10713

После перемешивания в смесителе реагентов с водой, она поступает в камеру хлопьеобразования. Здесь происходит агломерация (слипание) коллоидных и взвешенных частиц в крупные быстроосаждающиеся хлопья. Из камеры хлопьеобразования вода переходит в отстойник, где осаждается основная масса хлопьев.

После отстойника вода поступает на фильтр, в котором задерживаются частицы взвеси, не успевшие осесть в отстойнике.

Осветленная вода для обеззараживания хлорируется и отводится в резервуар чистой воды, одновременно выполняющего функцию контактного резервуара, откуда насосами II-го подъема перекачивается в разводящую сеть к потребителю (рис. 1).

Технология очистки второй станции.

Технология очистки воды второй станции схожа с первой, только на месте вертикальных отстойников там применяются осветлители со слоем взвешенного осадка (рис. 2).

Рисунок 1 - Схема водоподготовки первой станции

220

Рисунок 2 - Схема водоподготовки второй станции

Нарушения, выявленные на станциях водоподготовки:

1.Отсутствие микрофильтров (нарушен п. 9.10, табл.10 [1]).

2.Нарушена последовательность ввода реагентов – отсутствует временной разрыв между вводом хлорсодержащего реагента и коагулянта, согласно [1] разрыв между вводом реагентов и коагулянта должен составлять 1-3 минуты.

3.Отсутствуют резервные камеры хлопьеобразования и отстойники, согласно [1] при количестве встроенных в отстойники камер хлопьеобразования менее шести следует предусматривать одну резервную. Так же при количестве коридоров менее шести следует предусматривать один резервный отстойник.

4.Нарушен режим удаления осадка из отстойников – необходимо удалять не реже 12 часов.

5.Так же на одной из станций осветлитель со слоем взвешенного осадка работает не правильно. Согласно СП мутность для работы осветлителя должна составлять не менее 50 мг/л [1], а в Волге после запуска Чебоксарского водохранилища мутность находиться в пределах 10-15 мг/л.

Можно сделать вывод, что МУП "Городской Водоканал" Кстово не

вполной мере выполняет свои обязанности по обеспечению населения города питьевой водой, соответствующей требованиям санитарного законодательства по показателю "безопасность".

Решение проблемы состоит в выполнении следующих работ:

1.Осуществить обследование и наладку узла первичного хлорирования и коагулирования (определение эффективных доз вводимых реагентов, крепости раствора, временного разрыва между вводом реагента и др.) с целью оптимизации его работы.

221

2.Провести обследование первой ступени очистки (камеры хлопьеобразования – отстойники) с целью выдачи рекомендаций по оптимизации их функционирования и согласование работы узла «коагулирование – камера хлопьеобразования – отстойник».

3.Провести обследование работы скорых фильтров с целью выявления «узких» мест в их работе и выдачи рекомендаций по их устранению.

4.Обследовать и определить оптимальные режимы процессов обеззараживания (вторичное хлорирование).

5.С учётом выявленных замечаний разработать новый регламент по эксплуатации водопроводных очистных сооружений с целью исключения микробиологического загрязнения питьевой воды.

6.Произвести переоборудование осветлителя со слоем взвешенного

осадка.

Рисунок 3.

Варианты переоборудования:

−Переоборудовать в горизонтальный отстойник

−Переоборудовать в контактную камеру озонирования и перейти к одноступенчатой системе очистки воды

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК:

1. СП 30.13330.2012 Внутренний водопровод и канализация зданий. Актуализированная редакция СНиП 2.04.01-85* – Введ. 2013-01-01. - М.: Изд-во стандартов, 2012.

222

2.Фальковский, Н. И. История водоснабжения в России / Н. И. Фальковский. – Москва; Ленинград: Издательство коммунального хозяйства РСФСР, 1947 – 306 с.

3.Алексеев Л.С., Павлинова И.И., Ивлева Г.А. Основы промышленного водоснабжения и водоотведения – Москва: - Издательство АСВ,

2012. – 337 с.

СЕРГЕЕВА В.В., студент; АГЕЕВА В.В., канд. техн. наук, доцент кафедры гидравлики

ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурностроительный университет», г. Нижний Новгород, Россия,

vglow.bbc@yandex.ru

МЕРОПРИЯТИЯ ПО УЛУЧШЕНИЮ КАЧЕСТВА ВОДЫ И УМЕНЬШЕНИЮ ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЯ НА НИЖЕГОРОДСКОЙ СТАНЦИИ АЭРАЦИИ (НСА)

8 августа 2017 года в г. Волгограде премьер-министр Дмитрий Анатольевич Медведев провел совещание на тему экологии, на котором обсуждались вопросы предотвращения загрязнений и рационального использования реки Волги. На совещании Дмитрий Медведев объявил о создании новой федеральной программы по очистке Волги, рассчитанной до 2025 года с бюджетом 257 млрд. рублей. Президиум Совета при Президенте РФ по стратегическому развитию и приоритетным проектам утвердил паспорт проекта "Сохранение и восстановление реки Волги" (рабочее название - "Чистая Волга") [1]. В рамках реализации приоритетного проекта по сохранению Волги, в частности, предстоит запустить строительство и модернизацию очистных сооружений, внедрить на предприятиях наилучшие технологии по очистке сточных вод. Глава правительства отметил, что в бассейне Волги сложилась самая напряженная экологическая ситуация в России, около трети грязных стоков в стране приходится на эту реку. "Именно в бассейне реки Волги сложилась самая напряженная экологическая ситуация, которая по многим позициям существенно хуже, чем общая ситуация с водоемами в стране. В воды Волги попадает более трети, а именно 38% всех российских загрязненных стоков", - говорил Дмитрий Медведев на совещании. Он отметил, что одной из причин таких загрязнений является физический износ и технологическая отсталость очистных сооружений промышленных и муниципальных предприятий. Каждый год в Волгу сбрасывается свыше 5,5 км3 загрязненных сточных вод, но нормативная очистка проводится лишь в отношении 10% стоков. Со сточными водами в реку поступает свыше 2,5 млн. тонн в год загрязняющих веществ.

223

Сточные воды в г. Нижнем Новгороде очищаются на очистных сооружениях Нижегородской станции аэрации (НСА), расположенных по адресу: г. Нижний Новгород, Нижегородский район, Набережная Гребного канала, д.1. Комплекс сооружений, предназначенный для полной биологической очистки сточных вод г. Н. Новгорода и г. Бора, имеет общую производительность сооружений 1,2 млн. м3 в сутки. Среднесуточный расход сточных вод в настоящее время составляет 770,6 тыс.м3. Сооружения НСА занимают площадь 270 га, строились с 1969 по 1975 г. (I-ая очередь) и с 1979 по 1990 г. (II-ая очередь). Работа на очистке сточных вод, их обеззараживание и удаление избыточного ила и осадка осуществляется в соответствии с разработанным и утвержденным технологическим регламентом.

Сточные воды представляют собой смесь промышленных и хозяй- ственно-бытовых вод. В городскую канализацию поступают стоки промышленных предприятий, которые несут с собой соли тяжелых металлов, нефтепродукты, фенолы и др. загрязнения. На данный момент промышленные сточные воды составляют около 20% от общего объема поступающих сточных вод.

Воды проходят полную биологическую очистку, которая включает в себя механическую очистку, биологическую очистку, доочистку, обработку осадков. На этапе механической очистки сточная жидкость проходит здание решеток, где происходит задержание крупного мусора. В комплекс механической очистки входят решетки, песколовки, первичные отстойники, песковые площадки. После прохождения стоков этапа механической очистки образуется скопление крупных загрязнений и образование сырого осадка. Отбросы собираются в бункер, хлорируются и вывозятся на городской полигон. Комплекс механической очистки пущен в эксплуатацию в 1974 г. и служит для подготовки сточных вод к основной более тонкой и глубокой стадии очистки – биологической.

На этом этапе очистки возникает проблема утилизации крупного мусора и минерального осадка. Проблема не решается, т.к. город не имеет мусороперерабатывающих комбинатов.

Далее вода проходит биологическую очистку, основными сооружениями которой являются аэротенки - смесители в количестве 12 штук. Это железобетонные прямоугольные в плане сооружения размером 36 х 120 м, глубиной 5,2 м. Аэротенки четырехкоридорные, подача осветленной воды осуществляется через 10 щитовых затворов распределительного лотка. Очистка сточной воды в аэротенках осуществляется активным илом – это хлопья или сгустки аэробных микроорганизмов, то есть очищение воды происходит за счет «поедания» анаэробными микроорганизмами веществ, содержащихся в воде [3]. В результате активный ил размножается, образуется избыток ила, который после биологической стадии перекачивается в метантенки на обеззараживание, высушивается и складируется. Во второй и третий коридоры подается неочищенная вода, и там же она смешивается

224

с активным илом. При этом за счет воздуходувных установок в аэротенки постоянно подается воздух, необходимый для жизнедеятельности аэробных микроорганизмов, что требует высоких электроэнергетических затрат. Смесь воды и ила проходит оставшиеся коридоры и вытекает из 4-го коридора во вторичные отстойники, где активный ил оседает на дно и перекачивается в иловые камеры, а очищенная вода стекает в общий водопровод для биологически очищенных вод первой и второй очередей. Отметим значительный плюс данной стадии: биологическая очистка имитирует процессы самоочищения, происходящие в водоемах, но значительно интенсифицированные за счет высокой концентрации микроорганизмов и подачи воздуха. Эта стадия очистки производится максимально экологичным способом. На этом этапе также следует выделить проблемы:

*вода, прошедшая этот этап очистки, имеет превышения по показателям азота и фосфора, что показала химико-бактериологическая лаборатория станции аэрации. Эта проблема имеет решение в виде введения технологии удаления азота методом нитри-денитрификации и реагентного удаления фосфора с монтажом 90 единиц погружных мешалок и 6 погружных насосов;

*высокое потребление электроэнергии. Основными потребителями электроэнергии на станции аэрации являются насосная станция, станция обеззараживания осадка и воздуходувные установки. Уменьшить энергопотребление можно с помощью модернизации. Первым делом считают необходимым провести модернизацию воздуходувных установок путем внедрения воздуходувок с автоматически регулируемой подачей воздуха в зависимости от его плотности, степени загрязнения и количества сточной жидкости.

*образование избыточного ила, его складирование и соответственно накопление. Эта проблема пока не имеет решения. С одной стороны, на протяжении нескольких лет активный ил образуется в результате непостоянных биологических процессов, далее складируется в иловых полях. С другой – ил имеет высокие плодородные качества, что позволяет использовать его в сельском хозяйстве. Единственным препятствием является высокая концентрация плодородных веществ: несколько грамм образованного плодородного ила хватит, чтобы стать удобрением нескольких гектаров почвы, а также содержание в иле солей тяжелых металлов и других неприемлемых для использования в сельском хозяйстве веществ;

*на очистные сооружения приходят смешанные стоки дренажных (дождевых) с хоз.-бытовыми и промышленными. В результате сточные воды разбавляются природной водой, и микроорганизмы остаются "голодными". При дальнейшем строительстве сетей необходимо разделять транспортировку хоз.-бытовых и промышленных стоков отдельно, а дренажных

-отдельно, как это делается при строительстве новых жилых комплексов. Далее вода поступает на доочистку биологически очищенных сточ-

225

ных вод на биологических прудах [2]. Процесс разрушения остаточных загрязнений основан на принципах самоочищения водоема. Биологический пруд – это спланированное на естественном основании и обвалованное земляными дамбами сооружение. Площадь зеркала воды пруда 20 га, фактическая глубина заполнения 3 м. Во избежание дренирования дна и ограждающих дамб пруда произведена их герметизация полиэтиленовой пленкой толщиной 0,6 мм.

Проблемой стадии доочистки на НСА является необходимость очистки самих биологических прудов. С октября 2009 г. и по настоящее время биологические пруды закрыты. Очистка на них заморожена из-за нехватки финансирования.

Последней стадией очистки является обеззараживание вод на хлораторной станции. Происходит дезинфекция и вода сбрасывается в реку.

Хлор является веществом, обладающим хорошими обеззараживающими свойствами, но в то же время хлор является токсичным веществом для живых организмов, и, следовательно, его попадание во флору губительно сказывается на их жизнедеятельности.

Отсюда, проблема на стадии обеззараживания в хлораторных станциях, решение которой в необходимости отказа от обеззараживания с помощью хлора и замене хлораторной системы на экологически "дружелюбную", а именно систему УФО – ультрафиолетового обеззараживания.

Итак, подытожив перечисленные проблемы, можно констатировать, что на текущий момент Нижегородская станция аэрации имеет семь экологических проблем, и только три из них (представлены в таблице), имеют конкретное решение. Эти решения входят в проект модернизации Нижегородского водоканала. Данные мероприятия спланированы до 2025 г.

Таблица 1 – Мероприятия по модернизации

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Паспорт приоритетного проекта "Сохранение и предотвращение загрязнения реки Волги" (утв. президиумом Совета при Президенте РФ по стратегическому развитию и приоритетным проектам (протокол от 30 ав-

густа 2017 г. № 9)).

2.Технический отчет. Обоснование безопасности эксплуатации ограждающих дамб биологических прудов и иловых карт Нижегородской станции аэрации. ГП "Нижегородская гидрогеолого-мелиоративная партия". Н. Новгород, 2001.

3.Жмур, Н. С. Управление процессом и контроль результата очистки сточных вод на сооружениях с аэротенками / Н. С. Жмур. – М.: Луч, 1997.

–169 с.

227

ВАСИЛЬЕВ А.Л., д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой водоснабжение, водоотведение инженерной экологии и химии; ТАРАСОВ А.С., аспирант кафедры водоснабжение, водоотведение инженерной экологии и химии

ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурностроительный университет», г. Нижний Новгород, Россия,

tech05@istok.sinn.ru

ПРОБЛЕМЫ И РЕШЕНИЯ ОЧИСТКИ СИЛЬНО ОКРАШЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД ТЕКСТИЛЬНЫХ ПРОИЗВОДСТВ

В процессе выделки и изготовления льняных тканей используется большое количество чистой воды, она необходима почти на всех операциях технологического процесса начиная от мойки исходного сырья льна долгунца, заканчивая окраской, промывкой льняной нити или полоскания готовой ткани, после использования в технологическом процессе такие воды становятся загрязнёнными производственными сточными водами [1].

Основной и достаточно серьёзной проблемой очистки производственных сточных вод текстильных фабрик на примере АО «Яковлевская» является то что производственные сточные воды содержат в своём составе трудно окисляемые органические соединения, обладают высокой остаточной температурой порядка Т=60÷70 оС, потому что вся вода, используемая в технологическом процессе изготовления льняных нитей и выделки готового льняного полотна, имеет температуру Т=70÷80 оС. Суточный материальный баланс химических веществ используемый в технологическом процессе составляет по данным (таблица 1). Часть этих веществ остаётся на изготавливаемых льняных нитях и готовой ткани, часть в процессе мойки и полоскания переходит в состав сточных вод [2].

Изучение особенностей изготовления льняных нитей и тканей показало, что технологический процесс обладает определённой цикличностью, водопотребление и водоотведение не равномерно по времени, для того чтобы очищать такое количество сточных вод необходимо устройство резервуара усреднителя с перемешивающим устройством, для выравнивания показателей загрязнений как количественно так и качественно.

По имеющимся опытным данным трудно окисляющиеся органические соединения содержащиеся в сточных водах текстильной фабрики усваиваются микроорганизмами активного ила не более чем на 9÷10% и как правила эти соединения оказывают угнетающее действие на биоценоз активного ила, значительно снижая эффективность биологической очистки, при этом нарушая работу всех очистных сооружений.

Проведённый лабораторный химический анализ сточных вод текстильной фабрики АО «Яковлевская» показал что проблема сброса не до-

228

статочно очищенных сточных вод с высоким содержанием трудно окисляющихся органических соединений и ПАВ оказывает сильное негативное влияние на водо приёмный объект р. Шача являющуюся притоком р. Волга.

Значительное количество трудно окисляемых соединений попадает в очищенную воду, другая часть вместе с избыточным активным илом попадает в сборник осадка и на иловые карты. Чтобы избежать этого явления необходимо предусмотреть предварительную ступень локальной очистки и образующиеся при этом промышленные осадки направлять в сборник осадка промышленных сточных вод и далее обезвоживать их на отдельной технологической площадке [3,4].

Таблица 1 – Суточное количество реагентов и химических веществ используемых в технологическом процессе изготовления, окраски льняной нити и выделки готового льняного полотна

Суточное количество сбрасываемых производственных сточных вод составляет 3000 м3/сут, биологические очистные сооружения г. Приволжск рассчитывались на поступление сточных вод в объёме 20000 м3/сут, в настоящее время принимают 14000 м3/сут от канализованной части городских и частных домовладений. Поступающие на очистку производственные и хозяйственно бытовые сточные воды смешиваются в приёмной камере и далее проходят биологическую очистку.

Действующие очистные сооружения представляют из себя классическую схему биологических очистных сооружений и состоящую из следующего оборудования:

1. приёмная камера сточных вод;

229