CC BY
70
использования материалов ДЗЗ и картографических моделей позволяют включать разнородные данные при геоэкологических исследованиях состояния гидро-
сети урбанизированных территорий с соответствующими выводами и рекомендациями.
Библиографический список
1. Лялько В.И., Федоровский А.Д., Теременко А.Н. и др. Использование космической информации для исследования экологического состояния городских агломераций //Космiчна наука i технолопя. 1998. Т 4, №5/6. С. 88-94.
2. Книжников Ю.Ф., Кравцова В.И., Тутубалина О.В. Аэрокосмические методы географических исследований. М.: Академия, 2004. 336 с.
3. Ковалев А.А., Губин В.Н., Павловский А.И. и др. Дистанционное картографирование природной среды. Минск: Институт геологических наук АН Беларуси, 1995. 174 с.
4. Лялько В.1., Попов М.О., Федоровський О.Д. та ш. Бага-тоспектральн методи дистанцшного зондування Землi в задачах природокористування. Киев: Наукова думка, 2006. 357 с.
УДК 504.054
ЭКОЛОГО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ РЕКОНСТРУКЦИЯ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ ЛЕСОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА В г. БРАТСКЕ
С.С.Тимофеева1, И.В.Глушич2, Е.Ю.Панасенкова3
Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.
Рассмотрены состояние и эффективность работы очистных сооружений целлюлозно-бумажного предприятия. Установлено, что наиболее слабым звеном является удаление трудноокисляемых лигнинных веществ, предложены технологические решения, направленные на интенсификацию окислительных процессов. Рассмотрены перспективные направления модернизации очистных сооружений. Ил. 3. Табл. 6. Библиогр. 5 назв.
Ключевые слова: очистные сооружения; целлюлозно-бумажная промышленность; модернизация; интенсификация окислительных процессов.
ENVIRONMENTAL AND TECHNOLOGICAL RECONSTRUCTION OF TIMBER INDUSTRY WASTEWATER TREATMENT FACILITIES IN THE TOWN OF BRATSK S.S. Timofeeva, I.V. Glushich, E.Y. Panasenkova,
National Research Irkutsk State Technical University, 83, Lermontov St., Irkutsk, 664074, Irkutsk.
The state and efficiency of wastewater treatment plants of pulp and paper factory is considered. It is determined that the weakest part is the removal of poor-oxidizable lignin substances. The technological solutions aimed at the intensification of oxidative processes are proposed. The promising courses of modernization of wastewater treatment plants are discussed.
3 figures. 6 tables. 5 sources.
Key words: wastewater treatment plants; pulp and paper industry; modernization; intensification of oxidative processes.
Иркутская область по своему ресурсному и индустриальному потенциалу занимает важное место среди субъектов Российской Федерации. Это один из немногих регионов России, где имеются все виды собственных топливно-энергетических ресурсов (более 7% общероссийских запасов угля, столько же нефти и горючего газа, 10% гидроэнергоресурсов). По лесистости территории (82%) и запасам древесины (8,8 млрд м3) область лидирует среди регионов России. По данным государственного лесного реестра на начало 2009 г. покрытые лесной растительностью земли занимают 64,3 млн га, что составляет 83% территории
области. По этому показателю регион относится к числу наиболее многолесных среди субъектов Российской Федерации. Здесь сосредоточено 12% запасов древесины спелых лесов страны, а доля особо ценных хвойных пород, таких как сосна и кедр, значительна даже в масштабах планеты.
Лесной фонд представлен на 73% насаждениями с преобладанием в составе хвойных пород, на 19% - с преобладанием мягколиственных и 8% земель занято кустарниковыми зарослями. Если же учитывать только древостои, то на долю хвойных приходится 79% их площади, на долю мягколиственных - 21%.
Чимофеева Светлана Семеновна, доктор технических наук, профессор, заведующая кафедрой промышленной экологии и безопасности жизнедеятельности, тел.: 8(3952)405106.
Timofeeva Svetlana, Doctor of technical sciences, Professor, Head of the Department of Industrial Ecology and Life Insurance, tel.: 8(3952)405106.
2Глушич Ирина Владиленовна, аспирант. Glushich Irina, Postgraduate.
3Панасенкова Елена Юрьевна, кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры промышленной экологии и безопасности жизнедеятельности.
Panasenkova Elena, Candidate of technical sciences, Senior Lecturer of the Department of Industrial Ecology and Life Insurance.
Сосна, пользующаяся постоянным спросом у нас в стране и на мировом рынке, занимает 15,4 млн га, или 25% покрытых лесом земель лесного фонда, лишь немного уступая по площади древостоям с преобладанием лиственницы. На долю сосновых лесов области приходится 13,2% общей площади сосняков России (115,2 млн га). Представленность сосняков области существенна даже в мировом масштабе - всего на планете сосновые леса занимают около 325 млн га.
Под кедровыми лесами занято 6901 тыс. га тайги, или 11% покрытых лесной растительностью земель. Доля кедровников в Иркутской области составляет 17,4% общей площади кедровых лесов страны (39,7 млн га). Лишь в Красноярском крае площадь с преобладанием кедра превышает аналогичную в Иркутской области. Основная площадь кедровников области -5,6 млн га (82%) - находится в горной местности, где доля кедровых древостоев возрастает до 22%.
Общий запас древесины в лесах области 8,91 млрд м3, в том числе в древостоях с преобладанием хвойных древесных пород - 7,62 млрд м3. Площадь спелых и перестойных лесов основных лесообразую-щих пород составляет 24,90 млн га, или 43% от покрытых основными лесообразующими породами земель. Они представлены сосняками - 25%, кедровниками - 5%, лиственничниками - 43%, ельниками - 7%, пихтарниками - 4%, березняками - 11%, осинниками и топольниками - 5%. На долю древостоев с преобладанием хвойных пород приходится 84% площади спелых и перестойных насаждений.
Древесные ресурсы спелых и перестойных насаждений в целом по области по основным лесообразую-щим породам составляют 5029 млн м3, из них 30% приходится на особо ценные сосновые древостои, пользующиеся наибольшим спросом у лесозаготовителей. Однако следует отметить, что пригодные к рубке лесные массивы размещены по территории области крайне неравномерно. В местах традиционных лесозаготовок вдоль транссибирской железнодорожной магистрали, вокруг Братского водохранилища ле-сосырьевые ресурсы истощены. И, наоборот, в северных и восточных районах области лесопользование развито недостаточно, здесь наблюдается преобладание спелых и перестойных насаждений [1].
Наличие больших запасов древесных ресурсов и определило развитие в Иркутской области целлюлозно-бумажной промышленности. На территории области работает три предприятия: Байкальский ЦБК, Усть-Илимский ЛПК, Братский ЛПК
Ввод мощностей Братского ЛПК осуществлялся в основном в два этапа: в 1965 и 1975 годы. Основным производством комплекса является производство беленой сульфатной целлюлозы (помимо деревообработки, изготовления фанеры, ДВП и некоторых других продуктов). За историю существования предприятия многократно менялись собственники. В настоящее время Братский ЛПК преобразован в филиал ОАО «Группа «ИЛИМ» в г. Братске и является крупнейшим в стране предприятием по комплексной переработке древесины. По проекту комплекс рассчитан на выпуск 1065,0 тыс. т, целлюлозы. В настоящее время выпус-
кается 730,0-750,0 тыс. т. целлюлозы в год.
Мощность предприятия, его многокомпонентность, а также используемые технологии представляют собой значительные проблемы для окружающей среды.
Качественный состав и степень загрязненности сточных вод зависят от вида вырабатываемой продукции, мощности предприятия, совершенства технологического процесса, вида и типа применяемого оборудования, а также от выбранного метода очистки сточных вод.
Основными видами продукции Братского ЛПК являются: беленая хвойная целлюлоза, беленая лиственная целлюлоза, небеленая хвойная целлюлоза для производства тарного картона, тарный картон, талловое масло дистиллированное, скипидар сульфатный, флотомасло, канифоль талловая, жирные кислоты таллового масла, легкие масла, олифа, фанера клееная, древесно-волокнистые плиты, пиломатериалы, сода каустическая, хлор жидкий, хлорат натрия.
Кроме того, подразделениями филиала ОАО «Группа «ИЛИМ» в г. Братске вырабатывается продукция, предназначенная для собственных технологических нужд производств: гипохлорит натрия, двуокись хлора, талловое масло, зеленый щелок, черный щелок, лесоматериалы круглые, технологическая щепа, известь обожженная, сернистая кислота, сжатый воздух, хозяйственно-питьевая вода, механически очищенная вода, холодная фильтрованная вода, теплая фильтрованная вода.
В состав ОАО «Группа «ИЛИМ» в г. Братске входят следующие подразделения: целлюлозное производство № 1, целлюлозное производство № 2, производство ТЭС, производство приготовления химикатов, лесохимическое производство, завод подготовки древесного сырья, хлорное производство, производство очистных сооружений промстоков (ПОСП), а также энергопроизводство (водоочистные сооружения, компрессорные станции), фанерное производство, производство древесно-волокнистых плит, производство пиломатериалов и мебели, служба контроля и качества, цех внутризаводского транспорта, ремонтно-механический цех.
На ОАО «Группа «ИЛИМ» в г. Братске для приема и очистки образующихся на производстве сточных вод построены мощные биологические очистные сооружения (производительностью до 1000,0 тыс. м3/сут), состоящие из первичных и вторичных отстойников, аэротенков, сооружений доочистки и шламонакопите-лей.
Учитывая, что предприятие является экологически грязным, наносит существенный вред окружающей среде, имеет высокую себестоимость готовой продукции, низкую эффективность производства, участившиеся отказы в работе оборудования, а местами не только моральный, но и практически полный износ оборудования, руководство предприятия приняло решение разработать план его модернизации, направленный на решение, в первую очередь, экологических проблем.
Без технического развития, строительства более
эффективных мощностей с большой единичной мощностью и внедрения новых, ресурсосберегающих технологий комбинат не сможет выдерживать натиск конкурентов и обеспечивать соблюдение требований природоохранного законодательства.
В соответствии с техническим заданием ОАО «Сибгипробум» разработал Декларацию технического развития комбината [2].
В декларации изложен прогноз результатов технического развития. Декларация устанавливает планку параметров развития и работы предприятия. В дальнейшем, при детальном проектировании новых технологических линий и процессов, эти показатели станут основой для принятия технических решений.
В соответствии с материалами проекта «Большой Братск» в объем технического развития филиала ОАО «Группа «Илим» в г. Братске включены следующие мероприятия:
1. Ликвидация экологически «грязных» технологических линий с низкой экономической эффективностью.
2. Строительство экологически «чистых» производств с большей единичной мощностью, низкими затратами на выпуск единицы продукции.
3. Внедрение энергосберегающих технологий.
4. Создание рабочих мест с высоким уровнем квалификации и оплаты труда. Улучшение условий труда.
Модернизация коснется в первую очередь производства очистных сооружений промстоков (ПОСП). Очистные сооружения включает в себя следующие стадии очистки сточных вод: предварительная очистка, биосорбция; механическая очистка проектной мощностью 432 тыс.м3/сут.; биологическая очистка (СБО-1) проектной мощностью 420 тыс.м3/сут.; биологическая очистка (СБО-2) проектной мощностью 480
тыс.м3/сут.);сооружения доочистки общим объемом 2,7
3
млн м ; уплотнение и складирование осадков и шлама очистных сооружений.
Согласно существующей схеме в технологическом процессе обработки сточных вод предусмотрены следующие стадии:
• Предварительная очистка наиболее загрязненных сточных вод: с промплощадки в один из 11-ти аэротенков (№ 6) поступают загрязненные сточные воды щелокосодержащего (Щ-1) и дурнопахнущего (Д/п) потоков, где ведется с 1989 г. процесс предварительного биоокисления с избыточным активным илом в присутствии подачи воздуха; на этой стадии достигается эффект очистки: по БПК5 - 40-50 %, по содержанию скипидара - до 40%.
• Механическая очистка: на первичные радиальные отстойники поступают все загрязненные сточные воды, за исключением щелокосодержащего потока, где производят отделение крупных частиц на решетках волокносодержащего коллектора; отделение более мелких взвесей происходит в первичных радиальных отстойниках; в технологическом процессе задействована насосная станция перекачки осветленных сточных вод (после первичных отстойников) в усреднители СБО-1 и СБО-2.
• Биологическая очистка на двух станциях СБО-
1 и СБО-2. Биологическая очистка СБО-1 включает: четырехсекционный усреднитель общим объемом 43000 м3; 10 аэротенков общим объемом 85000 м3; воздуходувную станцию производительностью 2800 м3/мин; 7 вторичных радиальных отстойников Д = 40 м объемом по 5000 м3 каждый; главную насосную станцию проектной производительностью 321400 м3/ч; перекачки очищенных сточных вод на доочистку; 2 насосные станции подачи активного ила в аэротенки.
Биологическая очистка СБО-2: двухсекционный усреднитель общим объемом 53000 м3; 5 аэротенков общим объемом 105000 м3; 3 распределительные камеры для иловой смеси после аэротенков; 13 вторичных радиальных отстойников Д = 40 м объемом по 5000 м3; приемный резервуар активного ила; приемный резервуар очищенных сточных вод; блок воздуходувной станции проектной производительностью 4500 м3/мин; насосная станция проектной производительностью 32400 м3/ч; перекачки очищенных сточных вод на сооружения доочистки.
• Сооружения доочистки: биологически-очищенные сточные воды поступают в пруды-аэраторы № 1, № 2, № 3. В прудах была предусмотрена установка 33-х плавающих (на понтонах) механических аэраторов типа МВ 18,5-09-4, производительность одного аэратора 44,5 кг О2/ч. Большая часть аэраторов вышла из строя, что привело к заиливанию прудов осадком, нарушению кислородного режима и, как следствие, развитию в них анаэробных процессов и ухудшению качественных показателей очищенных сточных вод на выпуске в реку Вихореву. В 1999 г. взамен вышедших из строя механических аэраторов была смонтирована перед прудом № 1 на выпуске № 1 диаметром 1000 мм гидравлическая аэрационная система (ГАС) - эжектор.
• После прудов-аэраторов очищенные сточные воды поступают в горизонтальные отстойники (искусственно созданные емкости с ограждением их земляными дамбами), предназначенные для сбора осадка (взвешенных веществ). В связи с тем, что основное количество осадков, фактически до 80-90 %, выпадает в прудах-аэраторах № 1, 2, горизонтальные отстойники потеряли свое функциональное назначение. В составе сооружений имеются: пруд-отстойник № 1 объемом 1100000 м3; низконагружаемый пруд-аэратор №
2 объемом 650000 м3; низконагружаемый пруд-аэратор № 3 объемом 950000 м3; 7 горизонтальных отстойников общим объемом 385000 м3; 6 радиальных отстойников-уплотнителей осадка объемом 5000 м3 каждый; насосная станция подачи осадка на уплотнители СБО-2.
• Уплотнение и складирование осадков и шлама очистных сооружений. Уплотнение ведется в двух отстойниках-уплотнителях, оборудованных илососами. В отстойники-уплотнители перекачиваются осадок после первичных отстойников, избыточный активный ил с СБО-1,2, осадок после горизонтальных отстойников
сооружений доочистки. Часть осадка после радиальных уплотнителей доочистки перекачивается в первый пруд-аэратор как возвратный циркуляционный ил. Уплотненный осадок насосной станцией перекачивается на шламонакопитель № 2. Имеется три насосные станции перекачки осадка на уплотнители; 2 радиальных отстойника уплотнения осадков Д = 40,0 м объемом по 5000 м3 каждый; насосная станция перекачки уплотненного осадка.
• Выпуск очищенных сточных вод организован по трем железобетонным лоткам открытого типа сечением 2000 х 2100 мм. Лотки непосредственно входят в зеркало водоема. Расстояние от поверхности воды до лотка равно «0». Расстояние от береговой линии равно «0». Далее, через самотечный береговой сосредоточенный выпуск очищенные сточные воды сбрасываются в поверхностный водоток, реку Вихорева.
На рис.1 приведена схема биологической очистки Братского ЛПК, а в табл. 1- усредненные данные по эффективности очистки.
Как следует из приведенных данных, эффективность очистки по трудноокисляемым веществам очень низкая. Профессором С.С.Тимофеевой предложена технология модернизации и увеличения эффективности изъятия лигнинных веществ за счет интенсификации окислительной деструкции в аэротенках и вторичных отстойниках с помощью прикрепленной микрофлоры путем установления в них полотнищ из капро-
нового волокна и увеличения поверхности и времени контакта трудноокисляемых веществ [3,4].
Для вторичных отстойников предложена конструкция локального модуля, представляющая собой плоскостную загрузку в виде сетного волокна из полиамидного волокна с пучками капронового волокна - путанки. Непосредственно на 4 трубы илососа, расположенных крестообразно, установлены рамы из уголка, обтянутые капроновой сеткой. Размер рамок 2х1,5 м с ячеей 45х45 мм (рис. 2).
Сточная жидкость поступает в резервуар через нижний подводящий патрубок и распространяется по всему объему радиального отстойника. При контакте со сточной жидкостью происходит равномерное заселение поверхности плоскостной загрузки микроорганизмами и иммобилизация эндоферментов и, следовательно, повышается эффективность изъятия трудноокисляемых веществ.
При помощи электропривода ферма моста с загрузкой вращается вокруг центральной опоры, в результате перемещения фермы по периметру отстойника достигается дополнительный контакт иммобилизованной микрофлоры со сточной жидкостью, происходит ее саморегенерация и улучшается осаждение взвешенных веществ.
Предложенный модуль встроен во вторичный отстойник № 7 СБО-2, а отстойник № 5 СБО-2 служил контрольным. В табл. 2 приведены результаты анали-
Таблица 1
Усредненные данные по эффективности очистки сточных вод_
Показатель Концентрация загрязняющих веществ, мг/л Эффективность очистки, %
Сбросы до очистки На сбросе в р. Вихореву
рН 7,3 - 7,6 7,24 - 7,3
Взвешенные вещества 50 - 53 7,8 - 9,6 82 - 84
Хлориды 414 - 420 300 - 315 25 - 37
Сульфаты 167 - 210 126,8 - 153 24 - 27
БПК5 137 - 316 7,5 - 9,9 94,5 - 96,9
Таловые продукты 21,4-29,6 1,03-1,19 95,2 - 96
Метанол 65 - 161 0,32 - 0,43 99,5 - 99,8
Окисляемость 246 - 306 76 - 83 69 - 71
ХПК 330 - 350 145 - 156 56,1 - 55,5
Фенолы 0,53 - 1,3 0,018 - 0,02 96,6 - 98,5
Лигнин 110 - 139 53,9 - 58,2 51 - 58,1
Формальдегид 0,07 - 0,09 0,05 - 0,06 28,6 - 33,4
Хлороформ 1,4 - 1,7 0,3 - 0,5 71,6 - 78,5
Рис. 2. Схема размещения сетки во вторичном отстойнике: 1 - патрубки отвода осадка; 2 - рама из уголка 45x45x4; 3 - крепеж; 6 - субстрат прикрепления (капроновая сеть с закрепленными на ней пучками путанки)
за по основным параметрам, определяющим эффективность очистки, а именно БПК5 и уровень каталаз-ной активности.
Как видно из приведенных данных, повышение эффективности очистки по БПК5 в опытном отстойнике более 10%. Уровень КА в экспериментальном отстойнике ниже, чем к контрольном на 0,005 мг/г*мин, что указывает на процессы окисления. Сравнение седи-ментационных характеристик показало, что вынос взвешенных веществ из опытного отстойника ниже на 9%, чем в контрольном.
С целью модификации полотнища в горизонтальных отстойников размещали перпендикулярно направлению движения воды (рис. 3) и оценивали эффективность по ХПК, БПК5 и уровню ферментативной активности каталаз (КА) и дегидрогеназ (ДГА) (табл. 3 и 4). Для эксперимента по использованию метода прикрепленной микрофлоры на горизонтальных отстойниках участка доочистки было подготовле-
но 5 полотнищ размером 40*3 м, общая площадь полотнищ составила 600 м2. Полотнища установлены в горизонтальном отстойнике № 7 на расстоянии 25-30 м друг от друга. Первое полотнище установлено на расстоянии 40-45 м от впуска сточных вод в отстойник.
Полотнища представляют собой сети из синтетической нити с закрепленными на них пучками синтетических волокон. Продольные кромки сетей оснащены поплавками из пенопласта. При изготовлении полотнищ поплавки остаются только на поверхностной продольной кромке.
Таким образом, эффективность очистки стоков при установке одного полотнища по показателю БПК5 возрастает на 1 мг О2/л или снижает загрязненность вод по этому показателю в сравнении с контрольным отстойником на 10%. Высокая каталазная и дегидро-геназная активность прикрепленной микрофлоры свидетельствует о высокой деструктивной способности по отношению к трудноокисляемым веществам.
Таблица 2
Усредненные показатели остаточного загрязнения и уровень каталазной активности во вторичных
отстойниках
Отстойник БПК5 на выходе, мг О2/л Эффективность очистки, % Взвешенные вещества на выходе, мг/дм3 Эффективность очистки, % Каталазная активность на выходе, мг*г -1*мин
Контрольный (№5) 7,2 - 11,2 2 - 5 22 - 30 8 0,103 - 0,013
Опытный (№7) 5,8 - 10,1 12 - 15 21 - 27 15 0,105 - 0,008
Вход сточных вод
л.
I
40м
25-30м
Выход сточных вод
А
Б
Рис. 3. Схема расположения полотнищ (А) и точки отбора проб (Б) в горизонтальном отстойнике: 1 - на входе в горизонтальный отстойник; 2 - после первого полотнища; 3 - в середине отстойника; 4 - на выходе
из горизонтального отстойника
Таблица 3
Ферментативная активность прикрепленной микрофлоры в горизонтальном отстойнике № 7
Номер точки отбора проб КА, мг*г -1*мин -1 ДГА, мг*г -1*мин
1 0,011 0,009
2 0,019 0,011
3 0,027 0,031
4 0,037 0,055
Таблица 4
Усредненные результаты определения загрязнений в горизонтальных отстойниках № 7 и № 6
Горизон- ХПК, мг/л Взвешенные вещества, мг/дм3 бпк5, мгО2/л Эффективность очистки, %
тальный ХПК, мг/л Взвешенные БПК5, мгО2/л
отстойник Вход Выход Вход Выход Вход Выход вещества,
мг/дмз
№6 142-125 130-110 14-21,9 11,8-17,8 30,8-38,2 28-32,2 8,5-12 19-16 10-16
№7 142-125 120-103 14-21,9 11,2-16 30,8-38,2 24,1-30,2 18-16 20-27 21-22
Для снижения загрязнений, поступающих со сточными водами на очистные сооружения, и стабилизации работы ПОСП предусматривается:
• строительство локальных очистных сооружений загрязненных сточных вод от древесно-подготовительного цеха ДПЦ и производства древес-но-волокнистых плит ПДВП;
• внедрение химической очистки биологически очищенных сточных вод;
• строительство цеха по обезвоживанию осадка с очистных сооружений и сжиганию его в корьевых котлах-утилизаторах.
• создание АСУТ ПОСП;
• внедрение системы автоматического контроля за стоками и выбросами;
• сбор и утилизация минеральных и органических отходов;
• рекультивация шламонакопителей.
Внедрение мероприятий по техническому развитию филиала ОАО «Группа «Илим» в г. Братске и ряда мероприятий, предусмотренных в технологическом процессе, позволит снизить количество сточных вод и загрязнений с ними, направляемых на очистные сооружения при возросшем объеме производства продукции. Количество и характеристика сточных вод филиала ОАО «Группа «Илим» в г. Братске с учетом сточных вод от выделенных предприятий промпло-щадки и сторонних предприятий на перспективу представлены в табл. 5.
Таблица 5
Характеристика сточных вод по факту 2008 г. и на перспективу с учетом мероприятий, _предусмотренных проектом модернизации_
Наименование загрязняющих веществ Факт 2008 г. На перспективу 2013 г. Эффект очистки НДС (перспектива)
до очистки сброс в р. Вихорева до очистки сброс в р.Вихорева
т/год мг /л т/год мг /л т/год мг /л т/год мг /л % мг/л
Расход сточных вод, тыс.м /год 153009 53009 110232 110232
Взвешенные вещества 8109,00 53,00 922,64 6,03 6780,95 61,52 745,91 6,77 89,0 3,5
БПК5 23971,00 156,57 1591,29 10,40 20781,84 188,53 1454,73 13,20 93-94 2,0
ХПК 77593,19 507,12 26531,76 173,40 61756,75 560,24 21120,8 5 191,60 65,8 30
Фенолы летучие 89,30 0,58 2,156 0,014 86,38 0,78 2,16 0,017 97,5 0,01
Таловые продукты 2600,00 16,99 59,06 0,39 2402,63 21,80 55,26 0,50 97,7 0,08
Скипидар 176,00 1,15 0,00 0,00 116,28 1,05 0,00 0,00 100,0 0,0
Лигнинные вещества 11854,00 77,47 7007,81 45,80 9822,46 89,1 4026 36,53 41,0 5,0
Формальдегид 28,37 0,19 9,95 0,07 29,00 0,26 10,15 0,09 65,0 0,05
Таблица 6
Характеристика сточных вод на перспективу после мероприятий проекта модернизации_
Наименование загрязняющих веществ На перспективу 2013 г. Эффект очистки НДС
до очистки с учетом локальных очисток после биологической очистки после химической очистки на сбросе
т/год мг/л т/год мг/л т/год мг/л % мг/л
Расход сточных вод, тыс.м /год 110232 110232 110232
Взвешенные вещества 3533,55 32,06 458,57 4,16 385,81 3,50 89,1 3,5
БПК5 (БПКп) 18362,54 166,58 314,16 2,85 220,46 2,00 98,8 2,0
ХПК 49625,85 450,19 16972,42 153,97 5070,6 7 46,00 89,8 30
Фенолы летучие 86,38 0,78 1,32 0,012 1,32 0,0050,012 98,5 0,01
Таловые продукты 1358,43 12,32 30,86 0,28 8,82 0,08 99,4 0,08
Скипидар 116,28 1,05 0,00 0,00 0,00 0,00 100,0 0,0
Лигнинные вещества 9822,46 89,1 5793,8 52,56 808 7,33 91,8 5,0
Формальдегид 29,00 0,26 5,51 0,05 5,51 0,05 81,0 0,05
Как видно из табл. 5, после внедрения технологических мероприятий по снижению удельного потребления воды на тонну продукции идет снижение расходов сточных вод при росте выпуска продукции. При этом по ряду загрязнений, таких как БПК, ХПК, талло-вые продукты, лигнинные вещества, формальдегид, фенолы произошло повышение концентрации загрязнений на входе на очистные сооружения. После внедрения технологических мероприятий идет снижение по
всем загрязнениям (по тоннажу) при росте объема выпуска продукции.
Характеристика сточных вод и эффект очистки на перспективу после мероприятий модернизации представлены в табл. 6.
Таким образом, предлагаемая модернизация очистных сооружений позволит снизить количество сбросов загрязняющих веществ в р. Вихорева на 13298,45 т и соответственно сумму платы за сброс на 13577 тыс.руб.
Библиографический список
1. Государственный доклад «О состоянии окружающей среды в Иркутской области». Иркутск, 2009. 468 с.
2. Декларация о намерениях технического развития филиала ОАО «Группа «Илим» в г. Братке. Иркутск: Сибгипробум. 2009. Кн. 3. 26 с.
3. Тимофеева С.С., Панасенкова Е.Ю. Интенсификация очистки сточных вод целлюлозно-бумажных комбинатов // Вестник ИрГТУ. 2008. № 4. С. 35-38.
4. Тимофеева С.С. Панасенкова Е.Ю. Сульфатцеллюлоз-
ное производство как источник загрязнения водных экосистем // Известия Самарского научного центра РАН. Спец. выпуск: Безопасность. Технологии. Управление. Самара: Изд-во Самарского научн. центра РАН, 2007. С. 90-93. 5. Тимофеева С.С., Панасенкова Е.Ю., Солдатов Ю.Н. Изучение интенсивности деструкции целлюлозного волокна на ступени доочистки сульфатцеллюлозного предприятия // Вода magazine. М.: ООО «Изд. дом «ЭкоМедиа», 2008. С. 56-57.
УДК 544.478-03 + 628.356.12
ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД КАТАЛИЗАТОРАМИ ТИПА «КАТАН» ПРИ РАЗНОЙ СТЕПЕНИ АЭРАЦИИ И РАЗЛИЧНОЙ МАССОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ АКТИВНОГО ИЛА
М.Ю.Толстой1, Э.Э.Василевич2, А.А.Лапковский3, А.А.Васильева4
Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.
Изучалась эффективность очистки сточной воды при помощи гетерогенных металлокомплексных катализаторов и активного ила. Исследована скорость элиминирования анионоактивных поверхностно-активных веществ при различных условиях очистки. Произведен подбор наиболее оптимальных режимов аэрации и концентрации активного ила для биокаталитической очистки. Ил. 3. Табл. 6. Библиогр. 7 назв.
Ключевые слова: катализаторы; активный ил; аэрация; биологическая очистка; АПАВ.
SEWAGE TREATMENT WITH CATALYSTS OF THE "KATAN" TYPE AT DIFFERENT DEGREE OF AERATION AND VARIOUS MASS CONCENTRATION OF ACTIVE SLUDGE M.Y.Tolstoy, E.E.Vasilevich, А.А.Lapkovsky, А.А.Vasilyeva
National Research Irkutsk State Technical University, 83, Lermontov St., Irkutsk, 664074.
The efficiency of sewage treatment by means of heterogeneous complex metal bearing catalysts and active sludge is studied. The elimination speed of anionic surfactants (AS) is investigated under different treatment conditions. The selection of the most optimal modes of aeration and concentration of active sludge for biocatalytic treatment is performed. 3 figures. 2 tables.
Key words: catalysts; active sludge; aeration; biological treatment; anionic surfactants (AS).
Поиск универсального метода очистки воды привел к созданию биокаталитического процесса, который не требует больших капитальных затрат и эксплуатационных расходов, является перспективным способом, обладающим рядом преимуществ перед общепринятыми способами биологической очистки сточных вод. К таковым относятся: высокая скорость процессов нитри-денитрификации, глубина очистки по органическим и азотсодержащим соединениям при более низких удельных расходах воздуха, устойчивость к воздействию залповых нагрузок и др. [1].
При разработке нового метода очистки воды за основу было взято внесение в реакционную среду
(смесь сточной воды с активным илом) гетерогенных металлокомплексных полифункциональных и селективных катализаторов (ГМК), которые принимают активное участие в окислении загрязнений за счет способности обратимо связывать О2 с помощью координированных ионов переходных металлов [2, 3].
Важными моментами применения катализаторов являются не только поиск наиболее высокоэффективного химического состава, но и подбор оптимальных режимов совместной работы катализаторов и активного ила. Последнее и послужило целью данного исследования.
Объектами исследования являлись гетерогенные
1Толстой Михаил Юрьевич, кандидат технических наук, заведующий кафедрой теплогазоснабжения, вентиляции и охраны воздушного бассейна, тел.: (3952) 405016, e-mail: tolstoy@istu.edu
^lstoy Mikhail, Candidate of technical sciences, Head of the Department of Gas and Heat Supply, Ventilation and Air Protection, tel.: (3952) 405016, e-mail: tolstoy@istu.edu, mtyu@rambler.ru
2Василевич Эльвира Эрнстовна, кандидат технических наук, доцент кафедры водоснабжения, водоотведения, охраны и рационального использования водных ресурсов, тел.: (3952) 405142, e-mail: elich@land.ru
Vasilevich Elvira, Candidate of technical sciences, Associate Professor of the Department of Water supply, Water Removal, Protection and Rational Use of Water Resources, (3952) 405142 e-mail: elich@land.ru
3Лапковский Алексей Александрович, аспирант, тел.: (3952) 405142, e-mail: alexey.lapkovskiy@pisem.net Lapkovsky Aleksei, Postgraduate, tel.: (3952) 405142, e-mail: alexey.lapkovskiy@pisem.net
"Васильева Анна Анатольевна, аспирант, тел.: (3952) 405017. Vasilyeva Anna, Postgraduate, tel.: (3952) 405017, e-mail omto@istu.edu
