bbk 000000

УДК 628.32

Штонда Ю. И., Зубко А. Л.

Интенсификация очистки сточных вод на малогабаритных очистных сооружениях Крыма

Аннотация

Освещена проблема очистки загрязненных и недостаточно очищенных сточных вод малых объектов и населенных пунктов Крыма. Приведены данные по интенсификации работы малогабаритных канализационных очистных сооружений поселка Канака (Алуштинский район). Для повышения производительности малогабаритных канализационных очистных сооружений и эффективности очистки сточных вод предложены технологические схемы с заменой физически изношенного и морально устаревшего оборудования. Рассмотрена целесообразность использования механизированных решеток и систем аэрации с аэраторами АПКВ-120 производства Научно-производственной фирмы «Экотон». Успешный опыт реконструкции канализационных очистных сооружений с увеличением их производительности и повышением эффективности очистки сточных вод, а также строительство новых сооружений с использованием энергосберегающих технологий для малых объектов и населенных пунктов позволили НПФ «Экотон» реализовать целый ряд проектов на территории Крыма.

Ключевые слова

сточные воды , интенсификация , канализационные очистные сооружения , среднепузырчатая пневматическая аэрация , аэрационные системы , воздуходувки

Скачать статью в журнальной верстке (PDF)

Автономная республика Крым Украины в курортный сезон принимает большое количество отдыхающих. В результате увеличения населения в этот период наибольшая антропогенная нагрузка приходится на прибрежные районы. Поэтому очистка загрязненных сточных вод является важной экологической и социально значимой задачей. Поступление неочищенных или недостаточно очищенных стоков в природные водоемы представляет собой опасность для окружающей среды. Загрязняющие вещества, попадая в природные водоемы, изменяют свойства воды, что в свою очередь способствует появлению неприятных запахов и привкусов. Происходит изменение химического состава воды, влияющее на морскую флору и фауну. Существует опасность возникновения инфекционных заболеваний, ухудшения санитарно-эпидемиологического состояния региона, а также деградации водных экосистем. В связи с этим большое значение имеет прекращение сброса неочищенных сточных вод в акваторию Черного и Азовского морей даже от самых малых объектов.

Основным направлением в решении вопросов очистки сточных вод малых объектов и населенных пунктов как в Крыму, так и на Украине является реконструкция существующих канализационных сетей и очистных сооружений либо строительство новых с применением современных технологий.

Канализационные очистные сооружения КУ-50, КУ-200, КУ-400 в Крыму построены и введены в эксплуатацию в 1960–1970-х годах. Большинство из них были предназначены для ведения хозяйственной деятельности санаториев и здравниц. Впоследствии, для улучшения санитарно-эпидемиологического состояния, объекты жизнедеятельности поселков были канализованы и подключены к ведомственным локальным канализационным очистным сооружениям.

После распада СССР начался ускоренный процесс капитализации и передела собственности. В настоящее время на территории Крыма деятельность по водоотведению осуществляют субъекты хозяйствования разных организационно-правовых форм собственности: государственные и коммунальные, «республиканские», частные предприятия, хозяйственные общества и физические лица. Предприниматели, довольно разнородные, имеют разные ресурсы. Соответственно различается объем услуг, которые каждый из таких субъектов предоставляет потребителям, а также территория предоставления этих услуг, юридический характер отношений с соответствующими органами местного самоуправления, избранная система налогообложения и т. п. Не все субъекты хозяйствования имеют возможность получить полный пакет разрешительных документов для осуществления соответствующего вида деятельности (лицензия на водоотведение, разрешение на специальное водопользование и т. п.).

За эти годы очистные сооружения и канализационные сети морально и технически устарели, их ресурс практически выработан. К тому же в несколько раз увеличились объемы стоков, поступающих на действующие очистные сооружения. Отсутствие квалифицированного персонала, моральная и физическая изношенность оборудования и сооружений приводят к неэффективной эксплуатации канализационных очистных сооружений, что в свою очередь влечет за собой сброс неочищенных сточных вод объектов водопользования в природные водные объекты. В большинстве случаев собственники очистных сооружений не в состоянии реконструировать сооружения и канализационные сети, но в то же время не хотят передавать их на баланс коммунальных предприятий. У большинства сельсоветов нет проектов и программ реконструкции существующих и строительства новых канализационных очистных сооружений и сетей [1; 2].

В результате обследования ряда канализационных очистных сооружений в Крыму выявлено, что системы среднепузырчатой пневматической аэрации, которыми оборудованы установки КУ-50, КУ-200, КУ-400, работают неудовлетворительно, имеет место превышение предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ при сбросе очищенных сточных вод. По итогам курортного сезона 2008 г. признана неэффективной работа канализационных очистных сооружений пос. Канака. В пробе сточной воды на выходе с очистных сооружений пансионата в пос. Канака установлено превышение концентрации взвешенных веществ в 3,8 раза, а БПК₅ – в 3,9 раз. Природоохранными службами были вынесены постановления о приостановлении функционирования здравниц в пос. Канака до восстановления их качественной работы и надежной эксплуатации.

Канализационные очистные сооружения пансионата в пос. Канака не имеют выпуска в море, очищенные сточные воды попадают в приемник-накопитель. Для данных сооружений нет утвержденных норм предельно допустимых сбросов. Работа осуществляется на основании Постановления Кабинета министров Украины № 465 от 23 марта 1999 г. «Об утверждении правил охраны поверхностных вод от загрязнения возвратными водами», согласно которому нормируются три показателя: взвешенные вещества – не более 15 мг/л, БПК₅ – не более 15 мг/л, ХПК – не более 80 мг/л. Эффективность очистки сточных вод по основным ингредиентам на канализационных очистных сооружениях здравниц в пос. Канака приведена в табл. 1.

В результате обследования малогабаритных установок КУ-400 [3; 4], которыми оборудованы очистные сооружения пос. Канака, установлено, что отсутствие механической очистки приводит к ухудшению окисления органических загрязнений активным илом, к необходимости увеличения количества воздуха для биологической очистки. При этом засоряются аэрационные системы при отключении воздуховодов (рис. 1, 2).

Для устранения выявленных недостатков на канализационных очистных сооружениях пос. Канака разработаны технологические схемы с использованием следующего оборудования: две механизированные решетки РМБЩ-100 (ТУ У 30237913.003-99) для механической очистки сточных вод; новые системы аэрации (рис. 3, 4) с аэраторами АПКВ-120 производства НПФ «Экотон»; обратные клапаны диаметром 150 мм производства фирмы «Нawle» (Австрия) для исключения засоров в аэрационных системах при отключении воздуховодов; воздуходувки 22ВФМ50, оборудованные устройствами для понижения шума производства ООО «МЕТА» (Украина) для эффективной работы системы подачи воздуха; среднепузырчатые системы аэрации производства НПФ «Экотон» для эффективной работы аэробной стабилизации осадка. Работы по замене физически и морально устаревшего оборудования проводились с марта по июнь 2009 г. В результате при глубине аэротенков 2,75 м интенсивность аэрации составляла 4,5–6 м³/(м²·ч), что является достаточным для эффективного окисления органических загрязнений в сточных водах [5].

Эффективность очистки сточных вод по основным ингредиентам на канализационных очистных сооружениях пос. Канака после замены оборудования приведена в табл. 2.

Успешный опыт реконструкции канализационных очистных сооружений с увеличением их производительности и повышением эффективности очистки сточных вод, а также строительство новых сооружений с использованием энергосберегающих технологий для малых объектов и населенных пунктов позволили НПФ «Экотон» реализовать целый ряд проектов на территории Крыма (рис. 5).

Для решения санитарно-эпидемиологических, экологических и социальных проблем, возникших в результате ухудшения работы канализационных очистных сооружений «Юбилейный» в пос. Малореченское, в кратчайшие сроки были разработаны технические решения по замене морально и физически изношенного оборудования. Для продленной аэрации сточных вод резервуары-усреднители были оборудованы системой мелкопузырчатой пневматической аэрации производства НПФ «Экотон». В соответствии с технологическим регламентом, они работают как преаэраторы постоянного действия. Произведен демонтаж систем среднепузырчатой аэрации и монтаж новых систем с аэраторами АПКВ-120, что позволило повысить эффективность биологической очистки сточных вод (рис. 6–8). Для подачи воздуха в систему аэрации установлены современные компрессоры производства ООО «МЕТА» (Украина). В мае 2010 г. введена в эксплуатацию первая очередь канализационных очистных сооружений «Юбилейный», а в июне – вторая очередь. В результате качество очистки сточной воды на канализационных очистных сооружениях «Юбилейный» соответствует установленным нормативам.

НПФ «Экотон» производит оборудование и разрабатывает проектные решения для строительства современных канализационных очистных сооружений мембранного типа полной заводской готовности «Экотон МБР», предназначенных для очистки бытовых сточных вод с расходом от 100 до 1000 м³/сут.

В состав модульных очистных сооружений входит основное технологическое оборудование: биореактор; перемешивающее и аэрационное оборудование; решетка; бак отбросов; мембранная емкость и мембранный модуль; насосное оборудование и воздуходувка; установка УФ-обеззараживания; резервуар чистой воды; расходные реагентные баки; станция приготовления флокулянта и коагулянта; система отопления и вентиляции; шкаф управления. Очистные сооружения компонуются в двух стандартных 20-футовых контейнерах (длина 6 м) и доставляются в виде полностью смонтированных блоков. Ориентировочный размер очистных сооружений «Экотон МБР-100» составляет 6000Ч4000Ч5000 мм (без усреднителя и емкости осадка).

Очистка сточных вод на сооружениях осуществляется с применением мембранных технологий на основе погружных половолоконных мембран. Это позволяет значительно сократить площади, занимаемые очистными сооружениями, увеличить дозу и возраст активного ила и, как следствие, уменьшить объем образовавшихся осадков. На сооружениях реализована эффективная схема нитри-денитрификации, а также реагентное удаление фосфора путем дозированной подачи солей алюминия или железа в биореактор.

Очистные сооружения работают в автоматическом режиме, их обслуживание занимает 1–2 часа в сутки. Постоянного присутствия обслуживающего персонала не требуется, операторская и бытовые помещения предусматриваются по необходимости в зависимости от производительности сооружений.

Выводы

Опыт эксплуатации систем водоотведения на Украине показывает, что в настоящее время необходима разработка эффективной модели государственного управления водопроводно-канализационным хозяйством. Решение этой задачи особенно важно для экологической безопасности населенных пунктов и их социальной стабильности. В прибрежной зоне Черного моря в Крыму предлагается строить новые канализационные очистные сооружения и интенсифицировать работу существующих для увеличения их производительности и эффективности очистки сточных вод с использованием опыта реконструкции сооружений в Алуштинском районе.

Список цитируемой литературы

1. Эпоян С. М., Штонда Ю. И., Зубко А. Л., Богданов В. А. Основные проблемы и прио¬ритеты очистки сточных вод малых обьектов и населенных пунктов в АР Крым // Збірник наукових статей «Екологічна безпека: проблеми і шляхи вирішення 5 міжнародна науково-практична конференція». М. Алушта, 7–11 вересня, 2009. – Харків: Райдер, 2009. Т. 1.
2. Штонда Ю. И., Коломийцев Н. И., Фирсенков Ю. А., Штонда И. Ю. Влияние активной застройки на экологическую безопасность и экосистему прибрежной зоны Черного моря в посёлках восточного региона Большой Алушты // Там же.
3. Разумовский Э. С., Медриш Г. Л., Казарян В. А. Очистка и обеззараживание сточных вод малых населенных пунктов. – М.: Стройиздат, 1986.
4. Гончарук Е. И., Давиденко А. И., Каминский Я. М. Малогабаритные очистные сооружения канализации. – Киев: Будівельник, 1974.
5. Эпоян С. М., Штонда И. Ю., Штонда Ю. И., Зубко А. Л. Интенсификация очистки сточных вод на малогабаритных очистных сооружениях поселка Канака в АР Крым // Науковий вісник будівництва. – Харків: Харківсь¬кий державний технічний університет будівництва та архітектури, 2009.