, розраховані на середні значення кількісного і якісного складу стічних вод, не дозволять досягти необхідної якості очищеної води в ті періоди часу, коли витрати і концентрації стічних вод будуть перевищувати середні значення. Споруди, розраховані не так на мінімальні температури стічних вод, не дозволять добитися необхідних якісних показників (в першу чергу по амонійного азоту і азоту нітритів) протягом часу, що дорівнює сумі періодів температур нижче розрахункових, і значення аеробного віку активного мулу.

4. Застосування при проектуванні КОС існуючих програмних продуктів пов'язане з необхідністю визначення значень близько 50 кінетичних параметрів рівнянь, закладених в дані програми, що часто призводить до появи похибок. Спеціаліст, який використовує програму для проектування, повинен розуміти внутрішню структуру біохімічних процесів очищення стічних вод, закладених в програму, і застосовувати в програмі значення кінетичних характеристик процесів відповідно до конкретним типом стічних вод або проводити натурні дослідження конкретних стічних вод і визначати значення даних параметрів.

5. Реалізація технологій очищення стічних вод від азоту і фосфору, що забезпечують якість очищених стічних вод на рівні ГДК для водойм рибогосподарського призначення, вимагає збільшення обсягів аеротенків в кілька разів у порівнянні з технологіями тільки окислення органічних сполук. У зв'язку з цим останнім часом широкого впровадження набули технології, що дозволяють підвищувати окислительную потужність споруд за рахунок збільшення концентрації біомаси і її активності (в першу чергу, мембранні технології).

література

1. Харькіна О.В. Ефективна експлуатація та розрахунок споруд біологічного очищення стічних вод. Волгоград: Панорама, 2015. 433 с.

2. Henze M., Grady CPL, Gujer W., Marais GvR., Matsuo T., Activated Sludge Model No. 1. IAWPRC, London +1986.

3. Henze M., Gujer W., Marais GvR., Matsuo T., Wentzel MC Activated Sludge Model No. 2. IAWQ, London 1 995.

4. Henze M., Gujer W., Marais GvR., Matsuo T., Wentzel MC Activated Sludge Model No. 3. IAWQ, London 1998.

[1] Технічна реалізація є конструктивне оформлення пропонованої технології (наприклад, реалізація технології в типовому рішенні «аеротенк + вторинний відстійник + система фільтрування», застосування мембранного біореактора, використання технологій із завантаженням і т.д.).

[2] Про біологічної очистки стічних вод також див .:

- Большаков Н.Ю. Математичне моделювання та впровадження ефективних біотехнологій очищення стічних вод від азоту і фосфору на діючих очисних спорудах каналізації // Довідник еколога. 2013. № 7. С. 81-89;

- Харькін С.В. Каналізаційні очисні споруди: питання експлуатації, економіки, реконструкції // Довідник еколога. 2013. № 8. С. 87-96 ( http://www.profiz.ru/eco/8_2013/ochistka_vody_FBAS/ );

- Куликов Н.І., Куликова Е.Н., Ножевнікова А.Н., Приходько Л.М. Біотехнологія очищення міських стічних вод спільнотами прикріплених мікроорганізмів (біоценоз анаеробне окислення амонію) // Довідник еколога. 2013. № 9. С. 71-75;

- Харькін С.В. Базові підходи до розробки технологічного регламенту експлуатації каналізаційних очисних споруд // Довідник еколога. 2013. № 10. С. 82-96;

- Большаков Н.Ю. Забезпечення ефективного біологічного видалення біогенних елементів на міських очисних спорудах // Довідник еколога. 2014. № 11. С. 92-96;

- Харькіна О.В., Харькін С.В. Проблеми експлуатації споруд очистки стічних вод і їх рішення: спухання і піноутворення активного мулу // Довідник еколога. 2015. № 2. С. 85-96 (http://www.profiz.ru/eco/2_2015/stoch_ochistka/) (прим. Редакції).

[3] Біолого-хімічний метод є компромісним, коли основна частина фосфатів видаляється біологічним методом, а дозування хімічних реагентів є страховкою недостатню ефективність процесу біологічного видалення фосфору.

[4] Про переробку осадів стічних вод см .:

- Дрозд Г.Я. Утилізація мінералізованих осадів стічних вод: проблеми та рішення // Довідник еколога. 2014. № 4. С. 84-96;

- Дрозд Г.Я. Переробка осадів стічних вод: інноваційна пропозиція для водоканалів // Довідник еколога. 2015. № 8. С. 86-96 ( http://www.profiz.ru/eco/8_2015/osadki/ ) (Прим. Редакції).

[5] Виділено автором.

О.В. Харькіна, провідний інженер-технолог по Росії і СНД компанії General Electric Water & Power, канд. техн. наук
С.В. Харькін, директор компанії «Архітектура Водних Технологій» (м.Москва)