Особенности реконструкции систем водоснабжения и водоотведения небольших населеных пунктов

При решении проблем водоснабжения и водоотведения спе­циалистам в каждом конкретном случае необходимо учитывать все особенности местоположения города или поселка, качество природной воды в источнике и ряд других факторов - только в этом случае может быть создано успешно функционирующее водно-канализационное хозяйство, обеспечена экологическая безопасность, а качество подаваемой жителям питьевой воды будет соответствовать требуемым нормам.
В этом плане показа­телен пример реализации соответствующего проекта в поселке Нижний Одес (Республика Коми).

Активное развитие нефтяной и га­зодобывающей промышленности в Республике Коми пришлось на на­чало 50-х годов прошлого столетия, вместе с открытием месторождений углеводородов начали активно стро­иться поселки для нефтяников. Вре­мя 50-х - 70-х годов отмечено всеоб­щей стандартностью проектных ре­шений как в строительстве, так и в технологии. Поселки нефтяников не избежали этой участи, погоня за мни­мой экономией привела к тому, что технологические схемы водоподготовки для северных регионов были выбраны без учета климатических ус­ловий и качества воды в источниках водоснабжения. Кроме того, по мере эксплуатации, месторождения угле­водородов переходили в разряд мес­торождений с падающей добычей, расход воды на технологические нуж­ды предприятий снижался, а очист­ные сооружения продолжали рабо­тать на перспективные объемы. В го­ды перестройки жилищно-комму­нальные объекты были выведены из подчинения предприятий нефтяной отрасли и переданы муниципалите­там, что, к великому сожалению, при­вело к тому, что за последние 15-20 лет очистные сооружения по подго­товке питьевой воды и очистке сточ­ных вод морально и физически уста­рели. Водоканалы не имеют средств для ремонта и реконструкции сущеcтвующих сооружений. О проблемах, характерных для коммунального хо­зяйства малых населенных пунктов в Республике Коми, свидетельствует состояние систем водоснабжения и водоотведения поселка Нижний Одес Сосногорского района.

Очистные сооружения по подго­товке питьевой воды в поселке Ниж­ний Одес были введены в эксплуата­цию в 1978 году (проектная произво­дительность 4,2 тыс. м3/сут). В 1990 году была произведена их реконструк­ция с целью расширения до произ­водительности 27,0 тыс. м3/сут. Про­ект выполнен с учетом перспективно­го роста числа жителей поселка, свя­занного с разработкой вновь откры­тых месторождений нефти и необ­ходимостью использования воды для технологических целей, но, в связи с изменившейся политикой, разработ­воды 25 метров. На реке построены плотина и водозабор берегового ти­па, совмещенный с насосной станци­ей первого подъема. Существующее водозаборное сооружение представ­ляет собой железобетонный колодец, передняя стенка которого выходит непосредственно в русло реки. Вода поступает через водоприемные окна, расположенные в передней стенке колодца, и забирается через всасы­вающие трубы. На пути от входных окон, которые оборудованы сороудерживающими решетками, к вса­сывающим трубопроводам вода про­ходит через сетки, установленные в перегородке, разделяющей водопри­емный колодец на два отделения: приемное и всасывающее. В насос­ной станции установлено четыре на­соса марки ЦН 400x210. На сегодняш­ний день вода расходуется только на хозяйственно-питьевые нужды насе­ления, потребная производитель­ность составляет 5,5 тыс. м3/сут. На действующем водозаборе эксплуати­руются две всасывающие линии из стальных труб диаметром 500 мм. Превышение необходимой произво­дительности водозабора более чем в 4 раза приводит к необоснованному перерасходу электроэнергии и тепла при его эксплуатации.

Вода от насосной станции подает­ся по двум стальным водоводам диа­метром 500 мм на расстояние 14 км, далее до водоочистной станции, рас­положенной в промышленной зоне поселка Нижний Одес, движение во­ды происходит по одному стальному водоводу диаметром 500 мм. Общая протяженность водовода 26 800 метров. В случае аварии на водоводе на­селение поселка Нижний Одес не бу­дет обеспечено водой.

Температура обрабатываемой воды в паводковый период не превышает 4°С, рН находится в пределах 6,5-7,0.

Технология подготовки питьевой воды на ВОС поселка Нижний Одес заключается в предварительном окислении органических составляю­щих природной воды жидким хлором, коагулировании сульфатом алюми­ния с подщелачиванием содой, ос­ветлении в осветлителях со взвешен­ным слоем осадка, фильтровании на скорых фильтрах с загрузкой из квар­цевого песка и керамзита,обеззара­живании жидким хлором.

Существующая технология подго­товки воды не является эффективной, особенно в паводковый период. Гидро­лиз сульфата алюминия активно проте­кает при температуре выше 10 °С, ве­личине рН от 7,5 до 8,5. Низкие тем­пературы (от 1 "С до 4 °С), низкое зна­чение рН (6,5 - 7,0) не обеспечивают образовывания крупных хлопьев гид­роокиси алюминия в процессе гидро­лиза, что, в свою очередь, приводит к нарушению режима работы осветли­телей со взвешенным слоем осадка и скорых фильтров. Качество воды при существующей технологии очистки не соответствует требованиям [1] по по­казателям цветности, мутности, кон­центрациям растворенного железа и остаточного алюминия.

Для обеспечения необходимого качества питьевой воды нет необхо­димости менять последовательность операций и применяемое оборудова­ние. Для улучшения качества очистки исходной воды до требований [1] необходимо изменить точку ввода ак­тивного хлора в обрабатываемую во­ду, применить коагулянты и флокулянты нового поколения, скорректи­ровать параметры технологических режимов стадий осветления и фильтрования. Введение хлора непосредственно в смеситель не обеспечивает окисления гуминовых соединений железа, обуславливающих высокую цветность воды , необходимое время контакта составляет 20-30 минут. Се­годня все реагенты вводятся непос­редственно в смеситель, поэтому стадии окисления органических сос­тавляющих, коагулирования взве­шенных веществ, подщелачивания и укрупнения хлопьев за счет примене­ния флокулянта не идут до конца и, следовательно, не обеспечивают не­обходимой степени очистки воды. Применение оксихлорида алюминия в качестве коагулянта позволит зна­чительно улучшить качество обраба­тываемой воды. Эффект очистки во­ды при использовании оксихлорида алюминия (ОХА) не зависит от темпе­ратуры обрабатываемой воды, значе­ния рН, в результате гидролиза ОХА образуются крупные, легко осаждаю­щиеся хлопья гидроокиси алюминия, концентрация остаточного алюминия не превышает ПДК. Применение в ка­честве флокулянта реагента «Праес-тол» позволит интенсифицировать процесс хлопьеобразования и, как следствие, увеличить производитель­ность осветлителей, снизить потери воды при удалении осадка. Кроме то­го, применение новых реагентов поз­волит снизить нагрузку на фильтры и сократить объем промывных вод за счет сокращения числа промывок в сутки.

Применение хлора на стадии предварительной очистки позволит разрушить коллоидную структуру природной воды, окислить гуминовые соли железа и перевести железо из формы Fe 2+ в Fe3+, в результате чего образующийся осадок гидроокиси железа Fe(OH)s в некоторой степени может выполнять роль коагулянта. Технология приготовления раствора ОХА аналогична технологии приго­товления сульфата алюминия, в раст­ворных баках готовится раствор с концентрацией 20% (по окиси алюми­ния АеОз), в расходных - 10% .

Смешение реагента с водой проис­ходит в вертикальном смесителе вих­ревого типа и далее направляется в осветлители со взвешенным слоем осадка. Флокулянт можно вводить в обрабатываемую воду лишь через несколько минут после ввода коагу­лянта.

Для уточнения технологических характеристик работы оборудования на кафедре водоснабжения и водоот­ведения УГТУ были выполнены иссле­довательские работы по определе­нию размеров образующихся хлопьев гидроокиси алюминия при использо­вании в качестве коагулянта сульфата алюминия и оксихлорида алюминия для воды из реки Ванью. Размеры хлопьев при оптимальной дозе коагу­лянта составили для сульфата алю­36 мкм при коагулировании оксихлоридом алюминия.

Зная размеры частиц взвеси, можно рассчитать рабочую скорость движения потока очищаемой воды, которая является определяющим па­раметром работы осветлителя со взвешенным слоем осадка [2]. Про­изводительность осветлителя опре­деляется необходимым временем контакта очищаемой воды со слоем гидроокиси алюминия и размером частиц взвешенного слоя. Линейная скорость движения жидкости по вы­соте аппарата находится в пределах:

Wbsb < \Л/лин. <\Л/»носа.

Режим работы осветлителей дол­жен быть выбран с учетом скорости осаждения хлопьев гидроокиси алю­миния во взвешенном слое осадка, которая может быть рассчитана по формуле Стокса для стесненного осаждения

(1) Woс =   d2-(p-pc)-g :  18 uc, м/сек

где d - эквивалентный диаметр частиц взвеси, м;
Цс - вязкость среды , н с/м2;
g - ускорение свободного паде­ния, м/с2;
р - плотность твердой фазы , кг/м3;
рс- плотность воды фазы , кг/м3;

Для определения производитель­ности осветлителя с взвешенным слоем осадка необходимо опреде­лить скорость начала взвешивания хлопьев гидроокиси алюминия и ско­рость их уноса. Рабочая скорость по­тока очищаемой воды будет нахо­диться в пределах 2\/взв < V ров, < \Л™>са.

Скорость начала взвешивания мо­жет быть определена для ламинарно­го режима с помощью критериально­го уравнения

(2) RekP =   Аг  : 1400+5,22VAr
где Аг - критерий Архимеда, ReK„-критерий Рейнольдса 
(3) Ar= d3-(p-p=)-g : u2c
Re=w*d экв *p t
Скорость начала взвешивания мо­жет быть выражена из уравнения ( 4 )
(5) Wkr= Re-Цс : d-pc
Скорость уноса (витания) опреде­ляется из критериального уравнения
(6) Re™ =  Аг : 18+0,61л/Аг

Расчетные скорости осаждения для воды из реки Ванью находятся в пределах от 0,06 мм/с до 0,54 мм/с при изменении размеров хлопьев от 12 мкм (для существующих условий осаждения) до 36 мкм (с применени­ем ОХА + «Праестол»). Рекомендуе­мая в литературе [3] линейная ско­рость потока обрабатываемой воды более чем в 10 раз превышает рас­четную и составляет 0,5 - 0,7 мм/с. Таким образом, анализ показывает, что осветлители могут работать в ре­жиме очистки лишь в условиях приме­нения реагентов нового поколения, при существующих же условиях эксплуатации будет неизбежно наб­людаться унос мелких хлопьев гидро­окиси алюминия, что является причи­ной вторичного загрязнения обраба­тываемой воды, засорения скорых фильтров, необходимости их промыв­ки в паводковый период более 2-х раз в сутки. Это также приводит к пере­расходу воды на собственные нужды фильтровальной станции, высокой концентрации остаточного алюминия в питьевой воде.

При правильном выборе режимов работы осветлителей со взвешенным слоем осадка концентрация взвешенных веществ на выходе из аппарата не превышает 5- 8 мг/л.

В случае поступления воды на ско­рые фильтры с концентрацией взве­шенных веществ 10 мг/л нагрузка на фильтры снизится в несколько раз, следовательно, число промывок од­ного фильтра в сутки также сократит­ся, что приведет к значительной эко­номии объема промывной воды и электроэнергии.

На существующей станции водоподготовки эксплуатируются 5 освет­лителей с расчетной производитель­ностью 6500 м3/сут. В связи с сокра­щением объема подаваемой потре­бителю воды достаточно трех освет­лителей (один резервный) для сохра­нения требуемого гидродинамичес­кого режима движения воды.

Для последующего осветления во­да подается на 7 скорых фильтров с двухслойной загрузкой из гравия и кварцевого песка и размерами: ши­рина 5 метров, длина 4,5 метров, вы­сота 6,35 метров. Для обеспечения необходимой степени очистки воды от взвешенных веществ и сохранения гидродинамического режима движе­ния воды достаточно четырех (один резервный) фильтров.

Промывная вода сегодня сбрасы­вается на рельеф без предваритель­ной очистки тогда как, для утилизации промывных вод и образующегося осадка после скорых безнапорных фильтров необходимо установить ра­диальный отстойник. Очищенная в отстойнике вода должна подаваться на фильтры для повторного использо­вания, осадок - на захоронение.

На существующей станции водо-подготовки установлены хлооатооы гулянта оксихлорида алюминия дос­таточная доза хлора для обеззаражи­вания снизится до 3 мг/л, необходи­мый расход хлора составит 0.7 кг/час.

Таким образом, для обеспечения качества питьевой воды, соответству­ющей требованиям [1], сокращению стоимости 1 м3 обрабатываемой во­ды, необходимо произвести капи­тальный ремонт и реконструкцию су­ществующих сооружений водоподготовки. Реконструкция водозаборных сооружений и станции водоподготовки должна включать следующие опе­рации:

монтаж всасывающих линий на водозаборе из стальных (полимер­ных) труб диаметром 250 мм, длиной 6 м, которые обеспечат подачу рас­четного расхода воды с требуемым напором к насосной станции;
монтаж 2-х ниток водовода из стеклопластиковых труб диаметром 315 мм от водозабора до ВОС, кото­рые обеспечат бесперебойную пода­чу воды потребителю и требуемый напор в сети;
установка на насосной станции первого подъема 1 насоса марки ЦНС 300x180 ( = 226,9 м3/час и = 21 м) и 1 резервного насоса марки ЦН 400x210;
демонтаж оборудования реагент-ного хозяйства и установка механи­ческих смесителей для приготовле­ния растворов коагулянта и флоку­лянта;
демонтаж 2-х осветлителей со взвешенным слоем осадка, ремонт существующих осветлителей;
сокращение площади фильтро­вания за счет реконструкции сущест­вующих сЬильтпов: фильтров и сбора осадка из осветли­телей;
демонтаж хлораторов типа ЛО-НИИ-100 производительностью до 3 кг/час;
монтаж электролизной установ­ки для получения гипохлорита натрия или хлора.

Выполнение проекта реконструк­ции, приобретение нового оборудо­вания и его монтаж потребуют вложе­ния значительных средств, а качество воды в реке Ванью в связи с повыше­нием среднегодовых температур и строительством глиноземного завода в непосредственной близости от во­дозабора может со временем ухуд­шаться. Кроме того, серьезной проб­лемой является удаленность водоза­бора от станции водоподготовки на расстояние 26 800 м. Стоимость тру­бы, объем земляных работ при ее прокладке, сложные условия эксплуа­тации - вот лишь небольшой перечень причин, на основании которых следу­ет задуматься о целесообразности проведения реконструкции существую­щих очистных сооружений.

Авторами предлагается альтерна­тивный вариант обеспечения населе­ния поселка питьевой водой. Забор воды на хозяйственно-питьевые и производственные нужды может осу­ществляться из подземных источни­ков. Выбор источника водоснабжения выполнен на основе результатов комплексной геолого-гидрогеологи­ческой съемки территории и геолого-гидрогеологических сведений по ра­нее пробуренным в пределах нижне-одеского месторождения подземных вод водным скважинам. Месторожде­ние расположено в 3,5-5,3 км юго-западнее поселка Нижний Одес. За­пасы подземных вод утверждены ТКЗ Республики Коми в объеме 15,5 тыс. м3/сут. В качестве эксплуатационного может быть выбран водоносный среднеюрский горизонт, мощность которого составляет 50 м. Водовме-щающие породы, в основном, представлены мелкозернистыми песками. Горизонт напорный, с величиной на­пора 104 м. Продуктивный средне­юрский горизонт является защищен­ным от поверхностного загрязнения.

По химическому составу воды гид­рокарбонатные натриевые и натрие-во-кальциевые с минерализацией 0,2-0,3 г/дм3, отвечающие требовани­ям по всем нормируемым компонен­там за исключением концентрации железа и марганца. Концентрация железа достигает 2,6 мг/дм3 при нор­ме 0,3 мг/дм3, марганца - 0,23 мг/дм3 при норме 0,1 мг/дм3. Перед подачей потребителю вода должна пройти соответствующую очистку. Для расхо­да 5,5 тыс. м3/сут целесообразно применить локальную установку для подготовки воды питьевого назначения безреагентным способом, разработанную специалистами экологического холдинга «КомплектЭкология».

Установка выполнена в контейнерно-блочном исполнении производи­тельностью 300 м3/час с учетом кли­матических условий эксплуатации. Применяемая технология включает в себя осветление, обесцвечивание, глубокую очистку от железа, марган­ца, а также фторирование и обезза­раживание. Эффективность очистки составляет 90-100%. Для улучшения органолептических показателей об­рабатываемой воды устанавливается блок сорбционных фильтров с актив­ным углем.

При достижении предельной ве­личины потери напора на фильтре, он промывается обратным током воды, подаваемой с блока насосов подачи промывной воды. Промывные воды после фильтра сбрасываются в кана­лизацию или на рельеф, так как не со­держат токсических соединений. Межрегенерационный период сос­тавляет от 3 месяцев и более. Дезин­фекция водоочистного оборудования и системы водоснабжения в целом осуществляется периодическим хло­рированием путем подачи газообраз­ного хлора в основной технологичес­кий трубопровод. Хлор дозируется в воду с помощью хлор-дозатора, уста­навливаемого непосредственно на баллоне с хлором.

Очищенная вода обеззараживает­ся с применением ультрафиолетовых ламп и поступает в резервуар чистой воды, откуда насосом станции 2-го подъема подается потребителю.

Затраты на проектирование и строительство скважинного водоза­бора и очистных сооружений подго­товки питьевой воды для поселка Нижний Одес соизмеримы со стоимостью реконструкции существую­щей системы водоснабжения. Прини­мая во внимание близость располо­жения месторождения артезианских вод от поселка, постоянство состава подземных вод, эксплуатационные затраты на 1 м3 очищенной воды сле­дует принять решение в пользу строи­тельства нового скважинного водоза­бора и станции водоподготовки для обеспечения населения поселка питьевой водой высокого качества.

Канализационные очистные со­оружения поселка Нижний Одес так­же требуют реконструкции. В связи со снижением производственных мощностей предприятий по добыче нефти объем сточных вод снизился по сравнению с проектным практически в 4 раза. Очистные сооружения по­селка Нижний Одес введены в эксплу­атацию в 1978 году производитель­ностью 4,2 тыс. м3/сут., в 1990 году была произведена их реконструкция с целью увеличения производитель­ности до 9,0 тыс. м3/сут.

В настоящее время на очистные сооружения поступают только быто­вые сточные воды от поселка Нижний Одес в количестве 2,3 тыс. м3/ сут. Ка­чество очищенной сточной воды не соответствует условиям сброса в во­доем рыбохозяйственного значения по следующим показателям: концент­рация взвешенных веществ, нефтепродуктов, ионов фосфора, нитрат- и нитрит-ионов, ионов аммонийного азота.

Снижение объема поступающих на очистные сооружения сточных вод приводит к нарушению технологичес­ких режимов работы отдельных со­оружений. Очистные сооружения включают в себя головную насосную станцию, песколовки, первичные отс­тойники, аэротенки, вторичные отс­тойники, установку доочистки сточ­ных вод, водоизмерительный лоток «Паршаля», контактный резервуар, иловые площадки.

Сточные воды после биологичес­кой очистки поступают в контактный резервуар для обеззараживания жид­ким хлором, после чего выпускаются в ручей Вой-Вож.

Анализ качества очищенной воды указывает на то, что процесс биоло­гической очистки в аэротенках идет неудовлетворительно, происходит вынос активного ила и вторичное заг­рязнение сточных вод отмирающими микроорганизмами.

Для улучшения качества очистки сточных вод и оптимизации гидравли­ческих режимов работы очистных со­оружений был произведен расчет не­обходимого числа единиц оборудова­ния для сооружений производитель­ностью 2500 м3/сутки.

В настоящее время главная насос­ная станция оборудована тремя насо­сами типа ФГ 450/22,5 с электродви­гателями мощностью 55 кВт, 960 об/мин. Два установленных насоса рабочие и один - резервный. В связи с изменением производительности станции до 180 м3/ час для сокраще­ния расхода электроэнергии необхо­димо произвести замену существую­щих насосных агрегатов на менее мощные или разработать график ра­боты установленных насосов с учетом рационального режима включения агрегатов в течение суток.

Для выделения из сточных вод не­растворимых минеральных приме­сей, преимущественно песка, выпол­нен расчет горизонтальных песколо­вок с круговым движением воды. Количество песка, задерживаемого на песколовках составляет 0,2 л/сут, влажность песка - 60 %, скорость дви­жения потока воды в песколовке от 0,15 до 0,3 м/с. Для удаления механи­ческих примесей достаточно оста­вить в работе одну из двух установ­ленных песколовок.

После удаления взвешенных ве­ществ сточная вода по отводящему лотку через распределительную чашу подается на первичные отстойники. Вертикальный первичный отстойник представляет собой круглый в плане резервуар, диаметр которого состав­ляет 9 м, высота - 8,4 м, площадь отс­таивания - 63,6 м2, объем - 334,3 м3, время отстаивания жидкости - 2,5 ча­са. Пропускная способность отстой­ника - 4,5 л/сек. Сточная вода посту­пает через подводящий лоток в цент­ральную трубу, осадок скапливается в нижней части отстойника. Для обес­печения оптимальныхусловий работы очистных сооружений достаточно од­ного отстойника.

Биологическое разложение орга­нических загрязнений сточных вод происходит в аэротенках с продлен­ной аэрацией, состоящих из двух сек­ций, каждая из которых имеет 2 кори­дора. Ширина коридора - 4,5 метра, рабочая глубина - 3,2 метра, длина секции - 48 метров. Проектом была предусмотрена мелкопузырчатая аэ­рация тремя рядами фильтросных пластин, смещенных к одной стенке. Аэрационная система не менялась с момента пуска сооружений в эксплуа­тацию (более 25 лет). Фильтросные пластины пришли в неудовлетвори­тельное состояние, низкая проницае­мость их не обеспечивает необходи­мой аэрации, что привело к низкому качеству биологической очистки сточных вод, уменьшению прироста биомассы активного ила, потере его окислительной активности.

Высокие показатели [4] биологи­ческой очистки обеспечиваются рядом условий (см. таблицу 1).

На стабильно работающих станци­ях биологической очистки развитие микроорганизмов и активного ила ха­рактеризуется четырьмя этапами:

адаптация микроорганизмов к условиям среды;
этап активного роста, в процессе которого микроорганизмам требует­ся обильное количество питательных веществ (концентрация продуктов распада на этом этапе минимальна);
этап стабилизации, когда количе­ство продуктов питания пропорцио­нально концентрации продуктов об­мена;
увеличение числа микроорганиз­мов в единице объема (этап характе­ризуется минимальным расходом продуктов питания и максимальной концентрацией продуктов обмена).

Органические соединения (глав­ным образом, белок), входящие в состав бытовых сточных вод, подвер­гаются ферментативному разложе­нию с образованием аминокислот. Аминокислоты, в свою очередь, под действием микроорганизмов под­вергаются дезаминированию, обра­зующийся при этом аммиак служит энергетическим материалом для раз­вития нитрозобактерий. Энергия, об­разующаяся при окислении аммиака, расходуется на синтез органического вещества клеток нитрозобактерий. Окисление аммонийного азота начи­нается только после полного разло­жения органических примесей в аэ­робных условиях. В результате окис­ления образуются нитриты, которые в свою очередь окисляются до нитра­тов нитробактериями.

Анализ состава вод до и после очистки позволяет предположить, что в аэротенках активно проходят про­цессы аммонификации, сопровожда­ющиеся ростом концентрации аммо­нийного азота, а процессы нитрифи­кации не происходят в полной мере, так как не создаются благоприятные условия для жизнедеятельности нитробактерий, формирования активно­го ила, этапы его развития не выдер­живаются. Эксплуатация установок в существующем режиме не позволяет достигнуть заданной степени очистки бытовых сточных вод.

Для улучшения качества биологи­ческой очистки воды рекомендуется замена существующей аэрационной системы, состоящей из фильтросных пластин на аэрационную систему. В настоящее время существуют аэра­торы, которые обладают соответству­ющими расходно - напорной и массо-обменной характеристиками, они ус­тойчивы к гидравлическим ударам, практически не подвержены инкрус­тированию, коррозии и биологичес­кому обрастанию.

Для реконструкции аэротенков предлагается также применение ге­терогенного катализатора в виде ка­талитических ершей. В основу пред­лагаемого процесса очистки положен метод жидкофазного биокаталити­ческого окисления кислородом воздуха легко летучих и трудноокисляемых органических и неорганических соединений в присутствии гетерогенных катализаторов и микроорганизмов активного ила.

Применение метода позволит мак­симально увеличить площадь сопри­косновения обрабатываемой воды с поверхностью активного ила за счет полного использования геометричес­кой поверхности ерша. Каталитичес­кие ерши устанавливаются на опреде­ленном расстоянии в объеме аэротен-ка и способствуют прикреплению мик­рофлоры на их поверхности.

Использование гетерогенного ме-таллоорганического катализатора поз­воляет в одном двухкоридорном аэро-тенке проводить как процессы окисле­ния органических, аммонийных (нитри­фикация), сернистых соединений в аэ­робных условиях при значительно меньшем (приблизительно в 4 раза) удельном расходе воздуха на 1 м3 очи­щаемой воды, так и процессы восста­новления нитритов и нитратов (денитрификация) в анаэробных условиях.

Установка каталитических «ер­шей» позволит:

достичь высокой эффективности очистки сточных вод по показателям ХПК (до 85 - 90 %), концентрация СПАВ (до 60 - 80 %), нефтепродуктов (до 85 - 90 %), азотных соединений (до 60 - 97 %);
совместить процессы нитрифи­кации и денитрификации в одном аэротенке;
сократить продолжительность обработки сточных вод на биологи­ческих очистных сооружениях в 1,5 - 2 раза;
уменьшить энергоемкость про­цесса (расход воздуха для аэрации в 3 - 4 раза меньше), по сравнению с типовыми сооружениями, уменьшить текущие затраты на эксплуатацию очистных сооружений;
снизить количество активного ила в 1,5 - 2,0 раза и, как следствие, облегчить проблемы с утилизацией осадка на иловых площадках.

Для обеззараживания очищенных сточных вод рекомендуется произ­вести реконструкцию системы обез­зараживания. Наиболее перспектив­ным и безопасным способом обезза­раживания сточных вод на объектах рассматриваемой производитель­ности является применение химичес­кого гипохлорита натрия(ХГН).

Запроектированные и построен­ные сооружения по обработке осадка - метантенки и илоуплотнители в со­ставе очистных сооружений находят­ся сегодня в нерабочем состоянии, осадок поступает на иловые площад­ки без предварительной обработки.

Для обезвоживания осадка из первичных отстойников и избыточно­го ила из аэротенков предлагается к установке ленточный фильтрпресс типа ПЛ-12, с поверхностью фильтрования 12 м 2.
Оптимизация режима работы канализационных очистных сооружений поселка Нижний Одес возможна при выполнении следующих условий:установление жесткого контроля за изменением температурного ре­жима их работы;
реконструирование системы по­дачи воздуха в аэротенках (размеры пузырьков не должны превышать 30 мкм);
создание благоприятных усло­вий для жизнедеятельности нитрозо­бактерий и бактерий - нитрификато-ров, обеспечивающих полное окисле­ние аминокислот ( с помощью уста­новки каталитических ершей в аэротенке);
установка фильтрпрессов для обезвоживания осадка;
внедрение электролизной уста­новки для получения жидкого хлора на стадии обеззараживания.

Таким образом, реконструкция систем водоснабжения и водоотведе­ния поселка Нижний Одес позволит обеспечить население питьевой во­дой высокого качества, снизить тех­ногенную нагрузку на объекты окру­жающей среды, сократить непроиз­водительные расходы воды и элект­роэнергии, затраты на эксплуатацию систем. Срок окупаемости средств, вложенных в реконструкцию станций подготовки питьевой воды и очистки бытовых сточных вод, не более 2,5 лет.

При решении вопросов рекон­струкции и интенсификации действу­ющих очистных станций следует иметь в виду не только экономию ка­питальных затрат при строительстве, сокращение использования энерге­тических, экологических и трудовых ресурсов в процессе их эксплуата­ции, рациональное использование земель, отводимых под строитель­ство очистных сооружений, но также и социальный эффект, выражающийся в здоровье населения, которое в зна­чительной степени зависит от качест­ва питьевой воды.

Татьяна Ланина,
кандидат технических наук, доцент, заведующая кафедрой «Водоснабжение и водоотведение»,
Ирина Заремба,
старший преподаватель кафедры ВиВ,
Ольга Карманова,
старший преподаватель кафедры ВиВ, архитектурно-строительный факультет Ухтинского государственного технического университета

Литература:

СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качест­ву воды централизованных систем питье­вого водоснабжения. Контроль качества».
А. Г. Касаткин «Основные процессы и аппараты химической технологии», Москва «Химия» 1973г.
Г. И. Николадзе, М. А. Сомов «Во­доснабжение/Учебник  для   вузов». М.,