CC BY
12УДК 628.31
А.Р. Бикзинурова
МОДЕРНИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ПРЕДПРИЯТИЯ ВОДНО-КАНАЛИЗАЦИОННОГО ХОЗЯЙСТВА
В статье рассмотрена проблема поступления токсичных стоков предприятия водно-канализационного хозяйства Республики Татарстан в Куйбышевское водохранилище. Были рассмотрены варианты решения данной проблемы; в результате анализа был выбран оптимальный вариант.
Ключевые слова: очистные сооружения, сточные воды, загрязнение, технический кислород, аэротенк, окситенк.
Предприятие водно-канализационного хозяйства занимается снабжением близ населенных пунктов водопроводной водой, а также осуществляет - прием, очистку и выпуск сточных вод, развитие производства, своевременный ремонт канализационных и водопроводных сетей и сооружений, наладку и монтаж водопроводно-канализационного, инженерного оборудования, регулярный контроль лабораторией качества сточных вод.
Целью является выработка мер по снижению уровня концентраций загрязняющих веществ в сточной воде поступающего из рассматриваемого предприятия в окружающую среду.
На данном предприятии производится биологическая и механическая очитка сточных вод. В состав механической очистки входят: песколовка, первичные и вторичные отстойники, к биологической очистке относится аэротенк-вытеснитель. Степень очистки сточных вод по проекту: взвешенные вещества и БПК до 10-15 мг/л. Проектная производительность очистных сооружений водоканала составляет 50 тыс. м3/сут.
Основной проблемой водоканала является увеличение поступления токсичных стоков. Предприятия пищевой промышленности осуществляют залповые сбросы растворенных органических примесей, содержащие токсичные вещества в городскую канализацию. Поскольку эти предприятия находятся в непосредственной близости от очистных сооружений, нет необходимого разбавления стоков, происходит большая нагрузка на БОС. Токсичные стоки крайне негативно отражаются на аэротенке, снижается эффективность очистки сточных вод.
По таблице 1, мы можем увидеть, что в очищенных сточных водах имеются значительные превышения таких загрязняющих веществ, как аммоний ион, БПК5, ион нитритов, фенолы, фосфор фосфатов.
Таблица 1
Загрязняющие вещества до внедрения установки
Наименование загрязняющих Разрешенный сброс Фактический сброс
веществ загрязняющих веществ, т/год загрязняющих веществ до, т/год
Аммоний ион 21,164 42,7
бпк5 44,093 56,94
Нитрит ион 1,41 1,499
Фенолы 0,0176 0,1095
Фосфор фосфаты 14,81 15,11
Существует много способов очистки сточных вод от растворимых примесей. Метод очистки зависит от вида примеси (органическая или неорганическая) и от концентрации примеси в очищаемой воде. К основным методам очистки сточных вод от растворенных органических примесей относятся: увеличение концентрации активного ила, использование технического кислорода для аэрации, биоадсорбционный способ биологической очистки сточных вод. [1]
© Бикзинурова А.Р., 2015.
Научный руководитель: Апкин Ренат Нуриханович - кандидат географических наук, доцент, Казанский государственный энергетический университет, Россия.
Вестник магистратуры. 2015. № 11 (50). Т. 1.
ISSN 2223-4047
Увеличение концентрации активного ила является возможным путем интенсификации работы аэ-ротенков, что позволяет создать высокую нагрузку на единицу объёма сооружения. При увеличении концентрации активного ила до 25 г/л окислительная мощность аэротенка возрастает по БПК5 до 812 кг/м3хсут, тем самым сокращается период аэрации в 1,9 раза. Однако возникают сложности с илоот-делением и осветлением очищенной воды, ухудшаются седиментационные свойства иловой смеси. Данный метод не позволяет увеличить глубину очистки по БПК5 и снизить содержание специфических загрязнений в очищенной воде.
Применение технического кислорода при биологической очистке сточных вод увеличивает окислительную мощность очистного сооружения и значительно сокращает время аэрации. Разработка специальных сооружений по применению кислорода - окситенков показала, что применение чистого кислорода увеличивает концентрацию растворенного кислорода в иловой смеси с 1-2 до 4-8 мг/л. При увеличении концентрации кислорода от 0 до 6 мг/л окислительная мощность окситенка возрастает до 3-7 кг БПК/м3хсут.
Данный метод повышает производительность очистных сооружений и повышает степень очистки сточных вод.
Биоадсорбционный способ биологической очистки сточных вод - способ, совмещающий процессы биохимического окисления и адсорбции, используют для интенсификации процесса биологической очистки. Данный способ эффективен благодаря высокой сорбционной способности адсорбентов к бактериям активного ила и к самым различным классам органических соединений. Основной причиной сдерживающей начало применения биосорбционного способа является потеря сорбента за счёт его выноса с избыточным активным илом, потери за счёт истирания при аэрации и выноса из вторичных отстойников.
Окситенк - сооружение, предназначенное для биологической очистки сточных вод с помощью аэробных бактерий и с использованием кислорода. Конструктивно окситенк выполнен в виде круглого резервуара (Рис. 1), внутри которого пристроена цилиндрическая перегородка, разделяющая его на зону реакции и зону илоотделения. [2]
Рис. 1. Комбинированный окситенк
1- цилиндрический резервуар;
2 - цилиндрическая перегородка;
3 - полупогруженный щит;
4 - реактор;
5 - тангенциальные насадки;
6 - трубопровод подачи кислорода;
7 - автоматический клапан;
8 - турбинный аэратор;
9 - гидравлический затвор;
10 - датчик давления;
11 - патрубок продувки газов;
12 - автоматический клапан;
13 - газовая камера;
14 - датчика концентрации растворенного кислорода;
15 - илоскребы;
16 - водоотводной лоток;
17 - патрубок;
18 - выпускные отверстия;
19 - трубопровод подвода сточных вод;
20 - трубопровод отвода избыточного ак-тивного ила
Для достижения желаемого результата очистки сточных вод, предлагается использование технического кислорода для аэрации, необходимо установить 5 комбинированных окситенков компании «Био-инстал» и установку разделения воздуха К-0,4. [3]
Преимуществами применения предлагаемого оборудования является: снижение прироста активного ила, устойчивость при резких колебаниях расхода и состава сточных вод, применение технического кислорода увеличивает окислительную мощность окситенка и значительно сокращается время аэрации, повышается производительность очистных сооружений и повышается степень очистки сточных вод. Результат очистки сточных вод при внедрении нового оборудование показан на таблице 2.
Таблица 2
Загрязняющие вещества после внедрения установки
Наименование загрязняющих веществ Разрешенный сброс загрязняющих веществ в пределах норматива ПДС, т/год Фактический сброс загрязняющих веществ до, т/год Фактический сброс загрязняющих веществ после, т/год
Аммоний ион 21,164 42,7 21,160
бпк5 44,093 56,94 32,85
Нитрит ион 1,41 1,499 1,0
Фенолы 0,0176 0,1095 0,011
Фосфор фосфаты 14,81 15,11 10,95
Был подобран окситенк фирмы «Биоинсталл» с производительностью 400 м3/ч. На 2015 год стоимость окситенка составляет Цо=1100000 руб, стоимость установки разделения воздуха Црв=580000 руб. Производительность окситенка 9600 м3/сут. Таким образом, необходимо установить 5 окситенков.
Очистка сточных вод предприятия водно-канализационного хозяйства при внедрении комбинированных окситенков требует 6140 тыс. руб. капитальных затрат. Данная установка позволяет предотвратить экологический ущерб, снизив сброс загрязняющих веществ, а также снизить расход электроэнергии в 1,3 раза, тем самым уменьшить затраты на электроэнергию.
Список литературы
1. Яковлев С.В., Воронин Ю.А. Водоотведение и очистка сточных вод. - М.: АСВ, 2004. - 702 с.
2. Гудков А.Г. Биологическая очистка очистка сточных вод: Учебное пособие. - Вологда: ВоГТУ, 2002. -
127 с.
3. www.bioinstall.ru Очистные сооружения.
БИКЗИНУРОВА АЛИЯ РАШИТОВНА - магистрант кафедры инженерной экологии и рационального природопользования, Казанский государственный энергетический университет, Россия.
