bbk 000000

УДК 504.75.06:628.31

Пупырев Е. И., Шеломков А. С.

Экономическое обоснование экологически безопасных технологий очистки сточных вод

Аннотация

В условиях рыночной экономики в России заказчики и инвесторы должны учитывать экономические факторы при проектировании сооружений очистки коммунальных сточных вод. Определены экономичные и экологически эффективные технологии очистки сточных вод с учетом региональных особенностей при размещении очистных сооружений. Выделяются три типовые группы поселений: сельские (до 20 тыс. человек), малые города (50–100 тыс. человек), крупные города и мегаполисы. Приведены характеристики коммунальных сточных вод поселений каждой группы. Для сточных вод сельских поселений характерны высокие концентрации взвешенных веществ и биогенных элементов. В очищенной сточной воде малых и крупных городов присутствуют тяжелые металлы, что обусловлено, как правило, сбросами неочищенных сточных вод от промышленных предприятий. Приведены требования к качеству очищенных сточных вод типовых поселений. Для каждой группы поселений предлагаются и экономически обосновываются экологически допустимые технологии очистки. Проводится анализ следующих технологий очистки сточных вод: полная аэробная биологическая очистка; глубокая биологическая очистка с удалением биогенных элементов (азота, фосфора); глубокая биологическая очистка с удалением биогенных элементов (азота, фосфора) с доочисткой на фильтровальных сооружениях и сорбционных фильтрах. Предложенный подход к выбору технологии очистки сточных вод с учетом экономических и экологических условий может быть использован при проектировании других систем экологического назначения.

Ключевые слова

биологическая очистка , наилучшие доступные технологии , экологическая безопасность , биогенные элементы , коммунальные сточные воды , экономическое обоснование

bbk 000000

УДК 628.5.504.06

Цахариас Бернд

Гамбург – Санкт-Петербург: сотрудничество в водном секторе

Аннотация

Приведена информация о сотрудничестве муниципальных предприятий водопроводно-канализационного хозяйства – компании «Hamburg Wasser» и Государственного унитарного предприятия «Водоканал Санкт-Петербурга». Санкт-Петербург является экономическим, научным и культурным центром, крупным транспортным узлом и крупнейшим морским портом в Северо-Западном регионе России. Город оказывает существенное влияние на состояние окружающей среды и на качество воды в Балтийском море. Гамбург – второй по величине город в Германии и один из крупнейших портовых городов в Европе. Гамбург и Санкт-Петербург издавна связаны торговыми отношениями, что позволило создать первое немецко-российское содружество городов-побратимов. В настоящее время эти предпосылки легли в основу сотрудничества «Hamburg Wasser» и Водоканала Санкт-Петербурга, являющихся организациями, ответственными за снабжение питьевой водой, водоотведение и утилизацию осадков сточных вод. В связи с этим большую ценность представляет взаимный обмен опытом в области реконструкции, оптимизации работы, повышения эффективности функционирования и энергоэффективности сетей и сооружений хозяйственно-питьевого водоснабжения и водоотведения, а также корректировки существующей нормативно-правовой базы. Для обоих предприятий требования к охране водных объектов чрезвычайно высоки, поэтому в Гамбурге и Санкт-Петербурге ведется строительство больших коллекторных систем. Все предприятия компании «Hamburg Wasser» по подготовке питьевой воды и очистке сточных вод полностью независимы от внешнего энергоснабжения. В настоящее время в Водоканале Санкт-Петербурга проводится работа по энергетической оптимизации насосных станций, переоборудованию канализационных очистных соо­ружений.

Ключевые слова

потери воды , водоснабжение , энергосбережение , водоотведение , удельное водопотребление

bbk 000000

УДК 628.316:66.081.63

Первов А. Г., Матвеев Н. А.

Использование мембран для очистки поверхностных стоков и оборотных вод автомоек

Аннотация

Представлены результаты исследований технологии очистки поверхностных стоков и оборотной воды автомоек с использованием обратноосмотических систем, оснащенных специально разработанными мембранными аппаратами с «открытым» каналом, позволяющих обрабатывать воду с высоким содержанием взвешенных веществ. Для обработки исходной сточной воды в мембранной установке использованы две ступени концентрирования: на первой ступени – обратноосмотические мембраны, обеспечивающие высокое качество очистки, на второй ступени – нанофильтрационные мембраны, обеспечивающие концентрирование растворов с высоким солесодержанием и минимальными затратами энергии. Особенность технологии состоит в утилизации концентрата обратноосмотической установки, который выводится из системы вместе с влажным осадком. Представлены результаты лабораторных исследований мембранной очистки ливневых сточных вод с использованием специальных рулонных элементов с «открытым» каналом и новых мембран BLF. Установлено, что при увеличении выхода фильтрата до 0,9 производительность установки падает в 2,5–3 раза. Вода от автомоек проходит аналогичную обработку. Как показали пилотные испытания, нецелесообразно доводить концентрацию солей в оборотной воде до значения выше 17 000 мг/л. Представлены зависимости роста концентраций загрязнений в фильтрате установки и производительности мембран в зависимости от увеличения солесодержания обрабатываемой воды и кратности ее объемного концентрирования в установке обратного осмоса. Определены параметры работы мембранных установок на сточных водах данного типа с эффективным удалением нефтепродуктов, СПАВ и других загрязнений. Показаны возможности утилизации концентрата.

Ключевые слова

взвешенные вещества , фильтрат , нефтепродукты , концентрат , обратный осмос , поверхностный сток

bbk 000000

УДК 628.345.9.001.9

Линников О. Д., Родина И. В.

Сравнительная оценка эффективности ряда известных флокулянтов

Аннотация

Приведены результаты исследований по сравнению коагулирующей активности ряда известных флокулянтов при полной тождественности всех основных факторов, влияющих на процесс коагуляции взвешенных и коллоидно-дисперсных веществ. Исследования проводились в лабораторных условиях на модельной суспензии диоксида титана в водопровод­ной воде со средним размером частиц твердой фазы 4,5 мкм. Проведены испытания известных флоку­лянтов для сравнения их эффективности. При этом получен следующий ряд: Nalco 8103 ≤ Nanofloc ≤ ВПК-402 ≤ Праестол 611 = Праестол 2510 ≤ Праес­тол 853 ≤ Праестол 655 ≤ Праестол 2500 ≤ Праес­тол 650. При сравнении эффективности флокулянтов фиксированной дозой (5 мг/л) получается иной ряд: Nalco 8103 ≤ Nanofloc ≤ Праестол 611 ≤ ВПК-402 ≤ Праестол 2510 ≤ Праестол 853 ≤ Праестол 655 ≤ ≤ Праестол 2500 ≤ Праестол 650. В процессе осветления воды предложено использовать флокулянты Nalco 8103, ВПК-402, Праестол 650, Праестол 655, Праестол 853, Праестол 2500 дозой 5 мг/л, а Nanofloc, Праестол 611, Праестол 2510 дозой 10 мг/л. Отмечено, что ионная активность флокулянтов практически не влияет на их коагулирующую способность. В условиях проведенных экспериментов все испытанные флокулянты по своей эффективности почти на порядок уступают алюмо- и железосодержащим неорганическим коагулянтам. Полученные результаты исследований могут быть использованы при очистке природных и сточных вод от взвешенных веществ.

Ключевые слова

осветление , коагулянт , флокулянт , седиментация , суспензия , коагулирующая способность

bbk 000000

УДК 628.292.001.24

Дягилев М. А.

Расчет емкости приемного резервуара канализационной насосной станции

Аннотация

Представлены методы расчета насосных станций в соответствии с требованиями актуализированной редакции СНиП 2.04.03-85 – «СП 32.13330.2012. Свод правил. Канализация. Наружные сети и сооружения». Рассмотрены основные требования нормативного документа и заводов-изготовителей насосных агрегатов к расчетам насосных станций. Установлено, что для правильного расчета минимального рабочего объема приемного резервуара канализационной насосной станции с несколькими однотипными насосами необходимо соблюдать требование по количеству включений насосных агрегатов: оно не должно превышать максимально допустимое число пусков за определенный промежуток времени. Очевидно, что максимальное количество пусков имеет место при режиме, когда постоянно задействованы все рабочие насосы за исключением одного, который работает попеременно. Выведена формула расчета требуемого рабочего объема приемного резервуара насосных станций с несколькими однотипными рабочими насосами. Определен оптимальный механизм работы насосов подобных станций, рассмотрены режимы работы насосов, уровни их включения и отключения. Приведен пример расчета рабочего объема приемного резервуара насосной станции. Показана возможность уменьшения габаритов станций. Обосновано применение предлагаемых формул расчета рабочего объема приемного резервуара насосной станции с гарантией бесперебойной работы насосных агрегатов на весь срок эксплуатации и сохранением гарантии их изготовителей.

Ключевые слова

канализационная насосная станция , производительность , насос , приемный резервуар , рабочий объем , продолжительность цикла

bbk 000000

УДК 628.31:614.71

Колычева М. А.

Борьба с дурнопахнущими выбросами от очистных сооружений канализации

Аннотация

Канализационные очистные сооружения имеют особенность – дурнопахнущие выбросы в атмосферу, образующиеся в процессе очистки стоков и состоящие из меркаптанов, сероводорода, аммиака, аминов и других соединений. Работа по предотвращению негативного влияния на городскую застройку дурнопахнущих выбросов включает два этапа: сбор загрязненного воздуха и его последующая очистка. Предотвращение выбросов в атмосферу и сбор газов осуществляются путем перекрытия аэрационных соо­ружений. Современным и технически совершенным способом очистки воздуха является метод, применяемый в газоконверторах «Ятаган». Принцип работы установок «Ятаган» основан на комбинированном воздействии объемного барьерно-стриммерного разряда и озона на молекулы опасных и дурнопахнущих газов. Использование газоконверторов «Ятаган» – лучшее решение проблемы очистки воздуха на канализационных очистных сооружениях.

Ключевые слова

очистка воздуха , канализационные очистные сооружения , дурнопахнущие выбросы , озон , газоконвертор

bbk 000000

УДК 628.316.12:546.72

Филатова Е. Г., Помазкина О. И., Дударев В. И., Соболева А. А.

Обезжелезивание сточных вод гальванического производства модифицированным углеродным сорбентом

Аннотация

Приведены результаты исследования адсорбционной способности сорбентов по отношению к ионам железа (III) в статических и динамических условиях (с помощью изотерм и кинетических кривых адсорбции). Для извлечения ионов железа (III) и доочистки сточных вод гальванического производства использован активированный уголь марки ИПИ-Т, полученный из отходов производства фенолоформальдегидных смол и модифицированный сульфосалициловой кислотой для получения сорбента ИПИ-Тм. Оптимальная скорость пропускания сорбата через слой сорбента составила 5–7,5 мл/мин, что соответствует линейной скорости в промышленных условиях 1,5–2 м/ч. Основным фактором, влияющим на процесс сорбции, является рН, оптимальное значение которого составило 1,79. Определены постоянные уравнения адсорбции БЭТ для модифицированного сорбента ИПИ-Тм. Предельная сорбционная емкость монослоя составила 128 ммоль/кг, для сорбента ИПИ-Т – 20,8 ммоль/кг, предельная адсорбция А∞ – 100 ммоль/кг, константа адсорбционного равновесия – 1·104, при этом стандартная энергия Гиббса адсорбции равна 22,819 кДж/моль. В динамических условиях время защитного действия сорбента ИПИ-Тм составило 4 часа, что на 2 часа больше в сравнении с сорбентом ИПИ-Т, а динамическая объемная емкость для ИПИ-Тм – 7,2 мг/л, что в 2 раза больше, чем для ИПИ-Т.

Ключевые слова

сточные воды , углеродный сорбент , адсорбция , гальваническое производство , ионы железа (III) , изотерма , кинетическая кривая

bbk 000000

УДК

Оборудование KSB на страже здоровья и экологической безопасности

Аннотация

ООО «КСБ», дочернее предприятие немецкого концерна KSB, приняло участие в глобальном экологическом проекте по очистке стоков, сбрасываемых в Балтийское море. Работа заключалась не только в подборе, расчете и поставке оборудования KSB, но и в выполнении проектов. По сложности и важности решаемых задач данный проект может сравниться с проектом защиты Темзы от ливневых стоков в Лондоне, где концерн KSB осуществлял поставку шести уникальнейших гигантских канализационных насосов.

bbk 000000

УДК 628.218

Чупин Р. В.

Расчет систем водоотведения с замкнутыми контурами  и разгрузочными коллекторами

Аннотация

Рассмотрены вопросы моделирования движения жидкости в системах водоотведения кольцевой структуры. Показано, что отдельные кольцующие трубопроводы могут работать как в безнапорном, так и в напорном режиме. При этом необходимо предварительно исследовать гидравлические особенности потоков. При гидравлических расчетах сети сначала анализируется возможный режим подтопления и выхода стоков на поверхность земли. Величину расходов сточных вод, которые распределяются по отдельным кольцующим коллекторам, предлагается определять на основе решения уравнений сохранения массы и энергии (аналогично законам Кирхгофа). Предложена общая методика и приведены примеры расчета систем водоотведения с наличием кольцующих участков сети для всех возможных режимов движения жидкости, включая аварийные ситуации. Рассмотрены вопросы повышения надежности систем водоотведения путем организации кольцевых структур. Для эксплуатирующих организаций методика может быть полезной в системе диспетчерского управления при локализации аварийных ситуаций и оптимизации режимов транспортирования стоков. В условиях автоматизации распределения потоков методика позволяет заранее рассчитать управляющие воздействия на шиберные устройства и cмоделировать последствия их открытия или прикрытия. Кольцевые структуры могут быть использованы при реконструкции и развитии систем водоотведения, а разработанная методика гидравлического расчета позволит проектировщикам обосновывать их параметры.

Ключевые слова

система водоотведения , подтопление , кольцую­щий коллектор , напорный и безнапорный поток