CC BY
17
Севастополе 11-17 сентября 2017 г. - Донецк: ДонНТУ: Изд-во ЧП «Технополис», 2017. -368 с. - С. 377-383.
УДК 504:658.562.012.7
11 2 А.В. Звягинцева , Н.А. Шеина , П.В. Щемяков
1ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет, г. Воронеж 2ФГКВОУ ВПО «Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина», г. Воронеж
ПОВЫШЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ ОБЪЕКТОВ ВОДОСНАБЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ОБЪЕКТОВ
В работе проведено исследование по разработке экологических защитных мероприятий на водоканале МУП «Аквасервис». Разработан проект реконструкции аэротенков и методика применения новой биотехнологии основанной на пространственной сукцессии микроорганизмов.
Ключевые слова: биотехнология, рециркулируемый ил, очистка стоков, органические соединения.
11 2 A.V. Zvyagintseva , N.A. Sheina , P.V. Semakov
IMPROVING THE RELIABILITY OF WATER SUPPLY PRODUCTION FACILITIES
The study on the development of environmental protection measures on the water channel of MUP «Akvaservis». The project of reconstruction of aeration tanks and the method of application of new biotechnology based on the spatial succession of microorganisms.
Keywords: biotechnology, recycled sludge, wastewater treatment, organic compounds.
Городской водоканал МУП «Аквасервис» (полное название Муниципальное унитарное предприятие «Аквасервис») расположен в г. Нововоронеж. Целевое назначение недропользования МУП «Аквасервис» - добыча подземных вод и обеспечение населения, предприятий и организаций водой для питьевых, хозяйственных нужд и пожаротушения. Целевое назначение водопользования - водоотведение и очистка сточных вод. Проектная производительность очистных сооружений - 30000 м /сут. Общая площадь, занимаемая очистными сооружениями - 7,6939 га. [1, 2].
На первой стадии производится механическая очистка для выделения из сточных вод нерастворенных минеральных и органических примесей. Она обеспечивает удаление взвешенных веществ из бытовых сточных вод на 60-65 %, а из некоторых производственных сточных вод на 90-95 %.
Вторая стадия - биологическая очистка с применением биологического окисления органических соединений, содержащихся в сточных водах. Основывается на естественных процессах жизнедеятельности гетеротрофных микроорганизмов. На данной стадии сточные воды очищаются от минеральных и органических примесей, а так же биогенных элементов -соединений азота и фосфора.
Вода поступает в аэротенки с рассредоточенным впуском воды. Они представляют собой прямоугольный резервуар, разделенный на два коридора с регенераторами в количестве шести штук. Из данных табл. 1 можно сделать вывод, что предприятие превышает установленные нормы ПДК по шести загрязняющим веществам.
Таблица 1
Эффективность очистки сточных вод
Загрязняющее вещество Эффективность очистки, %
Взвешенные вещества 96
БПКПОЛН 98
Азот аммонийный 99
Нитриты 74
Фосфаты (по Р) 52
Железо общее 94
Нефтепродукты 94
Жиры 96
Нитраты -
СПАВ 97
Эти превышения не значительные, но предприятие платит штрафы. В связи с этим на предприятии разработан и соблюдается план-график контроля уровня загрязнения атмосферного воздуха в зоне влияния, исходя из категории загрязняющего вещества. Основное влияние предприятие оказывает на водные объекты окружающей среды при сбросе сточных вод в реку Дон. Показатели выпускаемых сточных вод по концентрации некоторых загрязняющих веществ выше установленной ПДК. Данные представлены в табл. 2.
Таблица 2
Показатели выпускаемых сточных вод после проведения мероприятий
№ Наименование Единицы Показатели Показатели ПДК
п/п показателей измерения до очистки после очистки водоема
1 рН 7-7.3 7.3 6.5-8.5
2 БПКполн мг/дм3 244 3 3
3 Взвешенные вещества мг/дм3 267 9.5 +0.25к фону
4 ХПК мг/дм3 342.5 60 —
5 Нефтепродукты мг/дм3 0.77 0.2 0.05
6 Хлориды мг/дм3 118 118 300
7 Сульфаты мг/дм3 85 85 100
8 Азот аммонийный мг/дм3 26 0.4 0.4
9 Фосфаты мг/дм3 4.3 0.6 0.6
10 Жиры мг/дм3 4.9 0.04 0.05
11 Нитриты мг/дм3 2.2 0.08 0.08
12 Нитраты мг/дм3 42 40 40
13 Сухой остаток мг/дм3 700 656 1000
14 СПАВ мг/дм3 0.84 0.05 0.05
15 Железо мг/дм3 1.45 0.1 0.7
16 Температура °С 19-20 19-20
Таким образом, основными загрязняющими веществами являются: БПКполн, фосфаты; нитраты; нитриты, взвешенные вещества, нефтепродукты, азот аммонийный, СПАВ, железо, жиры. Предлагаемые экозащитные мероприятия:
1. Реконструкция аэротенков. Она заключается в изменении строительных решений. Из двух двухкоридорных аэротанков одного блока получается четыре-трех коридорных. В свою очередь каждый коридор делится на 6 секций. В объеме каждой секции устанавливаются кассеты с инертной загрузкой. Аэробные зоны биореактора оснащены
системой воздухоснабжения.
2. Применение новой биотехнологии. Она основана на пространственной сукцессии микроорганизмов, что позволяет поддерживать высокую концентрацию биомассы бактерий на фиксированной насадке. Насадка представляет собой натянутое на рамку полотнище. При контакте насадки с водой на ее поверхности образуется биопленка из прикрепленных микроорганизмов, вследствие этого осуществляется процесс очистки.
Таким образом, реконструкция аэротенков и перевод их на работу с применением новой биотехнологии даст возможность удалять биогенные элементы из сточной воды до нормативов допустимого воздействия на поверхностный объект. Для разработки экозащитных мероприятий на водоканале МУП «Аквасервис» была проведена оценка факторов негативного воздействия на окружающую среду. Также проанализированы существующие очистные сооружения. Основным негативным фактором предприятия являются сточные воды, которые из-за износа очистных сооружений не соответствуют установленным допустимым нормативам. Данная биотехнология, по сравнению с традиционной биологической очисткой стоков, имеет следующие преимущества:
- снижение количества избыточного ила в 5-7 раз;
- улучшение седиментационных свойств активного или за счет повышенной зольности иммобилизованного активного ила;
- исключение из схемы насосного оборудования для перекачки рециркулируемого
ила;
- отсутствие необходимости постоянного контроля дозы ила и илового индекса в сооружении;
- высокое качество очистки стоков и надежность отлаженного технологического процесса [2].
После реконструкции и применения новой биотехнологии значительно улучшатся технические характеристики сооружений. Увеличится мощность воздуходувок, что улучшит перемешивание ила и снабжение его кислородом, доза активного ила в регенераторе увеличится в два раза, поэтому окисление будет интенсивнее. Все это приведет к повышению производительности аэротенка.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Звягинцева А.В., Шеина Н.А. Сохранение гидросферы при непрерывном увеличении водопотребления и разработка комплекса экологических защитных мероприятий на водоканале МУП «Аквасервис» / Экологическая, промышленная и энергетическая безопасность-2018: сборник статей по материалам международной научно-практической конференции «Экологическая, промышленная и энергетическая безопасность-2018» (24-27 сентября 2018 г.) // под ред. Л. И. Лукиной, Н.А. Бежина, Н. В. Ляминой. - Севастополь: СевГу, 2018. - 1312 с. - С. 461- 465.
2. Болдырева О.Н., Звягинцева А.В. Альтернативные технологии водоподготовки в условиях рыночной экономики и требований экологической безопасности / Вестник ВГТУ. Серия «Системы и средства безопасности в ЧС». - Воронеж: ГОУВПО «ВГТУ», 2007. - Т.3. -№2. - С. 176-180.
УДК: 616 - 082 + 616.89] : 614.84
А.К. Зуйкова, Н.И. Бакулева, Т.П. Склярова
