Локальные очистные сооружения предприятий-абонентов ВКХ

Для водопроводно-канализационных хозяйств (ВКХ) российских городов, вы том числе развивающихся поселков городского типа и мегаполисов в последние десятилетия характерен постоянный рост нагрузки на очистные сооружения сточных вод и прогнозы экспертов сегодня не выглядят утешительными – тренд увеличения биохимической, физико-химической и биогенной нагрузки на оборудование и сооружения различных систем и разных сетей водоотведения и канализации ВКХ будет сохраняться в ближайшей и долгосрочной перспективе на фоне практического отсутствия тенденции (желания и возможностей) модернизации и повышения мощности действующих очистных сооружений.

Усугубляют проблему:

• временной характер нагрузок по загрязнениям – вброс высоконагруженных органическими примесями стоков в канализационные сети ВКХ происходит неравномерно в течение суток, недели, месяца, сами стоки имеют различную концентрацию по загрязняющим веществам, а демпфирующий эффект базовых элементов очистных сооружений сточных вод - аэрационных сооружений - ограничен, что определяет значительные амплитудно-частотные колебания нагрузки по взвешенным частицам на входе во вторичные отстойники и, как следствие – «вспухание» активного ила, снижение работоспособности или выход из строя отстойников, а иногда и всей цепочки очистных сооружений в целом;

• практическая сезонность работы биологических прудов, открытых отстойников, полей орошения/фильтрации и т.д., которые в превалирующем большинстве de facto реализованных технологий входят в биологические очистные сооружения в качестве заключительного этапа водоочистки, а значит несут ответственность за качество стоков, сбрасываемых в водоемы (или на рельеф). В действительности биологические очистные сооружения естественной или смешанной (искусственно-естественной) очистки стоков (пруды, отстойники, поля орошения) начинают эффективно работать не ранее средины весны (в зависимости от географического положения очистных сооружений сточных вод и текущих климатических условий) и почти заканчивают с наступлением заморозков. Связано это, как с замедлением жизнедеятельности водных бактерий из-за снижения температуры, уменьшения доз солнечной радиации, ограничения доступа кислорода и т.д., так и с многофазовым характером превалирующего большинства канализационных стоков (в виде плавающей пленки, взвешенной эмульсии или раствора), что предопределяет прерогативу очистки аэробными бактериями.

Т.е. физико-химическая и биологическая очистка сточных вод на канализационных станциях ВКХ разных российских городов работает буквально на пределе и потому неудивительно, что сегодня к стокам ряда абонентов канализационных сетей ВКХ предъявляются жесткие требования по объемам, интенсивности сброса, составу и концентрации загрязнений, причем эти требования в ближайшей перспективе будут усилены, а число попадающих «под цензуру» абонентов – увеличиваться.

Локальные очистные сооружения нефтехимических производств, предприятий мясной, молочной промышленности и общественного питания.

Текущий уровень требований ВКХ к стокам, сбрасываемым в канализационные сети общего назначения нефтехимическими производствами, предприятиями мясной, молочной промышленности и общественного питания, а также вполне закономерное повышение жесткости этих требований, контроля над их выполнением и увеличения числа попадающих под контроль объектов разного вида собственности делают очевидным факт, что уже сегодня, а тем более в ближайшей перспективе:

• локальные очистные сооружения (см. терминологию Постановления Правительства Российской Федерации от 12.02.99 N 167 «Об утверждении Правил пользования системами коммунального водоснабжения и канализации в Российской Федерации» в этом материале) нефтехимических производств в подавляющем большинстве случаев не могут ограничиваться установками очистки сточных вод механическим способом (усреднители, песколовки с круговым движением воды, нефтеловушки и пр.) – до сброса в канализационную сеть после механической очистки нужно предусматривать оборудование для физико-химической (как правило, флотационной) обработки стоков (для удаления мелкодисперсных взвешенных веществ, эмульгированных нефтепродуктов, коллоидных соединений, в том числе органического происхождения и растворенных химических веществ), а в ряде случаев (при сбросе в общесплавную сеть) – и биологические очистные сооружения (погружные биофильтры (аэротенки) и вторичные отстойники), где до сброса в сеть из предварительно осветленных стоков будут удалены взвешенные вещества и нефтепродукты, растворенные органические/неорганические соединения до норм, установленных ВКХ или меньших по концентрациям загрязнений;
• локальные очистные сооружения практически всех предприятий мясной, молочной промышленности, а также активно действующих предприятий общественного питания (ресторанов, столовых, кафе и т.д.) сегодня не может формировать только жироловка (см. подробнее о сепараторах жиров животного и растительного происхождения здесь) - очистка жиросодержащих стоков от плавающих, эмульгированных, растворенных жиров должна осуществляться комплексно с использованием физико-химических и микробиологических методов водообработки, причем в отдельных случаях (при высокой токсичности стоков) для нивелирования рисков правовых коллизий с ВКХ в локальных очистных сооружениях индивидуальной системы канализования объекта мясной, молочной промышленности, или предприятия общественного питания должна быть предусмотрена установка обеззараживания сточных вод (см. более детально об установках обеззараживания питьевых, хозяйственных и сточных вод в этом материале).

Справка: До 70% жиров в стоках агропромышленного «происхождения», а главным источником жировых частиц сегодня признаны липиды пищевого происхождения, но средние концентрации жиров в стоках бойни превышают аналогичный показатель хозяйственно-бытовых стоков почти в 7 раз, но меньше концентрации жиров в стоках кожевенного завода более, чем в 2 раза, причем если концентрации жиров хозяйственно-бытовых стоков в целом стабильны по времени сброса в общесплавную канализационную сеть, то крупные «поставщики» жирсодержащих стоков в зависимости от времени суток, дня недели, периода месяца/года могут давать отклонения по концентрациям в больших границах, что определяет значительные амплитудно-частотные колебания нагрузки на очистные сооружения сточных вод ВКХ, а значит и критические требования к стокам предприятий мясной, молочной промышленности и некоторых объектов общественного питания по объемам, интенсивности сброса и концентрациям загрязняющих веществ.

На практике комплексные локальные очистные сооружения в рамках индивидуальной системы канализования объекта позволяют снизить концентрации жиров до 30 % в хозяйственно-бытовых и до 10 – 15 % - в производственных стоках, что позволяет с «запасом» выйти на уровень требований даже самых жестких по требованиям ВКХ, однако такие локальные очистные сооружения должны включать и установки очистки сточных вод физико-химическим способом, в том числе жироловки, флотаторы, так и установки для биологической очистки сточных вод. Однако жиры в стоках обуславливают очень негативное влияние сточных вод на установки биологической очистки – значительно возрастает нагрузка по ХПК на активный ил, уменьшается коэффициент массовой передачи кислорода, повышаются риски кольматации микроорганизмов и т.д., а также провоцируется развитие нитчатых микроорганизмов и грибов, стимулирующих пенообразование и снижающих скорость осаждения активных илов в регенераторах и/или отстойниках.

Поэтому на входе в аэроотенк или биореактор стоки необходимо максимально возможно очищать от жировых наслоений, что сегодня достаточно эффективно происходит в аэрируемых жироловках, обеспечивающих в комплексе формирование гидравлики потока поршневого типа и характер плавного всплытия жировых частиц с нивелированием вовлечения выделенных жировых фракций назад в осветленную сточную воду.

Проектирование локальных очистных сооружений нефтехимических производств, предприятий мясной, молочной промышленности и общественного питания.

Проектирование локальных очистных сооружений нефтехимических производств, предприятий мясной, молочной промышленности и общественного питания должно осуществляться исключительно профильной специализированной компанией, способной обеспечить:

• полное и многофакторное исследование составов и концентраций жировых соединений, поступающих со стоками на локальные очистные сооружения, а также объемы и интенсивность стоков по времени суток, недели, месяца;
• разработку комплексных технологических моделей и конструктивных решений обработки жиросодержащих стоков, в том числе биохимической обработки в условиях активно-иловых процессов с оптимальными технико-экономическими показателями и при надежном и достоверном прогнозировании эксплуатационных характеристик локальных очистных сооружений;
• разработку алгоритма проведения анализа параметров и режимов функционирования объединенных в одну технологическую линию локальных очистных сооружений объекта.