Producerea apei uzate de plante a căror calitate nu îndeplinește standardele de descărcare este necesar să fie compus din instalațiile de epurare a apelor uzate locale, care ar trebui să asigure calitatea dorită de apă purificată în conformitate cu parametrii aprobați. Mai mult decât atât, în funcție de modul în care apa este reciclată după purificare (evacuarea în rețeaua de canalizare municipale, evacuarea în corpurile naturale de refolosire a apei în companie), performanța cantitativă a acestor parametri pot varia semnificativ.
Lucrările regulate ale instalațiilor de tratare și furnizarea indicatorilor de calitate necesari pentru tratarea apei (așa cum este prevăzut în proiect) reprezintă domeniul de responsabilitate al funcționării stației de epurare, în care, de regulă, există un inginer de proces. Controlul indicatorilor de calitate necesari, interacțiunea cu autoritățile de control al mediului, plățile de mediu și amenzi sunt responsabilitatea inginerului de mediu al întreprinderii.
IMPORTANȚA RECONSTRUCȚIEI SAU CONSTRUCȚIEI DE FACILITĂȚI DE PURIFICARE ÎN ÎNTREPRINDERI
Până recent, calitatea tratării apei la instalațiile locale [1]. din punctul de vedere al managementului întreprinderii, nu a necesitat o atenție constantă. Construit la schema de răspundere de timp ( „managementul companiei - Inginer de mediu - Proces Inginer - Service Operation“) a funcționat ca planificate, taxele de mediu și mici, de standardele de amenzi de mediu bugetul companiei au fost achitate, precipitatul a fost scos, etc. Dar de atunci (au trecut 20-30 de ani), deoarece instalațiile de tratare au fost proiectate pentru standardele de calitate din nou cu 20-30 de ani în urmă, s-au schimbat multe:
cu dezvoltarea producției, caracteristicile cantitative și calitative ale apelor reziduale ale întreprinderii care a intrat în tratament s-au schimbat semnificativ;
cerințele privind calitatea apei purificate în multe privințe au fost ajustate serios;
controlul de către autoritățile de mediu și cuantumul penalităților au crescut de mai multe ori, până la amenințarea suspendării sau închiderii întreprinderii.
Trebuie remarcat importanța și importanța pentru proprietarul (managerul) întreprinderii a următoarelor puncte:
imaginea ecologică a întreprinderii. pe fundalul unei indicări clare a priorităților de stat în domeniul ecologiei în general și a atenției acordate în special utilizării resurselor de apă, o carte de vizită ecologică a unei întreprinderi poate juca un rol decisiv în dezvoltarea sa, atragerea de investiții etc .;
o creștere semnificativă a costurilor de exploatare a instalațiilor existente de epurare învechite. creșterea costului consumului de energie, o creștere accentuată a amenzilor de mediu din cauza incapacității de a furniza calitatea necesară de tratare a apei în instalațiile de tratare existente, creșterea costului precipitațiilor reciclabile;
deficiența și costul ridicat al zonelor pentru creșterea capacității instalațiilor de tratare. ceea ce este inevitabil atunci când se dezvoltă / modernizează producția;
aspectul neatractiv al instalațiilor tradiționale de tratare a apelor reziduale, mirosurile specifice (de aici cerințele existente pentru dimensiunile mari ale zonei de protecție sanitară). Astfel de facilități de tratare rămân o "pată" pe fondul schimbării aspectului multor întreprinderi moderne din ultimii ani. Problemele tehnologiei joacă un rol important pentru lucrătorii întreprinderii, ele afectează starea de spirit a oamenilor și atitudinea lor față de organizația în care aceștia petrec o parte considerabilă a timpului.
Soluția tuturor acestor aspecte este elaborarea unui program de propuneri clare și concrete pentru retragerea sistemului de tratare a apelor reziduale a întreprinderii la un nivel de calitate modern. Teza de doctorat poate fi descrisă după cum urmează:
O examinare tehnică și tehnologică independentă a structurilor existente de întreprindere de epurare a apelor uzate, în scopul de a analiza și de a evalua starea lor actuală tehnică, eficiența tehnologică a muncii lor, pentru a identifica problemele și de a determina cauzele parametrilor incoerențele inerente proiectului, precum și datele reale și să elaboreze măsuri pentru a atinge eficiența dorită a curentului structuri;
autoaplicarea pe baza concluziilor și recomandărilor măsurilor de optimizare pentru depanarea instalațiilor de tratare existente, ceea ce le va permite să-și atingă eficiența muncii aproape de maximul posibil;
Dacă aceste măsuri nu conduc la un rezultat care îndeplinește cerințele de azi (și de mâine) zi (și, de multe ori acesta este cazul și motivele pentru care -. Echipamente învechite, regim depășite tehnologic, capacitatea de proiectare final, concept de design învechit, etc.), trebuie să furnizați proprietarului (gestionare) a principiului de întreprindere să ia în considerare (și pentru a pune în perspectivă bugetul întreprinderii) problema reconstrucție / construirea de instalații de tratare a apelor uzate ale întreprinderii.
Reconstrucția (sau construcția nouă) este un proces îndelungat, care necesită o finanțare serioasă. Chiar și după adoptarea unei decizii politice pozitive pe această temă, în timpul procesului de reconstrucție, este necesar să se asigure funcționarea cea mai eficientă a instalațiilor de tratare, prin urmare măsurile menționate mai sus sunt, în orice caz, necesare și justificate din punct de vedere economic.
În propunerile de dezvoltare pentru reconstrucție (sau construcție nouă) stație de epurare a apelor uzate inițiativă și un rol de lider ar trebui să fie, în opinia noastră, aparțin inginer de mediu, inginer de proces și șeful serviciului de întreținere. Și aici, cel mai important lucru - alegerea schemei de tratare a apelor uzate tehnologice și pe baza ei - tehnologică, tehnică și design structural de plante moderne de epurare a apelor uzate, luând în considerare toți factorii relevanți, și anume:
magnitudinea cheltuielilor de capital;
valoarea costurilor viitoare de exploatare;
creșterea productivității structurilor fără zone suplimentare de construcție;
probleme de reciclare (utilizare comercială) a sedimentelor;
reutilizarea apei tratate în întreprindere;
probleme de reducere a dimensiunii zonei de protecție sanitară;
Technoestetica și designul atractiv al instalațiilor de tratare.
Ar trebui să se sublinieze în mod special faptul că, în estimarea cheltuielilor de capital pentru reconstrucție și costurile de exploatare viitoare, alegerea tehnologiei, schema tehnologică și soluțiile de inginerie sunt primordiale. Tehnologii moderne de tratare a apelor uzate biologice [2]. realizate și primite în ultimii ani, recunoscute din ce în ce mai mult de serviciile de operare, pot beneficia în mod semnificativ de rezultatele economice.
Tehnologiile moderne de epurare a apelor uzate îndeplinesc cerințele de bază pentru instalațiile de tratare.
furnizarea stabilă a calității cerute a apelor tratate;
reducerea volumelor și, în consecință, a zonelor alocate pentru instalațiile de tratare;
minimizarea cantității de nămol de epurare;
soluționarea problemei mirosurilor neplăcute;
soluții moderne de tehnotestice.
Una dintre tehnologiile moderne este tehnologia FBAS (biomasa atașată la o sarcină fixă). Să ne ocupăm în detaliu de descrierea acestei tehnologii, inclusiv. avantajele sale în comparație cu tehnologia ASP tradițională ("aerotank + rezervor secundar de epurare"), exemple de implementare constructivă a instalațiilor de tratare care lucrează pe tehnologia FBAS.
FBAS TECHNOLOGY
Atunci când este implementat pe instalațiile industriale tehnologii de îndepărtare a volumului de aerare de nutrienți ar trebui să fie 1.7-2.5 ori volumul rezervoarelor de aerare folosind tehnologii mai vechi îndreptate numai la oxidarea compușilor organici. Acest lucru se datorează faptului că pentru îndepărtarea adăugarea compușilor organici ai compușilor cu azot și fosfor în rezervorul de aerare trebuie stabilite condiții pentru cultivarea și menținerea condițiilor necesare pentru microorganismele care implementează procese de oxidare amoniu la nitrit și apoi la nitrați, recuperarea formelor oxidate de azot (nitrit și nitrat) înainte azot gazos, și (c scheme de îndepărtare a fosforului) fosforakkumuliruyuschih microorganismele responsabile pentru eliminarea fosforului din sistem.
În Fig. 1 și 2 sunt scheme de aerare de lucru pe tehnologia de oxidare numai compuși organici și compuși organici tehnologie de oxidare, îndepărtarea biologică a azotului (nitridenitrifikatsii) și precipitarea chimică fosfor (ON - decantor primar, VO - decantorul secundar).
Atunci când se planifică instalații care implementează tehnologii pentru eliminarea nutrienților, volumul zonelor de denitrificare se calculează pe baza ratei de denitrificare și a cantității de nitriți care trebuie restaurată pentru a obține calitatea necesară de purificare. Calculul volumului zonei de nitrificare se calculează pe baza necesității de a furniza în aerotank o anumită valoare a vârstei aerobe a nămolului activat.
Aerobă vârstă activă nămol (Vaera) este raportul dintre cantitatea de biomasă situate în zona aeroba unde procesele de nitrificare sunt puse în aplicare la cantitatea de nămol activat evacuate din sistem:
unde Haer este doza de nămol activat în zona aerobă a aerotankului;
Vaer - volumul zonei aerobe din rezervorul de aerare;
QIAI - consumul de nămol activ în exces;
HIAI este doza de nămol activ în exces.
La proiectarea construcțiilor de vârstă minimă aerob cu nămol activ se calculează ținând cont de specificațiile de calitate pentru purificarea biologică a apelor reziduale, temperatura, rezervor de aerare în cerințele de zonă și de azot amoniac aerobice și azotul nitrit în apa tratată. Calculat vârstă minimă de nămol activat în acest sens este de câteva ori mai mare decât vârsta nămolului activat, necesară pentru implementarea proceselor numai oxidarea compușilor organici, ceea ce conduce la o creștere corespunzătoare a volumului rezervorului de aerare zona aerobic.
Trebuie remarcat faptul că, chiar și atunci când funcționează structuri proiectate corespunzător necesare pentru a menține vârsta aerob cu nămol activ nu este întotdeauna o sarcină fezabilă. La evacuarea salva în stațiile de tratare a apelor reziduale de mare concentrație, se observă o creștere crescută a nămolului activ. Pentru a preveni eliminarea sporită a solidelor suspendate din rezervoarele de sedimentare secundare, departamentele de servicii sunt obligate să crească consumul de nămol activ în exces. Astfel, după cum se poate observa din formula de mai sus, există o scădere bruscă a valorii de vârstă aerob cu nămol activat (așa-numita „defalcare aerobic activat vârsta nămolului“), ceea ce conduce la levigare microorganismelor sistemului nitrificare și, în consecință, la eșecul procesului de nitrificare. Recuperarea vârsta necesară de nămol activat aerobic și calitatea apei tratate pentru azot amoniacal nitrit durează minimum 2-3 săptămâni. Aceasta este problema principală a plantelor procesului de implementare nitridenitrifikatsii, lucru pe tehnologia „+ rezervor de aerare secundar decantor“ este de a asigura o valoare minimă pentru microorganismele aerobe nitrificatoare vârstă de nămol activat. Asigurați-vă de apariția unei situații de eșec al vârstei aerobe a nămolului activ la serviciile de exploatare nu este posibilă.
Această problemă este rezolvată prin utilizarea unei încărcări pe care se cultivă biomasa. În acest caz, microorganismele implicate în nitrificare sunt atașate la portbagaj, situată în rezervorul de aerare, și a crescut creșterea lor din cauza salvei intrarea extrem apei uzate nu duce la perturbarea vârstei aerobă a nămolului activat și concentrația de amoniac și azot azotit în apă purificată se menține stabil la un anumit nivel.
Implementarea tehnologiei FBAS permite creșterea cantității de biomasă de 3-5 ori în comparație cu tehnologia ASP, în care biomasa (nămolul activat) este suspendată; O creștere a concentrației de biomasă în rezervorul de aerare duce la o creștere semnificativă a volumului rezervoarelor de sedimentare secundare. Dozajul activ de nămol de 2,0-3,5 g / l se calculează de la optimul volumului total al aerotanelor și rezervoarelor de sedimentare secundare. În tehnologia FBAS, această problemă nu există, ceea ce permite menținerea cantității de biomasă pe o bază uscată la 10-16 g / l.
Implementarea tehnologiei FBAS permite abandonarea tancurilor de sedimentare secundare și reducerea volumului rezervoarelor de aerare de 3-5 ori.
Aplicație-tehnologie FBAS dezlocuire reactoare, care este cea mai mare parte a rezervoarelor de aerare operate în Rusia, în fiecare zonă permite comunității microbiene aerator cultivate, apă optimă de canalizare în punctul dat. Aceasta este comunitatea de microorganisme asupra sarcinii în procesul anoxic denitrificare zona de implementare diferite de comunitățile microbiene crescute pe sarcină în zona aerobă și implementarea procesului de nitrificare. În același timp, la începutul, mijlocul și sfârșitul zonei aerobe, comunitățile de microorganisme diferă de asemenea. Aceasta se aplică și zonei de denitrificare. Distribuția microorganismelor în conformitate cu calitatea apei reziduale pe lungimea structurilor (Fig. 3) conduce la o creștere substanțială a capacității oxidative a structurilor în general și, în consecință, la o scădere a structurilor de volum și sporirea stabilității și calității purificării.
FBAS-tehnologie utilizează atât sintetice sarcinii staționare și parțial rădăcinilor plantei (Figura 4) Aceasta, pe de o parte, sunt de încărcare staționare naturale, iar pe de altă parte - sunt compuși organici precum și compuși cu azot și fosfor ca nutrienți. Acest lucru permite o intensificare suplimentară a proceselor biochimice de purificare.
Rezumăm avantajele soluției tehnologice FBAS față de tehnologia tradițională ASP prezentată mai sus:
rezistență ridicată la schimbări bruște ale parametrilor de canalizare;
o reducere semnificativă a volumului instalațiilor de tratare și, în consecință, a zonei de construcție, care reduce costurile de capital pentru reconstrucție / construcție;
Reducerea costurilor de exploatare (costurile energiei și costurile pentru reciclarea unei cantități mai mici de sedimente) datorită dozei mari și vârstei de nămol activat;
posibilitatea implementării constructive a instalațiilor de tratare sub forma unui complex compact închis, care rezolvă problema mirosurilor neplăcute.
În Fig. 5 prezintă datele economice ale comparării stațiilor de epurare folosind tehnologia FBAS și tehnologia tradițională ASP.
În plus față de avantajele tehnologice, subliniem importanța aspectului atrăgător al complexului de instalații de tratare, care se integrează perfect în proiectarea generală a teritoriului întreprinderii moderne. Implementarea constructivă a instalațiilor de tratare folosind tehnologia FBAS modifică noțiunea existentă a aspectului lor. O "grădină botanică" originală (Figura 6) poate deveni o carte de vizită ecologică a întreprinderii.
Într-un complex închis compact, unificat, se află toate componentele tehnice și tehnologice principale ale unui complex de unități de tratare:
camera de curățare mecanică;
containere pentru îndepărtarea nămolurilor;
camera de control, calculator cu software original pentru monitorizarea și controlul procesului de curățare;
o încăpere pentru echipamente de microfiltrare;
nămoluri de acumulare și echipamente pentru deshidratarea nămolurilor;
cameră "seră", unde se află secvența bioreactoarelor.
O astfel de executie tehnoesteticheskoe pe langa aspectul atractiv „Gradina Botanica“, uneori reduce aria zonei de protecție sanitară și se potrivește perfect în peisajul urban, iar peisajul clădirilor industriale. Exemple de obiecte implementate sunt prezentate în Fig. 7.
Astfel, tehnologiile moderne de tratare a apelor reziduale și stațiile de tratare a apelor reziduale implementate pe baza acestora la o întreprindere industrială trebuie să îndeplinească următoarele criterii: furnizarea stabilă a calității cerute a apei purificate și atractivitatea designului extern.
Pe baza celor de mai sus, putem trage următoarele concluzii:
1. Funcționarea instalațiilor de tratare a apelor reziduale învechite este însoțită de costuri de exploatare ridicate și nu îndeplinește cerințele moderne privind calitatea apei purificate. În plus, astfel de facilități nu permit reutilizarea acestei resurse.
2. Alegerea unei scheme tehnologice moderne pentru tratarea apelor reziduale este chestiunea principală și principală atunci când se decide investițiile în reconstrucția / construcția stațiilor de tratare a apelor reziduale.
3. În comparație cu soluția tehnologică tradițională, introducerea tehnologiilor moderne oferă economii tangibile atât în ceea ce privește capitalul, cât și costurile operaționale ulterioare.
4. Timpul pentru returnarea investiției în reconstrucția / construcția stațiilor de tratare a apelor reziduale depinde în mod direct de alegerea unei tehnologii moderne eficiente din punct de vedere energetic care oferă o anumită calitate a apei purificate și o funcționare ulterioară din punct de vedere economic.
5. Facilitățile moderne de tratare care asigură calitatea necesară a tratării apelor uzate și care au un design exterior atractiv pot deveni o carte de vizită ecologică a întreprinderii.
SV Kharkin, director al companiei "Arhitectura tehnologiilor apei" (Moscova)