10912

Рисунок 2 - Схема водоподготовки ВОС-1

На станциях ВОС-1 и ВОС-2 имеются существенные проблемы с обеспечением населения города питьевой водой, соответствующей требо- ваниям санитарного законодательства, данные проблемы связаны в основ- ном с неудовлетворительной работой I ступени очистки водоочистных станций.

Общие выявленные недостатки I ступени очистки в системе водо- снабжения водоочистных станций г. Кстово ВОС-1 и ВОС-2:

На обеих станциях водоподготовки нарушена последовательность ввода реагентов – отсутствует временной разрыв между вводом хлорсо- держащего реагента и коагулянта, нарушена технология ввода хлорсодер- жащих реагентов. Также согласно результатам проведенных исследований вертикальный отстойник (на ВОС-2) и осветлитель со слоем взвешенного осадка (на ВОС-1) не дают проектного коэффициента эффективности ра- боты, что может свидетельствовать, в том числе, о неудовлетворительной работе смесителя.

Неудовлетворительная работа смесителей связана прежде всего с нарушением правил эксплуатации данного сооружения. Устройства для смешения растворов реагентов с обрабатываемой водой должны обеспечи- вать быстрое и равномерное смешение реагентов со всей массой обрабаты- ваемой воды. Так же необходимо осуществить обследование и наладку уз- ла первичного хлорирования и коагулирования (определение эффективных доз вводимых реагентов, крепости раствора, временного разрыва между вводом реагента и др.) с целью оптимизации его работы.

Выявленные недостатки I ступени очистки водоочистной станции г. Кстово ВОС-1:

На ВОС-1 осветлитель со слоем взвешенного осадка работает не правильно. Согласно СП мутность для работы осветлителя должна состав-

220

лять не менее 50 мг/л [2] ,а в Волге (Чебоксарское водохранилище) мут- ность находиться в пределах 10 мг/л.

В результате строительства каскада водохранилищ, а в частности Чебоксарского, мутность в р. Волга снизилась до 10 мг/л. Данные показа- тели мутности воды делают невозможной работу осветлителя со слоем взвешенного осадка. При такой мутности невозможно образования слоя взвешенного осадка, а следовательно коэффициент эффективности работы осветлителя в данном случае снижается до неприемлемо низких величин.

Выходом из сложившейся ситуации является либо отказ от сооруже- ния осветлитель со слоем взвешенного осадка, либо переоборудование его в иное сооружение:

-переоборудование в контактную камеру озонирования и, следова- тельно, отказ от двухступенчатой системы очистки.

-переоборудование в вертикальный отстойник и сохранение двух- ступенчатой системы очистки воды.

Выявленные недостатки I ступени очистки водоочистной станции г. Кстово ВОС-2:

На второй станции водоподготовки города Кстово согласно резуль- татам проведенных исследований вертикальный отстойник не даёт проект- ного коэффициента эффективности работы. Для решения данной задачи необходимо провести обследование первой ступени очистки (смесители – отстойники) с целью выдачи рекомендаций по оптимизации их функцио- нирования. Так же нарушен режим удаления осадка из отстойников.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК:

1.Алексеев Л.С., Павлинова И.И., Ивлева Г.А. Основы промыш- ленного водоснабжения и водоотведения – Москва: - Издательство АСВ, 2012 – 337 с.

2.СП 30.13330.2012 Внутренний водопровод и канализация зда- ний. Актуализированная редакция СНиП 2.04.01-85* – Введ. 2013-01-01. - М.: Изд-во стандартов, 2012.

3.Фальковский, Н. И. История водоснабжения в России / Н. И. Фальковский. –Москва; Ленинград : Издательство коммунального хозяй- ства РСФСР, 1947 – 306 с.

221

ЗЕМСКОВА В.А., доцент кафедры водоснабжения, водоотведения, инженерной экологии и химии; ЛОСКУТОВ А.В., студент; МУРАВЬЁВ Д.А., студент

ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурно- строительный университет», г. Нижний Новгород, Россия, loskootovlesha@yandex.ru

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ И ГИГИЕНИЧЕСКИ ЕКРИТЕРИИ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ СТОЧНЫХ ВОД

Сточные воды являются основным источником микробного загряз- нения окружающей природной среды в первую очередь водных ресурсов. По данным Всемирной организации здравоохранения более 65 % населе- ния земного шара имели инфекционные заболевания, обусловленные загрязнением водоёмов сточными водами. В соответствии с санитарными правилами по охране поверхностных вод от загрязнения, сточные воды на заключительном этапе очистки перед сбросом в водный объект должна подвергаться обеззараживанию.

На сегодняшний день в практике очистки сточных вод применяются три основных метода обеззараживания: хлорирование, озонирование, ультрафиолетовое облучение (УФО).

Методы хлорирования и озонирования относятся к химическим (реагентным) методам обеззараживания. Принцип их действия основан на окислении оболочек клеток микроорганизмов, что приводит к их разруше- нию и, как следствие, к гибели самих микроорганизмов.

Микробиологическое качество сточных вод регламентируется сле- дующими показателями:

1.Вода не должна содержать возбудителей инфекционных заболеваний;

2.Коли - индекс вод не должен превышать 1000 КУО/дм3;

3.Содержание колифагов не должно превышать 1000 БУО/дм3;

4.Вода не должна содержать жизнеспособных яиц гельминтов, цист патогенных простейших.

Обеззараживание сточных вод хлором является наиболее простым технологическим решением, поэтому традиционно применялось в технологии очистки сточных вод. Но в результате хлорирования возможно образование высокотоксичных веществ, включая концерогенные и муто- генные. Кроме этого, при отведении хлорированных сточных вод в водоём поступают значительные концентрации хлора. В результате может иметь место гибель водных биоценозов и практически полное прекращение про- цессов самоочищения, в том числе сточной патогенной микрофлоры. Ре-

222

шить эту проблему можно путём адекватного дехлорирования обезвре- женных хлором стоков.

Несмотря на высокоую эффективность обеззараживания, хлорирование не обеспечивает необходимой санитарно – эпидемической безопасности относительно присутствующих в сточной воде вирусов, цист простейших, лямблий и устойчивых к хлору форм микроорганизмов, что приводит к микробиологическому загрязнению городских систем водоот- ведения. В последние годы поднимается вопрос о необходимости полного отказа от хлорирования сточных вод при их очистке [5].

Самым распространённым способом обеззараживания сточных вод является использование хлора. Однако этот способ не является лучшим. Многочисленные зарубежные и отечественные публикации убедительно доказывают о том, что обеззараживание сточных вод хлорированием, вы- зывает образование побочных продуктов, обладающих высокой токсично- стью, высокими уровнями мутагенной активности.

К таким побочным продуктам относятся: тригалогенметаны, хлорфенолы, n-нитрохлорбензол, бромоформ и др [3]. У хлороформа и четырёххлористого углерода, выявлены канцерогенные свойства и, поэтому, они являются соединениями, опасными для здоровья человека.

Одним из наиболее эффективных и действенных методов обеззара- живания, которое приводит к дезинфекции сточных вод и не способствует образованию в обеззараженной воде опасных токсичных соединений, ока- зался метод обеззараживания воды с помощью её ультрафиолетового об- лучения.

УФ излучение является губительным для большинства присутствующих в воде микроорганизмов. Особенно опасными УФ излучение действует на бактерии и вирусы, которые возбуждают такие опасные заболевания, как дизентерия, холера, тиф, туберкулёз, вирусный гепатит, полиомиелит и другие.

УФ обеззараживание воды осуществляется за счёт прямого действия ультрафиолетовых лучей на клеточную и молекулярную структуру микроорганизмов, вызывает разрушение молекул ДНК и повреждение оболочек клеток микроорганизмов, что приводит к их мгновенной гибели. Обеззараживание воды с помощью УФ излучения осуществляется без внесения в воду вредных химических соединений [6]. Единственным условием применения метода УФ обеззараживания является правильно выбранная доза УФ облучения, т.е. количество ультрафиолетовой энергии, которая необходима для уничтожения находящихся в воде микроорганизмов.

Проведённые исследования [1] показывают, что УФ - облучение при дозе 25 мДж/см2 является более вируцидным, чем хлорирование, даже при больших дозах остаточного хлора ( рисунок 1).

223

Рисунок 1 – Сравнительные дозы, необходимые для инактивации различных ти- пов микроорганизмов E.coli

При выборе метода обработки воды особое внимание следует обращать на экономическую целесообразность и технологическую возможность его применения. Используя данные, приведенные в [4], сравним затраты на обработку воды различными способами (таблица 1). Здесь: РЭ – расход электроэнергии на обработку, П – производительность, ДЗ – дополнительные затраты.

Таблица 1 – Затраты на обработку воды различными способами

Исходя из представленного анализа можно сделать вывод, что ультрафиолетовое обеззараживание является не только безопасным, но и выгодным с экономической точки зрения методом обеззараживания сточных вод.

Но в настоящее время необходимо учитывать повышение устойчивости микрофлоры к воздействию ультрафиолета. Это естественный процесс эволюции. Микробиологи ведущих научных центров Америки, Азии и Европы показывают в своих отчетах, что за по- следние 15-20 лет устойчивость патогенной микрофлоры к ультрафиолету повысилась в 4 раза.

224

А это означает, что с учетом дальнейшего повышения устойчивости микроорганизмов спор, вирусов и простейших к данному методу обеззараживания воды и стоков необходимо при проектировании заклады- вать уровни воздействия с учетом динамики роста сопротивляемости объекта воздействия. Именно поэтому, сейчас в экономически развитых странах минимальная доза воздействия ультрафиолетового излучения определена в 40 мДж/см2, а во всех проектируемых станциях по обеззараживанию воды и стоков закладывается доза ультрафиолетового излучения 70-100 мДж/см2.

Исходя из этого значительный интерес стали представлять комбинированные методы обеззараживания воды. Рассмотрим один из них.

При использовании нескольких электрофизических методов пред- ставленных на (рисунок 2) воздействия на индикаторные микроорганизмы будет наблюдаться «усиливающий» эффект, т. е. инактивация микроорга- низмов при меньшей дозе, чем при использовании электрофизических методов в отдельности [2].

Кроме того, при использовании комплекса электрофизических мето- дов обеззараживания из-за различной чувствительности микроорганизмов к разным методам воздействия будет деактивировано большее число разнообразных патогенных микробов.

Рисунок 2 – График сравнения эффективности воздействия физических методов обеззарадживания сточных вод

Технология обеззараживания воды ультрафиолетовым излучением является наиболее простой как в реализации, так и при обслуживании УФ оборудования.

Применение метода ультрафиолетового обеззараживания сточных вод полностью исключает загрязнение окружающей среды, поверхностных

225

и подземных вод хлором и хлорорагническими соединениями. При использовании этой технологии не требуется строительства специальных контактных резервуаров. Кроме того применение ультрафиолетового облучения для обеззараживания ливневых, хозяйственных и бытовых сточных вод, сбрасываемых в открытый водоём, реки и море в наиболее полной мере отвечает современным требованиям по охране окружающей среды [6].

Эксплуатация обеззараживающих ультрафиолетовых установок значительно проще, чем станций, предназначенных для обеззараживания стоков хлорированием или озонированием, и не связана с применением высокотоксичных ядовитых веществ, которые негативно влияют на здоровье обслуживающего персонала. При этом полностью исключается возникновения аварийных ситуаций, связанных с утечкой хлора. Это позволяет размещать станции ультрафиолетового обеззараживания рядом с жилыми секторами или зонами отдыха.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Булеков С.Н. Вторичное использование сточных вод // Водо-

очистка. – 2006. – №9. – С.35 – 38.

2.Бутин В.М. Обеззараживание воды УФ – излучением. Водо-

снабжение, № 12 – 96. http://www/waterland.ru

3.Воронов Ю.В., Яковлев С.В. Водоотведение и очистка сточных вод/ Учебник для вузов: – М.: Издательство Ассоциации строительных ву-

зов, 2006. – 704 с.

4.Журнал «Вода и Экология» 4/2017

5.Методы указания МУ сточных 2.1.5.800-99«Организация гос- санадзора за время обеззараживания точки сточных вод»

6.Разработка схемы локальной установки очистки сточных вод с определением оптимальной последовательности воздействия электрофизи- ческих методов/ Сошинов А.Г.,Степанов С.Ф. [Электронный ресурс].

Электрон. дан. – Режим доступа:https://science-education.ru

226

ВАСИЛЬЕВ А.Л., д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой водоснабжения, водоотведения, инженерной экологии и химии; ТАРАСОВ А. С., аспирант кафедры водоснабжения, водоотведения, инженерной экологии и химии

ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурно- строительный университет», г. Нижний Новгород, Россия, k_viv@nngasu.ru

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОТ РАЗРАБОТКИ И ВНЕДРЕНИЯ РЕАКТОРА НЕЙТРАЛИЗАТОРА ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД С БОЛЬШИМ СОДЕРЖАНИЕМ ТРУДНООКИСЛЯЕМЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

Ряд проведённых лабораторных тестов и исследований производ- ственных сточных вод АО «Яковлевская фабрика» показал, что они явля- ются многокомпонентными по химическому составу, процесс их очистки на классических биологических очистных сооружениях будет затруднён и малоэффективен. Всё это напрямую зависит от особенностей технологиче- ского процесса производства и применяемых химических веществ и реа- гентов.

Большое количество химических ингредиентов содержащихся в сточных водах текстильных предприятий являются трудно разлагаемыми традиционным биологическим способом и является чрезвычайно сложной задачей, обезвреживание данной категории промышленных сточных вод.

В процессе ознакомления с производством, изучены полученные лабораторные данные, технологические процессы изготовления льняных материалов, системы и оборудование по очистке производственных стоков

[1,2].

Технологический процесс изготовления тканей на текстильных предприятиях характеризуется достаточно большим количеством специ- альным образом очищенной и подготовленной речной воды, после исполь- зования на всех стадиях производства, она становиться сточной водой со- держащей в себе большое количество трудноокисляемых органических со- единений, взвешенных веществ, имеет высокую степень окраски [3].

В современных условиях развития предприятий льноперерабатыва- ющей промышленности, соответственно и формирования состава произ- водственных сточных вод возникает необходимость для устройства пред- варительной ступени физико-химической очистки.

Для того чтобы на этой стадии провести удаление большей части взвешенных веществ и трудноокисляемых органических соединений и снять нагрузку с биологических очистных сооружений.

227

Предварительная ступень очистки является единственной альтерна- товой при очистке производственных стоков, состав которых меняется по времени количественно и качественно.

Биологические очистные сооружения на которые сбрасывается про- изводственные сточные воды г. Приволжск были построенные в начале 60х годов прошлого века. За прошедшее время эксплуатации, сооружения и оборудование подвергались не значительной модернизации и усовершен- ствованию, всего этого оказалось не достаточно для проведения каче- ственной очистки и доведения норматива сточных вод до требований сброса в водоём рыбохозяйственного назначения.

В настоящее время все эти факторы приводят к тому что производ- ственные сточные воды не очищаются должным образом и достаточно большое количество загрязняющих веществ вместе со сточными водами сбрасывается в р. Волга.

Для определения экологического ущерба водному бассейну р. Шача был произведён расчет концентрации загрязняющих веществ содержащих- ся в стоках, поступающих вместе с очищенными сточными водами из рас- чёта концентрации, получаем количество т/год загрязнений поступающих в речной бассейн.

Расчёт количества загрязняющих веществ сбрасываемых в р. Шача являющейся притоком р. Волга после очистки производственных сточных вод на биологических очистных сооружениях г. Приволжск проведён в со- ответствии с законом Российской Федерации от 1.01. 2002 года №7 ФЗ «Об охране окружающей среды», постановления Правительства Российской Федерации №469 от 23.07.2007 «О порядке утверждения нормативов допу- стимых сбросов загрязняющих веществ в водные объекты для водопользо- вателей».

Наиболее важными критериями для расчёта количества сбрасывае- мых загрязняющих веществ в водные объекты являются:

-максимальное сохранение биологических экосистем рек;

-показатель приоритета охраны водного объекта;

-выполнение приоритета использование водного объекта, как водо- ёма рыбо-хозяйственного назначения.

Расчёт количества загрязняющих веществ Мi сбрасываемых в водные объекты производим по формуле:

Ì i = Vi × C i /1000 ,

(1)

где: Mi – масса загрязняющего вещества в очищенной сточной воде после биологической очистки на городских очистных сооружениях, т/год; Vi – объём сброшенных сточных вод за отчётный период тыс. м3/год;

228

Ci - концентрация загрязняющего вещества в очищенной сточной во- де после прохождения биологической очистки на городских очистных со- оружениях, мг/дм3.

Полученные данные по концентрации загрязняющих веществ и мас- сы сбрасываемых загрязнений в р. Шача представлены (таблице 1).

Таблица 1 - Данные по определению массы загрязняющих веществ сбрасывае- мых в р. Шача

В настоящее время, очистка производственных сточных вод стано- вится проблемой мирового уровня и вопросы по совершенствованию и улучшению особенно актуальны с экологической точки зрения [4,5].

Выяснено, что глубокая очистка сточных вод текстильных фабрик – достаточно сложно решаемая проблема, она становиться эффективной и целесообразной в экономическом плане только на средних и крупных очистных сооружениях производительностью от 3000м3/сутки и более.

Фундаментальными исследованиями в области очистки производ- ственных сточных вод текстильных предприятий являются работы Крас- нобородько И. Г. в ходе проведения научных исследований и эксперимен- тов были получены данные о физико-химических свойствах стоков обра- зующихся в процессе производства.

229