Номер части:
Журнал
ISSN: 2411-6467 (Print)
ISSN: 2413-9335 (Online)
Статьи, опубликованные в журнале, представляется читателям на условиях свободной лицензии CC BY-ND

НДТ ОЧИСТКИ ХОЗЯЙСТВЕННО-БЫТОВЫХ СТОЧНЫХ ВОД: ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ «БИОКОМПАКТ» ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОГО СБРОСА В Р. ИСТРУ (МОСКОВСКАЯ ОБЛАСТЬ)



Науки и перечень статей вошедших в журнал:
DOI:
Дата публикации статьи в журнале:
Название журнала: Евразийский Союз Ученых — публикация научных статей в ежемесячном научном журнале, Выпуск: , Том: , Страницы в выпуске: -
Данные для цитирования: . НДТ ОЧИСТКИ ХОЗЯЙСТВЕННО-БЫТОВЫХ СТОЧНЫХ ВОД: ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ «БИОКОМПАКТ» ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОГО СБРОСА В Р. ИСТРУ (МОСКОВСКАЯ ОБЛАСТЬ) // Евразийский Союз Ученых — публикация научных статей в ежемесячном научном журнале. Химические науки. ; ():-.

В данной статье проанализирована эффективность работы очистных биологических сооружений «Биокомпакт». В последнее время промышленный сектор очень быстро развивается. В связи с этим на предприятиях возрастает потребность в воде не только для  обеспечения разнообразных технологических процессов, но и для хозяйственно-бытовых нужд. На небольших предприятиях эти стоки как правило объединяют в один общий сток, что затрудняет его дальнейшую очистку. Так как вода после использования содержит высокие концентрации органических и неорганических веществ, многие из которых являются экотоксикантами, сбрасывать ее без предварительной очистки было бы крайне опасно. В связи с этим ученые всего мира разрабатывают новые доступные технологии, позволяющих предотвратить загрязнение водоемов. Одной из НДТ очистки является биологическая очистка сточных вод с помощью сооружений «Биокомпакт». Преимущества такой очистки в сравнении с другими методами: высокая эффективность, компактность оборудования, высокая степень автоматизации, рентабельность, низкая чувствительность, отсутствие запахов. В случае нашего исследования сброс сточных вод предприятия по производству очистного оборудования, расположенного в Истринском районе Московской области производится р. Истру (рис. 1).

Сведение о водном объекте – р. Истра

Река Истра является притоком реки Москвы. Длина реки составляет 113 км, общая площадь водосбора составляет 2050 кв. км. На ее площади водосбора расположено более 143 озер и прудов. Средняя скорость течения реки составляет 0,57 м/с. Наименьшей среднемесячный расход реки (95% обеспеченности) составляет 2,44 м3/с.

В качестве объекта исследования были взяты хозяйственно-бытовые сточные воды предприятия по производству очистного оборудования и сооружения биологической очистки «Биокомпакт». Предприятие расположено в районе, где располагаются предприятия разнообразных отраслей (производство бетона, упаковки, автоматизированного оборудования). К тому же в данном районе располагаются небольшие жилые комплексы, коммунально-бытовые воды которых также сбрасываются в р. Истру. [1, с. 121]

Расстояние от устья реки до места сброса составляет 12,5 км, площадь водосбора в месте сброса — 12,5 кв. км, площадь водосбора в месте сброса сточных вод составляет 1950 кв. км.

Сточные воды на предприятие образуются в результате работы цехов по испытанию производимого оборудования, а также работы санузлов и кухни. Фактический объемный расход сточных вод равен 15,992 тыс. м3/год (1,826 м3/час).

Выше по течению р. Истра расположены заводы по производству терморегуляторов и холодильной техники, а также предприятие по производству гофроупаковки и завод по производству бетона, которые также являются возможными источниками загрязнения данного участка реки.

Превышение ПДК загрязняющих веществ, содержащихся в природной воде, отмечено по 5 из 10 показателей качества воды (см. табл.1). Таким образом, уровень загрязненности воды в р. Истра можно классифицировать как низкий и средний.

Рисунок 1. Расположение объекта

Критических показателей качества воды в данном районе (0,5 км выше автодорожного моста, то есть выше выпуска сточных вод после очистных сооружений предприятия) в створе не выявлено.

Таблица 1

Качество воды выше выпуска сточных вод [2, с. 2]

Показатель Значение С, мг/л ПДК, мг/л С/ПДК
1 Взвешенные вещества 9,7 10 0.97
2 БПК5/БПКполн 3,15 3 1,05
3 Аммоний-ион 1.152 0.5 2,3
4 Нитрит-ион 0.155 0.08 1.94
5 Нитрат-ион 4.79 40 0.12
6 Фосфаты 0,157 0.2 0.785
7 ПАВ 0.048 0.1 0.48
8 Нефтепродукты 0.12 0.05 2,4
9 Хлориды 22.1 300 0.074
10 Сульфаты 24.8 100 0.25

В реке Истра обитают следующие виды рыб: плотва, окунь, ерш, уклея, щука. В районе сброса сточных вод мест массового нереста и зимовальных ям не зарегистрировано. Река является местом нагула молоди и взрослой особи обитающих видов рыб.

Грунты дна песчаные, глинистые с иловыми отложениями. Водная растительность представлена комплексом жестких околоводных и погруженных растений (камыш, осока). Из мягкой водной растительности в русле реки встречаются рогоз, элодея, ряска и другие. [1, с. 125]

Состав хозяйственно-бытовых сточных вод и характеристика сооружений биологической очистки

Согласно данным производителей, технология очистки сточных вод «Биокомпакт» позволяет достичь показателей качества очищенных сточных вод, удовлетворяющих требованиям сброса в водоем рыбохозяйственного назначения.

На исследуемом предприятии формируется сточные воды двух типов: хозяйственно-бытовые и производственные.

Очистные сооружения типа «Биокомпакт» производительностью 50,0 м3/сутки предназначены для очистки хозяйственно-бытовых сточных вод и состоят из 2-х блоков биологической очистки производительностью 25 м3/сутки каждый, представляют собой металлическую емкость, разделенную на ряд последовательно расположенных отсеков из стального листа, внутренние и наружные поверхности резервуаров защищены эпоксидной шпатлевкой ЭП-00-10. В основе работы очистных сооружений «Биокомпакт» лежит очистка сточных вод методом аэробного окисления активным илом. [5, с. 3]

В состав очистных сооружений «Биокомпакт» входят:

Рисунок 2. Общая схема очистных сооружений биологической очистки типа «Биокомпакт»

Хозяйственно-бытовые сточные воды по самотечному коллектору поступают на КНС-1, откуда по напорному коллектору на решетку, далее в аккумулирующую емкость для усреднения расхода.КНС с решетками (1), аккумулирующая емкость (1), распределительная камера (1), аэротенки 1-й и 2-й ступени – 2 линии (одна в резерве), отстойник вторичный (2), биореактор доочистки (2), отстойник третичный (2), минерализатор (1), установка УФ-обеззараживания (1), насосно-компрессорная станция (НКС) (1).

Из аккумулирующей емкости стоки поступают в КНС, далее с помощью насоса подаются в блок биологической очистки (50 м3/сут), где предусматривается многоступенчатый процесс с прикрепленным биоценозом микроорганизмов.

Характерной особенностью прикрепленного биоценоза является его высокая устойчивость при изменении: гидравлических нагрузок, концентраций, температуры.

Прикрепленный биоценоз, особенно в многоступенчатых системах, при отсутствии внешнего вмешательства быстро адаптируется ко всем изменениям без ухудшения качества очистки.

На 1-й ступени очистки в аэротенке происходит удаление основного количества органических загрязнений с использованием прикрепленной аэробной микрофлоры. В аэротенке размещена объемная сетчатая полимерная биозагрузка общим объемом 70% от объема аэротенка, который оборудован пневматической системой мелкопузырчатой аэрации «Полипор-Р», обладающий следующими техническими возможностями: широкий рабочий диапазон производительности; высокая массопередача по кислороду; эффективное диспергирование воздуха, равномерное распределение воздуха по всей длине устройства; минимальные потери напора, улучшение процесса очистки при одновременной экономии электроэнергии на 30%; длительный строк службы.

На следующей ступени очистки сточная вода из аэрационной зоны попадает во вторичный отстойник, где осветляется, за счет гравитационного отстаивания и фильтрования через взвешенный слой активного ила.

Далее очищенная вода поступает на блок доочистки (биореактор), который служит для глубокой очистки сточных вод от органических загрязнений аммонийного азота, фосфора, а также для стабилизации активного ила, поступающего из вторичного отстойника в виде взвешенных веществ с осветленной водой. Блок доочистки оборудован пневматической системой мелкопузырчатой аэрации (рис. 3).

Рисунок 3. Пневматическая система мелкопузырчатой аэрации

Из зоны аэрации вода поступает в третичный отстойник, где происходит ее осветление. Осадок накапливается в бункерах третичного отстойника и эрлифтами подается в аэротенк первой ступени. Активный ил накапливается в бункерах вторичного отстойника и эрлифтными установками подается на рециркуляцию в аэрационную зону. Избыточный активный ил из аэротенка первой ступени подается в минерализатор, в котором стабилизируется в аэробных условиях, что обеспечивает высокую степень распада беззольного вещества и наибольшую водоотдачу. Периодически сброженный осадок удаляется илососной машиной и размещается на иловых площадках о/с г. Истры. Циркуляционный ил подается в аэротенк первой ступени.

Последней стадией очисти является обеззараживание. Очищенная сточная вода после биологической очистки поступает на ультрафиолетовое обеззараживание, для чего применяется установка обеззараживания УФ-лучами, которые, проникая в толщу воды, воздействуют на болезнетворные микроорганизмы и вирусы, приводя их к гибели.

Технология УФ, обладая высокой эффективностью воздействия на бактерии и вирусы, имеет ряд преимуществ по сравнению с окислительными технологиями, в том числе хлорированием, а именно отсутствии:
Последней стадией очисти является обеззараживание. Очищенная сточная вода после биологической очистки поступает на ультрафиолетовое обеззараживание, для чего применяется установка обеззараживания УФ-лучами, которые, проникая в толщу воды, воздействуют на болезнетворные микроорганизмы и вирусы, приводя их к гибели.Из зоны аэрации вода поступает в третичный отстойник, где происходит ее осветление. Осадок накапливается в бункерах третичного отстойника и эрлифтами подается в аэротенк первой ступени. Активный ил накапливается в бункерах вторичного отстойника и эрлифтными установками подается на рециркуляцию в аэрационную зону. Избыточный активный ил из аэротенка первой ступени подается в минерализатор, в котором стабилизируется в аэробных условиях, что обеспечивает высокую степень распада беззольного вещества и наибольшую водоотдачу. Периодически сброженный осадок удаляется илососной машиной и размещается на иловых площадках о/с г. Истры. Циркуляционный ил подается в аэротенк первой ступени.Далее очищенная вода поступает на блок доочистки (биореактор), который служит для глубокой очистки сточных вод от органических загрязнений аммонийного азота, фосфора, а также для стабилизации активного ила, поступающего из вторичного отстойника в виде взвешенных веществ с осветленной водой. Блок доочистки оборудован пневматической системой мелкопузырчатой аэрации (рис. 3).

  • побочных вторичных продуктов, оказывающих негативное влияние на человека и окружающую среду;
  • необходимости в организации специальных мер безопасности при работе с хлорсодержащими материалами,
  • наличия емкостей для контакта обрабатываемой воды с реагентом,
  • необходимости создания запасов реагентов,
  • использования специального обслуживающего персонала,
  • опасности передозировки реагента и компактность оборудования.

Очищенная и обеззараженная сточная вода поступает на выпуск в общий коллектор.

Таблица 2

Заявленные технические характеристики сооружений биологической очистки «Биокомпакт»

Показатель Концентрации ЗВ в сточной воде (мг/л), поступающей на очистку (не более) Качество очищенной воды, для сброса в водоемы рыбохозяйственного назначения (мг/л):
Взвешенные вещества 190 3,0
БПК полн 171 2,0
Азот аммонийный 19,5 0,39
Фосфаты 5,0 2,1

Таким образом, данная технология очистки должна обеспечивать качество очищенных сточных вод в соответствии с требованиями Российского природоохранного законодательства по показателям сброса в водоемы рыбохозяйственного назначения.

В этом случае сброс очищенных хозяйственно-бытовых сточных и поверхностных вод может осуществляться единым выпуском по коллектору на рельеф, а именно в овраг, который открывается в долину р. Истры. Место выпуска представляет собой бетонный оголовок. [4, с. 6]

Анализ показателей и оценка эффективности очистки сточных вод

Целью данного исследования являлось определение возможности использования установки «Биокомпакт» в качестве наилучшей доступной технологии очистки хозяйственно-бытовых сточных вод. С этой целью было необходимо оценить реальную эффективность работы очистных сооружений. Для этого производился анализ проб сточной воды, поступающей на очистку и сбрасываемой на рельеф, для чего было использовано следующее аналитическое оборудование:

  1. Анализатор жидкости типа «Флюорат-02-2М»
  2. Весы лабораторные
  3. Оксиметр серии «Oxi-Top IS 6»
  4. pH-метр/ионометр «ТА-Ион»
  5. Система капиллярного электрофореза «Капель-105»
  6. Фотометр КФК-3-01- «ЗОМЗ»

Пробы были отобраны в двух местах: на входе и на выходе очищенной сточной воды их очистных сооружений. Отбор проб проводился черпаками. Пробы были отобраны в емкости из стекла. Перед отбором пробы емкости для отбора проб были дважды вымыты водой, подлежащей анализу, и заполнены на 100 мл. Вода была подвергнута химическому анализу с помощью вышеуказанного аналитического оборудования в день отбора пробы. Отбор был проведен в соответствии с правилами осуществления контроля состава и свойств сточных вод. [3, с. 3]

Полученные результаты анализов представлены в табл. 3.

Таблица 3

Эффективность работы очистных сооружений «Биокомпакт»

Определяемые показатели

 

Единицы измерения На входе На выходе Допустимая концентрация, мг/дм3 [2, с.2] Эффективность очистки, %
БПК5 мг О2/дм3 1100±88 менее 1 4,0 99,999
Взвешенные вещества мг/л 95,4±9,5 6,7±2,0 10,0 99,93
Фосфаты мг/л 8,2±0,8 1,15±0,12 3,5 99,86
Водородный показатель (рН) ед. рН 7,97±0,02 7,22±0,02 6,5-8,5
Нефтепродукты мг/л 0,080±0,21 менее 0,005 0,05 99,94
ПАВ мг/л 0,84±0,21 менее 0,025 0,5 99,97
Аммиак и аммоний-ион мг/л 76,5±7,7 менее 0,15 0,4 99,998
Нитриты мг/л 0,50±0,05 1,94±0,19 3,3
Нитраты мг/л менее 0,5 183±18 45,0
Сульфаты мг/л 45,7±4,6 65,6±6,6 500,0
Хлориды мг/л 83,6±8,4 117±12 350,0
ХПК мгО2/дм3 менее 10 менее 10 менее 30

Как видно из табл. 3 все показатели за исключением нитратов не превышают допустимой концентрации. Превышение допустимой концентрации по нитратам может быть связанно с активной деятельностью бактерий и преобладанием процессов нитрификации во время очистки. Почти стопроцентную степень очистки можно наблюдать по показателям взвешенных веществ, фосфатов, нефтепродуктов, ПАВ, а также аммиаку и аммоний-иону.

Выводы

При анализе эффективности работы сооружений биологической очистки «Биокомпакт» было показано, что степень очистки достаточная по всем показателям, кроме общего азота. Превышение по содержанию нитрат-ионов связано со специфичностью данного типа очистки. Таким образом, было доказано, что данный тип очистных сооружений может использоваться для очистки хозяйственно-бытовых стоков малых предприятий и может быть рекомендован в качестве наилучшей доступной технологии очистки коммунально-бытовых и хозяйственно-бытовых сточных вод.

Список литературы

  1. Вагнер Б. Б. Реки и озёра Подмосковья. – М.: Вече, 2007. – 480 с.
  2. Нормативы качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе нормативы предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного значения. – М.: Федеральное агентство по рыболовству, 2010. – 215 с.
  3. Постановление N 525 «Об утверждении Правил осуществления контроля состава и свойств сточных вод». М.: Правительство РФ, 2013. – 9 с.
  4. Приказ N 333 «Методика разработки нормативов допустимых сбросов веществ и микроорганизмов в водные объекты для водопользователей». М.: Минприроды РФ, 2007. – 61 с.
  5. СП 32.13330.2012 Канализация. Наружные сети и сооружения. Актуализированная редакция СНиП 2.04.03-85. М: Минрегион РФ, 2011. – 66 с.[schema type=»book» name=»НДТ ОЧИСТКИ ХОЗЯЙСТВЕННО-БЫТОВЫХ СТОЧНЫХ ВОД: ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ «БИОКОМПАКТ» ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОГО СБРОСА В Р. ИСТРУ (МОСКОВСКАЯ ОБЛАСТЬ)» description=»Рассмотрена экологическая обстановка в данном регионе. Обоснована актуальность НДТ биологической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод. Приведены и проанализированы показатели эффективности работы очистных сооружений биологического типа.» author=»Басамыкина Алена Николаевна» publisher=»Басаранович Екатерина» pubdate=»2016-12-14″ edition=»euroasia-science_6(27)_23.06.2016″ ebook=»yes» ]
Список литературы:


Записи созданы 9819

Похожие записи

Начните вводить, то что вы ищите выше и нажмите кнопку Enter для поиска. Нажмите кнопку ESC для отмены.

Вернуться наверх
jendralmaya Slot slot gacor 2023 slot demo slot demo slot deposit pulsa slot demo slot demo slot slot deposit pulsa slot data hk data sgp data sdy data macau https://sebatik.wicida.ac.id/public/slot-demo/ slot demo slot demo
404: Not Found