Московские очистные сооружения
В АО «Мосводоканал» на очистных сооружениях с конца 90-х годов прошлого века внедряются современные технологии очистки сточных вод с удалением биогенных элементов, позволяющие достигать высокого качества очистки, соответствующего нормативам (ПДКрыбхоз).
Оптимальные схемы очистки сточной воды отработаны специалистами Инженерно-технологического центра (ИТЦ) АО «Мосводоканал» на экспериментальных аэротенках Курьяновских очистных сооружений (КОС) и Люберецких очистных сооружений (ЛОС). Результаты научно-прикладных разработок легли в основу реконструкции и строительства аэротенков КОС и ЛОС для реализации технологий удаления биогенных элементов.
В 2006 году запущен в эксплуатацию новый блок на ЛОС - блок удаления биогенных элементов производительностью 500 тыс.м3/сут. На блоке внедрена наилучшая доступная технология - очистка с биологическим удалением азота и фосфора с ацидификацией.
Для осуществления процессов нитри-денитрификации и биологической дефосфатации биореакторы разделены на технологические зоны, в каждой из которой поддерживаются условия, необходимые для реализации стадий удаления биогенных элементов. В технологической схеме использован «карусельный» принцип организации рецикла денитрификации.
Процесс преферментации (ацидификации) организован непосредственно в первой анаэробной зоне биореактора при оптимизации гидравлического режима работы анаэробной зоны путем изменения количества работающих мешалок.
Для определения влияния изменения режима перемешивания на биомассу активного ила в анаэробной зоне были проведены исследования распределения его массы по глубине и по длине первого коридора для выявления возможных залеганий и застойных зон по глубине аэротенка (рис.1).
Протекание процесса ацидофикации привело к появлению дополнительного органического вещества, что способствовало более эффективному протеканию процессов дефосфатации и денитрификации. Эксплуатация при новом режиме организации анаэробной зоны аэротенков позволило улучшить качество очистки сточной воды на БУБЭ до показателей ПДКрыб-хоз, что превышает регламентные значения, заложенные при проектировании данного блока, без снижения количества поступающей на очистку воды.
Следует также подчеркнуть, что при проведении процесса ацидификации непосредственно в аэротенке происходит экономия ресурсов – уменьшение количества работающих мешалок и снижение энергозатрат на перемешивание. Использование данного режима организации работы анаэробной зоны биореакторов блока УБЭ, при котором работает 25% мешалок анаэробной зоны, позволяет снизить энергозатраты для эффективной работы данного блока на 10-15%. Организация процесса преферментации в первом коридоре биореактора является более перспективной и экономически выгодной по сравнению с классической организацией процесса в отстойниках-преферментерах.
Работа нового блока позволила получить качество очистки по соединениям азота и фосфора, соответствующее нормативам (рис.2). Это позволило сократить сброс биогенных элементов в водные объекты города в целом на 15%.
В период 2012-2022 гг. проходит поэтапная реконструкция 1 и 2 блоков Новокурьяновских очистных сооружений общей производительностью 1,2 млн.м3/сут. с внедрением технологии удаления биогенных элементов с ацидификацией (рис.3). В проект заложена реконструкция аэротенков с внедрением анаэробной, аноксидной и аэробной зон, перевод части первичных отстойников во вторичные отстойники, уплотнителей активного ила - в ацидификаторы, замена воздуходувного оборудования, реконструкция песколовок и решеток, внедрение системы автоматизации процессов. Технологическое решение по биологическому удалению соединений азота и фосфора, организованное в биореакторах-вытеснителях, было разработано и запатентовано специалистами ИТЦ.
Реконструкция очистных сооружений г.Череповца
Специалистами Инженерно-технологического центра АО «Мосводоканал» была проведена разработка предпроектной документации по реконструкции и модернизации сооружений биологической очистки сточных вод Комплексных очистных сооружений канализации г.Череповца для внедрения технологии удаления биогенных элементов. В состав работ входило исследование очистки стоков на пилотной установке, разработка рекомендаций и эскизного проекта по модернизации аэротенков, подбор оборудования для реализации технологии, разработка рекомендаций по автоматизации процесса.
В настоящее время реконструированы два аэротенка: 1-я секция 1-й очереди Левобережных очистных сооружений производительностью 15000 м3/сут. и 3-я секция 1-й очереди Правобережных очистных сооружений производительностью 22 000 м3/сут (рис. 4). Оба реконструированных аэротенка работают стабильно, обеспечивая высокое качество очистки. Качество очищенной воды по биогенным элементам соответствовало нормативному (ПДКрыбхоз).
Реконструкция очистных сооружений монастыря Оптина Пустынь
Специалистами Инженерно-технологического центра АО «Мосводоканал» проведены работы по обследованию сооружений, разработке оптимальной схемы очистки стоков и эскизной документации по реконструкции и модернизации сооружений биологической очистки сточных вод монастыря Оптина Пустынь (г. Козельск, Калужская область) производительностью 80-100 м3/сут для внедрения технологии нитри-денитрификации с реагентным удалением фосфора.
До реконструкции размещенные под землей локальные очистные сооружения, состоящие из блока биологической очистки и вторичных отстойников с полочными модулями, не обеспечивали должного качества очистки по органическим и биогенным веществам. Кроме того, конструкция вторичного отстойника в данных условиях не обеспечивала достаточного илоразделения, что приводило к частичной потере активного ила и высоким концентрациям взвешенных веществ в очищенной воде. Для модернизации очистных сооружений специалистами АО «Мосводоканал» были предложены: перевод подземной части очистных сооружений на бескислородный режим, установка дополнительного аэробного блока и вертикальных отстойников.
В настоящее время на сооружениях реконструированы аноксидный и аэробный блоки (рис. 5). Планируется реконструкция узла дозирования реагента для удаления фосфора фосфатов. После реконструкции качество очищенной воды очистных сооружений монастыря Оптина Пустынь соответствует нормативному.
Система очистки сточных вод гостиницы «Балчуг-Кемпински»
Для обработки сточных вод гостиницы «Балчуг-Кемпински» с доведением их качества до норм ПДК на сброс специалистами Инженерно-технологического центра АО «Мосводоканал» разработана технологическая схема очистки, проведен подбор современного оборудования. Рекомендовано применение физико-химических методов очистки на базе реагентной напорной флотации. Сток при помощи центробежной насосной станции подается на флотацонную установку (рис.6).
Для повышения эффективности работы флотатора вода подвергается реагентной обработке растворами коагулянта и флокулянта, либо только флокулянта. Для обеспечения одновременного снижения содержания фосфатов в очищенной воде рекомендуется обрабатывать воду коагулянтами на основе железа или алюминия. Наиболее эффективный реагент подбирается по результатам лабораторных испытаний при пусконаладке. Для достижения максимального эффекта реагентной обработки может потребоваться корректировка значения рН.
Процесс очистки воды полностью автоматизирован, также предусмотрен ручной режим для всего оборудования и пошаговый режимы для части оборудования. В систему входят: программируемые логические контроллеры, приборы и датчики и т.д. Система включает все необходимое оборудование и программное обеспечение.
