Вернуться в библиотеку Полный вариант http://rniiakh.com/


Новые технологические и конструктивные решения очистных сооружений для поселков, городов и промпредприятий.

 По нашей оценке, более 80% очистных сооружений канализации поселков, небольших и средних городов России и других странах не работает или не обеспечивает необходимое качество очистки сточных вод из-за ненадежности в длительной эксплуатации аэрационного оборудования, ухудшения и полного прекращения процесса биологической очистки в холодное время года, быстрой гибели активного ила при перерывах в подаче электроэнергии и аварийного состояния. К указанному числу относятся почти все устаревшие сооружения с биологическими фильтрами.
      Низкая рентабельность очистных сооружений канализации, использующих традиционные технологические решения (их срок окупаемости более 20 лет), препятствует поступлению частных инвестиций в эту сферу.
      Переломить в корне отношение к данной отрасли можно только внедрением новых технологических процессов очистки сточных вод, обеспечивающих снижение капитальных и эксплуатационных затрат в 2 - 3 раза.
      Новые технологии очистки сточных вод есть в России. С 1982 года в Ростовском НИИ КХ, по заказу Минжилкомхоза РСФСР, на основе 20 отечественных и зарубежных патентов разрабатывалась система новых типов очистных сооружений канализации, которая обеспечивает надежность технологических режимов очистки сточных вод, высокое и стабильное качество очистки в холодные периоды года, снижение энергозатрат в 2 - 3 раза и уменьшение численности обслуживающего персонала не менее чем на 50%. Таким образом срок окупаемости инвестиций сокращается до 5 лет.


      Комбинированные установки и сооружения (КС)

     По патентам России № 1020379, 1533239, 1761688, 1761690, 2114792, 2220915, международная заявка PCT/RU096/00202 и патенту Америки № US6,217,759B1 предназначены для биохимической очистки сточных вод поселков, городов и предприятий с концентрацией загрязнений по БПК до 1000 мг/л, взвешенным веществам до 400 мг/л.       Сточные воды после механической обработки подаются в камеру смешения 1, где они смешиваются с иловой смесью, поступающей из аэротенка-отстойника 2. Из камеры 1 смесь сточной жидкости и ила перекачивается насосом 3 в систему орошения биофильтра, состоящую из водораспределительных лотков 4 со сливными патрубками 5 и отражательными дисками 6. Падающие струи жидкости дробятся на дисках и орошают загрузку биофильтра 7. Биофильтр с иммобилизованной микрофлорой предназначен для сорбции и окисления 50-70% органических загрязнений, нитрификации и частичной денитрификации азотсодержащих загрязнений. Процесс образования нитрифицирующих и денитрифицирующих микроорганизмов обусловлен последовательным наслоением биоценоза (толщиной до 10 мм) и изменением условий развития микроорганизмов.


действующих КС используются в качестве загрузки биофильтра волнистые листы асбестоцементного шифера, обладающие достаточной шероховатостью для закрепления микрофлоры и жесткостью. В дальнейшем будет применяться плоскостная загрузка из стеклопластика с повышенной удельной поверхностью. Для исключения заиливания загрузки листы имеют изменяющуюся по высоте шероховатость, волнистые перегородки и прорези.


      Окисление остальной части загрязнений до степени очистки 98% производится активным илом в аэротенке-отстойнике 2. В аэрационной 10 и отстойной зоне 11 (слое взвешенного ила) осуществляется глубокая минерализация биомассы. Для насыщения ила кислородом и перемешивания содержимого аэротенка применена водоструйная аэрация. Прошедшая через биофильтр жидкость направляется сборным поддоном 8 к аэрационным колоннам 9, в которых происходит засасывание воздуха - водоструйная эжекция (0,5 - 0,6 м3 на 1 м3 жидкости), вследствие возникновения вихревых воронок. Аэрационными колоннами водовоздушная смесь распределяется по объему аэротенка. При этом в аэротенк за счет растворения кислорода воздуха в иловой смеси при орошении биофильтра поступает 30-35% необходимого кислорода и за счет процесса массопередачи в колоннах и при подъеме пузырьков воздуха 70-65% кислорода. Удары струй о днище аэротенка и движение газожидкостных потоков обеспечивают эффективное перемешивание содержимого аэротенка. Вытесняемая из зоны аэрации иловая смесь через щель поступает в зону отстаивания, где часть ила уплотняется и возвращается в зону аэрации, а остальная часть образует взвешенный слой ила. Очищенная вода отводится через сборные лотки.
      По заказам Минсельхоза России разработаны станции биологической очистки сточных вод 200, 400, 800 м3/сут. в капитальном и заводском исполнении. По заказу ГОССТРОЯ России - станции аналогичной производительности для районов Крайнего Севера.
      Разработаны проекты очистных сооружений с КС для поселков и городов производительностью от до 25000 м3/сут., состоящие из секций, которые работают автономно и объединены общей камерой смешения, технологическими трубопроводами и циркуляционными насосами. Для снижения концентрации взвешенных веществ и остаточных органических загрязнений по БПК комбинированные сооружения дополнены биореакторами глубокой доочистки сточных вод .
      Использование комбинированных сооружений обеспечивает:
     - надежность технологического режима работы за счет применения в качестве основного оборудования низконапорных насосов, а также длительного сохранения жизнедеятельности биомассы в биофильтрах. Поэтому быстро восстанавливается активный ил в аэротенках-отстойниках после перерывов в работе;
     - снижение концентрации загрязнений по БПК с 100 - 1000 до 7 - 15 мг/л, взвешенных веществ с 100 - 400 до 3 - 10 мг/л. Высокий эффект очистки обусловлен тем, что КС являются реакторами идеального смешения; длительным контактом с микрофлорой биофильтров и аэротенков и наличием фильтрующего слоя активного ила в отстойниках;
     - максимальное использование кислорода воздуха (до 20% от общего) за счет многократной циркуляции через биофильтр и аэротенк позволяет уменьшить количество холодного наружного воздуха в биохимических процессах в 3 - 5 раз и соответственно оптимизировать тепловой режим работы сооружений в холодный период времени года;
     - выполнение КС в закрытом исполнении с обработкой использованного воздуха обеспечивает экологически чистый режим работы. Станция биологической очистки в п. Абрау-Дюрсо расположена на расстоянии 30 м от комфортабельных коттеджей и 16 м от оздоровительного комплекса. Очистные сооружения г. Вольска, оборудованные установками мокрой очистки использованного воздуха, размещаются на расстоянии 100 м, г. Кинешмы 150 м от жилой застройки;
     - полное использование затрачиваемой насосами энергии на работу биофильтра, подачу кислорода, перемешивание аэротенка, воздухообмен в сооружениях, позволяет снизить удельные энергетичеcкие затраты до 0,4 - 0,5 кВт/кгБПК. Затраты на очистку коммунальных сточных вод составляют 0,17 - 0,22 кВт/м3. Поэтому расход электроэнергии ниже, чем в обычных аэрационных сооружениях в 2 - 3 раза.
     В настоящее время основной задачей является восстановление имеющихся очистных сооружений и получение качественных показателей очистки сточных вод. Использование новых технологий при существующих очистных сооружений канализации обеспечивает не только снижение эксплуатационных затрат, но и увеличение, при необходимости, мощности канализационных сооружений в 1,5 – 3 раза. Себестоимость очистки сточных вод в новых типах очистных сооружений канализации для диапазона от 1 000 до 100 000 м3/сут. колеблется в пределах 2 – 1,5 руб. за 1 м3. С учетом затрат на эксплуатацию перекачивающих насосных станций, обслуживание сетей и коллекторов и других производственных затрат, стоимость очистки составляет 2,5 – 3 руб. В разных регионах России тариф для предприятий и населения на очистку канализационных сточных вод составляет 6 – 9 руб. Поэтому даже при сохранении и поддержании тарифов в пределах 7 – 9 руб. возврат банковских кредитов может быть осуществлен при строительстве новых очистных сооружений в течение 5 – 6 лет, при реконструкции существующих с использованием ранее построенных сооружений и коммуникаций в течение 3 – 5 лет.
      Рост городов приводит к новым проблемам: необходимость прокладки новых коллекторов, повышение энергозатрат на подачу сточных вод на очистные сооружения. Одним из современных методов решения задач очистки сточных вод в больших населенных пунктах, по нашему мнению, является полная и частичная децентрализация систем водоотведения. Новые типы закрытых и компактных очистных сооружений, снабженных установками для дезинфекции и дезодорации использованного в процессах воздуха, можно разместить непосредственно в жилых кварталах, а очищенную воду использовать на технические нужды городов и для пополнения внутренних водоемов. Новый подход к строительству очистных сооружений дает возможность резко снизить капитальные затраты.
      Перспективным направлением является образование фирм, которые будут осуществлять модернизацию существующих сооружений и проводить новую техническую политику.

     


Полный вариант http://rniiakh.com/
Вернуться в библиотеку К началу статьи