ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД НА ПРЕДПРИЯТИИ МУП "ВОДОКАНАЛ" Текст научной статьи по специальности «Экологические биотехнологии»

УДК 628.3

ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД НА ПРЕДПРИЯТИИ МУП «ВОДОКАНАЛ»

Н.Р. Мамлеева1, Э.Р. Бариева2

Аннотация:

В данной статье рассматривается технологическое решение по оптимизации системы очистки канализационных сточных вод. Для доочистки сточных вод от нефтепродуктов предложен механический способ очистки сточных вод с применением различных нефтеловушек (нефтеуловителей).

Ключевые слова: сточные воды, очистные сооружения, песколовка, отстойник, аэротенк, нитри-денитрификация, нефтеловушка.

Коммунальное водопроводно-канализационное хозяйство - отрасль народного хозяйства. Наряду с теплоэнергетикой является важнейшей составной частью социальной инфраструктуры. Результаты работы очистных сооружений во многом определяют здоровье и продолжительность жизни человека, санитарно-эпидемиологическую обстановку на территории города, нормальное функционирование промышленных предприятий, всей социальной сферы [1].

На очистные сооружения канализации подаются хозяйственно-фекальные сточные воды, производственные стоки промышленных и коммунальных предприятий города. Промышленные стоки в общем количестве сточных вод составляют - 20%, коммунально-бытовые - 15%, стоки от населения -65% [2, с.109].

Сточные воды города по напорным коллекторам поступают в камеру смешения и усреднения сточных вод. Пройдя гидротехнические элементы, представляющие собой перегородки, сточная вода окончательно перемешивается и по двум каналам направляется в приемные камеры зданий решеток. Отделение решеток предназначено для очистки стоков от крупных примесей мусора (текстиль, бумага, пластик, пленка и т.д.). Сточные воды после здания решеток направляются на пять горизонтальных песколовок и на четыре аэрируемые песколовки. После песколовок сточные воды по четырем железобетонным коллекторам подаются на распределительные чаши первичных отстойников откуда распределяются по первичным отстойникам. Первичные отстойники предназначены для улавливания из сточной воды взвешенных веществ. Принцип их работы основан на различной плотности и седиментационных свойств взвешенных веществ, содержащихся в сточной воде. При этом более плотные вещества оседают на дно отстойника, образуя «сырой» осадок который раз в сутки с помощью скребкового механизма собирается в центральной части отстойника и насосом откачивается в приемную камеру насосной станции сырого и сброженного осадка. Жир и другие плавающие вещества улавливаются и удерживаются на поверхности первичных отстойников и затем раз в сутки, через жировую камеру насосом так же откачиваются в приемную камеру насосной станции сырого и сброженного осадка, далее сырой осадок перекачивается на иловые поля или в цех обезвоживания [3, с.3].

Осветленная сточная вода из первичных отстойников поступает в распределительные камеры, предназначенные для сбора сточных вод после первичных отстойников и направления их в верхние каналы секций аэротенков. Всего имеется 11 секций аэротенков, каждая секция состоит из 3-х отделений. Среднее отделение выполняет функции регенератора активного ила, два край-

1Мамлеева Наталья Рустамовна - магистрант кафедры Инженерной экологии и рационального природопользования Института электроэнергетики и электроники, Казанский государственный энергетический университет, Россия.

2Бариева Энза Рафаиловна - кандидат биологических наук, доцент кафедры Инженерной экологии и рационального природопользования, Казанский государственный энергетический университет, Россия.

них отделения выполняют функции параллельно работающих коридоров аэро-тенков.

Смесь сточной воды и активного ила в аэротенке аэрируется воздухом, концентрация кислорода в сточной воде при этом не должна быть менее 2 мг/л. Время аэрации и прохождения сточной воды через аэротенки составляет около 4 часов. В течение этого времени происходит сорбция загрязнений, растворенных в сточной воде, поверхностью активного ила и начальная стадия окисления загрязнений микроорганизмами активного ила. Из аэротенков смесь очищенной сточной воды и активного ила поступает на вторичные отстойники.

Работа 9 и 8 секций аэротенков, в целях повышения качества очистки сточных вод и достижения норм НДС и показателей рыбохозяйственного водоема, выполнена с организацией зон нитри-денитрификации. В среднем коридоре (регенераторе) аэрация ведется в режиме «пробулькивания» с минимальной подачей воздуха для поддержания активного ила во взвешенном состоянии. Процессы биохимического окисления органических веществ, содержащихся в сточной воде, ведутся за счет использования микроорганизмами активного ила кислорода нитратов, при этом азот восстанавливается до молекулярного состояния и отдувается в атмосферу. Такие условия, созданные в среднем коридоре секции аэротенка, обеспечивают работу этого коридора в режиме денит-рификации.

Планируется постепенный переход остальных секций аэротенков на режим работы, организованный в 8 и 9 секциях, или полная реконструкция всех секций аэротенков с внедрением процессов нитри-денитрификации с биологическим удалением азота и фосфора.

Вторичные отстойники предназначены для отделения очищенной сточной воды от активного ила. Производится это отстаиванием в течение 2,5 часов во вторичных отстойниках, в результате чего активный ил оседает на дно отстойника, откуда постоянно отсасывается илососами и с помощью эрлифтов подается в канал возвратного активного ила. Из этого канала с помощью щитовых затворов активный ил распределяется по регенераторам секций аэротенков. В регенераторах производится аэрация активного ила в течение 6 часов после чего регенерированный активный ил перетекает в коридоры аэротенков, где смешивается с поступающей сточной водой (кроме 8 и 9 секций).

Очищенная сточная вода из вторичных отстойников сбрасывается в лоток Паршаля откуда после измерения ее количества и хлорирования направляется через глубоководный выпуск в реку [3, с.4].

Имея данные по расходам сточных вод, их подробную характеристику, в том числе и по содержанию примесей, а также требования к очищенной воде, по схеме можно отобрать для проверки несколько методов. На основании экспериментальных исследований с учетом технико-экономических показателей выбирают оптимальный метод очистки сточных вод.

Метод определения массовой концентрации нефтепродуктов основан на извлечении нефтепродуктов из анализируемых вод органическим растворителем, отделении от полярных соединений других классов колоночной хроматографией на оксиде алюминия и количественном определении гравиметрическим методом. Пробы воды для параллельных определений отбирают в отдельные стеклянные емкости с притертыми пробками. Пробу для одного определения используют полностью. При определении нефтепродуктов методом колоночной хроматографии с гравиметрическим окончанием объем пробы (при концентрации нефтепродуктов 0,3 - 3,0 мг/дм3) должен составлять не менее 3 -3,5 дм3.

Колоночная хроматография - осуществляется пропусканием исследуемого раствора, содержащего несколько растворенных веществ, через стеклянную трубку, заполненную порошкообразным поглотителем (сорбентом). Вследствие неодинаковой поглощаемости (сорбируемости) различных веществ происходит их разделение. Чем лучше поглощается вещество, тем в более высоких частях колонки оно задерживается. Определение природы вещества производят или по собственной характерной окраске вещества, или пропусканием через колон-

ку (после разделения смеси) раствора реагента - проявителя, образующего с анализируемыми веществами специфически окрашенные соединения.

По результатам лабораторных исследований выявлено, что идет превышение показателей по взвешенным веществам и нефтепродуктам.Для доочистки сточных вод содержащих нефтепродукты наиболее полно изучен механический способ очистки сточных вод с применением различных нефтеловушек (нефтеуловителей).

Нефтеловушка представляет собой очистное устройство, предназначенное для очистки промышленных и поверхностных стоков от содержащихся в них нефтепродуктов.

Механизм очистки, по которому работает нефтеловушка, основан на разности плотностей нефтепродуктов и воды, а сам процесс очистки происходит в два этапа: очистка сточных вод от взвешенных частиц и последующая очистка от нефтепродуктов. В результате удается достигнуть 95% очистки стоков [4, с. 35].

Достоинства нефтеловушек:

• степень очистки сточных вод на выходе достигает 95%;

• прочная, легкая и долговечная конструкция из стеклопластика, устойчивая к ударам и воздействию агрессивной среды;

• простота эксплуатации и минимальное недорогое обслуживание;

• отсутствие мобильных элементов в конструкции исключает необходимость их замены;

• нефтеловушка легко и быстро справляется с резким ростом концентрации нефтепродуктов;

• монтаж под землей экономит полезное пространство, а статичность конструкции позволяет обойтись без бетонирования;

• надежная система защиты от утечки нефтепродуктов;

• небольшая стоимость нефтеловушки по сравнению с прочими очистными сооружениям [5, с. 15].

В таблице 1 мы видим количество загрязняющих веществ в сточной воде до и после модернизации

При использовании такой системы можно повысить технико-экономические показатели работы очистных сооружений, а главным образом -улучшить экологическую обстановку на предприятии, повысить степень очистки сточных вод, а следовательно снизить загрязненность водных объектов.

Полученные результаты соответствуют стандартам и регламентам, что подразумевает эффективную работу очистных сооружений.

Таблица 1

Количество загрязняющих веществ в сточной воде до и после модернизации

Содержание Содержание

№ Наименование загрязняющих веществ загрязняющих веществ

п.п. загрязняющего вещества до модернизации после модернизации

т/год т/год

1 2 3 4

1 Взвешенные вещества 48,36 0,96

2 Нефтепродукты 2,17 0,04

3 БПКп 0,63 0,01

4 Сульфаты 2,07 0,08

5 Хлориды 52 0

6 Азот аммонийный 0,039 0,000015

7 Нитраты 0,0006 0,00017

8 Нитриты 0,0006 0,00017

9 Кальций 0,7812 0,17

10 Магний 0,012 0,0005

11 Железо 0,0064 0,000128

12 Медь 0,000388 0,00008

13 Фосфор общий 0,00176 0,0000024

Список литературы:

1. Муниципальное унитарное предприятие «ВОДОКАНАЛ» Казань / Официальный сайт предприятия. URL: http://www.kznvodokanal.ru/about/ (дата обращения: 1.09.2014).

2. Мамлеева Н.Р. Техническое решение по улучшению технологии системы очистки сточных вод / Н.Р.Мамлеева, Э.Р.Бариева, Е.В.Серазеева // Научные перспективы XXI века. Достижения и перспективы нового столетия.-2015. №3 (10). Часть 4.- С.109-110.

3. Технологический регламент процесса очистки сточных вод на очистных сооружениях канализации г.Казань / МУП «Водоканал» г.Казань. - 2015.-С.3, С.4-14.

4. Востриков И.О. Повышение эффективности системы очистки сточных вод от нефтепродуктов / И.О.Востриков, Э.Р.Бариева // Наука и образование в XXI веке. - 2013. - С.35-36.

5. Каталог компании «СПМ-Инжиниринг» / Маслобензоотделитель.-2015.-С.15-18.

Н.Р. Мамлеева, Э.Р. Бариева, 2016

UDC 628.3

OPTIMIZATION OF WASTEWATER TREATMENT TECHNOLOGY AT THE ENTERPRISE-THE ENTERPRISE MUP "VODOKANAL"

N.R. Mamleeva, E.R. Barieva

Abstract. This article discusses the technological solution to optimize the treatment of sewage wastewater system. For post-treatment of wastewater from oil offered mechanical wastewater treatment process using a variety of oil traps (oil catchers).

Keywords: wastewater treatment plants, sand trap, settling tank, aeration tank, nitridenitrifikatsiya, oil traps.

© N.R. Mamleeva, E.R. Barieva, 2016