IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

В последние годы значительно повысились требования к охране водоемов от загрязнений. Обеспечить такие требования без рационального использования и очистки производственных и поверхностных стоков (дождевых вод) невозможно.

При разработке системы водоотведения городов и промышленных предприятий необходимо учитывать: – возможность сокращения объемов загрязненных сточных вод за счет устройства замкнутых систем; – возможность последовательного использования воды в различных технологических процессах с нормативными требованиями к ее качеству; – необходимость очистки наиболее загрязненной части поверхностного стока, образующегося в период выпадения дождей, таяния снега и мойки дорожных покрытий в количестве 70% годового стока для селитебных территорий и всего объема стока для площадок предприятий, имеющих выбросы токсичных органических веществ. Но такие объемы годового стока в настоящее время на урбанизированных территориях, как правило, не очищаются. Это все усиливает влияние на естественные экосистемы.

В данной работе проанализирована ситуация, которая сложилась в Арамильском городском округе в системе водоотведении.

Система водоотведения МО Арамильского округа представляет собой комплекс инженерных сооружений и процессов, условно разделенных на четыре составляющих:

• сбор и транспортировка хозяйственно-бытовых сточных вод от населения и предприятий города, ненормативно очищенных производственных сточных вод от промышленных предприятий по самотечным и напорным коллекторам на городские очистные сооружения;

• неорганизованное поступление в сети водоотведения стоков ливневых и талых вод при недостаточно развитой системе ливневой канализации города;

• механическая и биологическая очистка поступивших на очистные сооружения сточных вод и сброс недостаточно очищенных сточных вод в водные объекты;

• обработка и утилизация осадков сточных вод.

Транспортировка сточных вод на очистные сооружения г.Арамиль осуществляется наружными сетями водоотведения общей протяженностью 53,81 км, канализационными насосными станциями – 6 шт., а также ассенизационными машинами от неблагоустроенной застройки. Сети водоотведения выполнены в основном из керамических, чугунных и стальных труб и имеют износ от 40 до 80 %.

Хозяйственно-бытовые сточные воды от города и предприятий с помощью канализационных насосных станций (КНС), расположенных в черте города, перекачиваются в общую КНС №3, которая находится на территории очистных сооружений г.Арамиль. Сюда же поступают собственные сточные воды от очистных сооружений, образующиеся в процессе очистки.

Очистные сооружения в г. Арамиль вводились в эксплуатацию поэтапно: с 1986 года - механическая очистка; с 1991г. - биологическая очистка; с 1992 г.- обработка осадка. Общая проектная производительность – 13500 м3/сутки, на период пуска очистных сооружений производительность составляла 5200 м3/сутки.

В таблице 4 представлены основные характеристики очистных сооружений.

Таблица 4

Характеристика очистных сооружений

Очистные сооружения включают следующие этапы очистки	В состав очистных сооружений входят
механическая – на решетках, песколовках и первичных отстойниках;	решетки, с ручным удалением отбросов;
биологическая – в аэротенках и вторичных отстойниках;	песколовки с круговым движением воды – 3 шт. (d=4,0 м);
обеззараживание – хлором в контактных резервуарах;	первичные отстойники вертикального типа – 4 шт. (d=9,0 м);
обработку осадков – на иловых площадках.	трехкоридорныеаэротенки (объемом 3780 м3) – 2 шт;
	илоуплотнитель – 2 шт. (d=9,0 м);
	вторичные вертикальные отстойники – 8 шт. (d=9,0 м);
	контактные резервуары вертикальные – 2 шт. (d=9,0м);
	метантенки (переоборудованные в аэробные стабилизаторы) – 2 шт. (d=10,0 м);
	канализационная насосная станция КНС-3;
	здание АБК и лаборатории;
	насосно-компрессорная станция;
	хлораторная, совмещенная со складом хлора;
	песковые площадки – 3 шт;
	приемный резервуар активного ила;
	иловые площадки – 13 карт, с размером карты 160х40 м.

Подача сточных вод производится в приемную камеру, из которой по лоткам они поступают через решетки на песколовки. Из песколовок стоки направляются по лотку на первичные вертикальные отстойники. Очищенные от взвешенных примесей, стоки поступают в аэротенки для биологической очистки. Выпавший в отстойниках осадок удаляется под гидростатическим напором в уплотнитель осадка и далее в аэробный стабилизатор.

Сточные воды поступают через отверстия в лотках, оборудованных щитовыми затворами. В первый коридор (регенератор), поступает только циркулирующий ил, где в присутствии кислорода воздуха происходит восстановление его свойств. Смешение циркулирующего ила и осветленной воды после первичных отстойников происходит частично в начале второго коридора, с постепенным увеличением нагрузки сточной воды по длине коридора.

За счет микроорганизмов, содержащихся в активном иле, и кислорода воздуха, поступающего от воздуходувки, происходит окисление органических веществ (биологическая очистка).

Из аэротенков иловая смесь по трубопроводу поступает на вторичные вертикальные отстойники, где происходит отделение очищенной жидкости от активного ила.

Иловая смесь после вторичных отстойников поступает в приемный резервуар активного ила, откуда циркулирующий активный ил насосом перекачивается в аэротенки, а избыточный активный ил в аэробный стабилизатор. Очищенная вода после вторичных отстойников поступает в контактные резервуары, где производится ее обеззараживание хлорной водой, с целью уничтожения болезнетворных бактерий. Осадок первичных отстойников и избыточный активный ил проходят процесс аэробной стабилизации и далее поступают на иловые площадки для обезвоживания и подсушки. Иловые площадки состоят из 13 карт, каждая карта оборудована дренажной системой. Дренажная вода самотеком поступает на насосную станцию КНС-3 и совместно с поступающими сточными водами перекачивается в «голову» очистных сооружений.

По имеющемуся составу очистных сооружений и их работе отмечается следующее:

• В настоящее время очистные сооружения недогружены: при проектной мощности 13500 тыс. м.³/сут, фактически на очистные сооружения поступает стоков в среднем 3,00 тыс.м.куб./сут. (до 964 тыс. м. куб./год).

• Очистные сооружения работают неэффективно.

• Режим поступления сточных вод на очистку неравномерный, имеются перерывы в подаче стоков на очистку до 1-2 часов.

• Качество поступающих на очистку стоков характеризуется низким содержанием взвешенных веществ (от 52 до 112 мг/дм.куб.), низкой температурой (14^о и менее) и повышенным содержанием азота аммонийного (26,3 и выше мг/дм.куб.).

• Физическое состояние сооружений неудовлетворительное. Железо-бетонные конструкции сооружений, лотков и водосливов частично разрушены до арматуры, в лотках имеются щели, щитовые затворы прокоррозированы;

• Хлораторная со складом хлора не соответствует требованиям ПБ-09-594-03, инспекцией Ростехнадзора по УРФО многократно составлены протоколы правонарушений по работе с хлораторной.

Водоприемником сбрасываемых сточных вод является р. Исеть, текущая вблизи площадки очистных сооружений, которые расположены за пределами водоохраной зоны реки, равной 200 м, в соответствии с Водным кодексом [1].

В целом же, отмечается неудовлетворительное состояние системы бытовой канализации Арамильского городского округа, причинами которого являются следующие факторы:

• неудовлетворительная работа канализационных насосных станций перекачки;

• отсутствие должного удаления крупных взвешенных веществ из сточных вод, что отрицательно сказывается на работе аэротенков и вторичных отстойников;

• низкая температура сточных вод, поступающих на очистные сооружения (на температуру стоков негативно влияют инфильтрационные и грунтовые воды);

• отсутствие систем распределения, регулирования сточных вод между сооружениями; плохая работа водосливов, утечки из лотков, отсутствие обводных линий;

• ряд сооружений в связи с малым объемом сточных вод, исключены из работы, что привело к их разрушению, более 20 лет сооружения работают без своевременного и должного ремонта;

• низкий уровень эксплуатации очистных сооружений привел к нарушениям технологии очистки;

• имеются нарушения в технологии обеззараживания сточных вод (не обеспечены удаление азота, фосфора и глубокое изъятие взвешенных веществ, БПК и ХПК), отсутствие в складе хлора и хлораторной нормативной системы вентиляции, в том числе аварийной, систем сигнализации, оповещения и защиты;

• не установлены приборы учета сточных вод на входе и выходе очистных сооружений, не установлены приборы учета и на насосных станциях перекачки;

• в аэротенках отсутствует должная система аэрации, не обеспечивается необходимая интенсивность перемешивания иловой смеси;

• имеющийся большой объем зоны регенерации приводит к минерализации ила и к снижению количества микроорганизмов;

• имеется перерыв в подаче кислорода, в зимнее время по данным эксплуатации подача воздуха прекращается из-за низкой температуры стоков и невозможности осуществления биологической очистки.

Для нормализации работы очистных сооружений необходимо проведение мероприятий по технической модернизации очистных сооружений.

Список использованной литературы

1. Программа «Комплексное развитие систем коммунальной инфраструктуры Арамильского городского округа до 2020 года», решение Думы Арамильского городского округа, от 30 апреля 2009 г. № 21/15.

Код для цитирования: Скопировать