bbk 000000
УДК 628.1/.2 (98)
Кофман В. Я.
Водоснабжение и водоотведение в Арктическом регионе: Гренландия, Канада, США (обзор)
Аннотация
Особенности инфраструктуры водоснабжения и водоотведения в Арктическом регионе обусловлены экстремальными, резко изменяющимися климатическими условиями, разбросанностью по огромной территории отдельных поселений, отсутствием, за небольшим исключением, дорожного сообщения между населенными пунктами, различиями в представлениях людей традиционной и современной культуры о роли систем водоснабжения и водоотведения. Транспортная инфраструктура предусматривает преобладающее использование морских судов, самолетов и вертолетов. В этих условиях практически все поселения имеют автономные системы энергоснабжения, водоснабжения и водоотведения. Водопроводной водой обеспечены лишь некоторые наиболее крупные города, в большинстве случаев транспортируемую в цистернах воду жители запасают в резервуарах или самостоятельно доставляют из водораспределительных пунктов. Сточные воды сбрасывают либо необработанными, либо организуют пассивную очистку в естественных условиях в стабилизационных прудах и/или на заболоченных участках местности, где происходит их самоочищение за счет седиментации, биодеструкции и инактивации микроорганизмов под воздействием солнечного света. После пассивной обработки сточные воды сбрасывают в эстуарии или море. В небольших населенных пунктах в домовладениях широко используют биотуалеты со съемными полиэтиленовыми мешками. Сбор, транспортировку и опорожнение в море этих мешков осуществляют муниципальные службы, аутсорсинговые компании или индивидуальные сборщики. В последние годы получили распространение локальные системы очистки и повторного использования воды; регулярным становится мониторинг антропогенного загрязнения природной водной среды.
Ключевые слова
водоснабжение , антропогенное загрязнение , водная среда , Арктический регион , Гренландия , Канадская Арктика , Аляска
|
bbk 000000
УДК 628.1/.2(98)
Кофман В. Я.
Водоснабжение и водоотведение в Арктическом регионе: современные технические решения (обзор)
Аннотация
В Канаде разработана технология очистки сточных вод для небольших изолированных арктических поселений, основанная на эффективной биодеградации органического углерода с использованием комбинации анаэробного метаногенного и микробного биоэлектрохимического процессов, обеспечивающих получение биометана. Микробную электрохимическую деградацию проводят в безмембранном проточном реакторе с биоанодом и биокатодом, работающем при напряжении ниже порога электролиза воды. В лабораторных экспериментах в широком диапазоне мезофильных и психрофильных температур (5–23 °С) достигнута высокая эффективность снижения БПК5 (90–97%) при остаточном содержании менее 7 мг/л. Энергопотребление составляет 0,6 кВт.ч/кг ХПК. Низкое энергопотребление наряду с производством биометана обеспечивают работу реактора в режиме энергогенерации. Для условий Гренландии разработана схема обеззараживания сточных вод, включающая химическую коагуляцию и обработку перуксусной кислотой и/или ультрафиолетовым излучением. Полная инактивация Escherichia coli достигается при комбинированном использовании ультрафиолетового излучения (2,1 кВт.ч/м3) и перуксусной кислоты. Предварительная коагуляция является необходимым условием эффективной инактивации микроорганизмов. В США для г. Фэрбанкс (Аляска) предложена замкнутая схема водоочистки на основе процесса пероксон с повторным использованием воды для питьевых нужд. Большим преимуществом схемы с замкнутым циклом является сохранение 85% воды в системе с сохранением тепловой энергии, полученной от различных водонагревателей. В результате очищенная вода возвращается потребителю теплой, при этом требуется меньше энергозатрат для ее дополнительного нагрева. Кроме того, минерализация органических веществ в окислительном процессе обеспечивает достижение остаточного значения ХПК 0,7 мг/л.
Ключевые слова
сточные воды , обеззараживание воды , водоочистка , ультрафиолетовое излучение , повторное использование воды , Арктический регион , предварительная коагуляция , перуксусная кислота , процесс пероксон , тепловая энергия воды , анаэробный метаногенный процесс , микробный электрохимический процесс
|
|
