Оцінка якості очищення стічної води очисних спорудМіські очисні споруди призначенні для очищення промислової та господарчо-побутової стічної води біохімічним методом, який оснований на властивостях мікроорганізмів у процесі життєдіяльності використовувати різноманітні розчинені у воді органічні та неорганічні сполуки. Очищення стічної води складається з трьох стадій: - механічне очищення стічної води; - біохімічне очищення стічної води; - знезараження очищеної стічної води. Принципова схема очисних споруд зображена на рис. 5.1. Побутово-господарча стічна вода міста 1, промислова стічна вода 2 та дренажна стічна вода з мулового майданчика 3 по трубопроводах подається до камери гасіння 4, звідки потрапляє до будівлі грат 5, де встановлені три грати з механічними граблями. Стічна вода після грат залізобетонними каналами потрапляє до пісковловлювача 6, де пісок осідає на днище, звідки періодично згрібається цепним скребковим механізмом та перекачується насосом на піскові площадки 9. Стічна вода після пісковловлювача потрапляє до двох первинних відстійників радіального типу 7, в яких тверді речовини відстоюється 1—2 години, а легкі речовини затримуються у воді. Осад відкачуються насосом 8 до піскової площадки 9. По завершенню механічного очищення стічна вода направляється на біологічне очищення до двох аеротенків — змішувачів, які мають 2 секції. До регенераторів 10 і 12 подається активний мул з резервуару активного мулу 16, в яких здійснюється оновлення активного мулу, а до аеротенків 11 і 13 подається стічна вода після первинних відстійників 7, де здійснюється її біоочистка.
Рис. 5.1. Технологічна схема очищення стічної води (на прикладі м. Дніпродзержинська): 1 — господарчо-побутова стічна вода, 2 — промислова стічна вода, 3 — дренажна стічна вода, 4 — камера гасіння, 5 — будівля грат, 6 — пісковловлювач, 7 — первинні відстійники, 8 — насоси, 9 — піскова площадка, 10, 12 — регенератори, 11, 13 — аеротенки, 14 — вторинні відстійники, 15 — мулові камери, 16 — резервуар активного мулу, 17 — мулоущільнювач, 18 — муловий майданчик, 19 — компресорна, 20 — біоставоки, 21 — хлораторна, 22 — трубопровід хлорування
Для забезпечення нормальної життєдіяльності мікроорганізмів, утримання активного мулу у завислому стані в аеротенк подають повітря з компресорної 19. В аеротенках протікають процеси біохімічного окислення органічних речовин за допомогою активного мулу з великою кількістю мікроорганізмів, які беруть участь у мінералізації органічних речовин. По закінченню очищення, суміш очищеної стічної води та активного мулу випускається через нижній канал трубопроводів у вторинні відстійники 14. Далі очищена стічна вода відводиться по направляючому каналу до біоставка 20, в якому здійснюється доочищення її. Після очищення в біологічних ставках стічна вода підлягає знезараженню хлором, який подається з хлораторної 21 по трубопроводу 22. Знезараження триває 30 хвилин. Висвітлена та знезаражена вода подається до скиду у р. Дніпро. Скидання зворотних вод відбувається у черті міста Дніпродзержинська. Мул, який зібрався на днищі вторинних відстійників, безперервно згрібається за допомогою мулоскрибків в муловий приямок, а потім направляється по коллектору до двох мулових камер 15, звідки подається до резервуару активного мулу 16. Активний мул з резервуару 16 насосом перекачується до регенераторів 10 і 12, а надлишковий мул насосом (на схемі не вказано) до мулоущільнювача 17. Ущільнений мул перекачується насосом (на схемі це не вказано) до мулового майданчика 18. Дренажна стічна вода, з мулового майданчика 18 подається до аеротенків. Головними недоліками роботи очисних споруд м. Дніпродзержинська є відхилення від встановлених нормативів за азотом амонійним, фосфатами та завислими речовинами. Якість вихідної стічної води відображено у табл. 5.1.
Таблиця 5.1. Якість вихідної стічної води
Видно, що ця стічна вода характеризується аномально високим вмістом фосфатів, а також високим вмістом азоту амонійного. Якість зворотних вод надано в табл. 5.2. Місто Дніпродзержинськ відноситься до промислової частини регіону. Цей фактор зумовлює інтеграцію великого спектру різноманітних токсикантів, які надходять до міських станцій біоочищення зі стічною водою підприємств: ОАО “ДніпроАзот”, УПП “Утог”, птахофабрика, коксохімічні та хімічні заводи. Очисні споруди збудовані у 1979 р і вони не розраховані на сучасні умови роботи та вимоги до якісних показників зворотних вод. Порівнюючи аналітичні показники якості очищення стічної води у м. Дніпродзержинську з нормами ГДК по азоту, фосфатам та завислим речовинам, які дорівнюють 2,0; 3,5 і 7,8 мг/дм3, вони перевищують за встановлені норми у 2,8; 3,0 та 1,8 рази відповідно. Обстеження режиму роботи очисних споруд дозволило зробити висновок, що фактична потужність очисних споруд менша за проектну. За проектом очисні споруди розраховані на 40 тис. м3/добу, а фактична кількість стоків складає 18 тис. м3/добу. Час перебування активного мулу в регенераторах у 2 рази більше норми. Таблиця 5.2. Якість зворотних вод
Під час обстеження роботи систем “первинні відстійники — аеротенки” та “аеротенки-вторинні відстійники” встановлено, що на очисні споруди подача стічної води здійснюється нерівномірно як протягом доби, так і в межах року. При цьому якість стічної води на вході в очисні споруди залишається нестабільною. Основні показники якості — азот і фосфати — не тільки коливаються в широких межах, а й часто перевищують норми ГДК. Якість зворотних вод за більшістю показників коливається в широких межах і корелюється з якістю стічної води, яка надходить на очисні споруди. При існуючій технології, коли відбувається постійне коливання кількості стічної води, неможливо досягти зниження остаточного вмісту азоту амонійного, фосфатів та завислих речовин у зворотних водах на очисних спорудах м. Дніпродзержинська до встановлених норм внаслідок створення нестабільних умов роботи для біоценозу, який постійно перебуває в режимі залпових скидань забруднюючих речовин. Нерівномірність подачі стічної води до аеротенків призводить до утворення застійних зон через незначну циркуляцію активного мулу. Під час злежування мулу відбувається створення сприятливих умов для розмноження круглих червів Nematoda, які є небезпечні в епідеміологічному плані, бо є гельмінтами, які знаходяться в кишечнику людини та тварин, спричиняючи тяжкі захворювання печінки, жовчних шляхів та нервової системи. При скиді стічної води до р. Дніпро зростає екологічна небезпека інвазування населення при контакті з водою. Важливою причиною погіршення умов роботи для біоценозу аеротенків є подача дренажної стічної води, отриманої внаслідок бродіння та відстоювання відпрацьованого мулу, з мулового майданчику до аеротенків. Дренажна стічна вода має великі концентрації азоту амонійного та фосфатів, а саме 150,0 та 75,0 мг/дм3 відповідно, що є небезпечним для біоценозу активного мулу. Подача дренажної води супроводжується значним погіршенням процесу біоочищення стічної води, яка характеризується підвищенням кількості нитчастих бактерій, котрі призводять до виносу біомаси, а саме збільшенню кількості завислих речовин у зворотних водах. Нитчасті бактерії мають розвинену поверхню і відповідно велику окислювальну здатність. Нитчастий мул погано осідає, виноситься з аеротенків і тому остаточний вміст забруднюючих речовин в зворотних водах залишається високим. Концентрації інгредієнтів в стічній воді коливаються в широких межах. Крім того, в ній міститься багато специфічних речовин, отруйних для мікроорганізмів. З метою вирішення проблеми перевищених концентрацій азоту амонійного та фосфатів в зворотних водах, було виконано аналіз якості очистки стічної води в системі аеротенк — вторинний відстійник — біоставок, результати якого відображені в табл. 5.3.
Таблиця 5.3. Порівняння вмісту азотних сполук і фосфатів у стічній воді, мг/дм3, в аеротенках, вторинному відстійнику і біоставку
Отримані результати свідчать про суттєві порушення процесу біологічного очищення, а саме збільшення азоту амонійного та фосфатів наприкінці біоочищення під час вторинного звільнення біогенних елементів при біорозкладенні мулу та водоростей. Внаслідок надто довгого перебування стічної води у вторинному відстійнику — в ньому виникають анаеробні умови і відбувається вторинне повернення біогенних елементів до очищеної стічної води. Під час денітрифікації у вторинному відстійнику виділяється азот, спричиняючи флотацію активного мулу, яка призводить до його виносу та збільшенню кількості завислих речовин у зворотних водах. Потрапляння біогенних елементів до р. Дніпро зі зворотними водами призводить до евтрофікації водойми, порушення гідрохімічного та гідробіологічного режиму, процесів самоочищення та масового розвитку вищої рослинності. Розвиток водоростей у Дніпрі спричиняє погіршення умов існування інших водних організмів, а саме бактерій сапрофітів. При масовому відмиранню водоростей виділяються антибіотичні речовини, які токсичні для тварин та людини. Існує гостра потреба у вдосконаленні очистки стічної води на очисних спорудах м. Дніпродзержинська, так як скидання зворотних вод відбувається у черті міста. Зазначені проблеми низької якості очищення стічної води притаманні багатьом типовим очисним спорудам, тому і потребують своєчасного вирішення. Під час досліджень очисних споруд виявлено, що повторне забруднення очищеної стічної води відбувається внаслідок біообростання стінок споруд (рис. 5.2, 5.3).
Рис. 5.2. Біообростання сифону в аеротенку
Рис. 5.3. Біообростання стінок вторинного відстійника
|
