Решение проблемы очистки сточных вод при использовании аппаратного типа технологического процесса

Левин Евгений Владимирович; Шабанова Светлана Владимировна; Сагитов Рамиль Фаргатович; Солопова Валентина Александровна; Алямов Ильдар Динарович

CC BY

771

256

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Журнал

Известия Оренбургского государственного аграрного университета

2015

ВАК

AGRIS

Область наук

Экологические биотехнологии

Ключевые слова

АППАРАТНЫЙ ТИП ПРОИЗВОДСТВА / ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА / ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД / КОСВ / УФ-УСТАНОВКА / ЭЛЕКТРОКОАГУЛЛЯТОРЫ / СВЧ-ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЕ / БИОРЕАКТОР / HARDWARE TYPE OF PRODUCTION / TECHNOLOGICAL SCHEME / WASTEWATER PURIFICATION / UV-DEVICE / ELECTRO-COAGULATORS / MICROWAVE-DISINFECTION / BIOREACTOR

Аннотация научной статьи по экологическим биотехнологиям, автор научной работы — Левин Евгений Владимирович, Шабанова Светлана Владимировна, Сагитов Рамиль Фаргатович, Солопова Валентина Александровна, Алямов Ильдар Динарович

Обоснована актуальность аппаратного типа технологического процесса при очистке сточных вод. Технологический процесс основан на методе полного окисления с аэробной стабилизацией. В аэрационной части очистных сооружений в последней фазе очистки происходит полная минерализация активного ила. Проанализированы недостатки действующих подходов в организации процесса очистки сточных вод, в том числе применение устаревшего технического оборудования, низкое качество обслуживающих его специалистов, зависимость государственных и муниципальных заказов на оборудование от цен и др. Разработаны радикальные меры по реорганизации технологии очистки сточных вод с учётом экономических и эксплуатационных затрат. Обоснована возможность и целесообразность внедрения автоматизированных технологических процессов по очистке сточных вод с применением эстетичных агрегатов из современных материалов нержавеющей стали, полимеров и полимеризованной стали. Рекомендуется разработать новые типовые проекты очистных сооружений, основанных на современных технологических решениях, разработать новые и скорректировать с учётом современной технологической специфики устаревшие СНиПы, СанПиНы, ГОСТы и др. нормативные документы, произвести централизованное размещение государственного заказа на оборудование по очистке сточных вод, расширить массовое производство отечественного оборудования. Предложено оборудование для очистки сточных вод, которое принципиально изменит не только технологический процесс, но и саму концепцию технического оснащения и управления процессом.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

SOLVING THE PROBLEM OF WASTEWATER PURIFICATION BY USING THE HARDWARE TYPE TECHNOLOGY

The urgency of the hardware type technological process of wastewater purification has been substantiated. The technological process is based on the method of complete oxidation with aerobic stabilization. In the aeration section of the wastewater treatment units the complete mineralization of the activated sludge takes place in the last phase of the purification process. The shortcomings of existing approaches to the wastewater cleaning process, i.e. the use of outdated technical equipment and the low service quality of its operators, the dependence of state and municipal orders for the equipment on its price and other factors, have been analyzed. The radical measures on the wastewater purification technology improvement, taking into account economic and operating costs, have been developed. The possibility and feasibility of automated technological processes of wastewater treatment, based on the use of aesthetic units made of uptodate materials, i.e. stainless steel, polymers and polymerized steel, are substantiated. It is recommended to develop new model projects of treatment facilities based on modern technological solutions, to work out new and to adjust the outdated SNPs, SanPins, GOSTs and other normative technical documents, as well as to organize a centralized public procurement of equipment for wastewater treatment and to expand the mass production of domestic equipment. The equipment for waste water purification, which will fundamentally change not only the technological process, but also the very concept of technical equipment and the process management is suggested.

Текст научной работы на тему «Решение проблемы очистки сточных вод при использовании аппаратного типа технологического процесса»

Решение проблемы очистки сточных вод при использовании технологического процесса аппаратного типа

Е.В. Левин, к.ф.-м.н, ОАО НИПИЭП; С.В. Шабанова, к.т.н., Р.Ф. Сагитов, к.т.н, В.А. Солопова, к.т.н, ФГБОУ ВПО Оренбургский ГУ; ИД Алямов, к.с.-х.н., ФГБОУ ВПО Оренбургский ГАУ

Актуальность проблемы состоит в том, что существующий в настоящее время подход в размещении государственного и муниципального заказа технологического оборудования для очистки сточных вод на фоне тотального дефицита специалистов в этой области привёл к возникновению ряда проблем.

Во-первых, в результате проведения аукционов, в которых главным критерием отбора является цена, а не уровень предлагаемой технологии и качество оборудования, а также квалификация специалистов, реализующих технологический процесс, к выполнению работ привлекаются организации, имеющие приблизительное представление о самом технологическом процессе и об оборудовании, его реализующем.

Во-вторых, страна постепенно неконтролируемо оснащается технологическим реликтом, а зачастую и просто технологической пустышкой, не способной реализовать даже морально устаревший, но когда-то работавший технологический процесс. В результате проведения контролируемых аукционов цены на отдельные виды оборудования превышают все мыслимые пределы, происходит расходование бюджетных средств.

Радикально исправить положение дел в проблеме очистки сточных вод можно следующим образом:

1. Произвести экспертную оценку и отбор технологии очистки сточных вод, оптимальную по показателям достигаемого качества очистки, а также по экономическим критериям — стоимости оборудования и стоимости эксплуатационных затрат (с учётом мирового опыта). Раз и навсегда страна сможет покончить с технологическим варварством в деле очистки сточных вод и перейти к аппаратному технологическому процессу, когда люди в белых халатах управляют автоматизированными технологическими процессами, реализованными в цепочке эстетичных агрегатов из современных материалов — нержавеющей стали, полимеров и полимеризованной стали.

2. Разработать новые типовые проекты очистных сооружений, основанных на современных технологических решениях в соответствии с п. 1.

3. Разработать новые и скорректировать с учётом современной технологической специфики устаревшие СНиПы, СанПиНы, ГОСТы и другие нормативные документы.

4. Произвести централизованное размещение государственного заказа на оборудование очистки сточных вод, отобранное в соответствии с п. 1.

В случае массового производства машиностроительного уровня стоимость оборудования при соблюдении требований по п. 1 не будет превышать установленного предела 500—700$ на м3. производительности (что почти вдвое дешевле европейских аналогов) для сооружений средней и большой производительности (более 1000 м3/сут) и соответственно 800—1200$ для сооружений малой производительности. Монтаж и пусконаладку оборудования, гарантийное обслуживание также должен выполнить производитель.

5. Все перечисленные мероприятия сводят к минимуму подготовительные работы.

В настоящее время очистка сточных вод (ОСВ) крупных городов производится на очистных сооружениях, построенных в 70-80-е гг. прошлого столетия. Устаревшая технология очистки и обеззараживания сточных вод не позволяет обеспечить выполнение современных санитарных нормативов. Критика атрибутов старой технологии железобетонных резервуаров, устаревших систем аэрации, иловых площадок и др. выведена за рамки настоящего исследования [1, 2].

Новый подход предполагает:

• полный отказ от устаревшей традиционной технологии;

• применение новейших технологических решений;

• принципиально новый уровень качества очистных сооружений (ОС) за счёт отказа от использования изготовленных строительным способом технологических конструкций и применения технологических конструкций машиностроительного способа и уровня производства;

• оптимизацию процесса по экономическим параметрам — стоимость ОС при применении современного оборудования не превышает стоимости ОС традиционного типа, эксплуатационные затраты снижаются в 2—3 раза;

• высокую адаптивность используемого оборудования к различному составу поступающих на очистку стоков и к различным требованиям по качеству очистки;

• высокую адаптивность по производительности — возможность наращивания и уменьшения производительности (вплоть до полного демонтажа и перемещения на другое место эксплуатации).

Предлагаемое оборудование принципиально меняет не только технологический процесс, используя современные высокоэффективные технические решения, но и саму концепцию технического оснащения и управления процессом.

Технологический процесс основан на методе полного окисления с аэробной стабилизацией.

Обеззараживание

Рис. 1 - Технологическая схема очистки ОАО НИПИЭП [5, 6]

Электрокоагулятор Поляризованный фильтр Тонкослойный отстойник

Л

Ёмкость для коагулянта

Промежуточная ёмкость Фильтр механический

Фильтр сорбционный Установка УФ / обеззараживания

Ёмкость для фильтрата

Установка СВЧ-обеззараживания „

Рис. 2 - Функциональная схема очистки ОАО НИПИЭП [5, 6]

В аэрационной части очистных сооружений в последней фазе очистки происходит полная минерализация активного ила [3—8].

КОСВ состоит из нескольких технологических линий, каждая из которых имеет в своём составе:

— первичный отстойник с тонкослойным модулем;

— анаэробный биореактор;

— аэробный биореактор;

— вторичный отстойник с тонкослойным модулем;

— блок механической и сорбционной доочистки. Общими для линий являются: песколовки, блок

приготовления и подачи раствора коагулянта (или электрокоагуляторы), воздуходувки, блок обеззараживания на УФ-установках, блок обезвоживания и СВЧ-обеззараживания осадка.

Блоки механической и биологической очистки сточных вод модульной конструкции наземного исполнения полной заводской готовности поставляются в виде готовых к монтажу узлов и агрегатов из сборных металлических конструкций заводского изготовления с резервуарами из нержавеющей стали и полимерных материалов.

Для очистных сооружений выбраны технологическая и функциональные схемы очистки (рис. 1, 2).

Сточные воды проходят следующие стадии: механической очистки (решётки, песколовки, первичные отстойники, тонкослойные отстойники), биологической очистки (биореакторы анаэробной очистки, биореакторы аэробной очистки), коагуляции и осаждения ила во вторичных отстойниках, доочист-ки (фильтры механической и сорбционной очистки), дезинфекции (ультрафиолетовое облучение), обработки осадка (обезвоживания осадка на фильтр-прессах и СВЧ-обеззараживания осадка) [4—8].

Вывод. Проанализировав современное состояние очистных сооружений, пришли к выводу, что применение аппаратного типа технологического процесса актуально и востребовано как с экономической, так и с технологической точек зрения [9, 10].

Литература

1. Россия в окружающем мире-2008. Устойчивое развитие: экология, политика, экономика: аналитический ежегодник / отв. ред. Н.Н. Марфенин; под общей редакцией Н.Н. Мар-

фенина, С.А. Степанова М.: Изд-во МНЭПУ, 2008. 328 с.; Чижов С.Г. Как изменилась очистка сточных вод в России за последние 10 лет. URL: http://www.rus-stat.ru/ stat/570P0M2008_097-119_Chizhov.pdf (дата обращения 10.03.2014).

2. Государственная программа «Воспроизводство и использование природных ресурсов Оренбургской области на 2014— 2020 годы». APA Style (2014), Available at: URL: http:// www.orenburg-gov.ru/magnoliaPublic/regportal/blob?filetype= NPA&filename=02_14_2.53.2_5-%D1%80_14.01.2013_1.pdf (дата обращения 10.03.2014 г.); Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2012 году». Проект v. 20/07/2013 APA Style (2014), Available at: URL: http://www.mnr.gov.ru/ upload/iblock/96e/gosdoklad%2020_07_2013.pdf (дата обращения 12.03.2014 г.).

3. Гулак М.З., Баширов В.Д., Левин Е.В. и др. Современные технологии сепарирования и переработки твёрдых бытовых отходов // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2014. № 3 (47). С. 77—80.

4. Левин Е.В., Пастухова Г.В., Деманов В.А. Патент на изобретение № 2238247 «Установка микробиологической очистки сточных вод».

5. «Комплексы очистки сточных вод блочно-апаратного типа» ТУ 4859-002-51008612-2014.

6. «Комплексы очистки сточных вод моноблочного типа» ТУ 4859-001-51008612-2014.

7. Станции очистки производственно-дождевых сточных вод ТУ 4859-012-51008612-2007.

8. Станции биологической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод СБО-18 ТУ 4859-017-510086126-2007.

9. Баширов В.Д., Барышников М.Г., Гулак М.З. Экономическая эффективность внедрения нового технологического объекта // Экономика и предпринимательство. 2013. № 10 (39). С. 521-523.

10. Гулак М.З., Баширов В.Д., Левин Е.В. и др. Эффективность ресурсосбережения при комплексной переработке ТБО // Образованието и науката на XXI век: матер. VIII междунар. науч.-практич. конф. Т. 20. Педагогические науки. София: «БялГРАД-БГ». ООД, 2012. С. 112.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.