CC BY
12УДК 628.3
М.В. Литвиненко
СНИЖЕНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ЗА СЧЁТ МОДЕРНИЗАЦИИ ОБОРУДОВАНИЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
Попадание нефти и её компонентов в окружающую среду (воздух, вода и почва) вызывает изменение физических, химических и биологических свойств и характеристик природной среды обитания, нарушает ход естественных биохимических процессов. В ходе трансформации углеводородов нефти могут образоваться стойкие к микробиологическому расщеплению ещё более токсичные соединения, обладающие канцерогенными и мутагенными свойствами. В статье рассматриваются вопросы определения эффективности очистки нефтесодержащих сточных вод, исследуя количественное содержание нефтепродуктов и взвешенных веществ в пробах анализируемой сточной воды.
Ключевые слова: нефть, переработка, сточные воды, экосистема.
Очистка сточных вод - комплекс мероприятий по разрушению или удалению загрязняющих веществ, путём обеззараживания и удаления патогенных организмов, содержащихся в бытовых и промышленных сточных водах Модернизация оборудования очистки сточных вод будет рассмотрена в разрезе организации подстанции биологического очищения сточных вод.
Сточные воды поступают на приемную емкость, так называемый усреднитель, и уже должны пройти стадию очищения от грубых примесей механического характера, что осуществляется при помощи фильтрующей решетки с шагом между прутьями 12 мм и отстаивания песка в песколовочном колодце.
Перекачивание сточных вод, прошедших предварительную очистку, в резервуары подстанцию биоочистки происходит при задействовании напорных установок при условии соблюдения равномерности подачи во временных промежутках.
Сточные воды после предварительного очищения подаются на резервуары блока биологической очистки, пройдя через автономный механизм процеживания на решетке с шагом между прутьями в 1 -2 мм, а отцеженные на ней частицы мусора и бытовые отбросы периодически счищаются персоналом в контейнер-мусоросборник.
Блок биологической очистки подстанции КС-комплект имеет единственную технологическую линию, состоящую из таких компонентов:
•резервуар, заполненный аэрируемой взвесью активного ила, оснащенный встроенной реактивной камерой;
•нитрификационная установка;
•денитрификационная установка;
•резервуар для вторичного отстаивания.
Технологические процессы биологической очистки на подстанции представляют собой строгую последовательность глубокой минерализации органики, находящейся в подвергаемых очистке сточных водах, с применением режимов как высоких, так и низких нагрузок, последовательно сменяющихся от начальных до финальных стадий[4].
Начальная стадия характеризуется сорбцией бытовых загрязнений стоков активным илом, поступающим по рециклу из резервуара вторичного отстаивания, что ведет к размножению в сточных водах микрофлоры гетеротрофного характера, благодаря оптимизации условий для микроорганизмов аноксным режимом кислородного обеспечения и значительных нагрузок на иловый компонент. Жизнедеятельность микробов-гетеротрофов сопровождается процессами гидролитического ферментативного расщепления органики в сточных водах и последующей денитрификацией растворенных нитратных солей.
Все отделения резервуаров, заполненных аэрируемой взвесью активного ила, оснащены отдельными аэраторами. Степень интенсивности процессов насыщения кислородом сточных вод выбирается как достаточная для сохранения оптимального процентного содержания в сточных водах растворенного кислорода. Минимум аэрации должен происходить при регулярном перемешивании сточных вод, предполагающегося как достаточное для невыпадения осадочных отложений [2].
© Литвиненко М.В., 2019.
ISSN 2223-4047
Вестник магистратуры. 2019. № 9-1 (96)
Кроме того, очищаемые стоки подвергаются оптимизации и по некоторым другим характеристикам. Так, в резервуары, заполненные аэрируемой взвесью активного ила, для снижения выраженности пенооб-разования и активизации хода очистки стоков вводятся специфические биопрепараты.
Таким образом, в аэрируемых резервуарах происходит формирование конкретных биоценозов из одноклеточных и многоклеточных микроорганизмов, обеспечивающих дозревание ила без стороннего вмешательства персонала подстанции.
Дальнейшие этапы очистки сточных вод в резервуарах, заполненных аэрируемой взвесью активного ила, происходят при высоком содержании в них кислорода, наиболее приемлемого для комбинированного биоценоза гетеротрофов и автотрофов. В очищаемых водах происходит последовательная смена окислительно - восстановительных реакций, что дает возможность выполнить глубокое окисление углеродных компонентов при условии их дальнейшей нитрификации аммонийного компонента, равно как и ступенчатое восстановление нитратной группы.
Совокупность процессов биологического характера, положенных как базис разработанной технологии био-очистки, исходят их факта существования биоценозов, прикрепленным к специфическим полимерным загрузкам. Концептуальное новшество и технологический базис представлен сочетанием отказа от применения резервуаров, заполненных аэрируемой взвесью активного ила, и абсолютного перехода на биологические реакции, протекающие в иммобилизированном иле.
Цикл жизнедеятельности прикрепленного ила происходит на загрузочных элементах полимерного происхождения, по сути своей являющихся блоки трубчатой формы, выполненные из пористого материала, обеспечивающего как высокие показатели удельной поверхности, так и, следовательно, максимально возможную поверхностную площадь биопленки из микроорганизмов. Биоценотические сообщества характерны как богатые своим видовым разнообразием, обусловленным многообразием постадийного процесса очистки сточных вод[3].
Очистка при участии прикрепленного ила обеспечивает рост показателей окислительных реакций относительно классических аэрируемых резервуаров, так как иммобилизированный ил имеет лучшие показатели концентрации на единицу объема, произрастающего на полимерной загрузке, что ведет к ощутимому росту скорости протекания биохимических реакций.
Кроме того, особенности развития ила, прикрепленного к загрузкам, настолько минимизируют в сточных водах число частиц взвешенного ила, что ведет к значительному сокращению осаждений в резервуарах вторичного отстаивания.
Методика дефосфоризации сочетает технологическую комбинацию биологических и химических реакций. Так, в результате биологического воздействия фосфор из сточных вод извлекается в объеме, почти равном 50% от исходного, вследствие ассимиляции его микробными агентами. Процесс эффективного извлечения фосфора продолжается при вводе в сточные воды химических реагентов, уходит почти 95% от исходного количества, так как часть фосфора осаждается в виде нерастворимых минералов, прикрепленных к поверхностям биопленки.
Резервуар вторичного отстаивания спроектирован для разделения смеси свободного ила в тонкой ламинарной прослойке полимерной загрузки. Выпадающие осаждения накапливаются и уплотняются в конусе отстаивательного резервуара. Ввод химических реагентов на этапе био-очистки ведет к незначительному увеличению объемов осаждений, лучшей их дегидратации и уплотнению, при этом избытки активного ила передаются на начальную стадию био-очистки [1].
Выведение осаждений из отдела био-очистки сточных вод производится благодаря насосной установке, расположенной в первом модуле аэрируемого резервуара.
Выполнение доочистительных процессов для извлечения из сточных вод взвеси механических частиц и загрязняющих остатков органики происходит в модуле тонкой очистки при подаче стоков под давлением на фильтры-окислители, где они подвергаются фильтрованию на мелкозернистой модифицированной загрузке. Образование пленки-окислителя на рабочей поверхности зерен фильтратора происходит в результате обработки фильтрующего материала растворенным окислителем.
Достижение максимального показателя уровней очистки сточных вод происходит в результате тонкослойного отстаивания в модулях сепараторного разделителя, где пленка из плавающих на водной поверхности нефтепродуктов собирается нефтесорбентами, представленными плавающими бонами.
Мероприятия по глубокой очистке происходят при удалении загрязнений в двухступенчатой фильтрующей системе.
Как материал фильтрующей системы применяется сорбент, собирающий почти 99% компонентов эмульсии, состоящей из воды и нефтепродуктов.
Осаждения, получаемые в отстаивателе, по качественным показателям сходны с осаждениями на этапе первичного отстоя, проводимом на муниципальных подстанциях аэрации сточных вод бытового происхождения. По мере загрязнения или при профилактической чистке конусов отстойников, происходит
извлечение и вывоз осаждений при помощи специального оборудования на расположенную поблизости станцию, где они перерабатываются наряду с осаждениями первичного отстаивания.
Накопленные на бонах загрязнения в виде нефтепродуктов также подлежат периодическому удалению из системы очистки и сжиганию, что снижает загрязнение окружающей среды.
Библиографический список
1.Воронов, Ю.В. Водоотведение и очистка сточных вод [Текст]: учебник для вузов / Ю.В. Воронов, С.В. Яковлев. - М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2006. - 704 с
2. Лурье, Ю.Ю. Аналитическая химия промышленных сточных вод [Текст] / Ю.Ю. Лурье. -М.:Химия, 1984. -
448 с.
3.Марченко, Л.А. Новый неорганический сорбент для очистки сточных вод / Л.А. Марченко, Т.Н. Боковикова, Е.А. Белоголов, А.А. Марченко // Экология и промышленность России. - 2010. - №1. - С. 57-59.
4.Шлекова, И.Ю. Экологическая эффективность биосорбционного способа очистки промышленных сточных вод ОАО «Газпромнефть-ОНПЗ»: дис. канд. биол. наук: 03.00.16 [Текст] / Шлекова Инна Юрьевна. - Омск, 2009. -145 с
ЛИТВИНЕНКО М.В. - магистрант, Казанский государственный энергетический университет, Россия.
