ENSURING THE EFFICIENT OPERATION OF BIOLOGICAL TREATMENT PLANTS

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ БИОИНЖЕНЕРНЫХ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ

Лейбович Л. И., Корчевский Н. В., НПФ «Рецикл», Николаев, Украина

При очистке агропромышленных и коммунальных сточных вод нашли применение биологические пруды и фитотехнологии. В Европе эти методы и разработки получили широкое развитие. Так, интегрированная система фитоочистки (ИСФ) достаточно широко распространена в Италии и других странах. Развитая система биоценоза высших растений в ИСФ позволяет с приемлемой по нормам ЕС эффективностью доводить сточную воду до нормативных показателей сброса и вторичного использования.
Эти методы положены в основу некоторых проектных решений локальных очистных сооружений (ЛОС) при строительстве новых предприятий в Украине. Как правило, ЛОС состоят из отстойников, колодцев и нескольких биоинженерных сооружений (БИС). Очистка воды в биоинженерных сооружениях основана на создании устойчивой системы биоценоза высших водных растений (камыша, рогоза, аира), развитие которой происходит в весенне-летние сезоны на протяжении 3 лет.
Строительство локальных очистных сооружений обычно начинается на этапе завершения строительства предприятия. В результате незавершенного развития биоценоза в ЛОС наблюдаются периоды неудовлетворительной работы очистных сооружений. В основном это связано с развитием анаэробной флоры из-за отсутствия достаточного количества кислорода в сточных водах. Аналогичная картина может наблюдаться в зимний период времени, когда лед на поверхности воды в БИС препятствует растворению кислорода в воде.
Осуществленные проектные решения при бесспорном преимуществе — простоте — имеют недостатки, присущие биологическим прудам: неравномерное распределение воды по БИС, низкую управляемость, наличие застойных зон, трудность чистки, сезонность работы и т. п. Еще в большей степени проявляются все недостатки биосистем при повышенном содержании солей в сточных водах, связанном, например, с работой обратноосмотических установок на предприятии.
Вышеизложенное является основанием для разработки специальных мероприятий по сокращению пускового периода в эксплуатации ЛОС и интенсификации процессов биоценоза. Решением этой задачи может быть принудительное насыщение кислородом сточных вод на каждом участке локальных очистных сооружений для снижения содержания высокомолекулярных органических соединений в воде путем интенсификации их переработки аэробными бактериями.
Авторами разработано специальное оборудование принудительного насыщения кислородом сточных вод. В основу положен принцип повышения значения константы Генри для кислорода в динамических газожидкостных системах повышенного давления. В этом случае возможно перенасыщение воды кислородом по сравнению с обычными системами аэрации.
Расчетным путем определен объем воздуха, который необходимо подать в систему, чтобы достичь максимального насыщения воды кислородом. Соотношение расходов насыщенной солями воды и воздуха в газожидкостных системах повышенного давления составляет 1,0 : 0,04.
Изготовлены установки двух типов: с одним газожидкостным потоком и тремя. Обе испытаны при расходе жидкости 30 м³/ч и нулевой начальной концентрации кислорода в воде. Результаты экспериментов показали, что установка с тремя газожидкостными потоками более эффективна, чем с одним. Количество кислорода, которое может быть растворено в сточной воде с ХПК более 450 мг О/л, достигает 0,25 кг/ч на одну точку ввода. Если учесть фактор десорбции примесей в воздух при выходе газожидкостного потока из оборудования, то дополнительно следует ожидать увеличения растворимости кислорода на 0,05 кг/ч, что улучшит развитие биоценоза в БИС.
Проведена оценка увеличения объема воздуха, поступающего в оборудование насыщения воды кислородом в динамических условиях. Изменение соотношения расхода воды к расходу воздуха в динамических газожидкостных потоках повышенного давления от 1 : 0,04 до 1 : 1 практически не сказалось на концентрации кислорода в воде на выходе из оборудования. Незначительное увеличение концентрации, вероятно, связано с большей степенью дегазации воды из-за увеличенного объема воздуха в газожидкостном потоке.
В зимний период времени, когда поверхность БИС покрыта льдом, использование разработанного оборудования насыщения воды кислородом позволит подать под лед воздух для образования воздушных пробок, объем которых должен составлять не менее 85 м³ во всех БИС локальных очистных сооружений. Это обеспечит протекание процесса биологической нейтрализации высокомолекулярных органических веществ в сточных водах.
Улучшить работу биологических очистных сооружений можно путем прекращения подачи на БИС сточной воды с концентрацией хлоридов около 1 700 мг/л или ее предварительной обработки. Следует выделить сточные воды, наиболее загрязненные органическими веществами, и внедрить очистные установки с минимальным сроком пусконаладки.
Важными компонентами системы являются:
— двухступенчатая станция биологической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод;
— система линейного озонирования (для окисления и обеззараживания) сточных вод непосредственно в канализационном трубопроводе (возможно, в сочетании с установкой мембранного получения кислорода и установками ультрафиолетового облучения для достижения синергетического эффекта);
— система сбраживания отходов в метантенках с целью получения биогаза как дополнительного источника энергии;
— система обработки осадков.
Биологические инженерные сооружения необходимо рассматривать как вторую ступень доочистки сточной воды.
Назрела необходимость организации замкнутого цикла оборота воды.

Leybovych L. I., Korchevskiy N. V., SPF«Recycle», Nikolaev, Ukraine

The paper considers the issue of ensuring the stable operation of biological treatment plants in the winter period and during the biocenosis development. The oxygen saturation equipment has been developed and tested under natural conditions. The measures on preventing critical situations and accidents at the biological treatment plants have been identified.

Главная страница

Сведения об авторах

Лейбович Лев Иссахарович, канд. техн. наук, и. о. директора, ООО Научно-производственная фирма «Рецикл», ул. Чкалова, 46/10, Николаев, 54017, Украина. Тел./факс (0512) 36-23-52. E-mail
Корчевский Николай Владимирович, канд. техн. наук, зам. директора, ООО Научно-производственная фирма «Рецикл», ул. Чкалова, 46/10, Николаев, 54017, Украина. Тел./факс (0512) 36-23-52

Последние изменения внесены 10.07.07