Разработка проектной документации на реконструкцию и новое строительство канализационных очистных сооружений


Достижение требований к качеству очистки сточных вод, в том числе и по биогенным элементам, на уровне ПДК для водоемов рыбо-хозяйственного назначения является сегодня жесткой экономической необходимостью. При этом большинство очистных сооружений в нашей стране запроектированы только на окисление органических загрязнений, построены лет 35-45 назад и работают по сей день. В связи с этим, для предприятий, эксплуатирующих канализационные очистные сооружения, реконструкция обусловлена выполнением требований правительства РФ и необходимостью минимизировать экологические платежи. Ответственность за выбор технологической схемы реконструкции и корректность расчета очистных сооружений, то есть за технические решения по реконструкции, предлагаемые проектными организациями, ложится, в конечном итоге, на местные водоканалы или компании, эксплуатирующие очистные сооружения.

В такой ситуации (с учетом серьезной величины капитальных затрат, необходимых для реконструкции сооружений) эксплуатирующие организации рассматривают большое количество предложений от различных компаний, и вопрос окончательного принятия решений, в связи с этим, затягивается на многие месяцы. К сожалению, далеко не всегда выбирается решение, которое действительно обеспечит требуемое качество очистки сточных вод. Основная причина и проблема – специалистов, имеющих опыт разработки, проектирования, внедрения и эксплуатации сооружений очистки сточных вод в нашей стране – единицы и в современных условиях эксплуатирующей организации достаточно сложно разобраться в эффективности предлагаемых решений. Задача осложнена еще и тем, что время между утверждением убедительно и красиво сформулированного теоретического решения, и запуском реконструированных по этому решению очистных сооружений – относительно велико; на стадии проектирования, согласования, реконструкции и последующей эксплуатации ответственность размывается.

 

Для выполнения корректного проектирования сооружений очистки сточных вод от азота и фосфора необходимо:

- оценить динамику расходов и концентраций загрязнений сточных вод, поступающих на биологическую очистку, и определить из массива данных значения расходов и концентраций сточных вод, закладываемых в расчет;

- выбрать оптимальную технологическую схему реализации процессов удаления азота и фосфора с учетом реальных качественных и количественных параметров сточных вод, поступающих на биологическую очистку, и требований к качеству очищенной воды;

- провести расчет объемов анаэробной, аноксидной и аэробной зон аэротенков с учетом не только концентраций загрязнений поступающих на очистку сточных вод, но и с учетом скоростных характеристик биохимических процессов (кинетических характеристик сточных вод), характерных для данных сточных вод;

- провести расчет аэрационной системы таким образом, чтобы конкретная аэрационная система обеспечивала требуемый кислородный режим сооружения с учетом качества сточной воды;

- провести расчет значений рецикла возвратного активного ила и внутренних рециклов таким образом, чтобы обеспечить заданную эффективность удаления нитратов.

 

Сооружения биологической очистки сточных вод от азота и фосфора более чувствительны к колебаниям поступающих загрязнений, чем аэротенки, работающие только на окисление органических загрязнений, в связи с чем, выбор проектных значений качественных показателей сточных вод из массива реальных данных, которые используются для расчета сооружений, является одним из определяющих факторов корректности полученных результатов.

Выбор оптимальной для конкретных условий технологической схемы реализации процессов удаления азота и фосфора  определяет не только эффективность прохождения процессов удаления биогенных элементов, но и саму возможность организации данных процессов.

В современных технологиях очистки сточных вод от азота и фосфора наиболее уязвимыми являются процессы нитрификации, в связи с тем, что скорость роста нитрифицирующих микроорганизмов в разы ниже, чем скорость роста микроорганизмов, участвующих в процессах аэробного окисления органических соединений, и нитрифицирующие микроорганизмы весьма чувствительны к действию токсичных соединений и недостатку кислорода. Для обеспечения качественных показателей очищенной воды по N-NH4=0,39 мг/л и по N-NO2=0,02 мг/л, аэробный возраст ила, закладываемый в расчет объема аэробной зоны аэротенка, должен быть рассчитан именно на данные значения качества очищенной воды с учетом минимальной температуры сточных вод.

Объем зоны денитрификации определяют исходя из скоростей денитрификации с учетом концентрации нитратов, значения БПКполн, и максимально возможной концентрации растворенного кислорода, заносимого в аноксидную зону рециклом иловой смеси из аэробной зоны сооружения.

При реализации на очистных сооружениях химического метода удаления фосфора, при необходимости достижения качества очищенной воды как по фосфору, так и по формам азота на уровне ПДК для водоемов рыбо-хозяйственного назначения, аэротенк проектируется под технологию нитри-денитрификации  и дополнительно устанавливается система дозирования реагента. При реализации технологии химического удаления фосфора важными моментами являются как выбор точки ввода реагента, так и выбор самого реагента. В каждом отдельном случае вопрос решается исходя из оптимизации капитальных и эксплуатационных затрат. При проектировании аэротенков под технологию нитри-денитрификации и химического удаления фосфора необходимо учитывать, что при подаче реагента в систему возвратного активного ила увеличивается как зольность активного ила, так и количество избыточного активного ила, что приводит к существенному увеличению объемов аэротенка.

Методы расчета аэрационных систем, расходов рециклов возвратного активного ила и внутренних рециклов аэротенка, с учетом обеспечения требованной эффективности удаления нитратов, достаточно отработаны нашими специалистами.

Таким образом, указанный выше подход к расчету аэротенков позволяет рассчитать сооружения, стабильно обеспечивающие качество очищенной воды по биогенным элементам на уровне ПДК для водоемов рыбо-хозяйственного назначения.

Решить вопрос реализации технологий удаления азота и фосфора в существующих объемах сооружений биологической очистки возможно - при использовании технологий, позволяющих увеличить окислительную мощность сооружений за счет увеличения концентрации биомассы и ее активности. К таким технологиям, в первую очередь относятся мембранные технологии и технологии с использованием плавающих и стационарных загрузок.

Мембранный биореактор (МБР,  MBR)  представляет собой сооружение, где в аэротенке реализуются различные технологии биологической очистки сточных вод, а для илоразделения используют не вторичные отстойники, а ультрафильтрацию, что позволяет поддерживать дозу активного ила в аэротенке 8-10 г/л против 2-3 г/л в классических технологиях аэротенк+вторичный отстойник. Увеличение количества биомассы в системе позволяет пропорционально сократить объемы сооружений, с учетом того, что и объемы мембранных резервуаров в разы меньше, чем объемы вторичных отстойников. Таким образом, использование мембранных биореакторов позволяет в несколько раз, по сравнению с традиционными технологиями аэротенк+вторичный отстойник, увеличить окислительную мощность сооружений  и  при этом отказаться от вторичных отстойников и сооружений доочистки.  В результате, при реконструкции существующих аэротенков под технологии удаления биогенных элементов, применение мембранных биореакторов позволяет оставаться в существующих объемах аэротенков, при этом использовать под мембранный резервуар только один вторичный отстойник, законсервировав остальные, и отказаться от сооружений доочистки.

 
Обратная связь
Наши специалисты ответят на Ваш вопрос в течение 3 часов
 Политика компании в отношении предоставления личных данных. Мы гарантируем, что персональные данные, которые вы нам сообщаете, будут использованы исключительно для целей обработки ваших заказов и ответов на вопросы. Мы работаем в соответствии с Федеральным Законом от 27.07.2006 N 152-ФЗ "О ПЕРСОНАЛЬНЫХ ДАННЫХ"
Отправить