УДК 504.454:519.257

Мельницкий И. А., Труханова Н. В., Белолипцев И. И., Кантор Е. А., Холова А. Р., Вождаева Ю. С.

Моделирование содержания нефтепродуктов в природной воде г. Уфы

Аннотация

Приведены результаты статистической обработки данных содержания нефтепродуктов в речной воде. По результатам мониторинга за период 2002–2016 годов концентрации нефтепродуктов в воде реки Уфы и питьевой воде г. Уфы находились на уровне ниже 0,05 мг/дм³, в воде реки Белой – в диапазоне 0,05–0,4 мг/дм³. Для выявления влияния детерминированных (тренд-циклических и сезонных) и случайных факторов на концентрацию нефтепродуктов в воде реки Белой использовался метод декомпозиции временного ряда с применением аддитивной модели. Подтверждена гипотеза о росте тренда содержания нефтепродуктов в воде реки Белой. Оценена вероятность превышения концентрации нефтепродуктов в речной воде выше установленного значения предельно допустимой концентрации. Установ­лено, что на содержание нефтепродуктов в воде реки Белой, отобранной выше и ниже города, превалирующее влияние оказывают случайные факторы: 62,6 и 80,5% соответст­венно.

Ключевые слова

мониторинг , нефтепродукты , загрязнение , природные водоисточники , анализ временных рядов

УДК 628.161.3:628.169

Кармалов А. И., Найманов А. Я., Мартыненко Г. Д., Найманова А. А.

Реконструкция сооружений повторного использования промывной воды фильтров станции обезжелезивания

Аннотация

Объектом исследования является промывная вода от многослойных скорых фильтров станции обезжелезивания и раствор флокулянта, используемый для обработки промывной воды. Цель работы – разработка оптимальной технологической схемы обработки промывной воды для последующей реконструкции сооружений обработки промывной воды станции обезжелезивания г. Томска. В процессе работы проводились экспериментальные исследования взаимодействия промывной воды, которая образуется пос­ле промывки скорых фильтров станции обезжелезивания артезианской воды для г. Томска с раствором флокулянта различных концентраций. В результате исследования была подобрана оптимальная технологическая схема обработки промывной воды, доза раствора флокулянта 0,3 г/м³ и концентрация раствора флокулянта 0,05%. Степень внедрения – результаты работы использованы в проекте реконструкции сооружений обработки промывных вод на станции обезжелезивания г. Томска. Данные о дозе флокулянта и концентрации раствора флокулянта будут использованы во время эксплуатации сооружений после реконструкции. Эффективность раствора флокулянта определяется степенью осветления воды визуально и в лабораторных условиях путем определения концентрации оксида железа в осветленной воде. Экономическая эффективность подобранной технологической схемы обусловлена возвратом 7200 м³/сут воды на повторное использование, что экономит более 7% от суточного расхода затрат на забор воды.

Ключевые слова

отстаивание , отстойник , обезжелезивание , осадок , флокулянт , обработка промывной воды , повторное использование

УДК 628.2/.4:006.35

Харькина О. В.

Использование методик для расчета сооружений биологической очистки сточных вод (в порядке обсуждения)

Аннотация

Современные требования к качеству очищенной на канализационных очистных сооружениях воды вызывают необходимость реализации в ходе биологической очистки сточных вод, помимо аэробного окисления органических соединений, еще и процессов нитрификации, денитрификации, удаления фосфора. Невозможность обеспечения качества очищенной воды для сброса в водоем рыбохозяйственного назначения до значений ПДК по биогенным элементам объясняется некорректностью проектных решений, заложенных для реализации процессов биологической очистки сточных вод, и неверными подходами к расчету сооружений. В секцию «Отведение и очистка сточных вод» Экспертно-технологического совета Российской ассоциации водоснабжения и водоотведения поступает множество вопросов от специалистов отрасли, которые интересуются методами расчета канализационных очистных сооружений и в первую очередь сооружений биологической очистки. В связи с этим секция «Отведение и очистка сточных вод» ЭТС РАВВ разрабатывает Рекомендации по использованию методик расчета канализационных очистных сооружений. В данном документе, не обязательном для исполнения, будет содержаться информация, отражающая точку зрения входящих в состав секции ученых, инженеров, технологов, проектировщиков и специалистов по эксплуатации канализационных очистных сооружений. В Рекомендациях будут приведены результаты расчетов, выполненных по различным методикам и моделям, а также заключение с указанием возможности или невозможности применения тех или иных методов расчета, а также их ограничения и корректность. Планируется по частям публиковать информацию о различных методах расчета, методиках, подходах к расчетам, а также документы, в которых директивно прописаны те или иные подходы к проектированию сооружений очистки сточных вод. После проведенного анализа будет опубликован обобщенный материал в виде Рекомендаций. В данной статье приведен анализ заложенной в СП 32.13330.2018 информации по расчету сооружений биологической очистки сточных вод как наиболее актуальной на сегодняшний день проблемы.

Ключевые слова

сточные воды , биологическая очистка , удаление биогенных элементов , нормативные требования , методика расчета очистных сооружений

УДК 628.22

Верещагина Л. М., Громов Г. Н., Тен А. Э., Худякова Д. Д.

Анализ зарубежных и отечественных подходов
к гидравлическому расчету самотечных сетей
дождевой канализации

Аннотация

В соответствии с требованиями, утвержденными Постановлением Правительства РФ от 5 сентября 2013 г. № 782 «О разработке схем водоснабжения и водоотведения» (в редакции от 22 мая 2020 г.), проекты разрабатываемых схем водоснабжения и водоотведения поселений и городских округов РФ с населением 150 тыс. человек и более должны содержать электронную модель. При этом используемая программа электронной модели должна обеспечивать выполнение гидравлических расчетов, в том числе и сетей дождевой (ливневой) канализации, работаю­щих в самотечном и напорном режимах. Анализ литературных данных и официальных сайтов производителей программного обеспечения показал, что в настоящее время в России отсутствуют отечественные компьютерные программы для расчета самотечных сетей дождевой канализации, соответствующие требованиям действующего нормативного документа – СП 32.13330.2018 «СНиП 2.04.03-85. Канализация. Наружные сети и сооружения», регламентирующего проектирование систем водоотведения поселений, городских округов. Иностранные компании, работающие на российском рынке, имеют определенные наработки в этой области. В связи с этим были изучены возможности программных продуктов различных компаний, электронные модели которых позволяют выполнять гидравличес­кие расчеты и проектировать самотечные системы отведения поверхностного стока. Авторами проанализированы европейские нормативные документы, в том числе BS EN 752:2017, а также выполнены проверочные расчеты в части определения расходов поверхностного (дождевого) стока. Результаты показали, что применение или адаптация иностранных программных продуктов к условиям проектирования в России невозможны из-за их несоответствия используемым расчетным зависимостям и требованиям действующих нормативных документов Российской Федерации.

Ключевые слова

гидравлический расчет , поверхностные сточные воды , дождевая канализация , самотечная система водоотведения , гидрограф поверхностного стока

УДК 628.218:628.334.6

Ермолин Ю. А.

К расчету объема регулирующих резервуаров на сетях отведения поверхностного стока (в продолжение дискуссии)

Аннотация

В рамках объявленной дискуссии (статья А. Г. Гудкова «Расчетный метод определения объема регулирующих резервуаров на сетях отведения поверхностного стока», опуб­ликованная в № 6 журнала за 2020 г.) критически проанализированы результаты одного частного случая разработки методики приближенного вычисления объема регулирующего резервуара. Разработанная методика на качественном уровне рассматривается по критериям «простота» и «точность». Отмечается, что в некоторых случаях, при высокой степени неопределенности исходных данных, эти критерии могут противоречить друг другу. Делается вывод о допустимости аппроксимации гид­рографов дождя более простыми функциями времени, удобными для последующего анализа, без существенной потери точности. На этой основе получено выражение для вычис­ления объема регулирующего резервуара на сетях отведения поверхностного стока. Компактная формула более удобна для инженерных расчетов, чем представленная в рассматриваемой статье.

Ключевые слова

поверхностный сток , математическая модель , погрешность расчета , регулирующий резервуар , гидрограф дождя , аппроксимация

УДК 628.221

Игнатчик В. С., Игнатчик С. Ю., Кузнецова Н. В., Житенев А. И., Костенко И. Г., Курганов Ю. А., Волков С. Н., Сенюкович М. А.

Исследование механизмов дождевого стока (в порядке обсуждения)

Аннотация

Для гидравлического расчета сетей водоотведения поверхностных сточных вод в своде правил СП 32.13330.2018 «Канализация. Наружные сети и сооружения» применена методика, реализующая метод «предельных интенсивностей». Несмотря на известность и широкое применение на практике, ряд авторов указывали на ограниченную область его использования. Но результаты количественной оценки погрешностей этого метода в технической литературе отсутствуют. По этой причине проведен анализ степени влия­ния принятых допущений на результаты гид­равлических расчетов. Установлено, что при определенных соотношениях других факторов применение метода «предельных интенсивностей» может привести к занижению (от 1,2 до 1,7 раза) расчетных расходов сточных вод. С учетом полученных результатов сформулированы два направления работ по ликвидации последствий подтоплений в бассейнах водоотведения. Первое направление предусматривает внедрение инженерных мер, направленных на повышение надежности и эффективности функционирования эксплуатируемых систем водоотведения, второе – совершенствование свода правил, исключающих создание проблемных ситуа­ций в будущем.

Ключевые слова

площадь водосбора , метод предельных интенсивностей , климатические параметры , сила дождя , продолжительность дождя , системы водоотведения поверхностного стока , время добегания

УДК 628.196

Романовский В. И., Горелая О. Н.

Сорбент для очистки нефтесодержащих сточных вод на основе отходов станций обезжелезивания

Аннотация

Представлены результаты исследования свойств сорбента, полученного в результате синтеза наноразмерных оксидов железа из осадков очистки промывных вод фильтров обезжелезивания. Для синтеза выбран метод экзотермического горения в растворах. В качестве восстановителя использовались лимонная кислота и гексаметилентетраамин в стехиометрическом соотношении по уравнению реакции. Рентгенофазовый анализ полученных образцов показал преимущественное наличие в них фазы магнетита и при температуре выше 600°С дополнительно фазы гематита. По сорбции красителя метиленового голубого определены полная статическая обменная емкость и удельная поверхность синтезированных образцов сорбента (до 186,6 м²/г). Нефтеемкость полученных материалов (до 3,1 г/г) не уступает существующим сорбентам нефтепродуктов. Получение магнитных нефтяных сорбентов возможно без применения дорогостоящих технологий с одновременным использованием отходов станций обезжелезивания, что позволит сократить негативное антропогенное воздействие на окружающую среду и получить экономический эффект как минимум за счет снижения себестоимости продукции.

Ключевые слова

нефтепродукты , очистка сточных вод , фильтрующая загрузка , сорбент , экзотермическое горение в растворах , осадок станций обезжелезивания

DOI 000000

УДК 628.169

Кофман В. Я.

Интенсификация производства биогаза при анаэробном
сбраживании избыточного активного ила (обзор)

Аннотация

В процессе биологической очистки сточных вод образуются большие объемы осадков. Среди способов обращения с ними важное место занимает анаэробное сбраживание, сочетающее как возможности производства биогаза, так и предотвращения вторичного загрязнения окружающей среды. Стадией, лимитирующей скорость анаэробного сбраживания, является гидролиз. Распространенный способ увеличения скорости гидролиза и повышения производства биогаза – предварительная обработка осадков, разработка вариантов которой является областью заметной исследовательской активности. Рассмотрены способы химической предварительной обработки осадков (кислотная, щелочная, электрохимическое окисление, озонирование, процесс Фентона, персульфатный процесс, обработка пероксидом кальция), биологической предварительной обработки (двухступенчатый термофильный/мезофильный процесс) и физической предварительной обработки (термический гидролиз, СВЧ-обработка, электрокинетическая дезинтеграция, ультразвуковая обработка, гомогенизация при высоком давлении). Представлены запатентованные технологии предварительной обработки осадков сточных вод и основные производители соответствующего оборудования. В качестве альтернативы традиционному анаэробному сбраживанию рассматривают микробный электролизный элемент, в котором производство метана в процессе электрометаногенеза происходит в присутствии экзоэлектрогенных бактерий. В настоящее время доступны для промышленной реализации целый ряд технологий предварительной обработки осадков сточных вод. В этой связи насущной необходимостью является разработка стандартизированной методики анализа технико-экономических показателей различных систем анаэробного сбраживания с целью выбора оптимального для конкретных условий варианта.

Ключевые слова

избыточный активный ил , анаэробное сбраживание , термический гидролиз , предварительная обработка , кислотная обработка , щелочная обработка , электрохимическая обработка , процесс Фентона , персульфатный процесс , микробный электролизный элемент , электрокинетическая дезинтеграция , ультразвуковая обработка , гомогенизация , СВЧ-обработка