Опыт проектирования и внедрения сооружений глубокой очистки сточных вод от биогенных элементов. Часть 1

Опыт проектирования и внедрения сооружений глубокой очистки сточных вод от биогенных элементов. Часть 1 // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2002. №4. C.27

Все более возрастающая степень эвтрофикации водных источников, в значительной мере определяющая экологическую ситуацию как в России, так и за рубежом, делает в настоящее время проблему удаления соединений азота и фосфора все более актуальной.

Экологическая безопасность поверхностных водоемов оценивается степенью достижения нормативных показателей (ПДК), в том числе и по соединениям азота и фосфора. В соответствии с ?Правилами охраны поверхностных вод? от загрязнения сточными водами в РФ установлены следующие значения ПДК:


для водных объектов рыбохозяйственного назначения (исходя из токсикологического лимитирующего показателя вредности в пересчете на азот) аммония солевого 0,5 мг/л, аммиака - 0,05 мг/л, нитритов -0,02 мг/л, нитратов - 9,1 мг/л;

для водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования (по санитарно-токсикологическому признаку в пересчете на азот) аммиака - 2 мг/л, нитритов -1 мг/л, нитратов - 10 мг/л;

для рыбохозяйственных водоемов по фосфатам (в пересчете на элементарный фосфор): эвтрофных - 0,2 мг/л; мезотрофных - 0,1 мг/л; олиготрофных - 0,04 мг/л.

Высокий уровень загрязнения большинства российских водоемов биогенными элементами не позволяет рассчитывать на процессы самоочищения, поэтому при утверждении проектов вновь строящихся очистных сооружений и на действующих станциях очистки к сбрасываемым стокам предъявляются требования, как правило, на уровне ПДК водоемов рыбохозяйственного назначения.

Однако жесткость требований не всегда может быть подкреплена реальными возможностями действующих очистных сооружений, поскольку традиционные станции биологической очистки, где параллельно с окислением органических веществ осуществляется частичное удаление и биогенных элементов, не позволяют обеспечить нормативные требования ни по содержанию азотных форм, ни по концентрации фосфатов в очищенной воде.

Высокая эффективность методов биохимической очистки от азота и фосфора предопределяет все более широкое их применение. Известно достаточно оригинальных решений как в области технологий удаления соединений азота, так и в области конструктивного оформления процессов нитрификации и денитрификации. Однако используемые в нашей стране традиционные технические решения для биологической очистки сточных вод не обеспечивают эффективного удаления соединений фосфора. Серьезность этой проблемы обусловила необходимость существенного расширения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, направленных на разработку оптимальных решений в области совместного удаления биогенных элементов.

Новизна разрабатываемых в настоящее время технологий очистки сточных вод связана с проведением процессов в различных технологических режимах и с комбинированным применением разнообразных методов очистки. В связи с этим пересматриваются также и используемые подходы к созданию биологических очистных сооружений для реализации новых технологий.

Вследствие сложности и относительно высокой стоимости промышленная реализация биологических методов удаления биогенных элементов в нашей стране осуществляется крайне медленно.

Проектирование и строительство систем водоотведения, включая очистные сооружения, осуществляется силами специализированных проектных организаций. Однако в последнее время к разработке проектных решений привлекается все большее число региональных проектных и строительных организаций, а также частных фирм, мало знакомых со специфическими особенностями систем по удалению биогенных элементов. Это приводит к тому, что зачастую принимаются не самые рациональные решения, без должного учета технологических и технических возможностей методов очистки.

Практика наладки и эксплуатации действующих сооружений по изъятию соединений азота и фосфора показала наличие многих нерешенных проблем. К основным причинам их неудовлетворительной работы можно отнести:


низкое качество проектирования, как целых комплексов, так и отдельных технологических узлов, что приводит к завышению мощности проектируемых сооружений, увеличению стоимости строительных работ;

неверный расчет выбранного аппарата или сооружения, когда проектирование ведется без учета периодичности образования стоков, особенностей загрязнений и характеристик сточных вод;

неправильное формирование потоков сточных вод;

неверный выбор метода и сооружений для его реализации;

некачественное изготовление, строительство и монтаж;

плохую эксплуатацию, вызванную отсутствием специального квалифицированного персонала, нарушением регламента по технологическим показателям;

необеспеченность щелочными реагентами, достаточным количеством органического субстрата;

перегрузка по азотным и органическим компонентам, вследствие отсутствия автоматического контроля поступающих загрязнений;

невысокая степень автоматизации контроля и управления процессами очистки;

применение типовых сооружений очистки бытовых сточных вод для целей нитриденитрификации без соответствующего специального аппаратурного оформления;

выбор ненадежных устройств механического перемешивания и аэрации;

неудовлетворительная подготовка сточных вод перед основной очисткой (отсутствие регулирующих и аварийных емкостей и пр.).