Это дочернее предприятие нефтехимической компании «СИБУР», является одним из крупнейших производителей высококачественных каучуков, латексов и термоэластопластов в России.
01
. Наш проводник в мир высоких технологий очистки сточных, технологических и, конечно же, канализационных вод сотрудник пресс-службы Ксения разбирается с охраной. После небольшой заминки нас всё же пропускают на территорию.
02
. Внешний вид комплекса. Частично процесс очистки происходит внутри здания, но некоторые этапы находятся и на открытом воздухе.
03
. Сразу оговорюсь, что данный комплекс перерабатывает только стоки «Воронежсинтезкаучука» и не касается городской канализации, так что жующие в данный момент читатели, в принципе, могут не беспокоиться о своём аппетите. Я, узнав об этом, несколько расстроился, так хотел узнать у обслуживающего персонала о крысах-мутантах, трупах и прочих ужасах. Итак, один из двух подводящих напорных трубопроводов диаметром 700 мм (второй — резервный).
04
. Первым делом сточные воды попадают на участок механической очистки. Он включает в себя 4 блока механической очистки сточных вод Rotamat Ro5BG9 компании компании «HUBER» (3 – в работе, 1 – в резерве), совмещающие барабанные решетки с мелким прозором и высокоэффективные аэрируемые песколовки. Отбросы с решеток и песок после отжима подаются при помощи конвейеров в бункеры с шлюзным затвором. Отбросы с решеток направляются на полигон ТБО, но могут также использоваться в качестве наполнителя при компостировании осадка. Песок складируется на специальных песковых площадках.
05
. Помимо Ксении, нас сопровождал начальник цеха Чаркин Александр Константинович. Он сказал, что не любит фотографироваться, поэтому я на всякий случай щёлкнул его, когда он увлечённо рассказывал нам принцип действия песколовок.
06
. С целью сглаживания неравномерности поступления промышленных сточных вод предприятия нужно проводить усреднение сточных вод по объему и составу. Поэтому, в связи с циклическим колебанием концентрации и составом загрязняющих веществ, далее воды попадают в так называемые усреднители. Их здесь два.
07
. Они оснащены системами механического перемешивания сточных вод. Общая вместимость двух усреднителей – 7580 м3.
08
. Можно попробовать сдуть пенку.
09
. После усреднения по объему и составу сточные воды при помощи погружных насосов поступают на очистку на флотаторы.
10
. Флотаторы – это 4е флотационные установки (3 – в работе, 1 – в резерве). Каждый флотатор снабжен флокулятором, тонкослойным отстойником, контрольно-измерительным и дозирующим оборудованием, воздушным компрессором, системой подачи рециркуляционной воды и т.д.
11
. В них осуществляется сатурация части воды воздухом и подача коагулянта для удаления латекса и других взвешенных веществ
12
. Напорная флотация позволяет отделить легкие взвешенные вещества или эмульсии от жидкой фазы при помощи пузырьков воздуха и реагентов. В качестве коагулянта используется гидроксохлорид алюминия (около 10 г/м3 сточных вод).
13
. Для снижения расхода реагента и повышения эффективности флотации используется катионный флокулянт, например, Zetag 7689 (около 0,8 г/м3).
14
. Цех механического обезвоживания осадка (ЦМО). Здесь обезвоживается осадок с флотаторов и активный ил после биологической очистки и доочистки.
15
. Механическое обезвоживание осадка производится на ленточных фильтр-прессах прессов (ширина полотна 2 м) с добавлением рабочего раствора катионного флокулянта. В аварийных ситуациях осадок подается на аварийные иловые площадки.
16
. Обезвоженный осадок направляется на обеззараживание и досушивание на турбосушку (VOMM Ecologist-900) с конечной влажностью 20%, либо на площадки складирования.
17
.
18
. Фильтрат и грязные промывные воды сливаются в резервуар грязной воды.
19
. Узел приготовления и дозирования рабочего раствора флокулянта.
20
. За зеленой дверью с предыдущего фото автономная котельная.
21
. Биологическая очистка согласно проекта осуществляется на биотенках с использованием загрузочного материала КС-43 КПП/1.2.3 производства «Экополимер». Биотенки — 2х-коридорные с размером коридоров 54х4,5х4,4 м (вместимость каждого – 2100 м3). С поперечным секционированием путем установки легких перегородок. С размещением контейнеров с носителями закрепленной биомассы и полимерной системой аэрации. К сожалению, совсем забыл сфотографировать их поближе.
22.
Воздуходувная станция. Оборудование – центробежные воздуходувки Q = 7000 м3/ч, 3 шт. (2 – в работе, 1 – в резерве). Воздух используется для аэрации и регенерации загрузки биотенков, а так же промывки фильтров доочистки.
23
. Доочистка осуществляется на скорых безнапорных песчаных фильтрах.
24
. Количество фильтров – 10 шт. Количество секций в фильтре – две. Размеры одной секции фильтра: 5,6х3,0 м.
Полезная фильтрующая площадь одного фильтра – 16,8 м2.
25
. Фильтрующая загрузка – песок кварцевый эквивалентным диаметром 4 мм, высота слоя – 1,4 м. Количество загрузочного материала на фильтр – 54 м3, объем гравия – 3,4 м3 (нефракционированный гравий высотой 0,2 м).
26
. Далее очищенные сточные воды проходят обеззараживание на УФ-установке ТАК55М 5-4х2i1 (вариант с доочисткой) производства Wedeco.
27
. Производительность установки 1250 м3/ч.
28
. Промывные воды биотенков, скорых фильтров, иловые воды из илоуплотнителей, фильтрат, промывные воды ЦМО аккумулируются в резервуаре грязной воды.
29
. Пожалуй, это самое кАлоритное место, из увиденных нами=)
30
. Из резервуара воды подаются на осветление в радиальные отстойники. Служат для осветления сточных вод внутриплощадной канализации: фильтрат и промывные воды мехобезвоживания осадка, стоки опорожнения биотенков при регенерации, грязные промывные воды скорых фильтров доочистки, иловая вода уплотнителей. Осветленные воды направляются в биотенки, осадок – в илоуплотнитель (в аварийных ситуациях – непосредственно в резервуар-смеситель осадка перед ЦМО). Сохраняется удаление всплывающих веществ.
31
. Их два. Один был полный и благоухал.
32. А второй был фактически пуст.
33
. ЦУП
34
. Оператор.
35
. В принципе, на этом всё. Процесс очистки завершен. После УФ-обеззараживания воды поступают в сборную камеру, а из нее – по самотечному коллектору далее к месту сброса в Воронежское водохранилище. Описанный технологический процесс полностью обеспечивает выполнение требований, предъявляемых к качеству очищенных сточных вод, отводимых в поверхностный водоем рыбохозяйственного назначения. А это картинка пусть выполняет роль группового фото на память участников экскурсии.
Для комфортной жизни в частном доме с кухней, несколькими санузлами и душевыми необходима надежная система сбора, фильтрации и переработки отходов, полученных в результате жизнедеятельности человека, которая бы не требовала частой откачки и затрат времени на частое обслуживание. Если дом не имеет возможности подключения к центральной канализации, то выходом в таком случае становятся локальные очистные сооружения. В этой статье речь пойдет о принципе работы автономной канализации частного дома и о том, какие преимущества и недостатки есть у такой системы.
Канализационную систему для частного дома можно разделить на три типа:
- септик;
- локальные очистные сооружения.
Выгребная яма это самый простой в установке и обслуживании тип канализации. Она предполагает слив сточных вод в герметичную ёмкость, в которой они хранятся и из которой периодически откачиваются ассенизаторской машиной. Для строительства выгребной ямы, как правило, используют железобетонные кольца, зарытые в грунт, и организуют доступ к яме посредством установки люка. Недостатками такой системы являются необходимость регулярной очистки емкости, а также появление неприятного запаха, от которого невозможно избавиться даже дезинфекцией.
Представляет собой большую емкость, состоящую из нескольких камер, сообщающихся между собой. В первой камере отходы проходят стадию первичной механической очистки – отстаивание, при котором твердые части оседают на дно, а очищенная от этих частей вода самотеком переходит во вторую камеру. Здесь происходит очистка биологическим способом — анаэробные бактерии перерабатывают органические соединения, находящиеся во взвешенном состоянии, в ил без доступа кислорода, дополнительно очищая воду.
Так как процесс очистки воды без доступа кислорода является не слишком эффективным, то на выходе вода имеет степень очистки примерно 80%. Даже для технических нужд такая вода непригодна. Для дальнейшей очистки септик предполагает использование или полей аэрации.
Плюсы такой канализации – автономность и независимость. Нет необходимости в подаче электроэнергии к септику, а вмешательство человека ограничивается очисткой системы в зависимости от интенсивности пользования. Но при фильтрации отходов в таких системах выделяется метан, для отведения которого устанавливают вентиляцию с выводом не ниже уровня крыш домов.
Третий тип – локальные очистная станция (ЛОС или локальные очистные сооружения ). Такая установка максимально качественно очищает сточные воды со степенью очистки до 98%. Поговорим более подробно о том, как работает автономная канализация.
Принцип работы автономной канализации
Локальные очистные сооружения представляют собой комплекс емкостей, где стоки проходят несколько степеней очистки. Принципиально автономная канализация содержит в себе функции септика, в котором происходит механическая очистка стоков, и функции аэробной очистки, где аэробные бактерии эффективно перерабатывают мелкую взвесь в ил, максимально осветляя стоки. Рассмотрим подробно принцип действия ЛОС.
На первом этапе стоки из дома по поступают в первую камеру автономной канализации, называемую приемной. Объем такой емкости в среднем составляет 3 кубометра. Здесь, как и в септике, происходит отстаивание крупных частиц, а также отделение жировых частиц при помощи специальных жироуловителей.
На следующем этапе вода самотеком поступает в следующую камеру, объемом, равным половине первой камеры. Данную емкость называют аэротенком, так как здесь происходит насыщение стоков кислородом. Происходит это при помощи воздушного компрессора, который через шланги нагнетает снизу в камеру воздух, насыщенный кислородом, одновременно перемешивая благодаря множеству пузырьков, поднимающихся вверх.
В этой же камере поселяют колонии бактерий, которые постепенно преобразуют мелкодисперсную взвесь в активный ил, поедая ее и превращая в достаточно большие хлопья, которые за счет своего веса могут оседать на дно. Высокая активность таких бактерий обусловлена постоянным притоком кислорода в аэротенк.
Вся эта смесь жидкости и перемешанного в ней активного ила постепенно перемещается самотеком в следующую емкость – вторичный отстойник, в котором ил оседает на специальный конусообразный уловитель, а затем перекачивается обратно в аэротенк. Очищенная вода, отделенная от ила, поступает на следующий этап очистки.
При накапливании в аэротенке предельного количества отработанного ила, система автоматически перекачивает его в специальный отстойник, из которого его извлекают и используют для хозяйственных нужд.
После вторичного отстойника, уже достаточно очищенная вода поступает в следующую емкость, вступая в контакт с хлоросодержащим препаратом. Здесь происходит окончательная дезинфекция стоков и их доочистка. На этом этапе вода очищается до 98%, начиная соответствовать санитарным нормам.
Удаление очищенной воды из автономной канализации может происходить несколькими способами:
- Перелив в специальный накопительный колодец, откуда вода будет откачиваться насосом или использоваться для хозяйственных нужд. Такой способ используется при высоком уровне залегания грунтовых вод или при нужде в технической воде для поливки огорода.
- Перелив в , где вода будет уходить в грунт. Такой способ возможен при наличии на участке песчаной или суглинистой почвы. Плюсом здесь является отсутствие необходимости в откачке стоков.
- Организация . Такой способ так же применяется при низком уровне залегания грунтовых вод. Плюсом полей аэрации является дополнительное удобрение почвы в месте сброса очищенных вод.
Благодаря интенсивному процессу переработки, автономная канализация имеет наименьшие габариты по сравнению с обычными септиками, что говорит об удобстве ее монтажа на участке. Очищенную воду можно использовать для полива на участке, не опасаясь попадания каких-либо вредных веществ в почву, а переработанный ил является полезным удобрением, которое используют в саду и огороде, его можно вычерпать самостоятельно ведрами.
ЛОС – закрытая установка, в которой очистка проводится внутри камер и не требует непосредственного вмешательства человека. Чистка фильтрующих элементов и жироуловителя производится примерно раз в 6 месяцев, а профилактический визуальный осмотр камер осуществляется раз в месяц. Замена насосов может понадобиться по истечении нескольких лет эксплуатации.
Главный минус станции – необходимость бесперебойного электропитания. При длительном отсутствии электричества, некоторые фильтрующие элементы могут прийти в негодность.
Как выбрать автономную канализацию для дома
Для рационального выбора типа локальных очистных сооружений нужно учитывать ряд факторов: состояние и состав грунта, в который будет монтироваться канализация, грунтовые воды, форму и размеры участка, количество проживающих человек в доме, является жилище сезонным или постоянным.
Выбор между септиком и ЛОС будет обоснованным, если просчитать самые распространенные ситуации:
- Бюджет. Если он ограничен, то следует установить септик. Он дешевле и на его обслуживание потребуется меньше денежных средств.
- Грунтовые воды. Если их уровень на участке высокий, то установка септика становится невозможной, так как не будет возможности установки сооружений дополнительной очистки (оборудование фильтрационных колодцев и ям в этом случае будет затратным и потребует большого объема работ). Преимущество ЛОС очевидно – вода на выходе будет не опасна для окружающей среды.
- Подача электроэнергии. При частых отключениях и перебоях с электричеством установка автономной канализации не рекомендуется. При остановке системы могут выйти из строя фильтры и погибнуть бактерии. Заправка и починка такой системы – дорогостоящие процедуры. Можно установить резервный источник питания, но предпочтительнее в этом случае будет использовать канализацию на основе септика.
- Сезонное проживание. Если хозяева проживают в доме только часть года, то выбор падает в пользу септика. Долгие перерывы в работе могут негативно сказаться на работе локальных очистных сооружений, а работа электрических систем автономной канализации вхолостую приведет в лишним финансовым затратам.
Таким образом, автономная канализация является самым прогрессивным способом очистки сточных вод в частном доме. Единственным минусом является дороговизна оборудования. Стоит также помнить, что для работы ЛОС необходимо электричество, а при его отключении устройство будет работать как септик. Поэтому окончательный выбор, с учетом всех плюсов и минусов, остается за хозяином дома.
С помощью канализационных очистных сооружений осуществляется отвод хозяйственных, атмосферных и промышленных стоков. Ошибки в их проектировке и строительстве чреваты многими негативными последствиями.
Как работает канализация
Состоят локальные очистные сооружения канализации из ряда отдельных модулей.
Несмотря на то, что набор блоков может отличаться, алгоритм работы у всех систем одинаковый:
- Вначале поступившие внутрь стоки проходят механическую очистку. Это позволяет извлечь крупные частицы минерального и органического происхождения. Приспособления применяются самые простые – решётки и сита. Чтобы отфильтровать менее крупные фракции (стеклянный бой, песок, шлак), используются песколовки. Благодаря мембранным приспособлениям достигается более тщательная чистка. Отстойник позволяет выявить взвешенные компоненты – в основном речь идет о минеральных примесях.
- Далее в работу вступают очистные сооружения биологической очистки. Чтобы разложить органические соединения на отдельные компоненты, используют бактерии повышенной активности. Жидкие составляющие проходят через биофильтр, что позволяет получить ил и газообразные соединения.
- Последним этапом работы локальных канализационных очистных сооружений является обеззараживание отходов химическим путем. Выходящая наружу жидкость с точки зрения санитарных норм вполне подходит для технического использования.
Разновидности канализационных систем
Разработка местных очистных сооружений осуществляется до того, как будут проводиться основные строительные мероприятия. Перед началом проектирования проводится подбор наиболее оптимальной системы, учитывая ее назначение, характер стоков и их объем.
Давайте рассмотрим, как устроена канализация в городе . В настоящее время существуют следующие виды очистных сооружений:
- Локальные.
- Индивидуальные (автономные).
- Блоки и модули.
Локальные очистные сооружения
Локальный тип очистных сооружений позволяет собирать и очищать стоки на отдельных объектах. В зависимости от типа обслуживаемых зданий, локальные системы делятся на хозяйственно-бытовое и промышленные. Традиционное устройство очистных сооружений предусматривает постепенное снижение скорости сточных вод по мере их удаления от точки сброса. При этом твердые фракции постепенно выпадают в осадок, образуя на дне трубы налет. Для удаления оставшихся примесей используются системы доочистки.
Принцип работы очистных сооружений канализации классического типа подразумевает наличие достаточно габаритных ёмкостей (или – отстойников). Они нужны для отстаивания отходов. Подобные системы очистных сооружений практически не применяются для оснащения небольших частных построек. Как показал опыт эксплуатации локальных очистных сооружений, что эти конструкции больше всего подходят для небольших населенных пунктов, в которых отсутствуют централизованные канализационные магистрали.
Септики
Данные приспособления широко применяются при устройстве очистных сооружений канализации автономного типа. Как правило, речь идет о загородных домах. Важно понимать принцип работы автономной канализации , если вы собираетесь ее самостоятельно делать или обслуживать.
Сами конструкции представляют собой пластиковые баки, и обладают целым рядом полезных качеств:
- Небольшой вес. Это облегчает транспортировку и монтаж септиков. При этом не требуются никакая подъемная спецтехника.
- Стойкость по отношению к агрессивным средам. Содержащиеся внутри стоки не повреждают емкости.
- Инертность к коррозии. Засыпанный землей септик не ржавеет.
- Хорошие прочностные характеристики.
Производители септиков предоставляют инструкцию, из чего состоят очистные сооружения. Внутри емкости может быть различное количество секций, каждая из которых выполняет отдельную функцию. Это могут быть отстойники, биологические или механические фильтры. Септиками обычно комплектуются приватные очистные сооружения. Они очень просты в обслуживании и эксплуатации, демонстрируя отличную долговечность. Схема канализации может быть полностью автономной. Для улучшения степени очищения отходов в состав конструкция очистных сооружений вводят дополнительные секции. Наиболее популярный вариант – фильтрационные и аэрационные поля.
Аэротенки
Эти приспособления входят в состав габаритных промышленных очистных сооружений канализации. Их функция состоит в переработке заводских и фабричных отходов. Аэротенки представляют собой емкости больших объемов, в которых вода перемешивается с активным илом.
Чтобы повысить скорость реакции, жижу обогащают кислородом. Бывают случаи, когда аэротенки включаются в состав автономных канализаций загородных построек. Для этих целей были разработаны портативные баки, которые для удобства устанавливают внутри септиков. Для повышения эффективности аэротенков их могут комплектовать специальными уловителями, позволяющими выводить из отходов жир и нефтепродукты.
Биологические фильтры
В составе канализационных конструкций часто присутствуют биологические фильтры. Как правило, речь идет о встроенных элементах. Биофильтрами обычно усиливают локальные очистные системы. Основным активным веществом для биологической фильтрации выступают специальные бактерии, благодаря которым существенно убыстряется процесс разложения отходов. В результате получается достаточно чистая вода, в составе которой отсутствуют вредные для окружающей среды компоненты. Ее разрешается сливать в грунт или ближайший водоем.
Ливневки
Целью очистных сооружений является выведение из стоков вредных примесей неорганического и органического характера. После этого отфильтрованную воду разрешается применять для полива городов и полей. Сбор, транспортировка и очищение талых и дождевых вод осуществляется посредством ливневой канализационной системы. Традиционные канализационные магистрали для этих целей не предназначены.
Благодаря ливневой системе очистных сооружений канализации достигается защита фундаментов, дорожных покрытий и газонов. Если все сделать правильно, приусадебная территория не будет подтапливаться весной и во время сильных дождей. Излишки воды посредством системы желобов и труб отводятся внутрь общего коллектора. Согласно нормативам, ливневку необходимо монтировать ниже уровня промерзания замели, чтобы она смогла бесперебойно функционировать в любое время года. В состав системы входят фильтры для устранения мелких фракций (песка, частиц стекла, каменной крошки и т.п.). Как результат, коллектор принимает очищенную воду.
В тех случаях, когда необходима более тонкая очистка стоков, водные очистные сооружения дополняются сорбционными модулями и фильтрами удаления нефтепродуктов. Это позволяет добиться такого уровня чистоты отходов, что готовую жидкость можно будет сливать в водоемы или использовать для орошения огородов и клумб. Обслуживание ливневых конструкций подразумевает периодическую замену фильтрационных картриджей.
Автономные системы
По своей конструкции автономные канализационные системы очень похожи на локальные очистные сооружения. Хотя определенные отличия, безусловно, имеются. К этому виду очистных сооружений сточных вод относят септики и емкости для аккумуляции отходов. Вначале сточные воды накапливаются внутри системы, а после проходят процедуру фильтрации.
Блоки и модули
Благодаря блочным и модульным разновидностям очистных сооружений достигается более глубокая очистка отходов. Как правило, конструкциями данного типа оснащаются заводы, фабрики и промышленные цеха.
Использование блоков и модулей позволяет достигать следующих целей:
- Высокое качество итогового результата очистки.
- Уменьшение процента иловых отложений в очищенной воде.
- Защита окружающей среды от вредного воздействия.
- Возможность повторного использования очищенной воды.
Блочные и модульные системы превосходят простейшие очистные сооружения в плане эффективности и производительности. Их потенциала вполне хватает, чтобы обслуживать все дома в районе. Блоки и модули хорошо справляются с температурными колебаниями, и могут применяться в местностях с суровым климатом.
Какой вариант лучше
Для того, чтобы определиться с разновидностью очистной системы, рекомендуется ориентироваться на следующие критерии:
- Суммарный объем стоков, вырабатываемый данным объектом в течении суток.
- Где находятся очистные сооружения – под землей или на ее поверхности. Местности с высоким уровнем подземных вод требуют использования поверхностных коммуникаций.
- Из чего состоят очистные сооружения: перечень отдельных секций обычно содержится в сопроводительной инструкции.
- Специфика монтажа очистных сооружений. Для самостоятельной установки более всего подходят пластиковые септики.
Отдельные разновидности работают в полностью автономном режиме. Другие модели очистных сооружений нуждаются в электрическом питании. По ходу сооружения необходимо учитывать существующие санитарные нормативы. Те конструкции, которые обслуживаются ассенизаторской машиной, нуждаются в обустройстве свободного подъезда.
Специфика проектирования
В процессе составления проекта очистных конструкций обязательно просчитываются все риски, способные повлиять на эффективность системы. Учета требует и существующая законодательная база, где прописаны все основные требования по защите природной среды. Очистные сооружения разрешается размещать исключительно в пределах санитарно-защищённых зон.
По ходу работы над проектом следует иметь в виду следующие моменты:
- Габариты и объём системы.
- Наиболее подходящая модель.
- Глубина прохождения грунтовых вод.
- Уровень промерзания земли на участке.
- Производительность модуля.
- Тип очищающих приспособлений.
- Специфика монтажных мероприятий.
Во избежание претензий со стороны санитарно-разрешительных инстанций, следует обзавестись рядом документов:
- Договором о приобретении или аренде земли.
- Чертежом установки коммуникаций и блоков системы.
- Результатами проверок и инспекций.
- Техническими условиями эксплуатации водных ресурсов.
- Информацией о количестве расхода воды.
- Подробным описанием очистных сооружений.
Городские очистные сооружения
1. Назначение.
Водоочистное оборудование предназначено для очистки городских сточных вод (смесь бытовых и производственных стоков объектов коммунального хозяйства) до нормативов сброса в водоем рыбо-хозяйственного назначения.
2.Область применения.
Производительность очистных сооружений составляет от 2500 до 10000 куб.м/сут, что эквивалентно расходу сточных вод от города (поселка) с населением от 12 до 45 тысяч человек.
Расчетный состав и концентрация загрязняющих веществ в исходной воде:
- ХПК – до 300 – 350 мг/л
- БПКполн – до 250 -300 мг/л
- Взвешенные вещества – 200 -250 мг/л
- Азот общий – до 25мг/л
- Азот аммонийный – до 15мг/л
- Фосфаты – до 6 мг/л
- Нефтепродукты – до 5мг/л
- ПАВ – до 10мг/л
Нормативное качество очистки:
- БПКполн – до 3,0 мг/л
- Взвешенные вещества – до 3,0 мг/л
- Азот аммонийный – до 0,39 мг/л
- Азот нитритов – до 0,02 мг/л
- Азот нитратов – до 9,1 мг/л
- Фосфаты – до 0,2 мг/л
- Нефтепродукты – до 0,05 мг/л
- ПАВ – до 0,1мг/л
3. Состав очистных сооружений.
В состав технологической схемы очистки сточных вод входит четыре основных блока:
- блок механической очистки – для удаления крупных отбросов и песка;
- блок полной биологической очистки – для удаления основной части органических загрязнений и соединений азота;
- блок глубокой доочистки и обеззараживания;
- блок обработки осадков.
Механическая очистка сточных вод.
Для удаления грубодисперсных примесей используются механические процеживатели, обеспечивающие эффективное удаление загрязнений с размером более 2 мм. Удаление песка осуществляется на песколовках.
Удаление отбросов и песка полностью механизировано.
Биологическая очистка.
На стадии биологической очистки применяются аэротенки нитри-денитрификаторы, что обеспечивает параллельное удаление органических веществ и соединений азота.
Нитри-денитрификация необходима для обеспечения нормативов на сброс по соединениям азота, в частности, его окисленным формам (нитритам и нитратам).
Принцип работы такой схемы основан на рециркуляции части иловой смеси между аэробной и аноксичными зонами. При этом окисление органического субстрата, окисление и восстановление соединений азота происходит не последовательно (как в традиционных схемах), а циклически, небольшими порциями. В результате процессы нитри-денитрификации протекают практически одновременно, что позволяет удалять соединения азота без использования дополнительного источника органического субстрата.
Эта схема реализуется в аэротенках с организацией аноксичных и аэробных зон и с рециркуляцией иловой смеси между ними. Рециркуляция иловой смеси осуществляется из аэробной зоны в зону денитрификации эрлифтами.
В аноксичной зоне аэротенка нитри-денитрификатора предусмотрено механическое (погружными мешалками) перемешивание иловой смеси.
На рис.1 представлена принципиальная схема аэротенка нитри-денитрификатора, когда возврат иловой смеси из аэробной зоны в аноксичную осуществляется под гидростатическим давлением по самотечному каналу, подача иловой смеси из конца аноксичной зоны в начало аэробной производится эрлифтами или погружными насосами.
Исходная сточная вода и возвратный ил из вторичных отстойников подаются в зону дефосфатации (бескислородную), где происходит гидролиз высокомолекулярных органических загрязнений и аммонификация азотсодержащих органических соединений в отсутствии какого-либо кислорода.
Принципиальная схема аэротенка нитри-денитрификатора с зоной дефосфатации
I – зона дефосфатации; II – зона денитрификации; III – зона нитрификации, IV- зона отстаивания
1- сточная вода;
2- возвратный ил;
4- эрлифт;
6- иловая смесь;
7- канал циркуляционной иловой смеси,
8- очищенная вода.
Далее иловая смесь поступает в аноксичную зону аэротенка, где также происходит изъятие и деструкция органических загрязнений, аммонификация азотсодержащих органических загрязнений факультативными микроорганизмами активного ила в присутствии связанного кислорода (кислорода нитритов и нитратов, образующихся на последующей стадии очистки) с одновременной денитрификацией. Далее иловая смесь направляется в аэробную зону аэротенка, где происходит окончательное окисление органических веществ и нитрификация азота аммонийного с образованием нитритов и нитратов.
Процессы, протекающие в этой зоне, обуславливают необходимость интенсивной аэрации очищаемых сточных вод.
Часть иловой смеси из аэробной зоны поступает во вторичные отстойники, а другая – вновь возвращается в аноксичную зону аэротенка для денитрификации окисленных форм азота.
Эта схема в отличие от традиционных позволяет наряду с эффективным удалением соединений азота повысить эффективность изъятия соединений фосфора. За счет оптимального чередования аэробных и анаэробных условий при рециркуляции способность активного ила аккумулировать соединения фосфора возрастает в 5 -6 раз. Соответственно возрастает и эффективность его удаления с избыточным илом.
Однако в случае повышенного содержания фосфатов в исходной воде, для удаления фосфатов до величины ниже 0,5-1,0 мг/л, потребуется проведение обработки очищенной воды железо- или алюминий содержащим (например, оксихлорид алюминием) реагентом. Ввод реагента наиболее целесообразно производить перед сооружениями доочистки.
Осветленная во вторичных отстойниках сточная вода направляется на доочистку, затем на обеззараживание и далее в водоем.
Принципиальный вид комбинированного сооружения – аэротенка нитри-денитрификатора представлен на рис. 2.
Сооружения доочистки.
БИОСОРБЕР
– установка для глубокой доочистки сточных вод. Более подробно описание и общие виды установок.
БИОСОРБЕР
– см. в предыдущем разделе.
Применение биосорбера позволяет получить воду, очищенную до норм ПДК рыбохозяйственного водоема.
Высокое качество очистки воды на биосорберах позволяет использовать для обеззараживания стоков УФ установки.
Сооружения по обработке осадков.
Учитывая значительный объем осадков образующихся в процессе очистки стоков (до 1200 куб.м/сут), для уменьшения их объема необходимо использовать сооружения обеспечивающие их стабилизацию, уплотнение и механическое обезвоживание.
Для аэробной стабилизации осадков используются сооружения аналогичные аэротенкам со встроенным илоуплотнителем. Подобное технологическое решение позволяет исключить последующее загнивание образующихся осадков, а так же приблизительно в два раза уменьшить их объем.
Дальнейшее уменьшение объема происходит на ступени механического обезвоживания, предусматривающее предварительное сгущение осадков, их реагентную обработку, а затем обезвоживание на фильтр-прессах. Объем обезвоженного осадка для станции производительностью 7000 куб.м/сут составит приблизительно 5-10 куб.м/сут.
Стабилизированный и обезвоженный осадок направляется на хранение на иловых площадках. Площадь иловых площадок в этом случае составит приблизительно 2000 кв.м (производительность очистных сооружений 7000 куб.м/сут).
4.Конструктивное оформление очистных сооружений.
Конструктивно очистные сооружения механической и полной биологической очистки выполнены в виде комбинированных сооружений на базе нефтяных резервуаров диаметром 22 и высотой 11 м, закрытых сверху крышей и оборудованных системами вентиляции, внутреннего освещения и отопления (расход теплоносителя минимален, поскольку основной объем сооружения занимает исходная вода, имеющая температуру в пределах не ниже 12-16 град.).
Производительность одного подобного сооружения – 2500 куб.м/сут.
Аналогично выполнен аэробный стабилизатор со встроенным илоуплотнителем. Диаметр аэробного стабилизатора – 16 м для станций производительностью до 7,5 тыс куб.м/сут и 22 м – для станции производительностью 10 тыс. куб.м/сут.
Для размещения ступени доочистки – на базе установок БИОСОРБЕР БСД 0,6
, установок обеззараживания очищенных стоков, воздуходувной станции, лаборатории, бытовых и подсобных помещений требуется здание шириной 18 м, высотой 12 м и длинной для станции производительностью 2500 кубм/сут – 12 м, 5000 куб.м/сут – 18, 7500 – 24 и 10000 куб,м/сут – 30 м.
Спецификация зданий и сооружений:
- комбинированные сооружения – аэротенки нитри-денитрификаторы диаметром 22м – 4 шт.;
- производственно- бытовое здание 18х30 м с блоком доочистки, воздуходувной станцией, лабораторией и бытовыми помещениями;
- комбинированное сооружение аэробный стабилизатор со встроенным илоуплотнителем диаметром 22м – 1 шт.;
- галерея шириной 12 м;
- иловые площадки 5 тыс. кв.м.
И сегодня я расскажу вам про канализацию и утилизацию воды в современном мегаполисе. Благодаря недавнему походу на Юго-Западные очистные сооружения города Санкт-Петербурга я и несколько моих спутников единомоментно превратились из простых блогеров в экспертов мирового уровня по технологиям сбора и очистки воды, и теперь с радостью покажем и расскажем вам, как это всё устроено!
Труба, из которой мощной струей льётся рейтинг социальный капитал содержимое канализационного коллектора
Аэротенки ЮЗОС
Итак, начнем. Воде, разбавленной мылом и шампунем, уличной грязью, промышленными отходами, остатками еды, а также результатами этой еды переваривания (всё это попадает в канализацию, а потом - на очистные сооружения) предстоит пройти долгий и тернистый путь перед тем, как она снова верётся в Неву или Финский залив. Начинается этот путь либо в решётке водостока, если дело происходит на улице, либо в “фановой” трубе, если речь идёт про квартиры и офисы. Из не очень больших (15 см в диаметре, все наверняка видели их у себя дома в ванной или туалетной комнатах) фановых труб вода вперемешку с отходами попадает в более крупные общедомовые трубы. Несколько домов (а так же уличных водостоков на близлежащей территории) объединяются в локальный водосбор, которые, в свою очередь, объединяются в районы канализования и далее - в бассейны канализования. На каждом этапе диаметр трубы с нечистотами увеличивается, и в тоннельных коллекторах он достигает уже 4,7м. По такой вот здоровенной трубе грязная водица неторопясь (самотёком, никаких насосов) доходит до станций аэрации. В Петербурге есть три крупных, полностью обеспичивающих город, и несколько поменьше, в отдалённых районах типа Репино, Пушкина или Кронштадта.
Да, насчёт самих очистных сооружений. У некоторых может возникнуть вполне резонный вопрос - «А зачем вообще очищать сточные воды? Залив с Невой всё стерпят!». В общем-то так оно раньше и было, до 1978 года стоки практически никак не очищались и сразу попадали в залив. Залив их худо бедно перерабатывал, справляясь, однако, с возрастающим потоком нечистот каждый год всё хуже. Естественно, такое положение дел не могло не сказаться на экологии. Больше всего доставалось нашим скандинавским соседям, но и окрестностиПетербурга тоже испытывали на себе негативное влияние. Да и перспектива дамбы через Финский заставила задуматься о том, что отходы города-миллионика вместо счастливого плавания в Балтйиском моря теперь будут болтаться между Кронштадтом и (тогда ёще) Ленинградом. В общем, переспективы со временем захлебнуться нечистотами никого не радовали, и город в лице Водоканала постепенно начал решать задачу очистки стоков. Почти полностью решённой её считать можно лишь последний год - осенью 2013 был запущен главный канализационный коллектор Северной части города, после чего количество очищаемых вод достигло 98,4 процента.
Бассейны канализования на карте Санкт-Петербурга
Посмотрим на примере Юго-Западных Очистных Сооружений, как происходит очистка. Достигнув самого дна коллектора (дно как раз находится на территории очистных сооружений) вода мощными насосами поднимается на почти 20 метровую высоту. Это нужно для того, чтобы грязная вода проходила этапы очистки под действием силы тяжести, с минимальным привлечением насосного оборудования.
Первый этап очистки - решётки, на которых остаётся крупный и не очень мусор - всякие тряпки, грязные носки, утопленные котята, потерянные мобильные телефоны и прочие бумажники с документами. Большая часть собранного отправляется прямиком на свалку, но самые любопытные находки остаются в импровизированном музее.
Насосная станция
Бассейн с нечистотами. Вид снаружи
Бассейн с нечистотами. Вид изнутри
В этом помещении установлены решётки, улавливащие крупный мусор
За мутным пластиком можно разглядеть собранное решёткой. Выделяются бумага и этикетки
Принесённое водой
А вода двигается дальше, следующий шаг - песколовки. Задача этого этапа собрать грубые примеси и песок - всё то, что прошло мимо решёток. Перед выпуском из песколовок в воду добавляют химические реагенты для удаления фосфора. Далее вода направляется в первичные отстойники, в которых отделяются взвешенные и плавающие вещества.
Первичные остойники завершают первый этап очистики - механический и частично - химический. Отфильтрованная и отстоявшаяся вода не содержит в себе мусора и механических примесей, но в ней по прежнему полно не самой полезной органики, а так же обитает множество микроорганизмов. От этого всего тоже необходимо избавится, и начинают с органики...
Песколовки
Конструкция на переднем плане медленно двигается вдоль бассейна
Первичные отстойники. Вода в канализации имеет температуру около 15-16 градусов, от неё активно идёт пар, так как температура окружающего воздуха ниже
Процесс биологической очистки проходит в аэротенках - это такие здоровенные ванные, в котороые заливают воду, закачивают воздух и запускают «активный ил» - коктейль из простейших микроорганизмов, заточенных на переваривание именно тех химических соединений, от которых нужно избавиться. Воздух, закачиваемый в тенки, нужен для повышения активности микроорганизмов, в таких условиях они почти полностью «переваривают» содержимое ванной за пять часов. Далее биолически очищеную воду направляют во вторичные отстойники, где от неё отделяют активный ил. Ил снова отправляется в аэротенки (кроме излишков, которые сжигают), а вода попадает на последнюю стадию очистки - обработку ультрафиолетом.
Аэротенки. Эффект "кипения" из-за активной закачки воздуха
Диспетчерская. С высоты видно всю станцию
Вторичный отстойник. Вода в нём почему-то очень привлекает птиц
На Юго-Западных Очистных Сооружениях на этом этапе так же проводится субъектиный контроль качества очистки. Выглядит это следующим образом - очищенную и обеззараженную воду заливают в небольшой аквариум, в котором сидят несколько раков. Раки - существа очень привередливые, на грязь в воде реагируют немедленно. Поскольку эмоции ракообразных люди различать пока не научились, используется более объективная оценка - кардиограмма. Если вдруг несколько (защита от ложных срабатываний) раков испытали сильный стресс, значит с водой что-то не так, и нужно срочно разбираться, какой из этапов очистки дал сбой.
Но это ситуация нештатная, а при обычном порядке вещей уже чистая вода отправляется в Финский залив. Да, насчёт чистоты. Хоть раки в такой воде и существуют, и микробы-вирусы все из неё удалены, пить её все же не рекомендуется . Тем не менее, вода полностью соответствует экологическим стандартам ХЕЛКОМ (коннвенции по защите Балтики от загрязнения), что за последние годы уже положительно сказалось на состоянии Финского Залива.
Зловещий зелёный свет обеззараживает воду
Рак-детектор. К панцирю прикреплена не обычная верёвка, а кабель, по которому передаются данные о состоянии животного
Клац-клац
Скажу ещё пару слов насчет утилизации всего того, что из воды отфильтровывается. Твёрдые отходы отвозят на полигоны-свалки, а вот всё остальное сжигают на заводе, расположенном на территории очистных сооружений. В топку отправляются обезвоженный осадок из первичных отстойников и избытки активного ила из вторичных. Сжигание происходит при относительно высокой температуре (800 градусов) для максимального сокращения вредных веществ в выхлопе. Удивительно, что из всего объема помещений завода печки занмают лишь незначительную часть, около 10%. Всё остальные 90% отданы огромной системе разнообразных фильтров, отсеивающих все возможные и невозможные вредные вещества. На заводе, кстати, внедрена аналогичная субъективная система «контроля качества». Только детекторами выступают уже не раки, а улитки. Но принцип действия в общем и целом такой же - если содержание вредных веществ на выходе из трубы будет выше допустимого, организм моллюсска сразу же отреагирует.
Печи
Продувочные задвижки котла-утилизатора. Назначение до конца не ясно, но как эффектно выглядят!
Улитка. Над головой у неё трубка, из которой капает вода. А рядом ещё одна, с выхлопом
P. S. Один из самых популярных вопросов, которые задавали к анонсу - "Ну чё там с запахом? Воняет, да?". Запахом я оказался в некотором роде даже разочарован:) Неочищенное содержимое канализации (на самом первом фото) практически не пахнет. На территории станции запах, конечно, присутствует, но очень умеренный. Сильнее всего (и это уже ощутимо!) воняет обезвоженный осадок из первичных отстойников и активный ил - то, что отправляется в печку. Поэтому, кстати, их и начали сжигать, полигоны, на которые раньше свозили ил, давали уж очень неприятный запах для окрестностей...
Другие интересные посты на тему промышленности и производства.
