Модернизация очистных сооружений канализации малых населенных пунктов

МОДЕРНИЗАЦИЯ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ КАНАЛИЗАЦИИ МАЛЫХ НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТОВ

, научный руководитель, ст. преподаватель

Вологодский государственный технический университет

г. Вологда

Проблема устаревших очистных сооружений канализации (ОСК) в малых населенных пунктах очень актуальна в наше время. Во-первых, большинство станций были запроектированы несколько десятилетий назад и рассчитывались только по показателям БПК и взвешенным веществам, но современное законодательство требует более глубокой очистки, в том числе от биогенных соединений. Во-вторых, если эффективные решения данной проблемы на крупных ОСК найдены, то адаптация на малых станциях оказалась затруднительна, а иногда невозможна ввиду их особенностей. И, в-третьих, казалось бы, что малые станции не могут нанести большой экологический ущерб, но в России общее количество малых станций значительно выше количества больших и суммарный вред окружающей среде может наноситься колоссальный.

Целью исследований является поиск направлений модернизации ОСК малых населенных пунктов на основе экспериментальных исследований.

Для разработки и последующей экспериментальной апробации технологических решений создается промышленная экспериментальная площадка, местом для которой выбраны ОСК сельского поселения Чуровское. Это село выбрано для исследований по нескольким причинам. Удобное для проведения экспериментальных исследований географическое положение, так как село находится недалеко от города Вологды и вблизи районного центра – п. Шексна. Очистные сооружения представляют собой аналог большинства технологических решений малых станций РФ - компактные установки. Эксплуатирующей организацией является -Водоканал», имеющее всё необходимое для проведения работ и обслуживающее все коммунальные станции Шекснинского района – беспрецедентный случай для нашей области.

В результате работ планируется модернизировать существующие компактные установки (для каждой выбрано свое технологическое решение) и исследовать возможность обеспечения глубокой очистки от соединений азота и фосфора на уровне природоохранных нормативов в условиях сельского поселения. Проведенная ранее работа [1] позволила выявить следующие сложности внедрения глубокой очистки от соединений азота и фосфора на малых ОСК, которые будут учтены при проведении настоящих исследований:

- высокая неравномерность поступающих стоков по составу и объему;

- сложность создания различных кислородных режимов в малогабаритных сооружениях (объем компактной установки 50м3);

- низкий уровень технической и лабораторной оснащенности станций;

- отсутствие непрерывного надлежащего технологического контроля.

В настоящее время на ОСК запроектированы четыре компактные установки типа КУм3) и одна компактная установка типа КУм3).

Программа работ по разработке экспериментальной площадке включает:

1.  Перевод установки объемом 25 м3 из аэротенка-отстойника в усреднитель. Это позволит нивелировать перепад входных показателей, что благотворно скажется на работе остальные очистных сооружений.

2.  Модернизация установок объемом 50м3 для обеспечения протекания процессов глубокого изъятия биогенных веществ.

3.  Создание требуемой для проведения экспериментальных исследований лабораторной базы на территории ОСК сельского поселения Чуровское.

Первую компактную установку необходимо оставить без изменений для контроля эффективности экспериментов на других установках (контрольная установка). Установка представляет собой единый объем, разделенный перегородкой на две зоны: аэротенк, оборудованный системой аэрации, и зону отстаивания, оснащенную системой сбора очищенной воды и эрлифтами для перекачивания активного ила в зону аэрации.

Для второй установки выбран метод интенсификации процессов очистки с использованием деления общего объема сооружения на три зоны: денитрификатор, аэротенк-нитрификатор и отстойник. Все три зоны отделены друг от друга перегородками, что позволит обеспечить требуемые аноксидные условия в денитрификаторе, оборудованном мешалкой, и аэробные условия в аэротенке-нитрификаторе, оборудованном системой мелкопузырчатой аэрации.

Объем третьей установки также будет разбит на три зоны: зона денитрификации, оборудованная блоками ершовой загрузки для накопления денитрифицирующей биомассы на поверхности ершей, зона аэрации и зона отстаивания. Данная конструкция позволит интенсифицировать процессы нитрификации и денитрификации и избежать выпадения в осадок ила в денитрификаторе.

На четвертой установке будет использоваться технология moving bed biofilm reactor (MBBR). Она основана на использовании пластиковых насадок, на поверхности которых образуется биопленка. Насадки находятся в постоянном движении, которое обеспечивает система крупнопузырчатой аэрации, расположенная на дне резервуара. Она же обеспечивает аэробные условия для жизнедеятельности организмов. Пластиковые насадки имеют такую форму, которая позволяет обеспечить подходящие условия, как для анаэробных микроорганизмов, так и для аэробных, что позволяет увеличить эффективность очистки сточной воды.

На основе полученных результатов будут разработаны типовые проектные решения для внедрения на малые ОСК Вологодской области.

1. Разработка комплексного подхода к модернизации очистных сооружений канализации малых городов и сельских поселений Вологодской области / // Материалы всероссийской научной конференции «Молодые исследователи – регионам». В 2-х т. – Вологда: ВоГТУ, 2012. – Т.1. – 4523 с.